一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]多功能成像是醫(yī)學(xué)成像技術(shù)的發(fā)展趨勢。近十幾年來光學(xué)相干層析成像(OpticalCoherence Tomography,簡稱OCT)的研究取得重要進(jìn)展，它利用弱相干光干涉儀的基本原理，檢測生物組織不同深度層面對入射弱相干光的背向反射或散射信號，通過掃描可得到生物組織二維或三維高分辨微觀結(jié)構(gòu)圖像，分辨率可以達(dá)到幾個至十幾個微米。由于光學(xué)相干層析成像技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對眼睛疾病的非接觸、無創(chuàng)、高分辨率檢測，在臨床上已經(jīng)普遍推廣使用。但是，光學(xué)相干層析成像技術(shù)成像范圍較小，一般是幾個毫米，難以對病變組織進(jìn)行定位，所以往往需要其它成像方法進(jìn)行導(dǎo)航與定位。
[0003]利用裂隙燈進(jìn)行眼科疾病檢查是臨床上廣泛使用的方法，它能夠?qū)崿F(xiàn)對眼組織大范圍的二維成像，容易觀察和定位病變部位。但是由于裂隙燈只能對眼睛表面成像，眼睛的精細(xì)深層結(jié)構(gòu)無法探測。
[0004]采用基于裂隙燈的光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，不僅能夠給眼科醫(yī)生提供宏觀的組織圖像，還能夠提供高分辨率的三維層析圖像，二者的結(jié)合具有功能互補(bǔ)的特征，有助于疾病的準(zhǔn)確診斷。目前市場上的光學(xué)相干層析成像儀和裂隙燈顯微鏡屬于獨(dú)立設(shè)備，操作不方便，兩種圖像的結(jié)合診斷比較困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，本實(shí)用新型采用可分離的模塊化整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，分別有針對性地對各個模塊進(jìn)行設(shè)計，其設(shè)計靈活、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、系統(tǒng)性能好、可靠性高、使用效果好，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:包括計算機(jī)和與計算機(jī)連接的采集卡，所述采集卡與濾波電路連接，所述濾波電路與運(yùn)算放大器輸出端連接，所述運(yùn)算放大器的同相端和反相端分別與光電探測器Dl、D2連接，所述光電探測器Dl、D2分別與光纖耦合器FCl、FC3連接，所述光纖耦合器FCl、FC3均與光纖耦合器FC2連接，所述光纖耦合器FC2輸入端分別與參考臂和樣品臂相連;所述參考臂包括光柵和依次設(shè)置在光柵入射直線位置的透鏡、快速振鏡，所述光柵的反射直線位置分別設(shè)置有全反鏡、第一準(zhǔn)直物鏡;所述樣品臂包括慢速振鏡，所述慢速振鏡入射位置處設(shè)置匯聚透鏡，所述慢速振鏡反射位置處設(shè)置有第二準(zhǔn)直物鏡。
[0007]上述的一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:所述光纖耦合器FC3前端耦合一路808nm光源。
[0008]上述的一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:所述光纖耦合器FC1、FC3均為2x1光纖親合器，光纖親合器FC2為2x2光纖親合器。
[0009]上述的一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:所述樣品臂的匯聚透鏡通過一個二向色鏡將光線反射到人眼。
[0010]上述的一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:所述光纖耦合器FC2分出來的光線為紅外光。
[0011]上述的一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:所述樣品臂的匯聚透鏡與慢速振鏡之間設(shè)置有二維掃描裝置。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]本實(shí)用新型采用可分離的模塊化整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，分別有針對性地對各個模塊進(jìn)行設(shè)計，其設(shè)計靈活、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、系統(tǒng)性能好、可靠性高、使用效果好，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0014]下面通過附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)眼前節(jié)光學(xué)探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型的光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)濾波電路電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:包括計算機(jī)I和與計算機(jī)I連接的采集卡2，所述采集卡2與濾波電路3連接，所述濾波電路3與運(yùn)算放大器輸出端連接，所述運(yùn)算放大器的同相端和反相端分別與光電探測器D1、D2連接，所述光電探測器D1、D2分別與光纖耦合器FCl、FC3連接，所述光纖耦合器FCl、FC3均與光纖耦合器FC2連接，所述光纖耦合器FC2輸入端分別與參考臂6和樣品臂7相連;所述參考臂6包括光柵和依次設(shè)置在光柵入射直線位置的透鏡、快速振鏡，所述光柵的反射直線位置分別設(shè)置有全反鏡、第一準(zhǔn)直物鏡;所述樣品臂7包括慢速振鏡，所述慢速振鏡入射位置處設(shè)置匯聚透鏡，所述慢速振鏡反射位置處設(shè)置有第二準(zhǔn)直物鏡。
[0019]本實(shí)施例中，所述光纖耦合器FC3前端耦合一路808nm光源5。
