基于扫频源OCT的综合眼科影像系统及其采集方法与流程

文档序号:31177062发布日期:2022-08-17 10:18阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于扫频源oct的综合眼科影像系统,其特征在于:包括沿光路依次设置的带扫频激光器(101)的光源模块(100)、主干涉仪模块(110)、参考臂(120)、适用于眼底模式的样品臂(130)、控制电路模块(140)和采集控制分析系统(150),控制电路模块(140)分别与光源模块(100)、参考臂(120)和样品臂(130)相连,采集控制分析系统(150)控制光源模块(100)发出激光,光束经过主干涉仪模块分两路分别进入参考臂(120)和样品臂(130),从参考臂(120)和样品臂(130)返回的光信号再进入主干涉仪模块后输出样品干涉信号,采集控制分析系统(150)根据样品干涉信号获得从眼睛前端到眼底的oct影像,且影像深度范围大于组织内24mm/空气中32mm,覆盖的眼底影像范围不小于3mm,并分析得到待测眼睛数据信息。2.根据权利要求1所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统,其特征在于:所述oct影像经曲率矫正后,形成显示从玻璃体或眼睛前段到眼底的扇形图像。3.根据权利要求1所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统,其特征在于:所述oct影像经曲率矫正后的图像,对校正后的视网膜进行识别并做圆或椭圆拟合,得到眼底在当前扫描子午面内的真实曲率。4.根据权利要求1所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统,其特征在于:所述oct影像包括眼底图像、前节图像和从前到后带眼轴长度的图像,采集控制分析系统根据眼底图像、前节图像和从前到后带眼轴长度的图像合成全眼图像。5.根据权利要求1所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统,其特征在于:所述采集控制分析系统(150)通过一组扫描得到眼底的三维结构,并计算眼底曲率分布图、视网膜厚度图和脉络膜厚度图。6.根据权利要求1所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统,其特征在于:所述采集控制分析系统(150)调节扫频激光器(101)扫频范围和扫频速度的参数配置,实现不同的影像深度与轴向分辨率的扫描模式;其中oct的影像深度范围与光谱采样分辨率成反比。7.根据权利要求1所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统,其特征在于:所述样品臂(130)包括沿光路依次设置的第一光纤端口(131)、第一准直透镜(132)、振镜(133)、扫描镜组(134)、二色分光镜(135)、目镜组(137)、内固视灯(139)和透镜组(138),其中光束在第一光纤端口(131)经第一准直透镜(132)准直后被振镜反射,随振镜角度不同,光线以不同角度通过扫描镜组(134),光线被二色分光镜(135)反射后,聚焦于中间相面(136),再通过目镜组(137)射入待测人眼(200),不同角度光线穿过角膜后在瞳孔位置形成扫描轴点,瞳孔与振镜形成物像共轭;光线经瞳孔后穿过晶状体在眼底汇聚;返回的光进入第一光纤端口(131)后回到主干涉仪模块(110);内固视灯(139)的可见光经透镜组(138)成像于中间相面(136),再经目镜组(137)后成像于眼底中心黄斑区域。8.一种根据权利要求1至7任一所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统的采集方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)固定被测者头部,引导被测者注视内固视灯;调整样品臂(130)相对于人眼的位置,直到在oct图像中看到待测眼的图像;(2)前后移动样品臂(130),将干涉参考面放置于角膜前方,并形成从角膜到眼底完整且无反折的图像;(3)调节扫描镜组(134)与目镜组(137)之间的距离以补偿屈光不正使眼底图像清晰;
