能同时实现眼前节眼后节成像的眼科oct装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公布了能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，包括：眼前节OCT成像系统和眼后节OCT成像系统；眼前节OCT成像系统包括眼前节OCT系统光源、光源端波分复用器、光纤耦合器、参考臂端解波分复用器、眼前节参考模块、眼前节样品臂组件、探测端解波分复用器、眼前节光信号探测模块和控制系统；眼后节OCT成像系统包括眼后节OCT系统光源、光源端波分复用器、光纤耦合器、参考臂端解波分复用器、眼后节参考模块、眼后节样品臂组件、探测端解波分复用器、眼后节光信号探测模块和控制系统。两套成像系统同时工作，不需要任何切换装置就能同时实现眼前节OCT成像和眼后节OCT成像，避免眼动造成测量不准确的影响，也有利于分别提高OCT探测信噪比和探测深度。
【专利说明】能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及光电子领域，具体涉及一种能实现眼前节眼后节同时成像的眼科OCT系统。
【背景技术】
[0002]光学相干层析成像(OCT, Optical Coherence Tomography)是一种新兴的光学成像技术，相对于传统的临床成像手段来说，具有分辨率高、成像速度、无辐射损伤、价格适中、结构紧凑等优点，是基础医学研究和临床诊断应用的重要潜在工具。当前，在多种使用光学仪器的眼科设备中，用于眼科检查和治疗的OCT装置已经成为眼科疾病诊断不可或缺的眼科设备。
[0003]专利文献200710020707.9公开了一种利用OCT测量眼轴长的测量方法。该方法虽然可以实现人眼和各种动物活体的眼轴长度的测量，但是该方法存在以下两个缺点:1，采用步进电机的移动探头，来实现光程的调节，从而实现角膜和眼底的成像。而电机发生前后移动需要一定的时间，无法实现前后节快速切换并实时成像，加上被测对象的眼睛会抖动，使得测量眼轴长度不准确，误差较大；2.由于角膜及眼底结构不同，采用同一个探头无法在这两个位置都聚焦，导致成像质量差，这是这个方法无法避免的缺陷。
[0004]专利申请文件201290000031.1公开了一种采用切换装置来测量前后节信号的技术方案。该技术方案采用机械切换装置来实现前后节成像，但是由于机械切换存在一定的时差且切换装置本身具有一定的质量，在切换的过程中的速度无法实现太快，也不能使眼前节OCT成像和眼后节OCT成像同时进行。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供了一种能实现眼前节眼后节同时成像的眼科OCT系统，其目的在于解决眼前节眼后节不能同时成像的缺陷。
[0006]本实用新型的技术方案是这样的:
[0007]一种能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，包括:眼前节OCT成像系统和眼后节OCT成像系统；所述眼前节OCT成像系统包括眼前节OCT系统光源、光源端波分复用器、光纤耦合器、参考臂端解波分复用器、眼前节参考模块、眼前节样品臂组件、探测端解波分复用器、眼前节光信号探测模块和控制系统；所述眼后节OCT成像系统包括眼后节OCT系统光源、所述光源端波分复用器、所述光纤耦合器、所述参考臂端解波分复用器、眼后节参考模块、眼后节样品臂组件、所述探测端解波分复用器、眼后节光信号探测模块和所述控制系统；