[0020]本實(shí)施例中，所述光纖耦合器FCl、FC3均為2x1光纖耦合器，光纖耦合器FC2為2x2光纖親合器。
[0021]本實(shí)施例中，所述樣品臂7的匯聚透鏡通過一個二向色鏡將光線反射到人眼。
[0022]本實(shí)施例中，所述光纖耦合器FC2分出來的光線為紅外光。
[0023]本實(shí)施例中，所述樣品臂7的匯聚透鏡與慢速振鏡之間設(shè)置有二維掃描裝置。
[0024]本實(shí)用新型的工作原理是:由光源發(fā)出的低相干光從一端注入到一個2x1光纖耦合器FCl中，同時指示光源發(fā)出的近紅外光注入另一個2x1光纖耦合器FC3中，光纖耦合器FCl和光纖耦合器FC3均接入一個2x2光纖耦合器FC2(其分光比50:50)，低相干光經(jīng)過FC2分成兩束光，一束作為參考光經(jīng)過快掃描光學(xué)延遲線反射回來，另一束投射到人眼，光線被不同層面的組織反射回來，這束光與參考光的反射光在2x2耦合器FC2處發(fā)生干涉疊加。疊加后的干涉光經(jīng)過FCl、FC3(分光比50:50)分束后得到干涉信號輸出，其強(qiáng)度信息被光電探測器D1、D2探測得到。信號的相位反映光在人眼前節(jié)的干涉位置，信號的強(qiáng)度能夠反映出人眼前部分散射程度。兩路干涉信號經(jīng)過差分放大、高通濾波(如圖3所示)后，去除了與信息無關(guān)的直流分量，獲得了反映信息的模擬信號。最后將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入到計算機(jī)，在經(jīng)過處理得到OCT圖像。
[0025]本實(shí)施例用于眼前節(jié)掃描的包括兩個光路:紅外掃描探測與指示光路、人眼監(jiān)視光路。由于CCD對1310nm波段沒有響應(yīng)，耦合一路808nm光源可以指示掃描的位置。從光纖耦合器FC2分出的一束紅外光經(jīng)過物鏡準(zhǔn)直得到平行光，然后經(jīng)過二維掃描裝置，接著經(jīng)過一個匯聚透鏡，中間通過一個二向色鏡反射后匯聚到人眼角膜位置處。紅外光在人眼前節(jié)被反射，攜帶大量人眼內(nèi)組織光波信息的反射光原路返回到FC2，與參考臂返回的參考光發(fā)生干涉，所得到的干涉信號經(jīng)過探測器探測后在經(jīng)過處理就能得到眼前節(jié)OCT成像圖。
[0026]如圖2所示，為眼前節(jié)光學(xué)探頭結(jié)構(gòu)示意圖，圖中帶箭頭的光路為人眼監(jiān)視光路，中間帶孔的點(diǎn)照明燈發(fā)出紅外光(850nm)照射到人眼，反射光經(jīng)過中間孔和二向色鏡，然后經(jīng)過透鏡組成像在CXD鏡頭上，從而實(shí)現(xiàn)對眼前節(jié)成像的實(shí)時監(jiān)控。
[0027]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:包括計算機(jī)(I)和與計算機(jī)(I)連接的采集卡(2)，所述采集卡(2)與濾波電路(3)連接，所述濾波電路(3)與運(yùn)算放大器輸出端連接，所述運(yùn)算放大器的同相端和反相端分別與光電探測器D1、D2連接，所述光電探測器D1、D2分別與光纖耦合器FCl、FC3連接，所述光纖耦合器FCl、FC3均與光纖耦合器FC2連接，所述光纖耦合器FC2輸入端分別與參考臂(6)和樣品臂(7)相連;所述參考臂(6)包括光柵和依次設(shè)置在光柵入射直線位置的透鏡、快速振鏡，所述光柵的反射直線位置分別設(shè)置有全反鏡、第一準(zhǔn)直物鏡;所述樣品臂(7)包括慢速振鏡，所述慢速振鏡入射位置處設(shè)置匯聚透鏡，所述慢速振鏡反射位置處設(shè)置有第二準(zhǔn)直物鏡。2.按照權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:所述光纖耦合器FC3前端耦合一路808nm光源(5 )。3.按照權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:所述光纖耦合器FCl、FC3均為2x1光纖耦合器，光纖耦合器FC2為2x2光纖耦合器。4.按照權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:所述樣品臂(7)的匯聚透鏡通過一個二向色鏡將光線反射到人眼。5.按照權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:所述光纖耦合器FC2分出來的光線為紅外光。6.按照權(quán)利要求1所述的一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于:所述樣品臂(7)的匯聚透鏡與慢速振鏡之間設(shè)置有二維掃描裝置。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)，其特征在于：包括計算機(jī)和與其連接的采集卡，采集卡與濾波電路連接，濾波電路與運(yùn)算放大器輸出端連接，運(yùn)算放大器的同相端和反相端分別與光電探測器D1、D2連接，光電探測器D1、D2分別與光纖耦合器FC1、FC3連接，光纖耦合器FC1、FC3均與光纖耦合器FC2連接，光纖耦合器FC2輸入端分別與參考臂和樣品臂相連，參考臂和樣品臂內(nèi)部均設(shè)置有基于透鏡的光學(xué)反射設(shè)備。本實(shí)用新型采用可分離的模塊化整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，分別有針對性地對各個模塊進(jìn)行設(shè)計，其設(shè)計靈活、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、系統(tǒng)性能好、可靠性高、使用效果好，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
【IPC分類】A61B5/00
【公開號】CN205181318
【申請?zhí)枴緾N201520818870
【發(fā)明人】關(guān)海濤, 張建云
【申請人】寧夏盛天彩數(shù)字科技股份有限公司, 關(guān)海濤, 張建云
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年10月22日