CN102670167A - 眼底成像设备和眼底成像方法 - Google Patents

眼底成像设备和眼底成像方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102670167A
CN102670167A CN2012100537313A CN201210053731A CN102670167A CN 102670167 A CN102670167 A CN 102670167A CN 2012100537313 A CN2012100537313 A CN 2012100537313A CN 201210053731 A CN201210053731 A CN 201210053731A CN 102670167 A CN102670167 A CN 102670167A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fundus
fluorescence
measured
detector
femtosecond pulse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100537313A
Other languages
English (en)
Inventor
岸本拓哉
玉田作哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of CN102670167A publication Critical patent/CN102670167A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/1015—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for wavefront analysis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0071—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence by measuring fluorescence emission

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

本发明提供了一种眼底成像设备和眼底成像方法，该眼底成像设备包括波阵面调节器和检测器。波阵面调节器用来调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面。检测器用来检测由一条入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束在多光子激发过程中生成的荧光。此波阵面调节器还用于调节波阵面以使检测器检测的荧光的强度达到最大值。

Description

眼底成像设备和眼底成像方法
技术领域
本发明涉及一种眼底成像设备和一种眼底成像方法。更具体地来说，本发明涉及一种包括光学像差校正机构的眼底成像设备，该光学像差由于角膜和晶状体等等诸如此类引起。
背景技术
为了在眼底成像，使用了激光扫描眼底镜(例如，参见日本专利申请公开号第2004-159955号)。在激光扫描眼底镜中，由于眼睛的前部组织(眼角膜和晶状体)，在入射到眼底的激光束中产生光学像差。
作为一种此类光学像差的校正技术，日本专利申请公开号第2010-57896号披露了一种成像系统，该成像系统通过利用包括波阵面传感器的光学系统补偿光学像差。
发明内容
有必要提供一种能够在不使用波阵面传感器的情况下，通过优化波阵面形状来补偿由眼睛前部组织产生的光学像差的眼底成像设备。
根据本发明的实施方式，提供了一种眼底成像设备和一种光学像差校正设备，每种设备都包括波阵面调节器和检测器。波阵面调节器被配置为调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面。检测器被配置为检测由入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束在多光子激发过程中生成的荧光。此波阵面调节器还被配置为调节波阵面，以使检测器待检测的荧光的强度达到最大值。
在飞秒脉冲激光束的多光子激发中，仅在焦面中产生目标激发光，并且由于多光子激发过程产生荧光。所以，当生成荧光的强度达到最大值时，激光束以最高效率，即，以最小光学像差会聚于焦面(focus plate)。因此，通过调节激光束的波阵面使待检测荧光的强度达到最大值，从而可以有效补偿光学像差。
进一步来说，根据本发明的实施方式，提供了一种眼底成像方法和一种光学像差校正方法，每种方法都包括调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面，使得由入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束在多光子激发过程中生成的荧光的强度达到最大值。
在该眼底成像方法等中，荧光可以是由存在于待测眼底上的荧光染料产生的荧光和由待测眼底组织产生的一种自发荧光中的一种。
根据本发明，可以提供能够在不使用波阵面传感器的情况下，通过优化波阵面形状来补偿由眼睛前部组织造成的光学像差的眼底成像设备。
根据下面对如附图所示的最佳实施方式的详细描述，本发明的这些和其他目的、特点和优点将变得更加明显。
附图说明
