用于光学相干断层扫描仪的近视眼扫描模块的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及光学医疗领域，特别涉及一种具有近视眼扫描模块的光学相干断 层扫描仪（OCT System, Optical Coherence Tomography System) 〇
【背景技术】
[0002] 光学相干断层扫描是一种干涉测量方法，用于获取被扫描样品的散射特性。光学 相干断层扫描仪可以分为时域光学相干断层扫描仪（TD-OCT)和频域光学相干断层扫描仪 (FD-OCT)两种。与时域光学相干断层扫描技术相比，频域光学相干断层扫描技术在速度和 信噪比方面具有明显的优势。频域光学相干断层扫描的光谱信息鉴别通常通过以下方式实 现：在谱域光学相干断层扫描（SD-OCT)的情况下，可以利用探测臂中的分光计进行分光； 在扫频（波长扫描）光学相干断层扫描（SS-OCT)的情况下，可以通过快速地变换激光光源 的频率来获得光谱信息。
[0003] 图1中示出了现有技术的用于收集3D图像数据的FD-OCT系统。FD-OCT系统包括 光源101，传统的光源包括但不限于具有时间相干长度较短的宽带光源或扫描激光源。来自 光源101的光通常被光纤105导向以照亮样品110,典型的样品为人眼的后部的组织。光通 常借助于扫描器107在光纤和样品之间扫描，从而使得光束（虚线108)扫描过的区域或体 积被成像。从样品散射的光被收集，典型被收集到与用于导向照亮样品的光的光纤相同的 光纤105中。从相同的光源101获得的参考光在独立的路径上传输，在这种情况下，包括光 纤103和后向反射器104。本领域技术人员能够想到还可以利用传导参考路径。收集到的 样品光通常在光纤耦合器102中与参考光结合，从而在探测器120中形成光干涉。从探测 器输出的数据被传送给处理器130。处理结果可以存储在处理器中或者展示在显示器140 上。处理和存储功能可以在光学相干断层扫描仪内部实现，或者也可以在外部处理单元实 现，被收集的数据可以被传输至该外部处理单元。该外部处理单元可以专门用于数据处理， 或者还可以执行其它的不限于光学相干断层扫描功能的普通任务。
[0004] 样品和干涉仪的参考臂可以组成bulk-optics、光导纤维或bulk-optic混合系 统，并且可以具有不同的结构，例如Michelson、Mach-Zehnder或者本领域技术人员已知的 基于共用路径的设计。这里使用的光束应当理解为任何仔细导向的光路。在时域系统中， 参考臂需要具有可调的光延迟从而产生干涉。平衡的探测系统通常可以用在TD-OCT系统 和SS-OCT系统中，而分光计通常用在SD-OCT系统的探测端口。本文中描述的实用新型可 以用于任何类型的OCT系统。OCT系统通常可以封装在壳体中，其具有包括下颚架和头架的 多种患者定位元件。
[0005] 现有技术中，光学相干断层扫描仪已经被用于对患者的视网膜进行扫描，从而进 行辅助医疗诊断。图2示出了现有技术中用于对患者的视网膜进行扫描的光学相干断层扫 描仪的光学相干断层扫描模块的一种【具体实施方式】，图2示出的光学相干断层扫描模块包 括光纤1、准直镜2、色散补偿柱3、X/Y扫描单元4、视网膜扫描透镜5、接目镜6、以及位于 视网膜扫描透镜5与接目镜6之间的用于光路折叠的光学反射镜，从而提供准直的入射扫 描光束至示意性的眼睛8。
