专利名称：用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于疾病早期诊断的器械，特别涉及一种用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统。
背景技术：
生物体上的某些器官病变是导致生物体退化的主要原因，特别是对于一些疾病， 发病率较高并且不具有可逆性。比如青光眼是一种常见的不可逆性致盲疾病，其发病率在致盲眼病中仅次于白内障，居第二位。就目前医学界对青光眼的研究，还难以帮助正常人预防青光眼的发生；特别是原发性开角型青光眼与原发闭角型慢性青光眼，由于该病初期没有症状或症状轻微，很容易被忽视；当出现可察觉的症状时，对于眼中视觉非常重要的部分已造成无法挽回的丧失。因此，对于类似青光眼的早发现、早诊断、早治疗是防病变恶化的较好解决方法。现有技术中，如检查青光眼的常规方法包括眼压测量，视野测量，眼底形貌检测以及利用光学相干层析成像检测视神经纤维层的厚度变化等方法，其中光学相干层析成像检测视神经纤维层的厚度变化这一方法由于采用非接触和无损伤的成像技术，且具有较高的分辨率，简单实用，具有综合的科学研究和医学临床应用价值。但是，即使利用现有的光学相干层析成像技术检查出青光眼等病变部位，在确诊时该部位都已经遭受了不可逆的损害。为解决类似于青光眼等的早期病变的诊断问题，出现了利用正常眼睛与青光眼视网膜神经纤维层对近红外与可见光反射率的差异，提出采用双频带光学相干层析成像技术测量视网膜神经纤维层的反射率检测早期青光眼，可在视神经未明显受损前进行诊断。但该系统由于光源功率差异与光电探头对不同波长的光电转换效率问题，导致测量不准确，难以实现正确诊断。因此，需要一种用于早期病变诊断的实验或临床医用器械，利用病变部位对光的反射率变化，确保对病变部位实现早期诊断，为病变部位的及时诊断和治疗提供理论依据。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的提供一种用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统，利用病变部位对光的反射率变化，确保对病变部位实现早期诊断，为病变部位的及时诊断和治疗提供理论依据。本发明的用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统，包括相干层析成像系统I、相干层析成像系统II和中央处理器；所述相干层析成像系统I和相干层析成像系统II均对应包括光源I和光源II，用于为相干层析成像系统I和相干层析成像系统II提供光源， 光源I和光源II波段不同；测量支I和测量支II，用于将由光源耦合形成的信号光入射至被检测体并接收被检测体对信号光的反射光；
参考支I和参考支II，用于传输由光源稱合形成的参考光并使该参考光与对应的测量支I和测量支II的反射光干涉叠加；探测支I和探测支II，用于采集对应的测量支I和测量支II的反射光以及对应的参考支I和参考支II的反射光干涉叠加图像进行光电转化并传输至中央处理器进行分析处理；所述测量支I与测量支II通过耦合形成用于同步采集被检测体反射光的同一测
量支;所述中央处理器接收测量支I和测量支II干涉叠加数据通过公式
R(^y) R'进行分析处理，其中R(x，y)为被检测体的相对反射率，R1 (X, 1，
Ru(x,yA pi Vi
λ !)为测量支I在被检测体的反射率，R11 (X，Y, λ 2)为测量支II在被检测体的反射率，P1 为测量支I入射至被检测体的光强，P2为测量支II入射至被检测体的光强，H1为测量支I 的光电探测器(CCD)的光电转化效率，112为测量支II的光电探测器(CCD)的光电转化效率。进一步，所述光源I经过滤波片及耦合透镜处理后通过2X2光纤分束器I耦合形成参考支I和测量支I，所述测量支I接入2X2光纤分束器I ;所述光源II通过2X2光纤分束器II耦合形成参考支II和测量支II，所述测量支II接入2X2光纤分束器II ；进一步，所述光源I通过一 1X2光纤分束器I后一支进入2X2光纤分束器I，另一支进入一用于检测光源I的稳定性信号并将该信号反馈至光源I的控制系统I的光电探测器I;所述光源II通过一 1X2光纤分束器II后一支进入2X2光纤分束器II，另一支进入一用于检测光源II的稳定性信号并将该信号反馈至光源II的控制系统II的光电探测器II;进一步，所述测量支I包括用于接收2X2光纤分束器I传来的干涉叠加信号的光谱仪I和用于接收光谱仪I传来的光谱信号并将其转化为数字信号输送至中央处理器的 CXD图像传感器I ;所述测量支II包括用于接收2X2光纤分束器II传来的干涉叠加信号的光谱仪 II和用于接收光谱仪II传来的光谱信号并将其转化为数字信号输送至中央处理器的CCD 图像传感器II;进一步，所述测量支I与测量支II通过测量耦合滤波片耦合形成同一测量支。