一种全眼OCT的扫描方法及系统与流程

一种全眼oct的扫描方法及系统
技术领域
1.本发明涉及眼部扫描技术领域，具体而言，涉及一种全眼oct的扫描方法及系统。


背景技术：

2.oct(全称optical coherence tomography，光学相干断层成像技术)是在20世纪90年代初期发展起来的一种新型的非接触性的无创光学影像诊断技术，其原理类似于超声波，只是用光代替声波产生图像。oct常用于眼科疾病的检查及诊断中，相较于其他医学成像设备，oct具有操作简单、易于掌握、无辐射、非接触性、灵敏度高、分辨率高、方便快速、可重复性、擅于捕获各种微小病变等优势。眼部oct检查主要用来检查眼部的多种异常和病变，包括视网膜脱落、视网膜动静脉阻塞、黄斑囊性水肿、青光眼等疾病，也可用于诊断视网膜出血、视网膜血管病变等异常。oct检查覆盖眼睛的前节到后节，基本上涵盖了眼部的各个组织。
3.全眼oct扫描由前节oct扫描和后节oct扫描组成。眼球前部浅表位置，从角膜到房角、虹膜、部分晶状体为前节，前节oct可以显示前节的结构，比如说虹膜的根部、房角的隐窝、睫状体的浅表面、巩膜突、小梁网、schlemm管等，对角膜厚度以及前房的相关参数都可以进行测量，具有高度的准确性和重复性；而视网膜、视神经、玻璃体属于后节，后节oct临床上应用比较多，简称就叫oct，对眼底的多种疾病，比如说水肿、裂孔、前膜、劈裂、神经上皮及色素上皮脱离、玻璃体视网膜牵拉、cnv等疾病的诊断价值非常重要，也可以用于青光眼的神经纤维层厚度定量测量和青光眼的随访。随着仪器的发展分辨率及扫描深度的不断提高，后节oct还可以清楚地显示视网膜光感受器细微的光带，也可以测量脉络膜的厚度。
4.目前的全眼oct扫描需要先进行前节oct扫描，再通过电机带动反射镜切换参考臂光程与更换不同规格透镜将入射光线聚焦于眼底中心凹点共两步操作，才能实现前后节扫描切换，完成全眼扫描，但是这个过程耗时较长，患者在此期间可能会由于长时间睁眼而疲惫，导致眨眼或眼动，从而对检查结果造成影响。


