CN110432861A - 一种动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统及其测量方法 - Google Patents

一种动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统及其测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统及其测量方法。本发明无需采用价格昂贵的科研级探测器，而是采用价格便宜的单反相机即可实现视网膜血氧饱和度无创测量，显著地降低了成本并提高了性价比；通过巧妙地在照明光源处采用环状交替排布的第一波长绿光和第二波长红光LED，实现了传统眼底相机的功能性测量升级，也简化了视网膜血氧饱和度测量系统和人员操作；同时，第一波长绿光和第二波长红光LED光源能够发出闪烁光对眼底进行动态光刺激，其发光强度、闪烁频率和闪光模式均可调；本发明能够得到视网膜在光刺激后的血氧饱和度的动态变化；有效避免了眼动干扰对血氧饱和度测量的影响，也省去了在后续计算处理过程中的图像配准过程。

Description

一种动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统及其测量方法
技术领域
本发明涉及眼底成像技术，具体涉及一种动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统及其测量方法。
背景技术
视网膜眼底作为全身唯一可在活体、无创条件下观察体内丰富血管及其分布状态的组织，是诊断眼底病变以及相关的全身系统性疾病的重要窗口。同时，视网膜有着很高的氧代谢需求，当人体出现眼部病变或全身系统性疾病时，通常会出现对应的视网膜血氧代谢异常和功能紊乱。因此，对视网膜血管内含氧水平的无创、定量测量对了解不同疾病的视网膜氧代谢变化、进行疾病的早期预警和预后跟踪评估均有着重要的科研和临床意义。
然而，传统的眼底成像仅能显示出眼底的直观结构性信息，却无法检测视网膜血管的含氧情况等功能性信息。目前商用和实验室开发的视网膜血氧饱和度无创检测专用仪器均采用了科研级探测器，其价格昂贵，不利于仪器的大规模生产和销售。同时，通常这些视网膜血氧饱和度测量仪器是在眼底相机等传统成像仪器上进行改装，不仅需要针对加装的科研级探测器重新设计接口、设计同步触发和采集的控制、传输软件程序控制和硬件连接，而且由于这些外加在原仪器之上的科研级探测器通常体积较大，会使得仪器的重心和外观发生巨大改变，给医生等操作者的使用也带来了诸多不便之处。
同时，传统的视网膜血氧饱和度检测针对的是静态下的视网膜血管及组织，对于眼底疾病或全身系统性疾病的早期检测检测或筛查，静态的视网膜血氧饱和度检测通常较难检测到明显的血氧饱和度变化。根据近几年的研究成果，如果可以将一定频率和持续时间的光刺激精确、高亮度地投射到被试者的视网膜上，可以有效地提升视网膜内层的代谢需求和神经放电活动强度，进而使得视网膜内层的氧消耗量显著提升，产生动态变化。健康人和眼疾患者在光刺激下的视网膜血氧饱和度动态响应变化有着显著的区别，可以为眼科及系统性疾病的眼底微循环功能性变化的早期发现和诊断提供重要参考。
发明内容
针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统及其测量方法，能够对被试的眼底进行发光强度、闪烁频率、闪光模式均可调的光刺激，再进一步地观察、记录视网膜血氧饱和度的动态响应变化；同时，由于采用了单反相机作为探测器，显著降低成本，提高性价比，并简化视网膜动态功能成像系统和操作。
本发明的一个目的在于提出一种动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统。
本发明的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统包括：照明光源、电源驱动电路板、闪光脉冲信号控制电路板、监视光源、二向色镜、环形光阑、凸透镜组、中空反射镜、网膜物镜、孔径光阑、调焦透镜、聚焦透镜、探测器和计算机；其中，探测器采用单镜头反射式照相机，即单反相机；探测器连接至计算机；电源通过电源驱动电路板连接照明光源；照明光源连接至闪光脉冲信号控制电路板，闪光脉冲信号控制电路板连接至计算机；照明光源包括多个交替排布成环形的第一波长光源和第二波长光源；监视光源发出近红外光，经二向色镜反射引入光路，进行对焦；对焦完成后照明成像时监视光源关闭，同时照明