本發(fā)明涉及人眼測量裝置及方法技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種光學(xué)相干人眼測量裝置及人眼測量方法。
背景技術(shù):
白內(nèi)障,是常見的致盲性眼科疾病之一,患者患病初期視物模糊,后期因晶狀體變渾濁而逐漸喪失視力?,F(xiàn)今沒有根治白內(nèi)障的藥物,唯一有效的方法是通過手術(shù)摘除混濁的晶狀體并植入人工晶狀體,人工晶狀體的屈光度是否合適對術(shù)后視力的恢復(fù)程度有決定作用,而人工晶狀體屈光度由眼睛視軸參數(shù)決定,如:角膜厚度,前房深度,視軸長度等。此類手術(shù)要求術(shù)前對患者的視軸相關(guān)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測量,這樣患者才能在術(shù)后獲得一個較為理想的屈光效果,進(jìn)而擺脫白內(nèi)障對其生活造成的諸多困擾。所以說,對于將要進(jìn)行白內(nèi)障手術(shù)的患者來說,術(shù)后能否獲得理想的屈光效果,關(guān)鍵在于在術(shù)前能否對其視軸相關(guān)參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)的測量。
針對視軸參數(shù)測量,Haag-Streit AG公開了一種具有雙參考臂的時域低相干光干涉儀(參見美國專利公開號US2009/0268209 A1,發(fā)明名稱為“Method and apparatus for determination of geometric values on an object”);卡爾蔡司醫(yī)療技術(shù)股份有限公司公開了一種時域低相干干涉儀(參見中國專利申請?zhí)?00880118045.1,發(fā)明名稱為“低相干干涉儀”),該干涉儀用于測量樣品多個區(qū)域的間隔;王毅等公開了一種使用平衡探測法的時域低相干光干涉儀(參見中國專利申請?zhí)?01210019447.4,發(fā)明名稱為“光學(xué)相干生物測量儀及進(jìn)行眼睛生物測量的方法”)。對于視軸參數(shù)的檢測,上述三種方法都是基于時域低相干光干涉原理,自身靈敏度相對較低;并且,因為在時域低相干光干涉方法的檢測過程中,由于要進(jìn)行參考臂掃描,因此導(dǎo)致探測光和參考光之間的光程差連續(xù)變化,探測到的干涉光譜信號連續(xù)變化,無法實現(xiàn)多次平均以提高信噪比及靈敏度;另外,這些方法,都沒有兼顧到被測試者的視力狀況,沒有實現(xiàn)快速變焦,在探測過程中,無法保證探測光都能依次聚焦到眼內(nèi)各個檢測面上。因此,對于那些晶狀體混濁程度比較嚴(yán)重的患者,探測光的嚴(yán)重衰減會導(dǎo)致返回至探測器的光太弱,導(dǎo)致其視軸參數(shù)無法有效被檢出,使檢出率較低。因此,亟需一種具有較高檢測靈敏度的視軸參數(shù)測量方法及裝置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種光學(xué)相干人眼測量裝置,所述裝置能夠準(zhǔn)確測出人眼視軸相關(guān)參數(shù),包括角膜厚度、前房深度、晶狀體厚度以及玻璃體厚度。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種光學(xué)相干人眼測量裝置,其特征在于:包括低相干光干涉單元、快速變焦單元、多參考臂單元、光電觸發(fā)單元、伺服電機(jī)、轉(zhuǎn)盤以及計算機(jī),低相干光干涉單元通過第二光纖與快速變焦單元光連接,低相干光干涉單元通過第三光纖與多參考臂單元光連接,計算機(jī)通過第一信號線和第二信號線分別與低相干光干涉單元以及光電觸發(fā)單元電連接,低相干光干涉單元輸出的兩路光分別進(jìn)入快速變焦單元和多參考臂單元,伺服電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn),對低相干光干涉單元輸出的光進(jìn)行變焦以及光路切換。