，當抑OCT系統(tǒng)的參考臂和樣品臂之間的色散不匹配時，系統(tǒng)分 辨率會下降。由于被測組織同樣會在樣品臂中引入色散，而組織大都是層狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)該一 特性，在抑OCT系統(tǒng)的參考臂中引入線性改變的色散值，分別對組織成像，再提取出對應每 層組織上下分界面分辨率最高時引入?yún)⒖急鄣纳⒅?，兩值之差即該層組織的色散值。該 里根據(jù)分界面信號歸一化后的積分值大小來表示分辨率的好壞，利用該積分值隨色散差值 變化的模型分別對每層組織的上下表面數(shù)據(jù)進行最小二乘法擬合，求出每個分界面分辨率 最高時對應的參考臂中引入的色散值。在抑OCT系統(tǒng)的參考臂中引入色散值的方法是使用 RSOD系統(tǒng)。根據(jù)RSOD系統(tǒng)原理，它引入的群延遲色散可W表示為如下形式：
[0019]
【主權(quán)項】
1. 一種結(jié)合FDOCT測量生物組織群延遲色散的裝置，其特征在于，包括頻域光學相干 層析系統(tǒng)和快速掃描延遲線系統(tǒng)，其中頻域光學相干層析系統(tǒng)包括激光光源（1)、光纖耦合 器（2)、第一準直透鏡（3)、第二準直透鏡（8)、第二振鏡（9)、透鏡（10)、被測組織（11)、第 三準直透鏡（12)、第二光柵（13)、第二傅里葉透鏡（14)、CCD(15)、信號處理系統(tǒng)（16);快速 掃描延遲線系統(tǒng)包括雙通反射鏡（4)、第一振鏡（5)、第一傅里葉透鏡（6)、第一光柵（7); 所述激光光源（1)發(fā)出的光經(jīng)過光纖親合器（2)后分為兩束，一束為參考光，經(jīng)過第一 準直透鏡（3)進入快速掃描延遲線系統(tǒng)，參考光先經(jīng)過第一光柵（7)分光，然后由第一傅里 葉透鏡（6)匯聚到第一振鏡（5)上，再由第一振鏡（5)反射并通過第一傅里葉透鏡（6)照 在第一光柵（7)上的另一位置，經(jīng)過第一光柵（7)衍射后沿著與入射參考光平行的方向出 射照在雙通反射鏡（4)上，雙通反射鏡（4)與入射參考光傳播方向垂直，光束經(jīng)雙通反射 鏡（4)反射后沿原路返回到光線耦合器（2)中；另一束為測量光，經(jīng)過第二準直透鏡（8)后 由第二振鏡（9)反射，發(fā)射光再由透鏡（1)0匯聚到被測組織（11)上，被測組織（11)的后 向散射光沿原光路返回到光線耦合器（2)中；參考光與測量光在光線耦合器（2)中發(fā)生干 涉，干涉光通過第三準直透鏡（12)后形成準直光，該準直光由光柵（13)衍射分光后通過第 二傅里葉透鏡（14)，匯聚在CCD(15)上；CCD(15)接收到的干涉信號由信號處理系統(tǒng)（16) 處理得到樣品的群延遲色散值；旋轉(zhuǎn)樣品臂中的第二振鏡（9)測量樣品不同位置的干涉信 號，從而得到被測組織（11)群延遲色散的二維分布。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合FD0CT測量生物組織群延遲色散的裝置，其特征在于，所 述第一光柵（7)與光軸垂面的夾角為1?20°。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合FD0CT測量生物組織群延遲色散的裝置，其特征在于，所 述第一振鏡（5)與光軸垂面的夾角為1?10°。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合FD0CT測量生物組織群延遲色散的裝置，其特征在于，所 述第一振鏡（5)轉(zhuǎn)軸與光軸之間的距離為0?2_。