[0008]所述眼前节OCT系统光源发出的光与所述眼后节OCT系统光源发出的光经所述光源端波分复用器后一并耦合入同一根光纤，再输出给所述光纤耦合器，经所述光纤耦合器分为第一光束和第二光束；所述第一光束经所述参考臂端解波分复用器分光后入射至所述眼前节参考模块，所述第二光束经所述眼前节样品臂组件后入射至人眼，并聚焦于角膜，经所述人眼角膜散射后沿所述眼前节样品臂组件原路返回并与从所述眼前节参考模块返回的第一光束在所述光纤耦合器发生干涉，经所述探测端解波分复用器分光，进入所述眼前节光信号探测模块，转换成含有干涉信息的电信号传输给所述控制系统，经所述控制系统数据处理并显示出眼前节OCT断层扫描图；
[0009]所述眼后节OCT系统光源发出的光与所述眼前节OCT系统光源发出的光经所述光源端波分复用器后一并耦合入所述同一根光纤，再输出给所述光纤耦合器，经所述光纤耦合器分为第三光束和第四光束；所述第三光束经所述参考臂端解波分复用器分光后入射至所述眼后节参考模块；所述第四光束经所述眼后节样品臂组件后入射至人眼，并聚焦于眼底，经所述眼底散射后沿所述眼后节样品臂组件原路返回并与所述从眼后节参考模块返回的第三光束在所述光纤耦合器发生干涉，经所述探测端解波分复用器分光，进入所述眼后节光信号探测模块，转换成含有干涉信息的电信号传输给所述控制系统，经所述控制系统数据处理并显示出眼底OCT断层扫描图。
[0010]进一步地:所述眼后节样品臂组件包括依次设置的样品臂光路调焦透镜、X方向扫描装置、Y方向扫描装置、样品臂端分光镜、分光镜组、全反射镜组、屈光调节镜、前置分光镜、和接目物镜；其中，所述样品臂光路调焦透镜调焦所述第四光束。
[0011]进一步地:依次设置的所述样品臂光路调焦透镜、所述X方向扫描装置、所述Y方向扫描装置、所述样品臂端分光镜、眼前节光路反射镜、至少一个前节光路透镜、眼前节光路分光镜、所述前置分光镜和所述接目物镜；其中，所述样品臂光路调焦透镜调焦所述第二光束。
[0012]进一步地:所述分光镜组包括成90°设置的第一分光镜和第二分光镜，所述全反射镜组包括成90°设置的第一反射镜和第二全反射镜；所述全反射镜组作为一个整体相对所述分光镜组沿光路做靠近或者远离移动。
[0013]进一步地:还包括固视光学系统，其依次包括:注视点显示屏、注视点光路透镜、所述分光镜组、所述屈光调节镜、所述前置分光镜和所述接目物镜；所述分光镜组的第一分光镜反射来自所述注视点显示屏的光源。
[0014]进一步地:还包括虹膜摄像系统，其包括依次设置的:照明光源、所述接目物镜、前置分光镜、眼前节光路分光镜、虹膜成像光路透镜和成像元件。
[0015]进一步地:所述注视点显示屏为IXD屏、OLED屏或者LED阵列屏。
[0016]进一步地:所述眼前节OCT系统光源为中心波长处于1000nm-1360nm之间的宽带光源。
[0017]进一步地:所述眼后节OCT系统光源为中心波长处于780nm-900nm之间的宽带光源。
[0018]进一步地:所述照明光源为近红外LED或者可见光LED。
[0019]本实用新型的有益效果:由于本技术方案同时包括了眼前节OCT成像系统和眼后节OCT成像系统，不需要通过任何切换装置就能同时实现眼前节OCT成像和眼后节OCT成像，避免眼动造成测量的不准确的影响；同时，由于人眼组织对光有选择吸收作用，故测眼前节OCT图像和测眼后节OCT图像时采用不同的OCT系统光源，有利于分别提高OCT探测信噪比和探测深度。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的光路图；
[0021]图2为眼后节OCT成像光路系统；
[0022]图3为眼前节OCT成像光路系统；
[0023]图4为虹I旲摄像系统光路图；