[0006] 光学相干断层扫描仪的光源可以是相干长度较短的宽波段光源或者是频率扫描 激光。这些光源发出的光经由光纤1的引导进入光学相干断层扫描系统。从样品反射/散 射的光又被收集进入光纤1，被收集的样品光与参考光在干涉模块中（未示出）中形成光 干涉，光干涉信号被探测器（未示出）接收。从探测器输出的数据被传输至处理器（未示 出）。处理结果可以存储在处理器中或者展示在显示器上。处理和存储功能可以在光学相 干断层扫描仪内部实现，或者也可以在外部处理单元实现，被收集的数据可以被传输至该 外部处理单元。该外部处理单元可以专门用于数据处理，或者还可以执行其它的不限于光 学相干断层扫描功能的普通任务。
[0007] 光学相干断层扫描仪可以被置于眼睛8前面一定距离处，光学相干断层扫描仪的 出瞳（出射光瞳，exit pupil，也就是来自光学相干断层扫描仪的单个扫描光束的枢转点） 处于眼睛的瞳孔的位置。如图2所示，来自光学相干断层扫描仪的单个扫描光束都会聚焦 至眼睛8的视网膜，单个扫描光束聚焦角度为Ci 1，对应的数值孔径N.A. =n_eyeball (眼 球的折射率）*sin(ai)，该数值孔径N.A.决定了所获得的扫描信号的强度（信噪比）。对 于一个屈光正常眼（emmetropic eye)来说，随着光束的扫描，很多个不同入射角度的单个 扫描光束聚焦在眼睛8的视网膜的不同位置上（本专利中所提及的"扫描光束"指单个扫 描光束或由多个这样的单个扫描光束构成的集合），这些单个扫描光束的主光线在视网膜 上形成一个视场（角）β (F0V，即扫描角度β)，在横向方向上覆盖一定角度的视网膜区域， 由此形成的在深度上由视网膜的成像区域跨越的最大光程差（Maximum 0PD，即，Maximum Optical Path Difference)H1 〇
[0008] 近视眼是一种常见的屈光不正现象，在光学相干断层扫描仪临床诊断中常会遇到 近视眼患者。并且，现有研宄显示病理性近视眼会增加某些眼底疾病的概率，这些眼底疾病 可以由光学相干断层扫描仪辅助诊断，由此也增加了在临床诊断中近视眼患者需使用光学 相干断层扫描仪的概率。
[0009] 图3中的（a)和（b)分别示出利用现有的光学相干断层扫描仪来扫描屈光正常眼 和近视眼的一阶光学原理图。与扫描屈光正常眼的情况相比较，在现有技术中，在扫描近视 眼时，其补偿原理为根据被检查的眼睛的屈光误差大小，使相干断层扫描仪的出射扫描光 束成为相应的发散光束，以使扫描光束重新聚焦在近视眼视网膜上。可以例如通过改变视 网膜扫描透镜5和接目镜6之间的距离或者改变光源和准直镜之间的距离来对被检查的眼 睛的屈光误差进行补偿，如蔡司公司在2007年推出的OCT系统。例如，如图3中的（b)所 示，视网膜扫描透镜和接目镜之间的距离可以被缩短，出射的扫描光束成为发散光束，被检 查的眼睛的瞳孔位于接目镜的焦点从而使得眼睛的瞳孔位于来自光学相干断层扫描仪的 多束扫描光束的枢转点。在这种调节机制下，根据高斯光学性质，可证明入射屈光正常眼的 单个扫描光束截面直径OLeye)等于调整视网膜扫描透镜和接目镜之间的距离后的入射 近视眼的单个扫描光束截面直径（H' _eye)，即：
其中，△是视网膜扫描透镜和接目镜之间被调节的距离，f2是接目镜的焦距，d是接目镜和 眼睛的瞳孔之间的距离并且等于f2。并且如图3中所示，视网膜扫描透镜和接目镜之间的 空间为各扫描光束主光线的平行空间，视网膜扫描透镜和接目镜之间的距离变化不会影响 在接目镜后各扫描光束主光线的视场β。
[0010] 近视眼具体包括两种类型，其中一种类型的近视眼为轴性近视眼，轴性近视眼与 眼轴长度伸长有关。眼轴长度伸长的轴性近视眼导致角膜曲率的增加。另一种类型的近视 眼是屈光性近视眼，屈光性近视眼与眼睛内部组织的折射状态有关。
[0011] 图4中的（a)和（b)分别示出具有正常的眼轴的屈光性近视眼和具有伸长的眼轴 的轴性近视眼。对于眼轴长度仍保持正常的屈光性近视眼，视网膜与眼睛的瞳孔之间的距 离L'eye基本等于屈光正常眼的视网膜与瞳孔之间的距离Leye，该距离大约为20mm。在现 有