图1为示出了根据本发明实施方式的眼底成像设备的构造的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图来描述本发明的实施方式。应该注意，下面描述的实施方式是本发明的典型实施方式的一个实施例，不可将此理解为限制了本发明的范围。
图1示意性地示出了根据本发明实施方式的眼底成像设备的构造。在图1中，参考标号1表示飞秒脉冲激光光源。对于飞秒脉冲激光光源1，例如，理想地使用一个波长为780nm、脉冲宽度在200fs以下、输出稳定性为大约±0.5％、重复频率为80MHz、平均光输出为大约2W的光源。从这样的光源能够获得在身体组织内很难由于水分和血液而被吸收和散射从而到达深部可能性高的激光束。应该注意，飞秒脉冲激光光源1的输出波长可以根据度量条件在650nm至1100nm的范围内适当的改变。
从飞秒脉冲激光光源1发射出的激光束穿过小孔2、透镜3、偏振光分束器4、以及1/4波长板5，进入波阵面调节器6。然后，激光束被波阵面调节器6反射，穿过1/4波长板5、偏振光分束器4、1/4波长板7、XY扫描器8，进入一个眼睛E。从飞秒脉冲激光光源1发射出并且进入眼睛E的激光束由图1中的连续箭头所示。此外，入射到眼睛E上的激光束的焦点用参考符号f来表示，此焦点位于眼底。
波阵面调节器6用于改变入射到眼睛E上的激光束的波阵面。在波阵面调节器6中可包括过去已在使用的可变形反射镜和液晶元件。波阵面调节器6反射入射激光束，根据从接下来要描述的控制器14输入的信号对入射激光束施加预定的波阵面变换。应该注意在波阵面调节器6中，不仅可以采用反射型液晶元件，还可以采用透射型液晶元件。
当入射到眼睛E上的激光束会聚到焦点f时，在焦面中产生激发光，在多光子激发过程中产生荧光。产生的荧光穿过XY扫描器8、1/4波长板7、偏振光分束器4，并被分色镜9分开。
被分开的荧光的一部分由检测器10检测，转换成电信号，并输出到计算机11。计算机11根据电信号生成图像，并将图像显示在监视器12上。因为XY扫描器8扫描入射激光束，所以眼底的二维图像显示在监视器12上。检测器10和后面将会描述的检测器13，每个可由，例如，光电倍增管(PMT)或者诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)的面成像元件构成。
被分开的荧光的另一部分由检测器13检测，转换成电信号，并输出到控制器14。这里，尽管图1所示例子中，分色镜9反射具有特定波长范围的光到达检测器10，并使得具有其他波长范围的光透射至检测器13，但是分色镜9可反射具有特定波长范围的光到检测器13，并使得具有其他波长范围的光透射至检测器10。
控制器14控制波阵面调节器6，使得由检测器13检测的荧光的强度达到最大值。例如，在检测器13由PMT组成的情况下，控制器14控制波阵面调节器6，使得检测器13的输出信号达到最大值，从而改变激光束的波阵面。进一步来说，例如，在检测器13由面成像元件组成的例子中，控制器14控制波阵面调节器6，使得亮点具有最小面积，而且它的中心部分具有最大亮度，从而改变激光束的波阵面。
在飞秒脉冲激光束的多光子激发中，仅在焦面中产生目标激发光，并且由于多光子激发过程产生荧光。所以，当生成荧光的强度达到最大值时，激光束以最高效率会聚于焦点f。换句话来说，激光束以最小光学像差会聚于焦点f。因此，通过控制波阵面调节器6，使得由检测器13检测的荧光的强度达到最大值，从而调节入射到眼睛E上的激光束的波阵面，可以有效补偿光学像差。
应该注意，在控制器14中，例如，可采用包括通用计算机的设备，此通用计算机配备有中央处理器(CPU)、存储器、记录装置(硬盘)等等，计算机中安装有用于执行上述操作的程序。
由检测器13检测的荧光可以是由呈现在待测眼底上的荧光染料产生的荧光，或是由待测眼底的组织产生的自发荧光。
在使用荧光染料的情况下，使过去已在使用的诸如荧光素或者靛青绿的荧光染料进入主体的静脉以将其引入眼睛E中的血管。然后，控制波阵面调节器6使得由检测器13待检测的来自荧光染料的荧光的强度达到最大值。以这种方式，可补偿由眼睛前部组织引起的光学像差，并以高效率将激光束会聚到作为焦点的血管处，这对于特别是包括脉络膜和视网膜的组织的成像是有利的。
进一步来说，在检测自发荧光的情况下，检测到呈现在眼底组织的多种自发荧光物质的荧光。例如，众所周知，在视网膜染料上皮细胞(RPE)中，显示高自发荧光的脂褐质颗粒积聚。所以，如果控制波阵面调节器6，使得来自RPE的检测荧光的强度达到最大值，激光束可以以高效率会聚到RPE，这对于特别是包括视网膜染料上皮的组织的成像是有利的。此外，作为呈现在眼底组织上的自发荧光物质，可例举黑色素、胶原蛋白、血红蛋白、视黄醛、它们的衍生物、视黄酸及其衍生物、诸如酪氨酸、色氨酸及其二聚物的芳香氨基酸、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)、核黄素、叶酸、吡哆醇、具有卟啉骨架(porphyrin skeleton)的蛋白质，诸如细胞色素P450的细胞色素酶，以及高级糖基化终产物。可以根据作为成像目标的组织适当地选择这些自发荧光物质。
利用根据本发明的眼底成像设备等，可有效补偿由眼睛前部组织引起的光学像差。因此，根据本发明的眼底成像设备等可以获得高精度眼底图像，从而促进了眼底检查的诊断精度的发展。
本申请包含关于在2011年3月10日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2011-052709中公开的内容，其全部内容通过引用结合于此。
本领域技术人员应该理解，在所附权利要求或其等价物的范围内，可根据设计需求和其他因素进行各种修改、组合、子组合、改造。

Claims (6)

