CN113558563A - 一种基于oct的眼轴测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于OCT的眼轴测量方法及装置。方法包括：利用基准位置标定方法对眼轴测量的光路进行自检，使得眼后节光程调节装置处于基准位置；调整眼轴测量装置实现同时采集待测眼角膜和视网膜的OCT二维层析成像结果，再根据待测眼角膜和视网膜的OCT二维层析成像结果和眼后节光程调节装置的位移，实现待测眼眼轴长的测量。眼轴测量装置用于实施眼轴测量方法，实现同时对待测眼的眼前节和眼后节进行OCT二维层析成像。本发明可对眼前节和眼后节同步聚焦，进一步实现眼前节和眼后节同步、清晰的成像，并利用基准位置标定方法在每次眼轴测量前能快速标定样品臂光程的基准位置，有助于提升眼轴测量的准确性。

Description

一种基于OCT的眼轴测量方法及装置

技术领域

本发明涉及了属于医疗设备技术领域的眼轴测量方法及装置，具体地涉及了一种基于OCT(Optical Coherence Tomography，光学相干断层成像技术)的眼轴测量方法及装置。

技术背景

定期的眼科检查有助眼部疾病的早期诊断和治疗。在各项眼科检查中，眼轴长可判断人眼屈光不正的根源和测算白内障术后人工晶体的参数，是眼科检查的重要指标。目前市面上的眼轴测量方法可分为光学相干生物测量仪(如ZEISS的IOL-Master，非接触式测量)和超声仪测量(即A超，接触式测量)。然而，现有技术存在以下缺点：A超需要接触眼球，且在测量白内障等眼病时存在因声波反射造成的误差；IOL-Master等设备昂贵，在国内医院难以大范围推广使用。

光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography,OCT)技术具有无标记、非接触性、非侵害性、实时性、高灵敏度以及高分辨率等优点，可提供微米量级空间分辨率的生物组织深度信息。目前已有一些基于OCT技术的眼轴测量方法及装置，这些方法可以实现眼轴测量，但仍存在以下缺点：在专利文献202011264580.7、202010202763.X等公开的眼轴测量系统及方法中，通过眼前节和眼后节的分时成像实现眼轴长的测定，分时成像可能使眼轴测量结果受到眼动的影响；在专利文献202011037937.8等公开的眼轴测量系统及方法中，眼前节、后节可以同步成像，但仅对眼前节进行聚焦，眼后节仅有较模糊的成像结果，不能确定眼后节的准确成像位置，可能影响眼轴测量的准确性；在专利文献201910756738.3等公开的眼轴测量系统及方法中，眼前节、后节可以同步成像，但眼前节光束在扫描振镜处不是平行光，成像时可能造成较大的像面弯曲，并且该光路中接目镜前的屈光镜受眼前节光路的位置限制，不能在实际测量中根据不同屈光度的人眼移动调节，影响实际测量。特别地，上述基于OCT的眼轴测量方法有一个共同的不足，即眼轴长的计算公式中包含了样品臂中眼前节和眼后节的固有光程，若在光路安装或使用期间出现光机械部件的位移，将在眼轴长的测量中引入计算误差。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于OCT的眼轴测量方法及装置。本发明可对眼前节和眼后节同步聚焦，进一步实现眼前节和眼后节同步、清晰的成像，并提出了样品臂光程标定方法，有助于提升眼轴测量的准确性。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一、一种基于OCT的眼轴测量方法

方法包括以下步骤：

S1：眼轴测量的光路中设有用于调节眼后节光程从而实现采集待测眼的视网膜的眼后节光程调节装置，利用基准位置标定方法对眼轴测量的光路进行自检，使得眼后节光程调节装置处于基准位置；

S2：调整眼轴测量的光路，使得待测眼的角膜位于眼轴测量的光路中接目物镜的焦点位置附近；

S3：设置待测眼的角膜顶点位于OCT成像结果中心；

S4：眼轴测量的光路中的光源发出光束，光束分为用于探测待测眼的角膜的第一OCT光束和用于探测待测眼的视网膜的第二OCT光束的两路，移动缩短眼后节光程调节装置在光轴的位置，使得第一OCT光束和第二OCT光束分别沿各自的光路传播后入射到待测眼的角膜和视网膜的光程相等，且设置第二OCT光束聚焦至待测眼的视网膜；