技术实现要素：

5.本发明解决的问题是如何有效缩短oct前后节扫描切换的时间。
6.为解决上述问题，本发明提供一种全眼oct的扫描方法，包括步骤：
7.s1：通过同步控制电路触发光开关选择预设光程的参考臂；
8.s2：经同步控制电路给液体透镜施加电压，控制液体透镜调节到光线聚焦的预设宽度；
9.s3：入射光通过光纤耦合器分光为第一光路和第二光路，经过预设光线反射流程得到第一反射光和第二反射光；
10.s4：将第一反射光和第二反射光沿原光路反射，通过在光纤耦合器处合成、分解后进入光谱仪；
11.s5：在光谱仪输出光束后，经光电探测器对输出光束进行检测，并将测量得到的模
拟信号转化为数字信号，经处理得到图像信息。
12.在上述方法中，通过同步控制电路触发光开关选择已设定不同光程的参考臂；同步给液体透镜加压，使液体透镜调节到光线聚焦所需的宽度；同时也控制光谱仪进行工作。入射光通过光纤耦合器分光为两路光路：一路通过光开光选择的参考臂后，被参考臂反射镜反射，得到第一反射光；另一路管路先通过普通透镜变为平行光，后再通过已加压的液体透镜，落在我们预估的眼球焦点，随后经眼球反射，得到第二反射光。第一反射光、第二反射光沿原光路反射，通过在光纤耦合器处合成、分解后进入光谱仪。
13.进一步地，所述步骤s3中预设光线反射流程包括：
14.s31：通过光开关为第一光路选择预设光程的参考臂，经参考臂反射镜反射得到第一反射光；
15.s32：通过透镜将第二光路转换为平行光，通过已施加电压的液体透镜落在目标的眼球焦点，经眼球反射得到第二反射光。
16.进一步地，还包括步骤：
17.s6：通过x-y扫描式振镜对眼球进行二维扫描，测量从角膜顶点起始的眼前节距离x与眼底中心凹的眼后节距离z；将除眼前后节外的中间位置采用默认值y，通过x+y+z在全眼扫描时测量眼轴长度。
18.进一步地，所述入射光的波长为840nm，带宽长度为50nm，输出功率为10mw。
19.一种全眼oct的扫描系统，包括：
20.控制单元：用于通过同步控制电路触发光开关选择预设光程的参考臂；
21.调节单元：用于经同步控制电路给液体透镜施加电压，来调节液体透镜到光线聚焦的预设宽度；
22.光纤耦合器：用于在入射光通过时分光为第一光路和第二光路，经过预设光线反射流程得到第一反射光和第二反射光；将第一反射光和第二反射光沿原光路反射，通过光纤耦合器合成、分解后进入光谱仪；
23.光谱仪：用于在输出光束后，经光电探测器对输出光束进行检测，并将测量得到的模拟信号转化为数字信号，经处理得到图像信息。
24.进一步地，所述预设光线反射流程包括：
25.光开关：用于通过切换为第一光路选择预设光程的参考臂，经参考臂反射镜反射，得到第一反射光；
26.透镜：用于将第二光路转换为平行光，通过已施加电压的液体透镜，落在目标的眼球焦点，经眼球反射，得到第二反射光。
27.进一步地，还包括：
28.扫描式振镜：用于对眼球进行二维扫描，测量从角膜顶点起始的眼前节距离x与眼底中心凹的眼后节距离z；将除眼前后节外的中间位置采用默认值y，通过x+y+z在全眼扫描时测量眼轴长度。
29.本发明采用上述技术方案包括以下有益效果：
30.本发明能够通过同步控制电路触发光开关选择已设定不同光程的参考臂；同步给液体透镜加压，使液体透镜调节到光线聚焦所需的宽度；同时也控制光谱仪进行工作，光开关切换光程不同的参考臂，同时给液体透镜加压产生收缩来控制入射光在眼球的焦点位
置，短时间内实现前后节扫描的快速切换，有效减少了全眼扫描的时间。
附图说明
31.图1为本发明实施例一提供的全眼oct的扫描方法中oct扫描模拟光路示意图；
32.图2为本发明实施例一提供的全眼oct的扫描方法流程图一；
33.图3为本发明实施例一提供的全眼oct的扫描方法流程图二；
34.图4为本发明实施例一提供的全眼oct的扫描方法中眼轴测量示意图；
35.图5为本发明实施例二提供的全眼oct的扫描系统结构图一；
36.图6为本发明实施例二提供的全眼oct的扫描系统结构图二；
37.图7为本发明实施例二提供的全眼oct的扫描系统同步控制电路的原理图。
具体实施方式
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
39.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
40.实施例一
41.本实施例提供了一种全眼oct的扫描方法，如图1和图2所示，本方法包括步骤：
42.s1：通过同步控制电路触发光开关选择预设光程的参考臂；