1.一种眼底成像设备，包括：
波阵面调节器，被配置为调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面；以及
检测器，被配置为检测由入射到待测眼底的所述飞秒脉冲激光束在多光子激发过程中生成的荧光，其中，所述波阵面调节器还被配置为调节所述波阵面以使所述检测器检测的荧光的强度达到最大值。
2.根据权利要求1所述的眼底成像设备，所述检测器由光电倍增管或者面成像元件构成。
3.一种光学像差校正设备，包括：
波阵面调节器，被配置为调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面；以及
检测器，被配置为检测由入射到待测眼底的所述飞秒脉冲激光束在多光子激发过程中生成的荧光，其中，所述波阵面调节器还被配置为调节所述波阵面以使所述检测器检测的荧光的强度达到最大值。
4.一种眼底成像方法，包括：
调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面，使得由入射到待测眼底的所述飞秒脉冲激光束在多光子激发过程中生成的荧光的强度达到最大值。
5.根据权利要求4所述的眼底成像方法，其中，所述荧光是由存在于待测眼底上的荧光染料产生的荧光和由待测眼底组织产生的自发荧光中的一种。
6.一种光学像差校正方法，包括：
调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面，使得由入射到待测眼底的所述飞秒脉冲激光束在多光子激发过程中生成的荧光的强度达到最大值。
CN2012100537313A 2011-03-10 2012-03-02 眼底成像设备和眼底成像方法 Pending CN102670167A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011052709A JP5919628B2 (ja) 2011-03-10 2011-03-10 眼底イメージング装置および眼底イメージング方法
JP2011-052709 2011-03-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102670167A true CN102670167A (zh) 2012-09-19

Family

ID=45814335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100537313A Pending CN102670167A (zh) 2011-03-10 2012-03-02 眼底成像设备和眼底成像方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9066682B2 (zh)
EP (1) EP2497411B1 (zh)
JP (1) JP5919628B2 (zh)
CN (1) CN102670167A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106780320A (zh) * 2016-11-16 2017-05-31 王冠楠 一种利用裂隙灯进行眼底全景图成像的方法
CN115137298A (zh) * 2021-03-29 2022-10-04 上海近观科技有限责任公司 一种皮下生物标志物的信号收集装置、系统及方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104083145A (zh) * 2014-07-15 2014-10-08 温州雷蒙光电科技有限公司 一种眼底照相机
US10337983B2 (en) 2015-04-12 2019-07-02 Taiwan Biophotonic Corporation Module, device and method for optical measurement
CA2998150A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-16 Simon Fraser University Coherence-gated wavefront-sensorless adaptive-optics multi-photon microscopy, and associated systems and methods

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5279298A (en) * 1992-11-20 1994-01-18 The Johns Hopkins University Method and apparatus to identify and treat neovascular membranes in the eye
US20030007125A1 (en) * 2001-06-05 2003-01-09 Adaptive Optics Associates, Inc. Ophthalmic imaging instrument having an adaptive optical subsystem that measures phase aberrations in reflections derived from light produced by an imaging light source and that compensates for such phase aberrations when capturing images of reflections derived from light produced by the same imaging light source
CN1859867A (zh) * 2002-03-20 2006-11-08 诺瓦达克技术公司 用于显现通过导管的液流的系统和方法
CN1889884A (zh) * 2003-11-14 2007-01-03 欧弗搜尼克斯股份有限公司 眼科双目波前测量系统
EP2160971A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-10 Heidelberg Engineering GmbH System and method for imaging retinal tissue with tissue generated light
WO2010074325A1 (en) * 2008-12-25 2010-07-01 Canon Kabushiki Kaisha Labeling composition for intraocular tissue, labeling method of intraocular tissue, and screening method