S5：同时采集待测眼角膜和视网膜的OCT二维层析成像结果；

S6：根据待测眼角膜和视网膜的OCT二维层析成像结果和眼后节光程调节装置的位移，实现待测眼眼轴长的测量。

所述S1中，移动眼后节光程调节装置，第一OCT光束和第二OCT光束在眼轴测量的光路中形成干涉，探测采集干涉图像，调整眼后节光程调节装置使所述干涉图像位于零光程差位置，此时第一OCT光束和第二OCT光束分别沿各自的光路传播后入射到待测眼的角膜的光程相等，此时眼后节光程调节装置的位置作为基准位置。

所述S6具体为：

根据待测眼角膜和视网膜的OCT二维层析成像结果获得待测眼的角膜前表面和视网膜色素上皮细胞层，再根据眼后节光程调节装置的位移，计算待测眼角膜前表面到视网膜色素上皮细胞层之间的距离并作为待测眼的眼轴长。

所述S6中，将待测眼角膜的OCT二维层析成像结果和视网膜的OCT二维层析成像结果合并为待测眼的OCT二维层析成像结果，将待测眼的OCT二维层析成像结果的上边界作为零光程差位置，利用边界识别方法对待测眼的OCT二维层析成像结果进行图像处理后获得待测眼的角膜前表面和视网膜色素上皮细胞层。

所述S6中，记待测眼角膜前表面的顶点a至零光程差位置之间的距离为d1，记顶点a与零光程差位置之间的距离的延长线与视网膜色素上皮细胞层的交点为b，交点b与零光程差位置之间的距离为d2，眼后节光程调节装置位移台的位移为d3，则待测眼的眼轴长D满足D＝d2–d1+2×d3。

二、一种基于OCT的眼轴测量装置

眼轴测量装置包括OCT模块、扫描振镜、第一光纤准直器、第二光纤准直器、眼前节样品臂模块、眼后节样品臂模块、分光镜、接目物镜、红外照明模块、参考臂透镜、参考臂反射镜、固视灯模块和虹膜相机模块；

第一光纤准直器与OCT模块的第一输出端相连，第二光纤准直器与OCT模块的第二输出端相连，OCT模块第一输出端出射的第一OCT光束沿光轴依次经第一光纤准直器和扫描振镜的反射后入射至眼前节样品臂模块发生反射，经眼前节样品臂模块反射的第一OCT光束沿光轴入射至分光镜发生反射和透射，第一OCT光束经分光镜的反射光沿光轴经接目物镜透射后入射至待测眼的眼前节形成携带待测眼前节信息的光束，第一OCT光束经分光镜的透射光沿光轴经参考臂透镜透射和参考臂反射镜反射后形成参考光束，携带待测眼前节信息的光束和参考光束分别沿光轴原路返回至分光镜后产生眼前节低相干干涉信号，眼前节低相干干涉信号沿光轴最终进入探测器模块，被探测器模块探测采集；

OCT模块第二输出端出射的第二OCT光束依次经第二光纤准直器、扫描振镜的反射和眼后节样品臂模块后入射至分光镜发生反射和折射，第二OCT光束经分光镜的反射光经参考臂透镜透射和参考臂反射镜反射，第二OCT光束经分光镜的透射光经接目物镜透射后入射至待测眼的眼后节形成携带待测眼后节信息的光束，携带待测眼后节信息的光束和所述参考光束分别沿光轴原路返回至分光镜后产生眼后节低相干干涉信号，眼后节低相干干涉信号沿光轴最终进入探测器模块，被探测器模块探测采集；

红外照明模块靠近接目物镜设置，红外照明模块发射虹膜成像光束至待测眼的眼前节发生反射，反射后的虹膜成像光束沿光轴依次经接目物镜的透射、分束镜的反射、眼前节二向色镜的透射后进入虹膜相机模块，固视灯模块发射的可见光经部分眼后节样品臂模块、分光镜透射和接目物镜透射后入射至待测眼的眼后节。

所述OCT模块包括光源、光纤耦合器、第三光纤准直器和探测器模块；光纤耦合器的第一输入端通过光纤与光源相连，光纤耦合器的第二输入端经第三光纤准直器后与探测器模块相连，光纤耦合器的第一输出端和第二输出端分别通过光纤与第一光纤准直器和第二光纤准直器相连。

所述眼前节样品臂模块包括眼前节第一透镜、眼前节第二透镜和眼前节二向色镜；

眼前节第一透镜、眼前节第二透镜和眼前节二向色镜沿光轴依次布置，眼前节第一透镜和眼前节第二透镜焦点重合；经第一光纤准直器的第一OCT光束沿光轴经扫描振镜的反射后依次入射至眼前节第一透镜和眼前节第二透镜，眼前节第二透镜发生透射后入射至眼前节二向色镜发生反射和折射，第一OCT光束经眼前节二向色镜的反射光沿光轴入射至分光镜；