[0024]图5为固视系统光路图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0026]参考图1，图2和图3。图1为本实用新型总的光路图，包括:图2中所示的眼后节成像光路系统和图3中所示的眼前节OCT成像系统。如图3所示，眼前节OCT成像系统包括:眼前节OCT系统光源601、光源端波分复用器102、光纤耦合器103、参考臂端解波分复用器104、眼前节参考臂模块60和眼前节样品臂组件30、探测端解波分复用器110、眼前节光信号探测模块604、控制系统112。眼前节OCT系统光源601发出的光与图2中的眼后节OCT系统光源101发出的光经过光源端波分复用器102后一并稱合入同一根光纤,再传输到光纤稱合器103,光源分为两路光束:第一光束和第二光束；第一光束经过参考臂端解波分复用器104分光后传输给眼前节参考臂模块60。第二光束经过眼前节样品臂组件30入射至人眼E，最终聚焦于人眼角膜Ec。从角膜Ec散射回来的第二光束沿眼前节样品臂组件30原路返回，与从眼前节参考臂模块60反射后返回的第一光束在光纤耦合器103发生干涉，该干涉光信号通过光纤耦合器103，入射到探测端解波分复用器110，经探测端解波分复用器110分光，进入眼前节光信号探测模块604，最终转换成含有干涉信息的电信号传输给控制系统112，控制系统112将电信号进行数据处理并显示出眼前节OCT断层扫描图。
[0027]具体地，参考图3，眼前节样品臂组件30包括:样品臂光路调焦透镜107、X方向光路扫描装置108、Y方向光路扫描装置109、样品臂端分光镜201、眼前节光路反射镜301、第一前节光路透镜302、第二前节光路透镜303、眼前节光路分光镜304、前置分光镜207、接目物镜208。因此，在前面描述的进行眼前节OCT成像时，所说的第二光束经过眼前节样品臂组件30，就是指光路依次通过样品臂光路调焦透镜107、Χ方向光路扫描装置108、Υ方向光路扫描装置109、样品臂端分光镜201、眼前节光路反射镜301、第一前节光路透镜302、第二前节光路透镜303、眼前节光路分光镜304、前置分光镜207和接目物镜208，最后进入人眼Ε。所说的按原路返回，则是指第二光束经过接目物镜208、前置分光镜207、眼前节光路分光镜304、第二前节光路透镜303、第一前节光路透镜302、眼前节光路反射镜301、样品臂端分光镜201、Υ方向光路扫描装置109、Χ方向光路扫描装置108和样品臂光路调焦透镜107后，回到光纤耦合器103。此处，样品臂光路调焦透镜107的作用是对第二光束调焦。
[0028]另外，经眼前节参考臂模块60包括了眼前节参考臂光路透镜602和眼前节参考臂反射镜603，因此，第一光束经过前节参考臂模块60，也就是指经过眼前节参考臂光路透镜602和眼前节参考臂反射镜603，然后经眼前节参考臂反射镜603反射后，从眼前节参考臂光路透镜602返回。
[0029]在眼前节OCT成像光路系统的探测光束满足扫描光束中心线平行入射人眼，而任意时刻的眼前节OCT光束聚焦于人眼角膜Ec，这样能有效提高角膜测量时，OCT图像的信噪比及横向分辨率。
[0030]参考图2，图2为眼后节成像光路图，包括眼后节OCT系统光源101、光源端波分复用器102、光纤耦合器103、参考臂端解波分复用器104、眼后节参考臂模块10、眼后节样品臂组件20、探测端解波分复用器110、眼后节光信号探测模块111和控制系统112。眼后节OCT系统光源101发出的光与图3中的眼前节OCT系统光源601出射光经过光源端波分复用器102后一并稱合入同一根光纤,再传输到光纤稱合器103,光纤稱合器103将一并I禹合进入的光源分为两路:第三光束和第四光束。第三光束经过参考臂端解波分复用器104分光后进入眼后节参考模块10，第四光束经过眼后节样品臂组件20后，入射至人眼E，最终聚焦于人眼眼底Er。第四光束经过人眼眼底Er散射后，沿着眼后节样品臂组件20原路返回，与从眼后节参考模块10返回的第三光束在光纤耦合器103中发生干涉，该干涉光入射到探测端解波分复用器110，经过探测端解波分复用器110分光，进入眼后节光信号探测模块111，最终转换成含有干涉信息的电信号传输给控制系统112，控制系统112经过数据处理，显示出眼底OCT断层扫描图。