光源发光进行照明成像；电源通过电源驱动电路板为照明光源供电；照明光源同时发出对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白不敏感的第一波长光和对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白敏感的第二波长光，经二向色镜透射后经过环形光阑，经过凸透镜组聚焦后，经过中空反射镜的中心小孔周围反射后，经过网膜物镜入射至眼睛，在角膜上聚焦成环形光；聚焦的环形光通过瞳孔后发散，在眼底均匀地照明；从眼底反射出来的反射光经过网膜物镜的聚焦，通过中空反射镜的中央小孔，通过孔径光阑后依次经过调焦透镜和聚焦透镜后，由单反相机接收；单反相机的绿色通道记录的信息即为第一波长光的视网膜图像，红色通道记录的信息即为第二波长光的视网膜图像，计算机分别从单反相机的红色通道和绿色通道记录的视网膜图像中提取出血管网，计算得到血氧饱和度；照明光源有两种模式，拍照模式和光刺激模式；在拍照模式下，照明光源发光的同时单反相机拍摄照片，单反相机的曝光时间与发光持续时间相同，得到拍照模式下的血氧饱和度；在光刺激模式下，计算机通过闪光脉冲信号控制电路板控制照明光源的发光强度、闪烁频率和闪光模式，照明光源发出闪烁光对眼底进行光刺激，光刺激结束后，监视光源重新对焦，单反相机拍摄眼底的照片，得到光刺激模式下的血氧饱和度。
监视光源采用近红外LED光源，该近红外光通过二向色镜引入照明光路，不会引起眼睛对可见光的瞳孔缩小反应，用于免散瞳眼底相机。
照明光源包括第一波长光源和第二波长光源，均采用LED光源；第一波长光源发出第一波长光，第二波长光源发出第二波长光；第一波长光与第二波长光的中心波长分别为540～555nm和600～615nm，带宽范围为8～30nm，分别为绿光波段和红光波段。第一波长光源和第二波长光源的数目为4～10个；第一波长光源和第二波长光源的多个LED光源分别呈中心对称分布，并位于同一个环形上，第一波长光源的数目与第二波长光源的数目相当，即第一波长光源的数目为第二波长光源的数目的0.5～1.5倍。
闪光脉冲信号控制电路板具有拍照模式和光刺激模式，从而控制照明光源分别处于拍照模式和光刺激模式下；在拍照模式下，闪光脉冲信号控制电路板控制照明光源发光持续时间为30～50ms。在光刺激模式下，计算机通过闪光脉冲信号控制电路板控制照明光源的发光强度、闪烁频率和闪光模式。通过分别调节第一波长光源和第二波长光源的闪光脉冲方波的幅值，分别控制第一波长光源和第二波长光源的单次闪光的发光强度，闪光的照度范围分别为0～15lux和0～5lux；通过分别改变第一波长光源和第二波长光源的闪光脉冲方波的频率，从而分别控制调整第一波长光源和第二波长光源的闪烁频率，闪烁频率为1～15 Hz；闪光模式包括第一和第二波长光源的组合方式和发光时间，闪光脉冲信号控制电路板分别控制第一波长光源和第二波长光源的闪光脉冲方波的占空时间比和持续时间，从而分别控制第一波长光源和第二波长光源的组合方式和发光时间。闪光模式可调，第一波长光源和第二波长光源全部闪光，进行高亮度刺激；或者较多第一波长光源且较少第二波长光源闪光，进行偏绿色的闪光刺激；或者较少第一波长光源且较多第二波长光源闪光，进行偏红色的闪光刺激。
探测器采用单镜头反射式照相机，即单反相机。对于单反相机，其感光元件通常为光电荷耦合器件(Charge Couple Device,CCD)或互补金属氧化半导体(ComplementaryMetal-Oxide Semiconductor,CMOS)。它们都是用光敏二极管作为光-电信号的转化元件，只能感应光的强度，无法捕获色彩信息，因此彩色CCD/CMOS图像传感器必须在感光元件上方覆盖彩色滤光片。最常用的做法是覆盖RGB红绿蓝三色滤光片，以1：2：1的构成由四个像点构成一个彩色像素，即红蓝滤光片分别覆盖一个像点，剩下的两个像点都覆盖绿色滤光片。由此组成新的R、G、G、B四色方案，此即为拜耳滤镜(Bayer filter)。
因此，对于传统单反相机的CMOS/CCD感光芯片，实际上每一个像点只拍了一个颜色，四个像点才能合成一个彩色像素。因此，本发明提取出单反相机的CMOS/CCD中由红绿蓝通道滤光片获得不同颜色通道的视网膜图像。同时，由于双波长窄带宽LED光源同时发光已经确保了照明成像的光为同时存在的窄带的第一波长光和第二波长光，因此单反相机的绿色通道记录的信息即为第一波长光的视网膜图像，红色通道记录的信息即为第二波长光的视网膜图像。这样，从单反相机的红色通道和绿色通道记录的视网膜图像中提取出血管网，能够直接用于血氧饱和度的计算。
