CN110338756A - 一种适用于多光路的oct成像装置以及oct成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于多光路的OCT成像装置，包括一个参考光输入接口、一个参考光输出接口、1×N级光电开关、N×1耦合器以及1×N级光电开关与N×1耦合器所形成的N个光路；参考光输入接口用于输入检测部位的参考光；1×N级光电开关用于光路的切换，用于将参考光输出到对应光路中，并通过N×1耦合器输出到参考光输出接口，以便使得参考光与检测部位的样品光发生干涉生成干涉信号，进而形成检测部位的OCT成像。本发明能够在同一台OCT成像设备中实现对需要导管长度相差较大的不同部位的检测。本发明还提供了一种OCT成像系统。

Description

一种适用于多光路的OCT成像装置以及OCT成像系统

技术领域

本发明涉及光学相干断层扫描成像系统，尤其涉及一种适用于多光路的OCT成像装置以及OCT成像系统。

背景技术

光学相干断层扫描成像(Optical Coherence Tomography，简称OCT)是一种新型的层析成像技术，利用弱相干光干涉仪的基本原理，检测生物组织不用深度层面对入射弱相干光的背向反射或几次散射信号，通过扫描，可得到生物组织二维或三维结构图像。OCT技术的基本工作架构是由一个宽带的激光器发出激光，将激光一分为二：样品光和参考光，其中样品光，通过一定长度的装置和传输光的信号通道将样品光导入到待测量区域，并收集其反射光，将该反射光与参考光发生干涉产生干涉信号，通过解构干涉信号可以反演得到待测量区域的纵切面信息，即断层成像。而成像的关键在于将激光一分为二的两束光即参考光和样品光的光程差需要在光源的相干长度内。比如对于宽带光，其典型的相干长度和波长范围成反比，对于波长带宽为30nm的光源来说，其相干长度为20mm量级，即要保证样品光和参考光的光程差在20mm范围内，才能得到正常的OCT图像。然而对于不同的应用场景中，需要检测不同的部位数据，每个部位所需要不同的导光长度，例如典型的用于检测上呼吸道和下呼吸道的OCT设备来说，其针对上呼吸道的导管长度约为50cm，而对于下呼吸道的导管长度约为150cm，也即是对于不同部位来说，由于其所需要的检测的导管长度不同，导致样品光的传输距离不同，若要每个部位的样品光和参考光的光程差保证在正常范围内时，则与样品光对应的参考光的传输距离也不同。一般来说，在一个OCT成像仪中，只提供一种参考光，而当需要对不同部位进行检测时，当不同部位检测时，所需要导管长度相差较小时(比如10cm)，可通过调整参考光中的延时线来实现，进而保证不同部位的样品光与该参考光的光程差保证在正常范围内，但延时线的量程不可能做到无限大。但是，当不同部位检测时所需要的导管长度相差较大时，例如100cm，在同一个OCT成像仪中，无法保证每个部位的参考光与样品光的光程差都保证在正常范围内，也即是光源的相干长度以内，因此无法满足对不同部位的检测，比如无法满足在同一个OCT成像仪中既可以针对上呼吸道进行检测，也可以对下呼吸道进行检测检测，比如正常来说，对于上呼吸到检测时所需要的导管长度为150cm，而对于下呼吸道检测时所需要的导管长度为50cm，二者需要的导管长度相差较大，现有的一台OCT成像仪既无法保证上呼吸道的样品光与参考光的光程差在正常范围内的同时，还要保证下呼吸道的样品光与参考光的光程差在正常范围内。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种适用于多光路的OCT成像装置，其能够解决现有技术中不能够在同一台OCT设备中实现对所需导管长度相差较大的不同部位进行同时检测的问题。

本发明的目的之二在于提供一种OCT成像系统，其能够解决现有技术中不能够在同一台OCT设备中实现对所需导管长度相差较大的不同部位进行同时检测的问题。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种适用于多光路的OCT成像装置，包括一个参考光输入接口、一个参考光输出接口、1×N级光电开关、N×1耦合器以及1×N级光电开关与N×1耦合器所形成的N个光路；参考光输入接口用于输入检测部位的参考光；1×N级光电开关用于光路的切换，用于将参考光输出到对应光路中，并通过N×1耦合器输出到参考光输出接口，以便使得参考光与检测部位的样品光发生干涉生成干涉信号，进而形成检测部位的OCT成像。

进一步地，1×N级光电开关具有一个输入接口和N个输出接口；N×1耦合器具有N个输入接口和一个输出接口；检测部位的参考光从1×N级光电开关的对应的输入接口输入，并通过对应的光路输出到N×1耦合器的对应输入接口，进而通过N×1耦合器的输出接口输出到参考光输出接口输出检测部位的参考光。

进一步地，所述光路的切换具体为：拨动光电开关的开关按钮进行光路切换，或者通过监控中心根据预设规则实现对光电开关的控制，进而实现光路的切换。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

一种OCT成像系统，其包括如本发明目的之一所述一种适用于多光路的OCT成像装置。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明通过设计一种适配不同导管长度的多个光路，来匹配不同检测部位的参考光，进而实现在同一台OCT成像设备中对多个所需要导管长度相差较大的不同检测部位的检测，提高了OCT成像设备的适配能力，同时提高OCT设备的使用效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种适用于多光路的OCT成像装置。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

实施例一：

本发明提供了一种适用于多光路的OCT成像装置，其包括1×N级光电开关和N×1耦合器，其中光电开关具有一个输入接口，用于输入参考光，N个输出接口，每个输出接口均对应一个光路，用于发送参考光。N×1耦合器具有一个输出接口，用于将耦合后的参考光输出，N个输入接口，每个输入接口均对应一个光路。每个光路所发送的参考光适用匹配一种导管长度的样品光。

