CN113017554A - 一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法与装置 - Google Patents

一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法与装置 Download PDF

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Abstract

一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法与装置，该方法通过气流喷射模块，用于对角膜施加非接触作用力，引起角膜压陷，继而将作用力通过房水传递到房角，模拟房角镜动态检查时对角膜的压迫过程，成像模块为前节OCT，用于记录房角形态在气流作用下的实时、动态变化图像，相较于传统的房角镜动态检查，该方法是一种无创，非接触式的操作，减少了被测对象的不适感；同时该方法可以快速、高分辨率地采集图像。

Description

一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法与 装置
技术领域
本发明涉及OCT技术领域，具体涉及一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法与装置。
背景技术
青光眼是一组威胁和损害视神经及其视觉通路、最终导致视觉功能损害，主要与病理性眼压升高有关的临床征群或眼病。根据前房角解剖结构的不同，青光眼可以分为闭角型青光眼和开角型青光眼。根据关闭性质的不同，又可以把闭角型青光眼的房角关闭分为接触性关闭和粘连性关闭。在解剖上，前房角主要由周边角膜与虹膜根部所围成，其中所包含了小梁网、Schlemm管等结构。小梁网是一种网状结构，起着对房水滤过的作用，Schlemm则为房水的排出通道。
对于接触性的房角关闭临床上可以采取缩瞳药开放房角或者激光虹膜周边成形术治疗，而对于粘连性的房角关闭在其关闭范围小于二分之一的象限时可以行激光治疗，当关闭的范围大于二分之一象限时只能行滤过性手术，因此确定前房角的粘连程度和粘连范围，对青光眼的诊断与治疗具有十分重要的作用。
目前眼科临床中房角粘连的主要检查方法为：
房角镜检查（gonioscope）是对青光眼患者前房角粘连程度评估的金标准，根据房角镜动态检查法，检查者通过裂隙灯配合房角镜观察房角结构，检查者在对被检查眼球进行表面麻醉后将房角镜贴合在被检者的角膜表面，在轻轻按压一侧房角镜，从而使房水流向对侧，接触性关闭的前房角由于房水的挤压接触部分会分开，而在粘连的前房角中则无明显变化，在裂隙灯下检查者可以观察前房角形态的变化，改变房角镜的按压方位，可以对患者360度前房角的粘连范围进行判断。
目前基于裂隙灯的房角镜动态检查法，虽然能够通过按压判断前房角的粘连程度。但显而易见的是，这是一种对眼球接触性的、有创的操作，而且由于房角个体差异，房角部分结构可能无法在裂隙灯中被观察到。此外，房角镜检查是主观、定性的检查方法，不同检查者对动态测量的结果可能有偏差，因此房角镜的动态检查对操作者要求较高。
超声显微镜检查 超声显微镜（ultrasoundbiomicroscopy，UBM）利用超声探头对眼球发射高频超声波，同时接收眼球组织反射回来的超声信号，结合计算机图像处理技术，便可以得到眼前段切面的二维图像。因此，只要让被检者带上眼罩，对眼罩进行按压，便可以得到按压前后前房角的动态变化，从而对前房角的粘连程度进行评估。
UBM穿透能力强，不受屈光介质的影响；同时检查时不依赖照明光，因此消除了光线对房角检查结果的影响。但是UBM探头需要借助媒介传导超声波，检查时仍然需要接触眼表，造成眼睛的不适感。另外，UBM的分辨率较低，因此无法观察到房角内部的精细结构。
光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)
OCT是近年发展起来的眼科光学影像技术，具有非接触性、非侵入性、高分辨率和高速成像等优点。由于不需要眼睛与仪器接触，故不会对眼球产生压迫变形等影响，测量时眼球的生物学特性较为恒定，测量参数不受检查者影响，较为客观。因此，OCT成为房角在体成像和房角闭合程度的静态评估的优选方案。但是对于OCT的房角动态检查，目前未有应用。
发明内容
为了解决现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法与装置，可以快速、高分辨率地获取喷气时房角的动态变化图像。
本发明采用的技术解决方案是：一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法，包括以下步骤：
（1）通过气流喷射模块的气流喷嘴产生短暂的气流脉冲，作用于角膜，模拟房角镜对角膜的压迫过程，使角膜产生适度的压陷；
（2）OCT模块与气流喷射模块同步运行，待OCT开始采集后，气流喷射模块采用发射单一气流脉冲于角膜，待脉冲结束后，OCT继续保持采集，以获取角膜压陷条件下的房角结构的实时动态图像。
所述的步骤（2）中OCT模块的采集步骤为OCT光源发出的光经光耦合器进入成像探头，经过扫描镜和物镜，平行扫描眼球前节，OCT探测光经组织反射后，经原光路返回，并耦合进光耦合器，与参考光路中反射镜返回的光线产生干涉，干涉信号由探测器获取。
所述的平行扫描眼球前节的扫描范围包含两侧房角。
所述的气流喷射模块喷射的气流为脉冲发射。
所述的气流喷射模块的气流在角膜上的作用位置为角膜中央。
一种用于眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像装置，包括OCT模块和气流喷射模块，所述的OCT模块按入射光路依次包括光源、光耦合器、扫描镜、物镜，经眼球组织反射后的返回光路的末端还设有探测器，参考光路上设置有用于产生与样品返回光线发生干涉的光线反射镜。