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述低相干光干涉單元包括低相干光源、第一光纖、光纖耦合器、第二光纖、第三光纖、第四光纖、第三光纖準(zhǔn)直器、光柵、第十透鏡、線陣CCD以及第一信號線,所述低相干光源通過第一光纖與光纖耦合器連接,光纖耦合器通過第二光纖與快速變焦單元中的第一光纖準(zhǔn)直器連接,光纖耦合器通過第三光纖與多參考臂單元中的第二光纖準(zhǔn)直器連接,光纖耦合器通過第四光纖依次按序與第三光纖準(zhǔn)直器、光柵、第十透鏡、線陣CCD、第一信號線作光、電串聯(lián)連接。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述快速變焦單元包括第一光纖準(zhǔn)直器、第一半透半反鏡、第二半透半反鏡、第一反射鏡、第二反射鏡、第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡,所述第光纖準(zhǔn)直器按序依次與第一半透半反鏡、第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第一反射鏡、第二半透半反鏡和第四透鏡作光連接,構(gòu)成眼睛前節(jié)探測臂;第一光纖準(zhǔn)直器按序依次與第二反射鏡、第四透鏡、第二半透半反鏡和第四透鏡作光連接,構(gòu)成視網(wǎng)膜的探測臂。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述多參考臂單元包括第二光纖準(zhǔn)直器、第三半透半反鏡、第四半透半反鏡、第五半透半反鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡、第九透鏡、第三反射鏡、第四反射鏡、第五反射鏡、第六反射鏡、第七反射鏡、第八反射鏡和第九反射鏡,第二光纖準(zhǔn)直器按序依次與第三半透半反鏡、第六透鏡和第三反射鏡作光連接,構(gòu)成眼角膜的參考臂;第二光纖準(zhǔn)直器按序依次與第三半透半反鏡、第四反射鏡、第四半透半反鏡,第七透鏡和第五反射鏡作光連接,構(gòu)成晶狀體前表面的參考臂;第二光纖準(zhǔn)直器按序依次與第三半透半反鏡、第四反射鏡、第四半透半反鏡、第六反射鏡、第五半透半反鏡,第八透鏡和第七反射鏡作光連接,構(gòu)成晶狀體后表面的參考臂;第二光纖準(zhǔn)直器按序依次與第三半透半反鏡、第四反射鏡、第四半透半反鏡、第六反射鏡、第五半透半反鏡、第八反射鏡,第九透鏡和第九反射鏡作光連接,構(gòu)成視網(wǎng)膜的參考臂。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述光電觸發(fā)單元包括紅外發(fā)射部件和光電觸發(fā)裝置,二者分分別位于轉(zhuǎn)盤的兩側(cè),光電觸發(fā)裝置通過第二信號線與計算機(jī)電連接。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:沿所述轉(zhuǎn)盤的順時針方向依次設(shè)置的第一至第四探測孔以及第一至第四參考孔,所述第一至第四探測孔以及第一至第四參考孔為弧形孔,所述第一至第四探測孔以及第一至第四參考孔所對應(yīng)的圓心角的度數(shù)為45°,所述第一至第三探測孔的弧長相同,第四探測孔的弧長大于所述第一探測孔的弧長;所述第一至第四參考孔的弧長依次增加,所述第一至第四參考孔的外側(cè)分別設(shè)置有第一至第四光電觸發(fā)通孔,所述光電觸發(fā)通孔為圓形,且兩個光電觸發(fā)通孔之間的距離相同;所述第二探測孔以及第三探測孔上分別裝有第一透明片和第二透明片。
本發(fā)明還公開了一種使用光學(xué)相干人眼測量裝置測量角膜前表面干涉光譜信號的方法,其特征在于,所述人眼測量裝置為前述的人眼測量裝置,所述方法包括如下步驟:
經(jīng)第一光纖準(zhǔn)直器進(jìn)入快速變焦單元的探測光依次經(jīng)過第一半透半反鏡、第一透鏡、轉(zhuǎn)盤上的第一探測通孔后,經(jīng)過第二透鏡、第三透鏡、第一反射鏡、第二半透半反鏡、第五透鏡后,聚焦在被測試者的角膜前表面上,之后該路探測光的反射光按原路返回到第二光纖中;
經(jīng)第二光纖準(zhǔn)直器進(jìn)入多參考臂單元的參考光經(jīng)第三半透半反鏡通過轉(zhuǎn)盤上的第一參考孔后,進(jìn)入角膜的參考臂,經(jīng)第六透鏡匯聚到第四反射鏡上,之后該路參考光的反射光原路返回到第三光纖中;
第二光纖和第三光纖中的反射光返回至光纖耦合器,經(jīng)第四光纖進(jìn)入第三光纖準(zhǔn)直器的光在其準(zhǔn)直作用下變?yōu)槠叫泄?,接著照射到光柵上,由光柵分光后?jīng)過第十透鏡,得到的干涉光譜成像于線陣相機(jī),最后經(jīng)線陣相機(jī)轉(zhuǎn)換為電信號;此時,光電觸發(fā)單元中的紅外發(fā)射部件發(fā)出的紅外光剛好穿過位于轉(zhuǎn)盤上的第一光電觸發(fā)通孔,光電觸發(fā)裝置開始工作并發(fā)出觸發(fā)信號;觸發(fā)信號經(jīng)第二信號線傳至計算機(jī),由此計算機(jī)開始采集之前產(chǎn)生的電信號,進(jìn)而得到角膜前表面位置和角膜后表面位置的干涉光譜信號。
本發(fā)明還公開了一種使用光學(xué)相干人眼測量裝置測量晶狀體前表面干涉光譜信號的方法,其特征在于,所述人眼測量裝置為前述的人眼測量裝置,所述方法包括如下步驟:
經(jīng)第光纖準(zhǔn)直器進(jìn)入快速變焦單元的探測光依次經(jīng)過第半透半反鏡、第一透鏡,穿過轉(zhuǎn)盤上的第二通孔以及位于該處的第一透明片后,經(jīng)第二透鏡、第三透鏡、第一反射鏡、第二半透半反鏡、第五透鏡后,聚焦在被測試者的晶狀體前表面上,之后該路探測光的反射光按原路返回到第二光纖中;
經(jīng)第二光纖準(zhǔn)直器進(jìn)入多參考臂單元的參考光經(jīng)第三半透半反鏡、第四反射鏡、第四半透半反鏡,通過轉(zhuǎn)盤上的第二參考孔后,進(jìn)入晶狀體前表面的參考臂,經(jīng)第七透鏡匯聚到第五反射鏡上,之后該路參考光的反射光原路返回到第三光纖中;
第二光纖和第三光纖中的反射光返回至光纖耦合器,經(jīng)第四光纖進(jìn)入第三光纖準(zhǔn)直器,在其準(zhǔn)直作用下變?yōu)槠叫泄猓又丈涞焦鈻派?,由光柵分光后?jīng)過第十透鏡,由此得到的干涉光譜成像于線陣相機(jī),最后經(jīng)線陣相機(jī)轉(zhuǎn)換為電信號;此時,光電觸發(fā)單元中的紅外發(fā)射部件發(fā)出的紅外光剛好穿過位于轉(zhuǎn)盤上的第二光電觸發(fā)通孔,光電觸發(fā)裝置開始工作并發(fā)出觸發(fā)信號;觸發(fā)信號經(jīng)第二信號線傳至計算機(jī),由此計算機(jī)開始采集之前產(chǎn)生的電信號,進(jìn)而得到晶狀體前表面的干涉光譜信號。
本發(fā)明還公開了一種使用光學(xué)相干人眼測量裝置測量晶狀體后表面干涉光譜信號的方法,其特征在于,所述人眼測量裝置為前述的人眼測量裝置,所述方法包括如下步驟:
經(jīng)第一光纖準(zhǔn)直器進(jìn)入快速變焦單元的探測光依次經(jīng)過第一半透半反鏡、第一透鏡,穿過轉(zhuǎn)盤上的第三探測孔以及位于其上的第二透明片后,經(jīng)第二透鏡、第三透鏡、第一反射鏡、第二半透半反鏡、第五透鏡后,聚焦在被測試者的晶狀體后表面上,之后該路探測光的反射光按原路返回到第二光纖中;
經(jīng)第二光纖準(zhǔn)直器進(jìn)入多參考臂單元的參考光經(jīng)第三半透半反鏡、第四反射鏡、第四半透半反鏡后,通過轉(zhuǎn)盤上的第三參考孔后,進(jìn)入晶狀體前表面的參考臂,經(jīng)第七透鏡匯聚到第五反射鏡上,之后該路參考光的反射光原路返回到第三光纖中;