血氧饱和度SatO2与不同波长下血管光密度比(Optical Density Ratio,ODR))近似成负相关线性关系，如公式(1)所示：
其中，a和b分别为血氧饱和度与ODR进行线性拟合的参数，OD1和OD2分别为第一波长光和第二波长光的光密度值(Optical Density，OD)，I01和I1分别为第一波长光的入射光强和出射光强，I02和I2分别为第二波长光的入射光强和出射光强。
I01和I1分别取绿光通道的视网膜图像中血管外5～15个像素的灰度平均值和血管内像素的灰度最小值；I02和I2分别为红光通道的视网膜图像中血管外5～15个像素的灰度平均值和血管内像素的灰度最小值。
分别计算得到拍照模式下的血氧饱和度和光刺激模式下的血氧饱和度，对比这两个值的差异，健康人于眼病患者有显著区别，从而得到眼睛的状态。
本发明的另一个目的在于提供一种动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统的测量方法。
本发明的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统的测量方法，包括拍照模式和光刺激模式：
一、拍照模式：
1)监视光源发出近红外光，经二向色镜反射引入光路，经过环形光阑，经过凸透镜组聚焦后，经过中空反射镜的中心小孔周围反射后，经过网膜物镜入射至眼睛，在角膜上聚焦成环形光；聚焦的环形光通过瞳孔后发散，在眼底均匀地照明；从眼底反射出来的反射光经过网膜物镜的聚焦，通过中空反射镜的中央小孔，通过孔径光阑后依次经过调焦透镜和聚焦透镜后，由单反相机接收，得到眼底视网膜的图像；通过调节动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统与人眼的工作距离，并通过调节调焦透镜的位置进行对焦，在探测器上观察到清晰的视网膜图像；
2)对焦完成后照明成像时监视光源关闭，同时照明光源发光进行照明成像；
3)照明光源同时发出对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白不敏感的第一波长光和对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白敏感的第二波长光，照明光源的发光持续时间为30～50ms，经二向色镜透射后经过环形光阑，经过凸透镜组聚焦后，经过中空反射镜的中心小孔周围反射后，经过网膜物镜入射至眼睛，在角膜上聚焦成环形光；
4)聚焦的环形光通过瞳孔后发散，在眼底均匀地照明；
5)从眼底反射出来的反射光经过网膜物镜的聚焦，通过中空反射镜的中央小孔，通过孔径光阑后依次经过调焦透镜和聚焦透镜后，由单反相机接收，单反相机的曝光时间与发光持续时间相同；
6)单反相机的绿色通道记录的信息即为第一波长光的视网膜图像，红色通道记录的信息即为第二波长光的视网膜图像，计算机分别从单反相机的红色通道和绿色通道记录的视网膜图像中提取出血管网，计算得到拍照模式下的血氧饱和度；
二、光刺激模式：
1)通过计算机对闪光脉冲信号控制电路板发出指令，调节照明光源的发光强度、闪烁频率和闪光模式；
2)照明光源发出闪烁光对眼底进行光刺激，包括对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白不敏感的第一波长光和对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白敏感的第二波长光，经二向色镜透射后经过环形光阑，经过凸透镜组聚焦后，经过中空反射镜的中心小孔周围反射后，经过网膜物镜入射至眼睛，在角膜上聚焦成环形光；
3)聚焦的环形光通过瞳孔后发散，在眼底均匀地照明；
4)光刺激结束后，监视光源重新对焦；
5)从眼底反射出来的反射光经过网膜物镜的聚焦，通过中空反射镜的中央小孔，通过孔径光阑后依次经过调焦透镜和聚焦透镜后，由单反相机接收；
6)单反相机的绿色通道记录的信息即为第一波长光的视网膜图像，红色通道记录的信息即为第二波长光的视网膜图像，计算机分别从单反相机的红色通道和绿色通道记录的视网膜图像中提取出血管网，计算得到光刺激模式下的血氧饱和度。
本发明的优点：