5. -種結(jié)合FD0CT測量生物組織群延遲色散的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1，將快速掃描延遲線系統(tǒng)接入頻域光學相干層析系統(tǒng)的參考臂，將測量臂中的被 測組織（11)由平面反射鏡代替，通過調(diào)節(jié)第一準直透鏡（3)、第一光柵（7)之間的距離確定 參考臂與測量臂之間的等光程點，然后對CCD(15)的像素對應的光波長進行標定； 步驟2,線性移動快速掃描延遲線系統(tǒng)中第一光柵（7)的位置，CCD(15)分別采集第一 光柵（7)不同位置處的干涉信號，并將所采集的干涉信號輸入信號處理系統(tǒng)（16)進行傅里 葉變換得到點擴散函數(shù)，確定該點擴散函數(shù)的半高寬，找到半高寬最小時對應的第一光柵 (7)的位置，將此位置作為頻域光學相干層析系統(tǒng)的色散匹配點； 步驟3,以步驟2中所確定的色散匹配點為參考，以0?0. 5mm為步距間隔再次線性移 動第一光柵（7)，確定第一光柵（7)線性移動范圍內(nèi)各點的群延遲色散值，然后對各點的群 延遲色散值進行線性擬合，通過一次線性擬合求出群延遲色散相對于第一光柵（7)位置的 變化率； 步驟4,將被測組織（11)放入測量臂，重復步驟3測量第一光柵（7)線性移動范圍內(nèi)的 干涉信號，信號處理系統(tǒng)（16)分別對測量的干涉信號進行去直流和傅里葉變換，得到被測 組織（11)的微觀結(jié)構(gòu)圖； 步驟5,提取出每幅微觀結(jié)構(gòu)圖中組織的層狀分界面信號，然后將每幅圖中所有分界面 信號歸一化后再積分，對每個分界面的積分值進行相對第一光柵（7)位置的最小二乘法擬 合，求出每個分界面擬合曲線最小值對應的快速掃描延遲線系統(tǒng)中第一光柵（7)的位置， 利用每層組織上下分界面對應的第一光柵（7)位置之差乘以色散變化率即求得每層組織 的群延遲色散值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)合FDOCT測量生物組織群延遲色散的方法，其特征在于， 步驟3所述確定第一光柵（7)線性移動范圍內(nèi)各點的群延遲色散值，具體如下，將CCD(15) 采集的干涉信號的相位步（D)利用下式進行泰勒展開：
其中D 《表示光波的角頻率，表示光波的中心角頻率，邊"〇。）表示 群延遲色散。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)合FDOCT測量生物組織群延遲色散的方法，其特征在于，步 驟5所述對每個分界面的積分值進行相對第一光柵（7)位置的最小二乘法擬合，求出每個 分界面擬合曲線最小值對應的快速掃描延遲線系統(tǒng)中第一光柵（7)的位置，模型如下：
其中，Sp表示每個分界面信號的積分值，A，B，C表示常數(shù)，Az表示光柵到傅里葉透鏡 的距離與傅里葉透鏡的焦距之差，所以當AZ =C時，分界面的積分值有最小值。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種結(jié)合FDOCT測量生物組織群延遲色散的裝置。該裝置的頻域光學相干層析系統(tǒng)激光光源、光纖耦合器、第一準直透鏡、第二準直透鏡、第二振鏡、透鏡、被測組織、第三準直透鏡、第二光柵、第二傅里葉透鏡、CCD、信號處理系統(tǒng)，快速掃描延遲線系統(tǒng)包括雙通反射鏡、第一振鏡、第一傅里葉透鏡、第一光柵。當FDOCT系統(tǒng)的參考臂和樣品臂之間的色散不匹配時，系統(tǒng)分辨率會下降；通過調(diào)節(jié)光柵與傅里葉透鏡之間的距離在系統(tǒng)的參考臂中引入線性變化的色散值，分別對組織成像，再提取出對應每層組織上下分界面分辨率最高時引入?yún)⒖急鄣纳⒅?，兩值之差即該層組織的色散值。本發(fā)明無需將被測部位作為切片樣本，提高了工作效率并減小了患者的痛苦。
【IPC分類】A61B5-00, G01N21-45
【公開號】CN104568842
【申請?zhí)枴緾N201510014526
【發(fā)明人】高萬榮, 陳朝良, 廖九零, 卞海溢, 朱越, 伍秀玭, 張仙玲
【申請人】南京理工大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月12日