第二光纖和第三光纖中的反射光返回至光纖耦合器,經(jīng)第四光纖進(jìn)入第三光纖準(zhǔn)直器,在其準(zhǔn)直作用下變?yōu)槠叫泄?,接著照射到光柵上,由光柵分光后?jīng)過第十透鏡,由此得到的干涉光譜成像于線陣相機(jī),最后經(jīng)線陣相機(jī)轉(zhuǎn)換為電信號;此時,光電觸發(fā)單元中的紅外發(fā)射部件發(fā)出的紅外光剛好穿過位于轉(zhuǎn)盤上的第三光電觸發(fā)通孔,光電觸發(fā)裝置開始工作并發(fā)出觸發(fā)信號;觸發(fā)信號經(jīng)第二信號線傳至計算機(jī),由此計算機(jī)開始采集之前產(chǎn)生的電信號,進(jìn)而得到晶狀體后表面的干涉光譜信號。
本發(fā)明還公開了一種使用光學(xué)相干人眼測量裝置測量視網(wǎng)膜干涉光譜信號的方法,其特征在于,所述人眼測量裝置為前述的人眼測量裝置,所述方法包括如下步驟:
進(jìn)入快速變焦單元的探測光依次經(jīng)過第一半透半反鏡、第二反射鏡,穿過轉(zhuǎn)盤上的第四參考孔后,經(jīng)第四透鏡、第二半透半反鏡和第五透鏡后,聚焦在被測試者的視網(wǎng)膜上,之后該路探測光的反射光按原路返回到第二光纖中;
進(jìn)入多參考臂單元的參考光依次經(jīng)過第三半透半反鏡、第四反射鏡、第四半透半反鏡、第六反射鏡、第五半透半反鏡、第八反射鏡后,通過轉(zhuǎn)盤上的第四參考孔,進(jìn)入視網(wǎng)膜的參考臂,經(jīng)第九透鏡匯聚到第九反射鏡上,之后該路參考光反射光原路返回到第三光纖中;
第二光纖和第三光纖中的反射光返回至光纖耦合器,經(jīng)第四光纖進(jìn)入第三光纖準(zhǔn)直器,在其準(zhǔn)直作用下變?yōu)槠叫泄?,照射到光柵上,由光柵分光后?jīng)過第十透鏡,由此得到的干涉光譜成像于線陣相機(jī),經(jīng)線陣相機(jī)轉(zhuǎn)換為電信號;此時,光電觸發(fā)單元中的紅外發(fā)射部件發(fā)出的紅外光剛好穿過位于轉(zhuǎn)盤上的第四光電觸發(fā)通孔,光電觸發(fā)裝置開始工作并發(fā)出觸發(fā)信號;觸發(fā)信號經(jīng)第二信號線傳至計算機(jī),由此計算機(jī)開始采集之前產(chǎn)生的電信號,進(jìn)而得到視網(wǎng)膜位置的干涉光譜信號。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:所述裝置由于在每個檢測位置采用了觸發(fā)的數(shù)據(jù)采集方式,保證了所采集數(shù)據(jù)的有效性,可以實現(xiàn)每個位置干涉光譜信號的多次采集,對其平均后從而提高信噪比;同時所述裝置能夠?qū)崿F(xiàn)快速變焦和快速光程補(bǔ)償。
所述裝置由于將視網(wǎng)膜的測量單獨分離出來,且不影響眼睛前節(jié)的測量,兼顧了患者的不同視力狀況;由于采用探測光聚焦的方式來檢測眼內(nèi)各個位置的干涉光譜信號,有效地減小了探測光的衰減:二者結(jié)合起來,一定程度上提高了視軸參數(shù)的檢出率,擴(kuò)大了裝置的適用范圍。
所述裝置由于基于頻域低相干光干涉方法并且采用分段的方式對視軸參數(shù)進(jìn)行檢測,精確地實現(xiàn)了人眼從角膜前表面到視網(wǎng)膜的全范圍完整檢測。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖1是本發(fā)明實施例所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例所述裝置中轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明實施例在ZEMAX中建立的人眼光學(xué)模型圖;
圖4是本發(fā)明實施例所述方法探測光聚焦在角膜前表面上時的仿真示意圖;