本发明的有益效果本发明的用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统，包括具有波段不相同的相干层析成像系统I和相干层析成像系统II，并结合中央处理器，中央处理器对相关数据进行处理，以获得被测体二维截面像或三维立体图像，得到各组织层的形貌，也能够得到两个波段在各层的相对反射光强；该光强拟合了光源功率差异以及光电转换效率对检测结果的影响，避免现有技术中由于光源功率差异与光电探头对不同波长的光电转换效率问题导致的测量不准确，难以实现正确诊断的问题，利用早期病变体及正常部位对其中一波段光的反射强度的不同；比如，早期青光眼与正常眼睛的视网膜神经纤维层(RNFL层)在红外波段的反射率变化小，而可见光波段变化大，为了避免入射方向等因素对反射率变化的影响，利用同步采集的红外波段RNFL层的反射强度归一化可见波段的反射光强，得到可见波段的相对反射率，确保了视网膜神经纤维层的反射率的准确测量，从而准确诊断早期青光眼(或其它病变部位)，为早期病变的及时诊断和治疗提供理论依据。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。图I为本发明的结构原理示意图。
具体实施例方式图I为本发明的结构原理示意图，如图所示本实施例的用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统，包括相干层析成像系统I、相干层析成像系统II和中央处理器21 ；所述相干层析成像系统I和相干层析成像系统II均对应包括光源I 31和光源II 1，用于为相干层析成像系统I和相干层析成像系统II提供光源，光源I 31和光源II I波段不同；如图所示，相干层析成像系统I对应的光源I 31， 相干层析成像系统II对应的光源II I;本实施例中，光源I 31为可见光源，光源II I为红外光源；测量支I和测量支II，用于将由光源耦合形成的信号光入射至被检测体并接收被检测体对信号光的反射光；如图所示，相干层析成像系统I对应的测量支I，相干层析成像系统II对应的测量支II ；参考支I a和参考支II b,用于传输由光源稱合形成的参考光并使该参考光与对应的测量支I和测量支II的反射光干涉叠加；如图所示，相干层析成像系统I对应的参考支I a，如图所示，参考支I a的参考光经凸透镜5、平面透镜6、凸透镜7和平面透镜9准直后经反射镜8反射，光路上还设有光纤接头4，结构与现有技术相同，在此不再赘述；相干层析成像系统II对应的参考支II b，如图所示，参考支II b的参考光经凸透镜33、平面透镜34、凸透镜35和平面透镜36准直后经反射镜37形成反射，光路上还设有光纤接头32， 结构与现有技术相同，在此不再赘述；探测支I和探测支II，用于采集对应的测量支I和测量支II的反射光以及对应的参考支I a和参考支II b的反射光干涉叠加图像进行光电转化并传输至中央处理器21进行分析处理；如图所示，相干层析成像系统I对应的探测支I，相干层析成像系统II对应的探测支II ；所述测量支I与测量支II通过耦合形成用于同步采集被检测体反射光的同一测量支c ;完成对被检测者的同步测量，测量结果由各自的CCD同步采集到中央处理器(计算机)21，由计算机处理，得到被测对象的二维或三维图像与其他相关的信息。所述中央处理器接收测量支I和测量支II干涉叠加数据通过公式
R(x,y) RK^进行分析处理，其中R(x，y)力臟则側獅财摔，R1 (χ，y，
λ !)为测量支I在被检测体的反射率，R11 (X，I, λ 2)为测量支II在被检测体的反射率，P1为测量支I入射至被检测体的光强，P2为测量支II入射至被检测体的光强，H1为测量支I 的光电转化效率，H2为测量支II的光电转化效率。