43.s2：经同步控制电路给液体透镜施加电压，控制液体透镜调节到光线聚焦的预设宽度；
44.s3：入射光通过光纤耦合器分光为第一光路和第二光路，经过预设光线反射流程得到第一反射光和第二反射光；
45.s4：将第一反射光和第二反射光沿原光路反射，通过在光纤耦合器处合成、分解后进入光谱仪；
46.s5：在光谱仪输出光束后，经光电探测器对输出光束进行检测，并将测量得到的模拟信号转化为数字信号，经处理得到图像信息。
47.具体的，预设光程的参考臂包括两种不同光程的参考臂，同步控制电路触发光开关选择已设定不同光程的参考臂；同步给液体透镜加压，使液体透镜调节到光线聚焦所需的宽度；同时也控制光谱仪进行工作。入射光通过光纤耦合器分光为两路光路：第一光路通过光开关选择的参考臂后，被参考臂反射镜反射，得到第一反射光；第二光路先通过普通的透镜变为平行光，后再通过已加压的液体透镜，落在我们预估的眼球焦点，随后经眼球反射，得到第二反射光。
48.具体的，第一反射光、第二反射光沿原光路反射，通过在光纤耦合器处合成、分解后进入光谱仪，光谱仪输出光束后，由光电探测器对输出光束进行检测，将测量所得的模拟信号转化为数字信号，经计算机处理，转换为图像和数字形式。光源属性：波长840nm，带宽长度～50nm，输出功率～10mw，可提供40-120khz(40000-120000a-lines/s)的扫描速度。
49.具体的，配置x-y扫描式振镜，直径为15mm，快速实现对待测样品进行二维扫描。一部分的光源信号分到马赫-曾德尔干涉仪耦合，校准样品臂和参考臂不对称性产生的信号。
横向分辨率：～15.0um，轴向分辨率～5um。实现》120db的系统灵敏度。成像范围：15mm
×
15mm；成像深度：～4mm。实时采集、处理、储存速率：40-215fps(帧/秒)。前后节切换频率：100hz。
50.具体的，预设宽度表示为：同步给液体透镜加压时，使液体透镜调节至光线聚焦到最佳焦点所需的适宜宽度。
51.参阅图3，其中，步骤s3中预设光线反射流程包括：
52.s31：通过光开关为第一光路选择预设光程的参考臂，经参考臂反射镜反射得到第一反射光；
53.s32：通过透镜将第二光路转换为平行光，通过已施加电压的液体透镜落在目标的眼球焦点，经眼球反射得到第二反射光。
54.参阅图3和图4，其中，还包括步骤：
55.s6：通过x-y扫描式振镜对眼球进行二维扫描，测量从角膜顶点起始的眼前节距离x与到眼底中心凹的眼后节距离z；将除眼前后节外的中间位置采用默认值y，通过x+y+z在全眼扫描时测量眼轴长度。
56.具体的，测量完毕后，还可通过患者眼轴长度与正常眼轴长度的差异，来判断其眼球是否存在病变。
57.其中，入射光的波长为840nm，带宽长度为50nm，输出功率为10mw。
58.具体的，扫描时，眼前后节都可以聚焦，回光效率高。用上述方法进行全眼扫描时，不管扫描的位置是眼睛的前节还是后节，液体透镜都能控制光线位置,使光线聚焦在最佳焦点，使得眼睛的回光效率更高，成像效果更好。
59.本方法通过同步控制电路触发光开关选择已设定不同光程的参考臂；同步给液体透镜加压，使液体透镜调节到光线聚焦所需的宽度；同时也控制光谱仪进行工作，光开关切换光程不同的参考臂，同时给液体透镜加压产生收缩来控制入射光在眼球的焦点位置，短时间内实现前后节扫描的快速切换，有效减少了全眼扫描的时间。
60.实施例二
61.本实施例提供了一种全眼oct的扫描系统，如图5和图6所示，本系统包括：
62.控制单元：用于通过同步控制电路触发光开关选择预设光程的参考臂；
63.调节单元：用于经同步控制电路给液体透镜施加电压，来调节液体透镜到光线聚焦的预设宽度；
64.光纤耦合器：用于在入射光通过时分光为第一光路和第二光路，经过预设光线反射流程得到第一反射光和第二反射光；将第一反射光和第二反射光沿原光路反射，通过光纤耦合器合成、分解后进入光谱仪；
65.光谱仪：用于在输出光束后，经光电探测器对输出光束进行检测，并将测量得到的模拟信号转化为数字信号，经处理得到图像信息。
66.参阅图6，其中，预设光线反射流程包括：
67.光开关：用于通过切换为第一光路选择预设光程的参考臂，经参考臂反射镜反射，得到第一反射光；
68.透镜：用于将第二光路转换为平行光，通过已施加电压的液体透镜，落在目标的眼球焦点，经眼球反射，得到第二反射光。
69.其中，还包括：
70.扫描式振镜：用于对眼球进行二维扫描，测量从角膜顶点起始的眼前节距离x与眼底中心凹的眼后节距离z；将除眼前后节外的中间位置采用默认值y，通过x+y+z在全眼扫描时测量眼轴长度。