圖5是本發(fā)明實施例所述方法探測光聚焦在晶狀體前表面上時的仿真示意圖;
圖6是本發(fā)明實施例所述方法探測光聚焦在晶狀體后表面上時的仿真示意圖;
圖7是本發(fā)明實施例所述方法探測光聚焦在視網(wǎng)膜上時的仿真示意圖;
圖8是本發(fā)明實施例所述裝置中光電觸發(fā)單元的設(shè)置示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
總體的,如圖1所示,本發(fā)明公開了一種光學(xué)相干人眼測量裝置,包括低相干光干涉單元A、快速變焦單元B、多參考臂單元C、光電觸發(fā)單元D、伺服電機(jī)41、轉(zhuǎn)盤42以及計算機(jī)37。低相干光干涉單元A通過第二光纖4與快速變焦單元B光連接,低相干光干涉單元A通過第三光纖15與多參考臂單元C光連接。計算機(jī)37通過第一信號線36和第二信號線38分別與低相干光干涉單元A以及光電觸發(fā)單元D電連接。低相干光干涉單元A輸出的兩路光分別進(jìn)入快速變焦單元B和多參考臂單元C,伺服電機(jī)41驅(qū)動轉(zhuǎn)盤42旋轉(zhuǎn),對低相干光干涉單元A輸出的光進(jìn)行變焦以及光路切換。
具體的,如圖1所示,所述低相干光干涉單元A包括低相干光源1、第一光纖2、光纖耦合器3、第二光纖4、第三光纖15、第四光纖31、第三光纖準(zhǔn)直器32、光柵33、第十透鏡34、線陣CCD35以及第一信號線36。所述低相干光源通1過第一光纖2與光纖耦合器3連接,光纖耦合器3通過第二光纖4與快速變焦單元B中的第一光纖準(zhǔn)直器5連接,光纖耦合器3通過第三光纖(15)與多參考臂單元C中的第二光纖準(zhǔn)直器16連接,光纖耦合器3通過第四光纖31依次按序與第三光纖準(zhǔn)直器32、光柵33、第十透鏡34、線陣CCD35以及第一信號線36作光、電串聯(lián)連接。
具體的,如圖1所示,所述快速變焦單元B包括第一光纖準(zhǔn)直器5、第一半透半反鏡6、第二半透半反鏡13、第一反射鏡10、第二反射鏡11、第一透鏡7、第二透鏡8、第三透鏡9、第四透鏡12和第五透鏡14。所述第光纖準(zhǔn)直器5按序依次與第一半透半反鏡6、第一透鏡7、第二透鏡8、第三透鏡9、第一反射鏡10、第二半透半反鏡13和第四透鏡14作光連接,構(gòu)成眼睛前節(jié)探測臂;第一光纖準(zhǔn)直器5按序依次與第二反射鏡11、第四透鏡12、第二半透半反鏡13和第四透鏡14作光連接,構(gòu)成視網(wǎng)膜47的探測臂。
具體的,如圖1所示,所述多參考臂單元C包括第二光纖準(zhǔn)直器16、第三半透半反鏡17、第四半透半反鏡21、第五半透半反鏡25、第六透鏡18、第七透鏡22、第八透鏡26、第九透鏡29、第三反射鏡19、第四反射鏡20、第五反射鏡23、第六反射鏡24、第七反射鏡27、第八反射鏡28和第九反射鏡30。第二光纖準(zhǔn)直器16按序依次與第三半透半反鏡17、第六透鏡18和第三反射鏡19作光連接,構(gòu)成眼角膜43的參考臂;第二光纖準(zhǔn)直器16按序依次與第三半透半反鏡17、第四反射鏡20、第四半透半反鏡21,第七透鏡22和第五反射鏡23作光連接,構(gòu)成晶狀體前表面45的參考臂;第二光纖準(zhǔn)直器16按序依次與第三半透半反鏡17、第四反射鏡20、第四半透半反鏡21、第六反射鏡24、第五半透半反鏡25、第八透鏡26和第七反射鏡27作光連接,構(gòu)成晶狀體后表面46的參考臂;第二光纖準(zhǔn)直器16按序依次與第三半透半反鏡17、第四反射鏡20、第四半透半反鏡21、第六反射鏡24、第五半透半反鏡25、第八反射鏡28,第九透鏡29和第九反射鏡30作光連接,構(gòu)成視網(wǎng)膜47的參考臂。
具體的,如圖1所示,所述光電觸發(fā)單元D包括紅外發(fā)射部件40和光電觸發(fā)裝置39,二者分分別位于轉(zhuǎn)盤42的兩側(cè),光電觸發(fā)裝置39通過第二信號線38與計算機(jī)37電連接,如圖1和圖8所示。