权利要求
1.一种用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统，其特征在于包括相干层析成像系统I、相干层析成像系统II和中央处理器；所述相干层析成像系统I和相干层析成像系统II均对应包括光源I和光源II，用于为相干层析成像系统I和相干层析成像系统II提供光源，光源 I和光源II波段不同；测量支I和测量支II，用于将由光源耦合形成的信号光入射至被检测体并接收被检测体对信号光的反射光；参考支I和参考支II，用于传输由光源耦合形成的参考光并使该参考光与对应的测量支I和测量支II的反射光干涉叠加；探测支I和探测支II，用于采集对应的测量支I和测量支II的反射光以及对应的参考支I和参考支II的反射光干涉叠加图像进行光电转化并传输至中央处理器进行分析处理；所述测量支I与测量支II通过耦合形成用于同步采集被检测体反射光的同一测量支；所述中央处理器接收测量支I和测量支II干涉叠加数据通过公式 ^ Rr(x,y,L) P7 Tj7Rx = p7、士立进行分析处理，其中Rx为被检测H本的相对·反射率，R1O^y, λ ,)为测J Rn(^yA2) Pi量支I在被检测体的反射率，R11 (X，1，λ 2)为测量支II在被检测体的反射率，P1为测量支 I入射至被检测体的光强，P2为测量支II入射至被检测体的光强，H1为测量支I的光电转化效率，n2为测量支II的光电转化效率。
2.根据权利要求I所述的用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统，其特征在于所述光源I经过滤波片及耦合透镜处理后通过2X2光纤分束器I耦合形成参考支I 和测量支I，所述测量支I接入2X2光纤分束器I ;所述光源II通过2X2光纤分束器II耦合形成参考支II和测量支II，所述测量支II 接入2X2光纤分束器II。
3.根据权利要求2所述的用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统，其特征在于所述光源I通过一 I X 2光纤分束器I后一支进入2 X 2光纤分束器I，另一支进入一用于检测光源I的稳定性信号并将该信号反馈至光源I的控制系统I的光电探测器I ;所述光源II通过一 1X2光纤分束器II后一支进入2X2光纤分束器II，另一支进入一用于检测相干层析成像系统II的稳定性信号并将该信号反馈至光源I的控制系统II的光电探测器II。
4.根据权利要求3所述的用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统，其特征在于所述测量支I包括用于接收2X2光纤分束器I传来的干涉叠加信号的光谱仪I和用于接收光谱仪I传来的光谱信号并将其转化为数字信号输送至中央处理器的CCD图像传感器I ;所述测量支II包括用于接收2X2光纤分束器II传来的干涉叠加信号的光谱仪II和用于接收光谱仪II传来的光谱信号并将其转化为数字信号输送至中央处理器的CCD图像传感器II。
5.根据权利要求4所述的用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统，其特征在于所述测量支I与测量支II通过测量耦合滤波片耦合形成同一测量支。
全文摘要
本发明公开了一种用于早期病变检测的双频带光学相干层析成像系统，包括光谱频带I相干层析成像系统、光谱频带II相干层析成像系统和中央处理器；中央处理器接收测量支I和测量支II干涉叠加数据通过公式进行分析处理；本发明能够拟合光源功率差异以及光电转换效率对检测结果的影响，避免现有技术中由于光源功率差异与光电探头对不同波长的光电转换效率问题导致的测量不准确和难以实现正确诊断的问题，利用同步采集的光谱频带I被检测体的反射强度归一化光谱频带II的反射光强，得到光谱频带II的相对反射率，确保了被检测体的反射率的准确测量，从而准确诊断早期病变，为被检测体早期病变的及时诊断和治疗提供理论依据。
文档编号A61B3/14GK102599883SQ201210040410
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月22日 优先权日2012年2月22日
发明者李建福, 胡建明 申请人:无锡渝跃科技有限公司