一种便携式基于中间数值孔径的自适应光学OCTA成像系统的制作方法

本发明涉及光学成像技术领域，具体涉及一种便携式基于中间数值孔径的自适应光学octa成像系统。

背景技术：

octa是一种非侵入性的新型眼底影像检查技术，可高分辨率识别视网膜脉络膜血流运动信息，对活体组织视网膜脉络膜微血管循环成像。在正常视网膜脉络膜血管改变及疾病的管理随访和治疗效果检测等方面具有独特优势。

光学相干断层血管造影(octa)已成为检测视网膜疾病的重要工具。octa被用于显示视网膜血管或缺少的毛细血管细节，提供了在糖尿病性视网膜病和年龄相关性黄斑变性(amd)中新生血管形成的前所未有的细节，以及疾病眼和健康眼毛细血管灌注或血管拓扑的可量化差异。

光学相干断层血管造影(octa)可以对视网膜血流进行成像，但是毛细血管的可视化口径受到低横向分辨率的限制。oct中的横向分辨率取决于成像系统的数值孔径(na)，通过增加数值孔径并使用自适应光学(ao)器件来补偿像差，可以实现较高的横向分辨率。然而，ao-octa可达到的视野(fov)会受到很大的限制，fov不足也会限制octa的临床适用性。所以分辨率和fov之间存在根本的权衡。还有以前的ao-octa仪器又大又复杂，这阻碍了具有临床意义的生物标志物的提取。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种便携式基于中间数值孔径的自适应光学octa成像系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明提出了一种便携式基于中间数值孔径的自适应光学octa成像系统，提供了一种便携式中间数值孔径(na)ao-octa成像设备。与商用octa相比，这种成像设备显示出更大的流量信号，信噪比和更细的毛细血管口径。在中间和深层毛细血管丛中也减少了投影伪影。它可以提高octa图像质量，而不会牺牲fov和设备的复杂性。

为了达到上述技术目的，本发明提供了一种便携式基于中间数值孔径的自适应光学octa成像系统，所述系统包括箱体和探头，所述箱体和探头之间通过光纤连接；

所述箱体内包括光源，光纤耦合器，参考臂，样品臂，光谱仪，所述探头内设有4f系统、准直器和孔径光阑；

所述光源的中心波长为840nm；

所述参考臂内设有4f系统和反射镜fm；

所述样品臂内具有分光镜bs、波前传感器wfs、波前校正器(也称作变形镜)dm和4f系统，以及扫描振镜；

进一步地，所述光纤耦合器为10/90耦合比率的光纤耦合器。

进一步地，所述参考臂的4f系统为第三4f系统，由准直透镜和透镜组成；

进一步地，所述样品臂设置有2个4f系统，分别为第一4f系统和第二4f系统，光线进入样品臂后依次经过1个由曲面镜第一曲面镜sm1和第二曲面镜sm2组成的第一4f系统，到达波前校正器，然后再经过1个由聚焦透镜组成的第二4f系统，到达扫描振镜。

进一步地，所述光谱仪包括准直透镜、光栅、透镜和相机，光线依次经过准直透镜、光栅、透镜，然后到达相机成像。

进一步地，所述光源发出的光进入光纤耦合器被分为两部分，一部分光进入所述参考臂后经第三4f系统聚焦至反射镜fm，所述第三4f系统为参考臂内设置的4f系统，经反射后又返回光纤耦合器：另一部分光进入所述样品臂中，经过分光镜bs分光后，再经第一4f系统打到波前校正器变形镜dm上，再反射到第二4f系统后据聚焦到扫描振镜，通过振镜反射到准直器内；进入准直器的光经光纤传导进入所述探头，然后经第四4f系统和光阑聚焦至探测目标，后经原路返回，并且到波前校正器后经波前传感器对像差进行校准，所述第四4f系统为探头内设置的4f系统；最后样品臂反射回的光和参考臂反射回的光在光纤耦合器中产生干涉，被光谱仪探测成像

本发明的有益效果为：本发明提供的一种便携式基于中间数值孔径的自适应光学octa成像系统，其便携式中间数值孔径(na)ao-octa成像设备通过集成，实现可手持功能，便于携带，方便操作，也可以提高病患对检查的舒适度，以便更好的对病人服务。本发明的成像设备采用中间na系统，实现更大的fov和聚焦深度，可以以高分辨率对所有视网膜神经丛的视网膜毛细血管成像，实现了相对于商业octa的中间和深层神经丛的可视化改善，还提供了具有出色毛细血管分辨率的视网膜血流的深层分辨和无运动伪影的血管造影照片。与现有技术相比，本发明的成像设备采用自适应光学相干层析成像技术，可以优化光路设计，大大提高了系统的工作性能。

附图说明

通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本发明的上述以及其他特征将更加明显，本发明附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：

图1为用于深层视网膜血管层高分辨率成像的光学相干层析成像装置结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，本发明提出了一种便携式基于中间数值孔径的自适应光学octa成像系统，图1为用于深层视网膜血管层高分辨率成像的光学相干层析成像装置结构示意图，参照图1所示，本发明提供了一种便携式基于中间数值孔径的自适应光学octa成像系统，所述系统包括箱体和手持探头，箱体和手持探头之间通过光纤连接。

所述箱体内设有光源，光纤耦合器，参考臂，样品臂和光谱仪，彼此之间光纤连接。光源的中心波长为840nm，所述光纤耦合器为10/90耦合比率的光纤耦合器。

所述参考臂包括准直透镜和聚焦透镜，以及反射镜fm。

所述样品臂包括2个4f系统、分光镜bs、波前传感器wfs、波前校正器(也称作变形镜)dm，扫描振镜，准直器。

所述探头包括准直器和1个4f系统，以及孔径光阑。

所述光谱仪包括准直透镜、光栅、聚焦透镜和相机。

所述光源发出的光，进入10/90耦合比率的光纤耦合器后，分为两部分，一部分光进入样品臂，另一部分光进入参考臂。

进入参考臂的光，经透镜聚焦到反射镜上，再经反射镜fm反射后原路返回进入光纤耦合器。

进入样品臂的光，经分光镜分束，其中小部分被分光镜反射到达波前传感器wfs；大部分透过分光镜，依次经过由曲面镜sm1、曲面镜sm2组成的4f系统聚焦到变形镜dm上，然后经变形镜反射经过1个4f系统到达扫描振镜，再经过振镜反射进入准直器，然后光通过光纤进入探头；进入探头后，先经过准直器准直，然后经过4f系统和孔径光阑聚焦到达成像位置；成像位置的反射光原路返回到分光镜，光线又分成两路，一路经分光镜反射进波前传感器，以探测返回光线的波前像差，检测波前像差来调整可变形镜，另外一路穿过分光镜，返回到光纤耦合器，与从参考臂返回的光线发生干涉，干涉光信号进入光谱仪，最后经过光谱仪进行探测并成像。

本发明实施例的成像设备，采用了中间数值孔径系统，即利用孔径光阑来调节到达瞳孔光束直径大小，使na产生的焦斑直径与具有4至7微米的毛细血管口径相对应。该实施例中使用6微米的束斑扫描视网膜，该束斑的直径在毛细血管厚度范围内，从而可以实现更大的fov和聚焦深度。采用自适应光学相干层析成像技术，大大提高了系统的工作性能，使其穿透深度加深，能对深层视网膜血管层进行高分辨率成像，从而可实现区分此两种疾病而引起的毛细微小血管的变化。

尽管本发明的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本发明的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本发明进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本发明的非实质性改动仍可代表本发明的等效改动。