[0031]具体地，眼后节样品臂组件20包括:样品臂光路调焦透镜107、X方向光路扫描装置108、Y方向光路扫描装置109、样品臂端分光镜201、分光镜组、全反射镜组、屈光调节镜206、前置分光镜207和接目物镜208，因此，前面所说的第四光束经过眼后节样品臂组件20，也就是指第四光束依次经过:样品臂光路调焦透镜107、X方向光路扫描装置108、Y方向光路扫描装置109、样品臂端分光镜201、分光镜组和全反射镜组、屈光调节镜206、前置分光镜207和接目物镜208，然后入射至人眼眼底Er，经过眼底Er散射后，依次经过接目物镜208、前置分光镜207、屈光调节镜206、分光镜组和全反射镜组、样品臂端分光镜201、Y方向光路扫描装置109、X方向光路扫描装置108和样品臂光路调焦透镜107，进入光纤耦合器103。此处，样品臂光路调焦透镜107的作用在于对第四光束进行调焦。
[0032]进一步地，参考图2，眼后节参考臂模块10包括:眼后节参考臂光路透镜105、眼后节参考臂反射镜106。因此，第三光束进入眼后节参考模块10，就是指依次进入眼后节参考臂光路透镜105和眼后节参考臂反射镜106，经眼后节参考臂反射镜106反射后，返回至光纤率禹合器103。
[0033]眼后节OCT成像光路系统的探测光束满足扫描光束中心线汇聚于人眼瞳孔附近，而任意时刻的眼底OCT光束聚焦于人眼眼底Er。其中不同人眼的屈光度数不同时，系统通过屈光调节镜206的调节，使得任意时刻的眼底OCT光束都能汇聚于人眼眼底，即光束聚焦于视网膜上，这样能有效提高视网膜测量时，OCT图像的信噪比及横向分辨率。
[0034]参考图2,分光镜组包括相对设置的第一分光镜202和第二分光镜205 ;全反射镜组包括第一全反射镜203和第二全反射镜204 ;第一分光镜202和第二分光镜205成90°设置，第一全反射镜203和第二全反射镜204成90°设置在光路中，当第四光束从样品臂端分光镜201反射过来后,依次经过第一分光镜202、第一全反射镜203、第二全反射镜204和第二分光镜205后，入射至屈光调节镜206 ;同理，从眼底Er散射回来的第四光束在通过屈光调节镜206返回至分光镜组和全反射镜组时，则依次经过:第二分光镜205、第二全反射镜204、第一全反射镜203和第一分光镜202,然后再经过样品臂端分光镜201。需要说明的是，分光镜组固定不动，而全反射镜组可以相对分光镜组沿着光路做接近或者远离运动。具体而言，分光镜组固定不动就是指就是第一分光镜202和第二分光镜205固定不动，由第一全反射镜203和第二全反射镜204组成的全反射镜组作为一个整体相对第一分光镜202和第二分光镜205做位移为X的相对运动，这是针对因为不同的人的眼轴长不同，眼底OCT系统的参考臂模块10的长度固定，为实现不同深度的视网膜的测量而增加的光程调节装置。
[0035]参考图4，图4为虹膜摄像系统光路图，包括:照明光源401、接目物镜208、前置分光镜、眼前节光路分光镜304、虹膜成像光路透镜402和成像元件403。
[0036]照明光源401发出的光照射到被检人眼E的眼前房，并经眼前房反射。反射光穿过接目物镜208，经前置分光镜207反射，然后经眼前节光路分光镜304透射，再经虹膜成像光路透镜402,最后被成像兀件403拍摄到。
[0037]检测者使用定位装置(未图示)使被测者头部固定，并让被测者注视系统的固视标(未图示)，以使得被测者的眼睛固定。之后，检测者一边通过观控制系统112的显示屏，一边通过操作杆(未图示)控制下颚托装置的移动，以使被检眼E的虹膜进入摄像装置403中，并且虹膜像呈现在控制系统112的显示屏中。因而虹膜成像系统用于监视被测人眼，帮助医生操作仪器。