具體的,如圖2所示,沿所述轉(zhuǎn)盤42的順時針方向依次設(shè)置的第一至第四探測孔2-1、2-2、2-3、2-4以及第一至第四參考孔2-5、2-6、2-7、2-8。所述第一至第四探測孔2-1、2-2、2-3、2-4以及第一至第四參考孔2-5、2-6、2-7、2-8為弧形孔,所述第一至第四探測孔2-1、2-2、2-3、2-4以及第一至第四參考孔2-5、2-6、2-7、2-8所對應(yīng)的圓心角的度數(shù)為45°。所述第一至第三探測孔2-1、2-2、2-3的弧長相同,第四探測孔2-4的弧長大于所述第一探測孔2-1的弧長;所述第一至第四參考孔2-5、2-6、2-7、2-8的弧長依次增加,所述第一至第四參考孔2-5、2-6、2-7、2-8的外側(cè)分別設(shè)置有第一至第四光電觸發(fā)通孔2-9、2-10、2-11、2-12,所述光電觸發(fā)通孔為圓形,且兩個光電觸發(fā)通孔之間的距離相同;所述第二探測孔2-2以及第三探測孔2-3上分別裝有第一透明片a和第二透明片b。
設(shè)置在第二探測孔2-2、第三探測孔2-3處的第一透明片a和第二透明片b的具體參數(shù)(包括折射率和厚度)是通過如下過程來進(jìn)行選擇的:
(1)在光學(xué)仿真軟件ZEMAX中建立人眼光學(xué)模型,如圖3所示。設(shè)置好第一透鏡7、第二透鏡8、第三透鏡9,第五透鏡14的參數(shù)(包括具體型號和相對位置);
(2)當(dāng)?shù)谝煌该髌琣設(shè)置好具體參數(shù),并設(shè)置在第一透鏡7和第二透鏡8之間的合適位置時,探測光在依次經(jīng)過第一透鏡7、第二透鏡8、第三透鏡9,第五透鏡14后,正好聚焦在晶狀體前表面45上,如圖5所示;
(3)當(dāng)?shù)诙该髌琤設(shè)置好具體參數(shù),并設(shè)置在第一透鏡7和第二透鏡8之間的合適位置時,探測光在依次經(jīng)過第一透鏡7、第二透鏡8、第三透鏡9,第五透鏡14后正好聚焦在晶狀體后表面46上,如圖6所示。
(4)當(dāng)?shù)谝煌哥R7和第二透鏡8之間沒有設(shè)置透明片時,探測光在依次經(jīng)過第一透鏡7、第二透鏡8、第三透鏡9,第五透鏡14后聚焦在角膜前表面43上(圖3中44為角膜后表面),如圖4所示;實驗中適當(dāng)調(diào)節(jié)第四透鏡12的位置,探測光在依次經(jīng)過第四透鏡12和第五透鏡14后得以聚焦在視網(wǎng)膜47上,如圖7所示。
實驗過程中,轉(zhuǎn)盤42在伺服電機(jī)41的帶動下,從而實現(xiàn)探測光在每個被測眼內(nèi)位置的快速切換和快速變焦;基于轉(zhuǎn)盤42的設(shè)計,在每個被測眼內(nèi)位置出現(xiàn)干涉光譜信號;在光電觸發(fā)模塊的作用下,系統(tǒng)采集每一個位置的干涉光譜信號。對干涉光譜信號處理后,結(jié)合相關(guān)參數(shù),即可計算得出角膜厚度,前房深度,晶狀體厚度,玻璃體厚度,以及視軸長度。
所述裝置由于在每個檢測位置采用了觸發(fā)的數(shù)據(jù)采集方式,保證了所采集數(shù)據(jù)的有效性,可以實現(xiàn)每個位置干涉光譜信號的多次采集,對其平均后從而提高信噪比;同時所述裝置能夠?qū)崿F(xiàn)快速變焦和快速光程補(bǔ)償。
所述裝置由于將視網(wǎng)膜的測量單獨分離出來,且不影響眼睛前節(jié)的測量,兼顧了患者的不同視力狀況;由于采用探測光聚焦的方式來檢測眼內(nèi)各個位置的干涉光譜信號,有效地減小了探測光的衰減:二者結(jié)合起來,一定程度上提高了視軸參數(shù)的檢出率,擴(kuò)大了裝置的適用范圍。
所述裝置由于基于頻域低相干光干涉方法并且采用分段的方式對視軸參數(shù)進(jìn)行檢測,精確地實現(xiàn)了人眼從角膜前表面到視網(wǎng)膜的全范圍完整檢測。