本发明无需采用价格昂贵的科研级探测器，而是采用价格便宜的单反相机即可实现视网膜血氧饱和度无创测量，显著地降低了成本并提高了性价比；通过巧妙地在照明光源处采用环状交替排布的第一波长绿光和第二波长红光LED，能够在保证入射的环形光前提下，同时得到视网膜血氧测量需要的对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白不敏感的第一波长光和对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白敏感的第二波长光，实现了传统眼底相机的功能性测量升级，也简化了视网膜血氧饱和度测量系统和人员操作。本发明在进行视网膜结构成像的同时，能够进行视网膜血氧饱和度功能成像，无需对眼底相机的探测器的进行任何额外改装，避免了重新设计科研级探测器的接口、设计同步触发和采集的控制、传输软件程序控制和硬件连接等步骤。同时，本发明基于环形交替排布的双波长LED光源，能够实现对视网膜进行发光强度、闪烁频率和闪光模式均可调的动态光刺激，从而可以观察测量视网膜血氧饱和度的动态响应变化。由于该光刺激模块基于照明光源，省去了复杂的外加光刺激模块的导光及接口设计。本发明采用一个单反相机同时记录两个波长的视网膜图像，相比连续拍两张视网膜图像，有效避免了眼动干扰对血氧饱和度测量的影响，也省去了在视网膜血氧饱和度的后续计算处理过程中的图像配准过程。
附图说明
图1为本发明的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统的一个实施例的示意图；
图2为本发明的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统的一个实施例的光刺激模式的示意图；
图3为氧合血红蛋白和去氧血红蛋白对不同波长光的摩尔消光系数；
图4根据本发明的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统的一个实施例得到的红色通道和绿色通道记录的视网膜图像。
具体实施方式
下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。
如图1所示，本实施例的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统包括：照明光源1、电源驱动电路板、闪光脉冲信号控制电路板、监视光源4、二向色镜5、环形光阑6、凸透镜组7和9、中空反射镜10、网膜物镜11、孔径光阑13、调焦透镜14、聚焦透镜15、探测器16和计算机17；其中，探测器16采用单镜头反射式照相机，即单反相机；探测器16连接至计算机17；电源通过电源驱动电路板连接照明光源1；照明光源1连接至闪光脉冲信号控制电路板，闪光脉冲信号控制电路板连接至计算机17；照明光源1包括多个数目相同的第一波长光源2和第二波长光源3，第一波长光源与第二波长光源交替排布成环形；凸透镜组包括第一凸透镜7和第二凸透镜9监视光源4发出近红外光，经二向色镜5反射引入光路，进行对焦；对焦完成后照明成像时监视光源4关闭，同时照明光源1闪光进行照明成像；照明光源1同时发出对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白不敏感的第一波长光和对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白敏感的第二波长光，经二向色镜5透射后经过环形光阑6，依次经过第一凸透镜7聚焦、反射镜8反射和第二凸透镜9聚焦后，经过中空反射镜10的中心小孔周围反射后，经过网膜物镜11入射至眼睛12，在角膜上聚焦成环形光；聚焦的环形光通过瞳孔后发散，在眼底均匀地照明；从眼底反射出来的反射光经过网膜物镜11的聚焦，通过中空反射镜10的中央小孔，通过孔径光阑13后依次经过调焦透镜14和聚焦透镜15后，由探测器16接收。
在本实施例中，第一波长光源2和第二波长光源3分别采用绿光LED光源和红光LED光源，数目均为5个。绿光和红光分别为对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白不敏感和敏感的波段，具体地，这两个透过波段的中心波长分别为546nm和610nm，带宽为15nm。监视光源4采用近红外LED光源。
在本实施例中，交替为环形排布的第一波长绿光LED光源和第二波长红光LED光源同时、同步地在10 Hz的电流方波的驱动调制下进行高亮度、高频率地闪光，刺激模式如图2所示。在每一个闪光周期中，第一波长绿光LED光源和第二波长红光LED光源同时闪光并持续0.1s，接着上述LED熄灭保持0.1s；接着开始下一个闪光周期，第一波长绿光LED光源和第二波长红光LED光源再次闪光并持续0.1s，再熄灭保持0.1s，如此往复进行约3分钟的光刺激。