所述的OCT模块为谱域OCT或扫频光源OCT。
所述的气流喷射模块由产生脉冲气流的气源和控制喷射的气流喷嘴组成。
所述的气源为高压气罐或由密封腔体经活塞运动产生。
本发明的有益效果是：本发明提供一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法与装置，该方法通过气流喷射模块，用于对角膜施加非接触作用力，引起角膜压陷，继而将作用力通过房水传递到房角，模拟房角镜动态检查时对角膜的压迫过程，成像模块为前节OCT，用于记录房角形态在气流作用下的实时、动态变化图像，相较于传统的房角镜动态检查，该方法是一种无创，非接触式的操作，减少了被测对象的不适感；同时该方法可以快速、高分辨率地采集图像。
附图说明
图1为本发明成像装置结构示意图。
其中1-OCT模块，2-气流喷射模块，3-被测眼球，4-光源， 5-探测器，6-光耦合器，7-反射镜，8-扫描镜，9-物镜，10-气源，11-气流喷嘴，12-角膜，13-虹膜，14-晶状体，15-房角。
具体实施方式
现结合图1对本发明进行进一步说明，一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法，包括以下步骤：
（1）通过气流喷射模块的气流喷嘴产生短暂的气流脉冲，作用于角膜，模拟房角镜对角膜的压迫过程，使角膜产生适度的压陷；
（2）OCT模块与气流喷射模块同步运行，待OCT开始采集后，气流喷射模块采用发射单一气流脉冲于角膜，待脉冲结束后，OCT继续保持采集，以获取角膜压陷条件下的房角结构的实时动态图像。
所述的步骤（2）中OCT模块的采集步骤为OCT光源发出的光经光耦合器进入成像探头，经过扫描镜和物镜，平行扫描眼球前节，扫描范围包含两侧房角，OCT探测光经组织反射后，经原光路返回，并耦合进光耦合器，与参考光路中反射镜返回的光线产生干涉，干涉信号由探测器获取。
所述的气流喷射模块喷射的气流为脉冲发射。该模块产生短暂的气流脉冲，以较小的面积作用于角膜。气流作用力大小适当，确保对角膜产生适度的压陷。压陷过小，不足以影响房角形态；压陷过大，容易引起人眼不适感。
所述的气流喷射模块的气流在角膜上的作用位置为角膜中央，对全周房角的作用力没有差异，可同时测量评估。
一种用于眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像装置，包括OCT模块1和气流喷射模块2，所述的OCT模块1按入射光路依次包括光源4、光耦合器6、扫描镜8、物镜9，经眼球组织反射后的返回光路的末端还设有探测器5，参考光路上连接有用于产生与返回光路的光线产生干涉光线的反射镜7。
所述的OCT模块1为谱域OCT或扫频光源OCT，工作中心波长一般为1000 nm或1300nm波段，以提高对房角穿透能力。
所述的气流喷射模块2由产生脉冲气流的气源10和气流喷嘴11组成。
所述的气源10为高压气罐或由密封腔体经活塞运动产生，并具有控制气流为脉冲发射的功能。
本发明相较于传统的房角镜动态检查，该方法是一种无创，非接触式的操作，减少了被测对象的不适感；同时该方法可以快速、高分辨率地采集图像。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过气流喷射模块的气流喷嘴产生短暂的气流脉冲，作用于角膜，模拟房角镜对角膜的压迫过程，使角膜产生适度的压陷；
（2）OCT模块与气流喷射模块同步运行，待OCT开始采集后，气流喷射模块采用发射单一气流脉冲于角膜，待脉冲结束后，OCT继续保持采集，以获取角膜压陷条件下的房角结构的实时动态图像。
2.根据权利要求1所述的一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法，其特征在于，所述的步骤（2）中OCT模块的采集步骤为OCT光源发出的光经光耦合器进入成像探头，经过扫描镜和物镜，平行扫描眼球前节， OCT探测光经组织反射后，经原光路返回，并耦合进光耦合器，与参考光路中反射镜返回的光线产生干涉，干涉信号由探测器获取。
3.根据权利要求2所述的一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法，其特征在于，所述的平行扫描眼球前节的扫描范围包含两侧房角。
4.根据权利要求1所述的一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法，其特征在于，所述的气流喷射模块喷射的气流为脉冲发射。
5.根据权利要求1所述的一种人眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像方法，其特征在于，所述的气流喷射模块的气流在角膜上的作用位置为角膜中央。
6.一种用于眼房角部位的动态光学相干层析图像的成像装置，其特征在于，包括OCT模块（1）和气流喷射模块（2），所述的OCT模块（1）按入射光路依次包括光源（4）、光耦合器（6）、扫描镜（8）、物镜（9），经眼球组织反射后的返回光路的末端还设有探测器（5），参考光路上设置有用于产生与样品返回光线发生干涉的光线的反射镜（7）。
7.根据权利要求6所述的成像装置，其特征在于，所述的OCT模块（1）为谱域OCT或扫频光源OCT。
8.根据权利要求6所述的成像装置，其特征在于，所述的气流喷射模块（2）由产生脉冲气流的气源（10）和控制喷射的气流喷嘴（11）组成。
9.根据权利要求6所述的成像装置，其特征在于，所述的气源（10）为高压气罐或由密封腔体经活塞运动产生。
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