(4)微调扫描线的起始位置和/或样品臂(130)的上下左右位置,直到看到角膜中心反光,进而微调样品臂(130)前后位置,直到角膜前表面位于oct影像零相位点下方且晶状体前表面的图像平坦,此时扫描的轴点位于晶状体前表面瞳孔位置;(5)确认被测者保持注视内固视灯,图像中眼底黄斑区域清晰可见,获取清晰的oct图像。9.根据权利要求8所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统的采集方法,其特征在于:还包括如下步骤:(6),保持参考臂与获取样品oct影像时的相同设置,成像光路中不包含任何样品采集可能包含目镜反光的背景图像;(7)计算机在人眼图像中减除背景图像,以消除可能的目镜反光的伪像。10.一种根据权利要求1至7任一所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统的采集方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)固定被测者头部,引导被测者注视内固视灯;调整样品臂(130)相对于人眼的位置,直到在oct图像中看到待测眼的图像;(2)将干涉参考面放置于脉络膜后方,并形成从角膜到眼底完整且无反折的oct图像;(3)前后移动样品臂(130),使得oct图中眼底部分亮度均匀;(4)调节扫描镜组(134)与目镜组(137)之间的距离以补偿屈光不正使眼底图像清晰;(5)微调扫描线的起始位置和/或样品臂(130)的上下左右位置,直到看到角膜中心反光,进而微调样品臂(130)前后位置,直到角膜前表面位于oct影像零相位点下方且晶状体前表面的图像平坦,此时扫描的轴点位于晶状体前表面瞳孔位置;(6)确认被测者保持注视内固视灯,图像中眼底黄斑区域清晰可见,获取清晰的oct图像。11.根据权利要求8或10所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统的采集方法,其特征在于:计算机根据预先标定的补偿镜头移动距离与屈光的对应关系得到被测眼睛的屈光度数。12.根据权利要求8或10所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统的采集方法,其特征在于:计算机根据oct图像计算沿眼轴的参数,沿眼轴的参数包括被测眼睛的眼轴长度、角膜中心厚度、前房深度和晶状体中心厚度。13.根据权利要求8或10所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统的采集方法,其特征在于:计算机对眼底影像进行校正,对校正后的视网膜进行拟合得到眼底视网膜的真实曲率;眼底曲率校正方法,包括如下步骤:以瞳孔处扫描轴点为圆心画出的同心圆可视为等光程面。原始眼底oct影像中,与探测光垂直的任一平面为等相位面,对应于物理空间内以瞳孔处扫描轴点为圆心的一个球面。oct原始图像中任一点(z0,y0)到扫描轴点之间的物理距离可以根据以下公式确定:其中,z3与z4分别为由oct原始图像中y=y0处晶状体与玻璃体的光程厚度,n3和n4分别为晶状体中心和玻璃体的折射率;原始oct影像中的每一个z=z0平面为一个等相面,对应于一个以瞳孔附近的扫描轴点为圆心,半径等于扫描轴点到z=z0平面距离的同心圆;假定
oct扫描位于通过光轴的子午面内,扫描轴点位于z=0处,图像中的任意一点(z0,y0),可以通过以下方式映射到以扫描轴点为中心的极坐标中:y0通过光学模型转换为瞳孔后的入射角度,作为极坐标的极坐标ρ=z0;完成极坐标转换后,即实现了对眼底图像的几何校正。然后把该图像从极坐标转换回笛卡尔坐标。对校正后的眼底图像识别视网膜色素上皮层(rpe)或brush膜,进而做球面或椭球面拟合,得到视网膜曲率。14.根据权利要求8或10所述的基于扫频源oct的综合眼科影像系统的采集方法,其特征在于:所述计算机通过计算oct信号强度辅助或自动寻找并锁定角膜反光点,确保测量的光线通过角膜顶点,并通过实时的oct图像反馈确保测量的光线抵达眼底中心凹。

技术总结
本发明公开了一种基于扫频源OCT的综合眼科影像系统及其采集方法包括带扫频激光器的光源模块、主干涉仪模块、参考臂、适用于眼底模式的样品臂、控制电路模块和采集控制分析系统,光源模块发出激光,光束经过主干涉仪模块后分别进入参考臂和样品臂,返回光信号再进入主干涉仪模块后输出干涉信号,采集控制分析系统根据干涉信号获得从眼睛前端到眼底的OCT影像,影像深度范围大于组织内24mm/空气中32mm,覆盖眼底影像范围不小于3mm。本发明通过一次扫描获得眼前段与眼底视网膜断层结构影像以及眼轴长度、角膜中心厚度、前房深度、晶状体厚度等关键信息。度等关键信息。度等关键信息。


技术研发人员:彭先兆 黄炳杰 王嘉因 王征宇 周营
受保护的技术使用者:视微影像(河南)科技有限公司
技术研发日:2022.05.27
技术公布日:2022/8/16
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