如图3所示，氧合血红蛋白HbO2和去氧血红蛋白Hb对546nm波长的绿光不敏感，对610nm波长红光敏感。
如图4所示，单反相机的CMOS/CCD芯片上覆盖RGB红绿蓝三色滤光片，以1：2：1的构成由四个像点构成一个彩色像素，此为拜耳滤镜18。因此，成像的546nm波长的窄带绿光和610nm波长的窄带红光经过拜耳滤镜18后，绿色通道19只能通过该546nm波长的窄带光并记录，红色通道20只能通过610nm波长的窄带光并记录。接下来，提取出单反相机的CMOS/CCD记录的绿色通道19和红色通道20的对视网膜成像的原始数据，即得到了在动态光刺激后，546nm波长下和610nm波长下视网膜图像。
最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统，其特征在于，所述动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统包括：照明光源、电源驱动电路板、闪光脉冲信号控制电路板、监视光源、二向色镜、环形光阑、凸透镜组、中空反射镜、网膜物镜、孔径光阑、调焦透镜、聚焦透镜、探测器和计算机；其中，所述探测器采用单镜头反射式照相机，即单反相机；探测器连接至计算机；所述电源通过电源驱动电路板连接照明光源；所述照明光源连接至闪光脉冲信号控制电路板，闪光脉冲信号控制电路板连接至计算机；所述照明光源包括多个交替排布成环形的第一波长光源和第二波长光源；监视光源发出近红外光，经二向色镜反射引入光路，进行对焦；对焦完成后照明成像时监视光源关闭，同时照明光源发光进行照明成像；电源通过电源驱动电路板为照明光源供电；照明光源同时发出对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白不敏感的第一波长光和对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白敏感的第二波长光，经二向色镜透射后经过环形光阑，经过凸透镜组聚焦后，经过中空反射镜的中心小孔周围反射后，经过网膜物镜入射至眼睛，在角膜上聚焦成环形光；聚焦的环形光通过瞳孔后发散，在眼底均匀地照明；从眼底反射出来的反射光经过网膜物镜的聚焦，通过中空反射镜的中央小孔，通过孔径光阑后依次经过调焦透镜和聚焦透镜后，由单反相机接收；单反相机的绿色通道记录的信息即为第一波长光的视网膜图像，红色通道记录的信息即为第二波长光的视网膜图像，计算机分别从单反相机的红色通道和绿色通道记录的视网膜图像中提取出血管网，计算得到血氧饱和度；照明光源有两种模式，拍照模式和光刺激模式；在拍照模式下，照明光源发光的同时单反相机拍摄照片，得到拍照模式下的血氧饱和度；在光刺激模式下，计算机通过闪光脉冲信号控制电路板控制照明光源的发光强度、闪烁频率和闪光模式，照明光源发出闪烁光对眼底进行光刺激，光刺激结束后，监视光源重新对焦，单反相机拍摄眼底的照片，得到光刺激模式下的血氧饱和度。
2.如权利要求1所述的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统，其特征在于，所述监视光源采用近红外LED光源。
3.如权利要求1所述的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统，其特征在于，所述照明光源包括第一波长光源和第二波长光源，均采用LED光源；第一波长光源发出第一波长光，第二波长光源发出第二波长光；第一波长光与第二波长光的中心波长分别为540～555nm和600～615nm，带宽范围为8～30nm，分别为绿光波段和红光波段。
4.如权利要求1所述的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统，其特征在于，所述第一波长光源和第二波长光源的多个LED光源分别呈中心对称分布，并位于同一个环形上；第一波长光源和第二波长光源的数目为4～10个。
5.如权利要求4所述的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统，其特征在于，所述第一波长光源的数目为第二波长光源的数目的0.5～1.5倍。