相應(yīng)的,本發(fā)明還公開了一種使用光學(xué)相干人眼測量裝置測量角膜前表面干涉光譜信號的方法,所述人眼測量裝置為前述的人眼測量裝置,所述方法包括如下步驟:
經(jīng)第一光纖準(zhǔn)直器5進(jìn)入快速變焦單元B的探測光依次經(jīng)過第一半透半反鏡6、第一透鏡7、轉(zhuǎn)盤42上的第一探測通孔2-1后,經(jīng)過第二透鏡8、第三透鏡9、第一反射鏡10、第二半透半反鏡13、第五透鏡14后,聚焦在被測試者的角膜前表面43上,之后該路探測光的反射光按原路返回到第二光纖4中;
經(jīng)第二光纖準(zhǔn)直器16進(jìn)入多參考臂單元C的參考光經(jīng)第三半透半反鏡17通過轉(zhuǎn)盤上的第一參考孔2-5后,進(jìn)入角膜的參考臂,經(jīng)第六透鏡18匯聚到第四反射鏡19上,之后該路參考光的反射光原路返回到第三光纖15中;
第二光纖4和第三光纖15中的反射光返回至光纖耦合器3,經(jīng)第四光纖31進(jìn)入第三光纖準(zhǔn)直器32的光在其準(zhǔn)直作用下變?yōu)槠叫泄?,接著照射到光?3上,由光柵33分光后經(jīng)過第十透鏡34,得到的干涉光譜成像于線陣相機(jī)35,最后經(jīng)線陣相機(jī)35轉(zhuǎn)換為電信號;此時,光電觸發(fā)單元D中的紅外發(fā)射部件40發(fā)出的紅外光剛好穿過位于轉(zhuǎn)盤42上的第一光電觸發(fā)通孔2-9,光電觸發(fā)裝置39開始工作并發(fā)出觸發(fā)信號;觸發(fā)信號經(jīng)第二信號線38傳至計算機(jī)37,由此計算機(jī)37開始采集之前產(chǎn)生的電信號,進(jìn)而得到角膜前表面43位置的干涉光譜信號。
相應(yīng)的,本發(fā)明還公開了一種使用光學(xué)相干人眼測量裝置測量晶狀體前表面干涉光譜信號的方法,所述人眼測量裝置為前述的人眼測量裝置,所述方法包括如下步驟:
經(jīng)第一光纖準(zhǔn)直器5進(jìn)入快速變焦單元B的探測光依次經(jīng)過第一半透半反鏡6、第一透鏡7,穿過轉(zhuǎn)盤42上的第二探測孔2-2以及位于該處的第一透明片a后,經(jīng)第二透鏡8、第三透鏡9、第一反射鏡10、第二半透半反鏡13、第五透鏡14后,聚焦在被測試者的晶狀體前表面45上,之后該路探測光的反射光按原路返回到第二光纖4中;
經(jīng)第二光纖準(zhǔn)直器16進(jìn)入多參考臂單元C的參考光經(jīng)第三半透半反鏡17、第四反射鏡20、第四半透半反鏡21,通過轉(zhuǎn)盤42上的第二參考孔2-6后,進(jìn)入晶狀體前表面45的參考臂,經(jīng)第七透鏡22匯聚到第五反射鏡23上,之后該路參考光的反射光原路返回到第三光纖15中;
第二光纖4和第三光纖15中的反射光返回至光纖耦合器3,經(jīng)第四光纖31進(jìn)入第三光纖準(zhǔn)直器32,在其準(zhǔn)直作用下變?yōu)槠叫泄?,接著照射到光?3上,由光柵33分光后經(jīng)過第十透鏡34,由此得到的干涉光譜成像于線陣相機(jī)35,最后經(jīng)線陣相機(jī)35轉(zhuǎn)換為電信號;此時,光電觸發(fā)單元D中的紅外發(fā)射部件40發(fā)出的紅外光剛好穿過位于轉(zhuǎn)盤42上的第二光電觸發(fā)通孔2-10,光電觸發(fā)裝置39開始工作并發(fā)出觸發(fā)信號;觸發(fā)信號經(jīng)第二信號線38傳至計算機(jī)37,由此計算機(jī)37開始采集之前產(chǎn)生的電信號,進(jìn)而得到晶狀體前表面45的干涉光譜信號。
相應(yīng)的,本發(fā)明還公開了一種使用光學(xué)相干人眼測量裝置測量晶狀體后表面干涉光譜信號的方法,其特征在于,所述人眼測量裝置為前述的人眼測量裝置,所述方法包括如下步驟:
經(jīng)第一光纖準(zhǔn)直器5進(jìn)入快速變焦單元B的探測光依次經(jīng)過第一半透半反鏡17、第一透鏡7,穿過轉(zhuǎn)盤42上的第三探測孔2-3以及位于其上的第二透明片b后,經(jīng)第二透鏡8、第三透鏡9、第一反射鏡10、第二半透半反鏡13、第五透鏡14后,聚焦在被測試者的晶狀體后表面46上,之后該路探測光的反射光按原路返回到第二光纖4中;
經(jīng)第二光纖準(zhǔn)直器16進(jìn)入多參考臂單元C的參考光經(jīng)第三半透半反鏡17、第四反射鏡20、第四半透半反鏡21后,通過轉(zhuǎn)盤42上的第三參考孔2-7后,進(jìn)入晶狀體前表面45的參考臂,經(jīng)第七透鏡22匯聚到第五反射鏡23上,之后該路參考光的反射光原路返回到第三光纖15中;
第二光纖4和第三光纖15中的反射光返回至光纖耦合器3,經(jīng)第四光纖31進(jìn)入第三光纖準(zhǔn)直器32,在其準(zhǔn)直作用下變?yōu)槠叫泄?,接著照射到光?3上,由光柵33分光后經(jīng)過第十透鏡34,由此得到的干涉光譜成像于線陣相機(jī)35,最后經(jīng)線陣相機(jī)35轉(zhuǎn)換為電信號;此時,光電觸發(fā)單元D中的紅外發(fā)射部件40發(fā)出的紅外光剛好穿過位于轉(zhuǎn)盤42上的第三光電觸發(fā)通孔2-11,光電觸發(fā)裝置39開始工作并發(fā)出觸發(fā)信號;觸發(fā)信號經(jīng)第二信號線38傳至計算機(jī)37,由此計算機(jī)37開始采集之前產(chǎn)生的電信號,進(jìn)而得到晶狀體后表面46的干涉光譜信號。
相應(yīng)的,本發(fā)明還公開了一種使用光學(xué)相干人眼測量裝置測量視網(wǎng)膜干涉光譜信號的方法,其特征在于,所述人眼測量裝置為前述的人眼測量裝置,所述方法包括如下步驟:
進(jìn)入快速變焦單元B的探測光依次經(jīng)過第一半透半反鏡6、第二反射鏡11,穿過轉(zhuǎn)盤42上的第四參考孔2-4后,經(jīng)第四透鏡12、第二半透半反鏡13和第五透鏡14后,聚焦在被測試者的視網(wǎng)膜47上,之后該路探測光的反射光按原路返回到第二光纖4中;
進(jìn)入多參考臂單元C的參考光依次經(jīng)過第三半透半反鏡17、第四反射鏡20、第四半透半反鏡21、第六反射鏡24、第五半透半反鏡25、第八反射鏡28后,通過轉(zhuǎn)盤42上的第四參考孔2-8,進(jìn)入視網(wǎng)膜47的參考臂,經(jīng)第九透鏡29匯聚到第九反射鏡30上,之后該路參考光反射光原路返回到第三光纖15中;
第二光纖4和第三光纖15中的反射光返回至光纖耦合器3,經(jīng)第四光纖31進(jìn)入第三光纖準(zhǔn)直器32,在其準(zhǔn)直作用下變?yōu)槠叫泄猓丈涞焦鈻?3上,由光柵33分光后經(jīng)過第十透鏡34,由此得到的干涉光譜成像于線陣相機(jī)35,經(jīng)線陣相機(jī)35轉(zhuǎn)換為電信號,此時,光電觸發(fā)單元D中的紅外發(fā)射部件40發(fā)出的紅外光剛好穿過位于轉(zhuǎn)盤42上的第四光電觸發(fā)通孔2-12,光電觸發(fā)裝置39開始工作并發(fā)出觸發(fā)信號;觸發(fā)信號經(jīng)第二信號線38傳至計算機(jī)37,由此計算機(jī)37開始采集之前產(chǎn)生的電信號,進(jìn)而得到視網(wǎng)膜47位置的干涉光譜信號。
結(jié)合上述幾種方法所測得的各位置的干涉信息、校準(zhǔn)的各參考臂之間的距離以及眼內(nèi)各部分生理結(jié)構(gòu)的折射率,最終通過計算即可得到角膜厚度、前房深度、晶狀體厚度、玻璃體厚度以及視軸長度。后續(xù)可以通過增加檢測過程中電機(jī)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù),來對每個檢測位置的干涉光譜信號進(jìn)行多次采集,以提高各干涉光譜信號的信噪比;另外,還需增加輔助的人眼固視裝置,避免在檢測過程中人眼自動調(diào)節(jié)而影響檢測結(jié)果的重復(fù)性。