比如，需要对上呼吸道和下呼吸道进行检测，由于上呼吸道和下呼吸道检测时所需要的导管不同，样品光需要通过导管传输到检测区域，因此样品光所传输的距离不同。在同一台OCT成像设备中，为了保证检测上呼吸道的参考光与样品光的光程差保证在正常范围内、以及检测下呼吸道与样品光的光程差保证在正常范围内。检测时，本发明首先将对上呼吸道检测的参考光通过光电开关调节输出到对应光路，并通过耦合器输出，然后将该参考光与获取的检测上呼吸道的样品光的反射光进行干涉生成干涉信号，生成上呼吸道的OCT图像；同时，在同一台OCT成像设备中，同样的，将对下呼吸道检测的参考光通过光电开关调节输出到对应光路，并通过耦合器输出，然后将该参考光与获取的检测下呼吸道的样品光的发射光进行干涉生成干涉信号，生成下呼吸道的OCT图像。

也即是说，在同一台OCT成像设备中，本发明中为了保证每个检测部位的样品光和参考光的光程差在正常范围内，因此通过光电开关和耦合器形成多个光路，每个光路的光的传播距离均对应一种导管长度。通过光电开关切换不同检测部位的参考光通过对应的光路传输，实现不同检测部位的样品光与参考光的光程差保证在正常范围内，保证在同一台OCT设备中，可以实现多个所需导管长度相差较大的检测部位的检测。进一步地，其中，对于N来说，可根据实际的情况来设定，根据检测所需要导管的不同进行设定。

如图1所示，本发明提供了一种实施例，包括1×3级光电开关和3×1耦合器，三个光路分别为：L1、L2、L3。检测区域一所需要的导管长度为H1、检测区域二所需要的导管长度为H2、检测区域三所需要的导管长度为H3。其中，光路L1的光的传播距离是与检测区域一所需要导管长度H1相对应、光路L2的光的传播距离是与检测区域二所需要导管长度H2相对应、光路L3的光的传播距离是与检测区域三所需要导管长度H3相对应。

因此，针对检测区域一时：将激光一分为二，形成样品光和参考光，将样品光发送到检测区域一并接收检测区域一的反射光；参考光从参考IN入口输入到1×3级光电开关，然后通过光电开关切换到将参考光从光路L1传输到3×1耦合器，进而将参考光输出到参考OUT出口中进行输出，以便与样品光的反射光进行干涉生成干涉信号，生成检测区域一的OCT图像。

对检测区域二时：将激光一分为二，形成样品光和参考光，将样品光发送到检测区域二并接收检测区域二的反射光；参考光从参考IN入口输入到1×3级光电开关，然后通过光电开关切换到将参考光从光路L2传输到3×1耦合器，进而将参考光输出到参考OUT出口中进行输出，以便与样品光的反射光进行干涉生成干涉信号，生成检测区域二的OCT图像。

对检测区域三时：将激光一分为二，形成样品光和参考光，将样品光发送到检测区域三并接收检测区域三的反射光；参考光从参考IN入口输入到1×3级光电开关，然后通过光电开关切换到将参考光从光路L3传输到3×1耦合器，进而将参考光输出到参考OUT出口中进行输出，以便与样品光的反射光进行干涉生成干涉信号，生成检测区域三的OCT图像。

这样，将该OCT成像装置应用到同一台OCT成像仪中，可以实现对三个检测区域进行检测，而不需要像现有技术一样，需要更换OCT成像仪才可以对三个检测区域进行检测。

本发明通过设置多个光路以适用于不同检测部位所需导管长度的不同，将每个检测部位的参考光，通过光电开关切换到对应光路，最终通过耦合器将参考光输出，保证了每个检测部位的样品光和参考光的光程差在正常范围内，保证了成像结果的准确性。

本发明可移植到任何需要在同一台OCT成像仪中，可以实现针对所需导管长度相差较大的检测部位的检测，大大提高了OCT成像设备对于不同检测部位的适配能力、提高OCT成像设备的兼容性能，提高了OCT成像设备的检测效率。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种适用于多光路的OCT成像装置，其特征在于，包括一个参考光输入接口、一个参考光输出接口、1×N级光电开关、N×1耦合器以及1×N级光电开关与N×1耦合器所形成的N个光路；参考光输入接口用于输入检测部位的参考光；1×N级光电开关用于光路的切换，用于将参考光输出到对应光路中，并通过N×1耦合器输出到参考光输出接口，以便使得参考光与检测部位的样品光发生干涉生成干涉信号，进而形成检测部位的OCT成像。

2.根据权利要求1所述一种适用于多光路的OCT成像装置，其特征在于，1×N级光电开关具有一个输入接口和N个输出接口；N×1耦合器具有N个输入接口和一个输出接口；检测部位的参考光从1×N级光电开关的对应的输入接口输入，并通过对应的光路输出到N×1耦合器的对应输入接口，进而通过N×1耦合器的输出接口输出到参考光输出接口输出检测部位的参考光。

3.根据权利要求1所述一种适用于多光路的OCT成像装置，其特征在于，所述光路的切换具体为：拨动光电开关的开关按钮进行光路切换，或者通过监控中心根据预设规则实现对光电开关的控制，进而实现光路的切换。

4.一种OCT成像系统，其包括如权利要求1-3中任一项所述一种适用于多光路的OCT成像装置。