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3422144A1 (de) 1984-06-14 1985-12-19 Josef Prof. Dr. 6900 Heidelberg Bille Geraet zur darstellung flaechenhafter bereiche des menschlichen auges
DE19942998B4 (de) * 1999-09-09 2012-02-09 Carl Zeiss Jena Gmbh Mikroskop zur Auf- und Durchlichtmikroskopie
TWI220998B (en) * 2001-02-13 2004-09-11 Nikon Corp Exposure method, exposure apparatus and manufacture method of the same
US6666857B2 (en) * 2002-01-29 2003-12-23 Robert F. Smith Integrated wavefront-directed topography-controlled photoablation
CA2390072C (en) * 2002-06-28 2018-02-27 Adrian Gh Podoleanu Optical mapping apparatus with adjustable depth resolution and multiple functionality
JP2004159955A (ja) 2002-11-14 2004-06-10 Canon Inc 蛍光眼底観察装置
JP4522137B2 (ja) * 2004-05-07 2010-08-11 キヤノン株式会社 光学系の調整方法
US7580113B2 (en) * 2006-06-23 2009-08-25 Asml Netherlands B.V. Method of reducing a wave front aberration, and computer program product
ATE444050T1 (de) * 2006-07-21 2009-10-15 Ziemer Holding Ag Ophthalmologische vorrichtung
US20090048586A1 (en) * 2007-08-15 2009-02-19 The Cleveland Clinic Foundation Precise disruption of tissue in retinal and preretinal structures
US9395534B2 (en) * 2007-11-27 2016-07-19 Wisconsin Alumni Research Foundation Optical system for correction of tissue induced aberration
JP5139832B2 (ja) * 2008-02-14 2013-02-06 浜松ホトニクス株式会社 観察装置
US7988295B2 (en) * 2008-10-28 2011-08-02 Heidelberg Engineering Gmbh Laser control with phase plate feedback
JP2011052709A (ja) 2009-08-31 2011-03-17 Nsk Ltd アクチュエータ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5279298A (en) * 1992-11-20 1994-01-18 The Johns Hopkins University Method and apparatus to identify and treat neovascular membranes in the eye
US20030007125A1 (en) * 2001-06-05 2003-01-09 Adaptive Optics Associates, Inc. Ophthalmic imaging instrument having an adaptive optical subsystem that measures phase aberrations in reflections derived from light produced by an imaging light source and that compensates for such phase aberrations when capturing images of reflections derived from light produced by the same imaging light source
CN1859867A (zh) * 2002-03-20 2006-11-08 诺瓦达克技术公司 用于显现通过导管的液流的系统和方法
CN1889884A (zh) * 2003-11-14 2007-01-03 欧弗搜尼克斯股份有限公司 眼科双目波前测量系统
EP2160971A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-10 Heidelberg Engineering GmbH System and method for imaging retinal tissue with tissue generated light
WO2010074325A1 (en) * 2008-12-25 2010-07-01 Canon Kabushiki Kaisha Labeling composition for intraocular tissue, labeling method of intraocular tissue, and screening method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106780320A (zh) * 2016-11-16 2017-05-31 王冠楠 一种利用裂隙灯进行眼底全景图成像的方法
CN115137298A (zh) * 2021-03-29 2022-10-04 上海近观科技有限责任公司 一种皮下生物标志物的信号收集装置、系统及方法
CN115137298B (zh) * 2021-03-29 2024-05-14 上海近观科技有限责任公司 一种皮下生物标志物的信号收集装置、系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012187252A (ja) 2012-10-04
EP2497411A3 (en) 2016-11-09
US9066682B2 (en) 2015-06-30
EP2497411A2 (en) 2012-09-12
JP5919628B2 (ja) 2016-05-18
EP2497411B1 (en) 2019-04-03
US20120229769A1 (en) 2012-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101766472B (zh) 视度自调节液晶自适应像差校正视网膜成像的光学系统
US10537476B2 (en) Ophthalmic treatment apparatus and beam control method therefor
US8894206B2 (en) Auto-focusing diagnostic equipment
JP5511324B2 (ja) 補償光学装置、補償光学方法、撮像装置、撮像方法
JP5539089B2 (ja) 眼科装置、眼科装置の制御方法及びプログラム
US8851673B2 (en) Imaging apparatus
JP5626760B2 (ja) 蛍光像取得方法、蛍光像取得プログラム及び蛍光像取得装置
CN102670167A (zh) 眼底成像设备和眼底成像方法
US7703923B2 (en) System and method for imaging retinal tissue with tissue generated light
JP5744450B2 (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP5567847B2 (ja) 補償光学装置、補償光学方法、撮像装置
US9339185B2 (en) Imaging apparatus that acquires a first image and, via an aberration correction unit, a second image of an area corresponding to a part of the first image
JP2014083232A (ja) 眼科装置および眼科制御方法並びにプログラム
US10433721B2 (en) Ophthalmic apparatus and control method for the same
US10485419B2 (en) Optical imaging apparatus and method for controlling the same
CN112450867A (zh) 连续可变焦点和可变光程的生物测量仪及眼轴测量方法
CN204147007U (zh) 无视标人眼波前像差检测装置
EP4338658A1 (en) Ocular optical lens, light measuring system, and light measuring method
CN102462485A (zh) 基于波前像差的人眼光学系统调制传递函数检测仪
Stachowiak et al. In vivo imaging of the human eye using a 2-photon-excited fluorescence scanning laser ophthalmoscope
CN116942077A (zh) 一种高普适性的眼底自适应光学成像系统
JP2014111225A (ja) 撮像装置及びその制御方法
JP2014119313A (ja) 収差測定装置およびその方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120919