71.参阅图7，同步控制电路给液体透镜施加电压，来调节液体透镜到光线聚焦的预设宽度原理为：处理器通过第一信号控制光谱仪，通过第二信号控制分别与光开关驱动电路和液体透镜驱动电路连接的两个切换电路，其中与液体透镜驱动电路连接的切换电路还通过前节焦距设置和后前节焦距设置连接在处理器上。处理器通过步进电机驱动电路与前节光程连接，其中后节光程经光开关与光开关驱动电路连接。同步控制电路用于实现快速扫描的切换。
72.本系统通过同步控制电路触发光开关选择已设定不同光程的参考臂；同步给液体透镜加压，使液体透镜调节到光线聚焦所需的宽度；同时也控制光谱仪进行工作，光开关切换光程不同的参考臂，同时给液体透镜加压产生收缩来控制入射光在眼球的焦点位置，短时间内实现前后节扫描的快速切换，有效减少了全眼扫描的时间。
73.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种全眼oct的扫描方法，其特征在于，包括步骤：s1：通过同步控制电路触发光开关选择预设光程的参考臂；s2：经同步控制电路给液体透镜施加电压，控制液体透镜调节到光线聚焦的预设宽度；s3：入射光通过光纤耦合器分光为第一光路和第二光路，经过预设光线反射流程得到第一反射光和第二反射光；s4：将第一反射光和第二反射光沿原光路反射，通过在光纤耦合器处合成、分解后进入光谱仪；s5：在光谱仪输出光束后，经光电探测器对输出光束进行检测，并将测量得到的模拟信号转化为数字信号，经处理得到图像信息。2.根据权利要求1所述的全眼oct的扫描方法，其特征在于，所述步骤s3中预设光线反射流程包括：s31：通过光开关为第一光路选择预设光程的参考臂，经参考臂反射镜反射得到第一反射光；s32：通过透镜将第二光路转换为平行光，通过已施加电压的液体透镜落在目标的眼球焦点，经眼球反射得到第二反射光。3.根据权利要求2所述的全眼oct的扫描方法，其特征在于，还包括步骤：s6：通过
x-y扫描式振镜对眼球进行二维扫描，测量从角膜顶点起始的眼前节距离
x
与眼底中心凹的眼后节距离
z
；将除眼前后节外的中间位置采用默认值
y
，通过
x+y+z
在全眼扫描时测量眼轴长度。4.根据权利要求1所述的全眼oct的扫描方法，其特征在于，所述入射光的波长为840
nm
，带宽长度为50
nm
，输出功率为10
mw
。5.一种全眼oct的扫描系统，其特征在于，包括：控制单元：用于通过同步控制电路触发光开关选择预设光程的参考臂；调节单元：用于经同步控制电路给液体透镜施加电压，来调节液体透镜到光线聚焦的预设宽度；光纤耦合器：用于在入射光通过时分光为第一光路和第二光路，经过预设光线反射流程得到第一反射光和第二反射光；将第一反射光和第二反射光沿原光路反射，通过光纤耦合器合成、分解后进入光谱仪；光谱仪：用于在输出光束后，经光电探测器对输出光束进行检测，并将测量得到的模拟信号转化为数字信号，经处理得到图像信息。6.根据权利要求5所述的全眼oct的扫描系统，其特征在于，所述预设光线反射流程包括：光开关：用于通过切换为第一光路选择预设光程的参考臂，经参考臂反射镜反射，得到第一反射光；透镜：用于将第二光路转换为平行光，通过已施加电压的液体透镜，落在目标的眼球焦点，经眼球反射，得到第二反射光。7.根据权利要求6所述的全眼oct的扫描系统，其特征在于，还包括：扫描式振镜：用于对眼球进行二维扫描，测量从角膜顶点起始的眼前节距离
x
与眼底中心凹的眼后节距离
z
；将除眼前后节外的中间位置采用默认值
y
，通过
x+y+z
在全眼扫描时测量
眼轴长度。

技术总结
本发明提供了一种全眼OCT的扫描方法及系统，涉及眼部扫描技术领域，本方法包括步骤S1：通过同步控制电路触发光开关选择预设光程的参考臂；S2：经同步控制电路给液体透镜施加电压，控制液体透镜调节到光线聚焦的预设宽度；S3：入射光通过光纤耦合器分光为第一光路和第二光路，经过预设光线反射流程得到第一反射光和第二反射光；S4：将第一反射光和第二反射光沿原光路反射，通过在光纤耦合器处合成、分解后进入光谱仪；S5：在光谱仪输出光束后，经光电探测器对输出光束进行检测，并将测量得到的模拟信号转化为数字信号，经处理得到图像信息。本方法能够有效缩短OCT前后节扫描切换的时间。间。间。


技术研发人员：叶欣荣 安林 翁烁子 吴小翠 陈咏然 秦嘉
受保护的技术使用者：唯仁医疗（佛山）有限公司 唯智医疗科技（佛山）有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/9/14