6.如权利要求1所述的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统，其特征在于，通过分别调节第一波长光源和第二波长光源的闪光脉冲方波的幅值，分别控制第一波长光源和第二波长光源的单次闪光的强度，闪光的照度范围分别为0～15lux和0～5lux；通过分别改变第一波长光源和第二波长光源的闪光脉冲方波的频率，从而分别控制调整第一波长光源和第二波长光源的闪烁频率，闪烁频率为1～15 Hz；闪光模式包括第一和第二波长光源的组合方式和发光时间，闪光脉冲信号控制电路板分别控制第一波长光源和第二波长光源的闪光脉冲方波的占空时间比和持续时间，从而分别控制第一波长光源和第二波长光源的组合方式和发光时间。
7.如权利要求1所述的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统，其特征在于，血氧饱和度SatO2满足：
其中，a和b分别为血氧饱和度与血管光密度比ODR进行线性拟合的参数，I01和I1分别为第一波长光的入射光强和出射光强，I02和I2分别为第二波长光的入射光强和出射光强。
8.如权利要求1所述的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统，其特征在于，在拍照模式下，闪光脉冲信号控制电路板控制照明光源发光持续时间为30～50ms。
9.一种如权利要求1所述的动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括拍照模式和光刺激模式：
一、拍照模式：
1)监视光源发出近红外光，经二向色镜反射引入光路，经过环形光阑，经过凸透镜组聚焦后，经过中空反射镜的中心小孔周围反射后，经过网膜物镜入射至眼睛，在角膜上聚焦成环形光；聚焦的环形光通过瞳孔后发散，在眼底均匀地照明；从眼底反射出来的反射光经过网膜物镜的聚焦，通过中空反射镜的中央小孔，通过孔径光阑后依次经过调焦透镜和聚焦透镜后，由单反相机接收，得到眼底视网膜的图像；通过调节动态光刺激视网膜血氧饱和度测量系统与人眼的工作距离，并通过调节调焦透镜的位置进行对焦，在探测器上观察到清晰的视网膜图像；
2)对焦完成后照明成像时监视光源关闭，同时照明光源发光进行照明成像；
3)照明光源同时发出对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白不敏感的第一波长光和对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白敏感的第二波长光，照明光源的发光持续时间为30～50ms，经二向色镜透射后经过环形光阑，经过凸透镜组聚焦后，经过中空反射镜的中心小孔周围反射后，经过网膜物镜入射至眼睛，在角膜上聚焦成环形光；
4)聚焦的环形光通过瞳孔后发散，在眼底均匀地照明；
5)从眼底反射出来的反射光经过网膜物镜的聚焦，通过中空反射镜的中央小孔，通过孔径光阑后依次经过调焦透镜和聚焦透镜后，由单反相机接收；
6)单反相机的绿色通道记录的信息即为第一波长光的视网膜图像，红色通道记录的信息即为第二波长光的视网膜图像，计算机分别从单反相机的红色通道和绿色通道记录的视网膜图像中提取出血管网，计算得到拍照模式下的血氧饱和度；
二、光刺激模式：
1)通过计算机对闪光脉冲信号控制电路板发出指令，调节照明光源的发光强度、闪烁频率和闪光模式；
2)照明光源发出闪烁光对眼底进行光刺激，包括对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白不敏感的第一波长光和对氧合血红蛋白和去氧血红蛋白敏感的第二波长光，经二向色镜透射后经过环形光阑，经过凸透镜组聚焦后，经过中空反射镜的中心小孔周围反射后，经过网膜物镜入射至眼睛，在角膜上聚焦成环形光；
3)聚焦的环形光通过瞳孔后发散，在眼底均匀地照明；
4)光刺激结束后，监视光源重新对焦；
5)从眼底反射出来的反射光经过网膜物镜的聚焦，通过中空反射镜的中央小孔，通过孔径光阑后依次经过调焦透镜和聚焦透镜后，由单反相机接收；
6)单反相机的绿色通道记录的信息即为第一波长光的视网膜图像，红色通道记录的信息即为第二波长光的视网膜图像，计算机分别从单反相机的红色通道和绿色通道记录的视网膜图像中提取出血管网，计算得到光刺激模式下的血氧饱和度。
10.如权利要求9所述的测量方法，其特征在于，血氧饱和度SatO2满足：
其中，a和b分别为血氧饱和度与ODR进行线性拟合的参数，I01和I1分别为第一波长光的入射光强和出射光强，I02和I2分别为第二波长光的入射光强和出射光强。
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