[0038]参考图5,图5为固视系统光路图,注视点显不屏501显不用于被检人眼E固视的固视标。来自注视点显不屏501中固视标的光通过注视点光路透镜502,被第一分光镜202反射，透过第二分光镜205、屈光调节镜206、前置分光镜207、接目物镜208，入射人眼，最终聚焦于人眼眼底Er。内部固视标可用来变更被检眼E的固视位置。内部固视标可以上下左右移动，来满足被检眼做不同位置检测的需要。若固视点固定不动，不同人眼观察固视点时，固视点的清晰程度不同，这给被测者固视时造成不舒适。由于眼底OCT系统光路经过屈光调节镜206调屈后，能聚焦于眼底视网膜上，即人眼能看清晰扫描线，提高眼底OCT图像的信噪比及横向分辨率。因此，固视光路引入的屈光调节镜206，便能实现对于不同人眼都能被看清，所以，在固视系统与眼底OCT成像系统中共同设置屈光调节镜206，有利于利用屈光调节镜206进行调屈。
[0039]具体地，注视点显示屏501优选为IXD屏、OLED屏或者LED阵列屏的一种。
[0040]在本实用新型中，样品臂端分光镜201可对眼后节OCT系统光源101的光进行透射，而对眼前节OCT系统光源601的光进行反射。第一分光镜202的上表面可对眼后节OCT系统光源101的光进行反射，对注视点显示屏501的光进行透射；而下表面可对眼后节OCT系统光源101的光进行透射，对来自注视点显不屏501的光进行反射。第二分光镜205可对眼后节OCT系统光源101的光进行反射，对来自注视点显示屏501的光进行透射。前置分光镜207可以对眼后节OCT系统光源101的光进行透射，对眼前节OCT系统光源601的光进行反射。眼前节光路分光镜304可对眼前节OCT系统光源601的光进行反射，对照明光源401的光进行透射。
[0041]在本实用新型中，眼后节OCT系统光源101优先采用中心波长处于780nm-900nm之间的宽带光源，眼前节OCT系统光源601优先采用中心波长处于1000-1360nm之间的宽带光源。照明光源401优先采用近红外LED或者可见光LED。
[0042]本实用新型通过在一个总的光路系统下构建眼前节OCT成像系统和眼后节OCT成像系统，不需要利用任何切换装置来实现眼前节OCT成像和眼后节OCT成像的切换，能同时处理眼前节OCT断层扫描图和眼底OCT断层扫描图的问题，避免眼动造成测量的不准确的影响；同时，由于人眼组织对光有选择吸收作用，故测眼前节OCT图像和测眼后节OCT图像时采用不同的OCT系统光源，有利于分别提高OCT探测信噪比和探测深度。
[0043]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，其特征在于，包括:眼前节OCT成像系统和眼后节OCT成像系统；所述眼前节OCT成像系统包括眼前节OCT系统光源、光源端波分复用器、光纤耦合器、参考臂端解波分复用器、眼前节参考模块、眼前节样品臂组件、探测端解波分复用器、眼前节光信号探测模块和控制系统；所述眼后节OCT成像系统包括眼后节OCT系统光源、所述光源端波分复用器、所述光纤耦合器、所述参考臂端解波分复用器、眼后节参考模块、眼后节样品臂组件、所述探测端解波分复用器、眼后节光信号探测模块和所述控制系统； 所述眼前节OCT系统光源发出的光与所述眼后节OCT系统光源发出的光经所述光源端波分复用器后一并稱合入同一根光纤，再输出给所述光纤稱合器，经所述光纤稱合器分为第一光束和第二光束；所述第一光束经所述参考臂端解波分复用器分光后入射至所述眼前节参考模块，所述第二光束经所述眼前节样品臂组件后入射至人眼，并聚焦于角膜，经所述人眼角膜散射后沿所述眼前节样品臂组件原路返回并与从所述眼前节参考模块返回的第一光束在所述光纤耦合器发生干涉，经所述探测端解波分复用器分光，进入所述眼前节光信号探测模块，转换成含有干涉信息的电信号传输给所述控制系统，经所述控制系统数据处理并显示出眼前节OCT断层扫描图； 