一种用于检测角膜的生物力学性能的激光系统及方法
【专利说明】-种用于检测角膜的生物力学性能的激光系统及方法 【技术领域】
[0001] 本发明涉及激光领域，尤其是涉及一种用于检测角膜的生物力学性能的激光系统 及方法。 【【背景技术】】
[0002] 对于不适合进行激光眼科手术的患者，最常见的原因是容易出现圆锥角膜，圆锥 角膜也是目前激光眼科手术失败的一种主要临床表现。对患者是否容易出现圆锥角膜，是 激光眼科手术必须考虑的问题。
[0003] 目前对患者是否容易出现圆锥角膜的检查主要是测量患者的角膜生物力学参数， 因为圆锥角膜患者的角膜生物力学参数均低于正常值。
[0004] 目前临床上唯一能够活体测量角膜生物力学性能的仪器是眼反应分析仪。眼反应 分析仪的测量方法类似于传统非接触眼压计：让患者将下颁放在仪器支架上，固定头部，尽 量睁大双眼，测试眼注视仪器内绿色闪烁信号灯，按下"测量"按钮，仪器探头自动跟踪靠近 测试眼，并吹出一股气体压平角膜，测得一系列参数。使用眼反应分析仪测量的当天，必须 排除任何对测试眼的侵犯性操作及眼部滴眼液的使用，而且测试者须在安静、放松环境及 知识情况下进行测量。通常每次检查测量3次，测量数据存在明显差异时，还增加测量次数 至5次或更多，取其平均值。
[0005] 由上可知，用目前的眼反应分析仪测量角膜生物力学性能时，存在测量受很多因 素影响的问题，尤其是患者本身的状态对测量结果的影响很大，导致激光手术的术前检查 效率很低。 【
【发明内容】
】
[0006] 鉴于【背景技术】中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于检测角膜的生物力 学性能的激光系统及方法，实时、精确地测量角膜的生物力学性能，提高对工作效率。
[0007] 本发明采用如下技术方案：
[0008] -种用于检测角膜的生物力学性能的激光系统，包括激光器、光束传输模块、采集 过滤模块和光谱分析单元，所述激光器用于发射脉冲激光束；
[0009] 所述光束传输模块用于传输所述激光束，并将所述激光束聚焦至所述角膜，在所 述角膜的表面产生激光诱导等离子体光信号；
[0010] 所述采集过滤模块采集并过滤所述激光诱导等离子体光信号，并传输所述激光诱 导等离子体光信号至所述光谱分析单元；
[0011] 所述光谱分析单元对所述激光诱导等离子体光信号进行光谱分析，确定所述角膜 的生物力学性能。
[0012] 本发明还提供一种利用上述激光系统确定角膜的生物力学性能的方法，其包括以 下步骤：
[0013] Sl :将激光器1启动，发射激光光束；
[0014] S2 :把SI中发射的激光光束聚焦到角膜，并在角膜的表面产生激光诱导等离子体 光信号；
[0015] S3 :对S2中的激光诱导等离子体光信号进行采集和过滤；
[0016] S4 :对S3中得到的过滤后的激光诱导等离子体光信号进行光谱分析，判断角膜的 生物力学性能。
[0017] 与现有技术相比，本发明的激光系统及采用激光系统确定角膜的生物力学性能的 方法中，增加光谱分析单元，对激光光束在角膜上产生的激光诱导等离子体光信号进行光 谱分析，判断角膜的生物力学性能，实现了使用同一激光系统，实时、精确地测量角膜的生 物力学性能。 【【附图说明】】
[0018] 图1是本发明用于检测角膜的生物力学性能的激光系统的示意图；
[0019] 图2是利用本发明用于检测角膜的生物力学性能的激光系统进行实验验证得到 的光谱图；
[0020] 图3是采用图1所示激光系统确定角膜的生物力学性能的方法流程图。
[0021] 其中，附图标记说明如下：
[0022]
【主权项】
1. 一种用于检测角膜的生物力学性能的激光系统，其特征在于，所述激光系统包括激 光器、光束传输模块、采集过滤模块和光谱分析单元， 所述激光器用于发射脉冲激光束； 所述光束传输模块用于传输所述激光束，并将所述激光束聚焦至所述角膜，在所述角 膜的表面产生激光诱导等离子体光信号； 所述采集过滤模块采集并过滤所述激光诱导等离子体光信号，并传输所述激光诱导等 离子体光信号至所述光谱分析单元； 所述光谱分析单元对所述激光诱导等离子体光信号进行光谱分析，确定所述角膜的生 物力学性能。
2. 根据权利要求1所述的激光系统，其特征在于，所述光束传输模块依次包括光强调 节装置、激光扩束器、分色镜及聚焦透镜。
3. 根据权利要求1所述的激光系统，其特征在于，所述采集过滤模块包括分色镜和近 红外滤波片。
4. 根据权利要求1所述的激光系统，其特征在于，所述激光器为啁啾脉冲放大全固体 飞秒激光器。
5. 根据权利要求4所述的激光系统，其特征在于，所述激光器发射的激光光束的模式 是基横模，光束质量因子优于1. 5。
6. 根据权利要求2所述的激光系统，其特征在于，所述光强调节装置由半波片和偏振 片组合而成。
7. 根据权利要求2所述的激光系统，其特征在于，所述激光扩束器包括两个焦距不同 的透镜，所述两个透镜构成5倍激光扩束和准直系统。
8. -种采用权利要求1所述激光系统确定角膜的生物力学性能的方法，其包括以下步 骤： 51 :将激光器1启动，发射激光光束； 52 :把Sl中发射的激光光束聚焦到角膜，并在角膜的表面产生激光诱导等离子体光信 号； 53 :对S2中的激光诱导等离子体光信号进行采集和过滤； 54 :对S3中得到的过滤后的激光诱导等离子体光信号进行光谱分析，判断角膜6的生 物力学性能。
9. 根据权利要求8所述的确定角膜的生物力学性能的方法，其特征在于，步骤S2中 利用光束传输模块传输激光光束聚焦到所述角膜，所述光束传输模块依次包括光强调节装 置、激光扩束器、分色镜及聚焦透镜。
10. 根据权利要求8所述的确定角膜的生物力学性能的方法，其特征在于，步骤S3中利 用采集过滤模块对所述激光诱导等离子体光信号进行采集和过滤，所述采集过滤模块包括 分色镜和近红外滤波片。
【专利摘要】本发明提供了一种用于检测角膜的生物力学性能的激光系统，包括激光器、光束传输模块、采集过滤模块和光谱分析单元，激光器用于发射脉冲激光束；光束传输模块用于传输所述激光束，并将激光束聚焦至所述角膜，在所述角膜的表面产生激光诱导等离子体光信号；采集过滤模块采集并过滤所述激光诱导等离子体光信号；光谱分析单元对所述激光诱导等离子体光信号进行光谱分析，确定所述角膜的生物力学性能。本发明还提供一种采用上述激光系统确定角膜的生物力学性能的方法。本发明利用同一激光系统，实时、精确地测量角膜的生物力学性能，提高了工作效率。
【IPC分类】A61B3-10
【公开号】CN104814716
【申请号】CN201510263383
【发明人】孙辉, 樊仲维
【申请人】中国科学院光电研究院
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年5月21日