所述眼后节OCT系统光源发出的光与所述眼前节OCT系统光源发出的光经所述光源端波分复用器后一并耦合入所述同一根光纤，再输出给所述光纤耦合器，经所述光纤耦合器分为第三光束和第四光束；所述第三光束经所述参考臂端解波分复用器分光后入射至所述眼后节参考模块；所述第四光束经所述眼后节样品臂组件后入射至人眼，并聚焦于眼底，经所述眼底散射后沿所述眼后节样品臂组件原路返回并与所述从眼后节参考模块返回的第三光束在所述光纤耦合器发生干涉，经所述探测端解波分复用器分光，进入所述眼后节光信号探测模块，转换成含有干涉信息的电信号传输给所述控制系统，经所述控制系统数据处理并显示出眼底OCT断层扫描图。
2.如权利要求1所述的能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，其特征在于:所述眼后节样品臂组件包括依次设置的样品臂光路调焦透镜、X方向扫描装置、Y方向扫描装置、样品臂端分光镜、分光镜组、全反射镜组、屈光调节镜、前置分光镜、和接目物镜；其中，所述样品臂光路调焦透镜调焦所述第四光束。
3.如权利要求2所述的能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，其特征在于:所述眼前节样品臂组件包括:依次设置的所述样品臂光路调焦透镜、所述X方向扫描装置、所述Y方向扫描装置、所述样品臂端分光镜、眼前节光路反射镜、至少一个前节光路透镜、眼前节光路分光镜、所述前置分光镜和所述接目物镜；其中，所述样品臂光路调焦透镜调焦所述第二光束。
4.如权利要求2所述的能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，其特征在于:所述分光镜组包括成90°设置的第一分光镜和第二分光镜，所述全反射镜组包括成90°设置的第一反射镜和第二全反射镜；所述全反射镜组作为一个整体相对所述分光镜组沿光路做靠近或者远离移动。
5.如权利要求4所述的能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，其特征在于:还包括固视光学系统，其依次包括:注视点显示屏、注视点光路透镜、所述分光镜组、所述屈光调节镜、所述前置分光镜和所述接目物镜；所述分光镜组的第一分光镜反射来自所述注视点显示屏的光源。
6.如权利要求4所述的能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，其特征在于:还包括虹膜摄像系统，其包括依次设置的:照明光源、所述接目物镜、前置分光镜、眼前节光路分光镜、虹膜成像光路透镜和成像元件。
7.如权利要求5所述的能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，其特征在于:所述注视点显示屏为IXD屏、OLED屏或者LED阵列屏。
8.如权利要求1-7中任一项所述的能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，其特征在于:所述眼前节OCT系统光源为中心波长处于1000nm-1360nm之间的宽带光源。
9.如权利要求1-7中任一项所述的能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，其特征在于:所述眼后节OCT系统光源为中心波长处于780nm-900nm之间的宽带光源。
10.如权利要求6所述的能同时实现眼前节眼后节成像的眼科OCT装置，其特征在于:所述照明光源为近红外LED或者可见光LED。
【文档编号】A61B3/14GK203935168SQ201420347987
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】蔡守东, 吴蕾 申请人:深圳市斯尔顿科技有限公司