所述眼前节二向色镜为长波通二向色镜，使红外照明模块发射的虹膜成像光束透射，使OCT模块发射的近红外光反射；

由第一光纤准直器发射的第一OCT光束依次经扫描振镜、眼前节第一透镜、眼前节第二透镜和眼前节二向色镜的反射后入射至分光镜前的光路组成眼前节样品臂光路。

所述眼后节样品臂模块包括眼后节反射镜、眼后节光程调节装置、眼后节二向色镜和屈光镜；

眼后节反射镜、眼后节光程调节装置、眼后节二向色镜的反射和屈光镜沿光轴依次布置，经第二光纤准直器的第二OCT光束沿光轴经扫描振镜的反射后依次入射至眼后节反射镜、眼后节光程调节装置、眼后节二向色镜和屈光镜，经屈光镜透射后入射至分光镜；

固视灯模块发射的可见光眼后节二向色镜的透射和屈光镜的透射后入射至分光镜；

由第二光纤准直器发射的第二OCT光束依次经扫描振镜、眼后节反射镜、眼后节光程调节装置、眼后节二向色镜和屈光镜后入射至分光镜前的光路组成眼后节样品臂光路。

所述眼后节调节装置由2个反射面和一个眼后节调节装置位移台构成，2个反射面包括但不限于由1个直角棱镜或2片反射镜构成，眼后节调节装置位移台包括但不限于是手动位移台或电动位移台；

所述屈光镜固定在屈光镜位移台上，屈光镜位移台包括但不限于是手动位移台或电动位移台；

所述眼后节二向色镜为短波通二向色镜，使固视灯模块发射的可见光透射，使OCT模块发射的近红外光反射。

所述固视灯模块包括一个可见光光源和一个第一成像透镜，可见光光源发射的可见光经成像透镜后形成一束平行可见光在眼后节二向色镜处发生透射；所述虹膜相机模块包括一个或多个第二成像透镜和一个面阵相机，入射一个或多个第二成像透镜的虹膜成像光束后被面阵相机探测采集；所述红外照明光源模块主要由2个或2个以上的红外点状光源组成，红外点状光源均匀分布在接目物镜外侧附近。

所述参考臂透镜和参考臂反射镜在装置自检时作为样品臂光程标定装置，在眼轴测量时作为形成参考光的装置。

对比目前已有一些基于OCT技术的眼轴测量方法及装置，本发明的有益效果如下：

(1)针对现有眼轴测量方法中所存在的因为光路安装或使用期间出现光机械部件的位移带来的计算误差，本发明提出的基准位置标定方法能标定眼后节光程调节装置的基准位置，即标定样品臂光程的基准位置，根据基准位置对眼后节光程进行调节，再根据位移进行眼轴长的计算，从而消除了计算误差。

(2)对于通过眼前节和眼后节的分时成像测量眼轴的装置，可能使眼轴测量结果受到眼动的影响；针对已有技术的此缺点，本发明的眼轴测量装置通过扫描振镜实现眼前节样品臂模块和眼后节样品臂模块的同步扫描，可以实现眼前节和眼后节的同步成像，避免眼动对眼轴测量结果造成的影响。

(3)对于仅对眼前节进行聚焦、眼后节仅有较模糊的成像结果的装置，不能确定眼后节的准确成像位置；针对已有技术的此缺点，本发明通过眼后节光程调节装置和屈光镜的设置可以同时对眼前节和眼后节进行聚焦，得到清晰的二维层析成像结果，进一步提升眼轴测量的准确性。

(4)特别地，现有基于OCT的眼轴测量装置中有一个共同的不足，即眼轴长的计算公式中包含了样品臂中眼前节和眼后节的固有光程，若在光路安装或使用期间出现光机械部件的位移，将在眼轴长的测量中引入计算误差；针对已有技术的此缺点，本发明在同侧的两个端口分别连接了眼前节样品臂模块和眼后节样品臂模块，眼前节样品臂模块和眼后节样品臂模块置于分光镜的一侧，参考臂(即参考臂透镜和参考臂反射镜)则置于分光镜的另一侧。将分光镜另一侧的光束作为参考光束，不仅提升了系统的光能利用率，而且还巧妙利用参考臂作为样品臂的光程标定装置，通过调整眼后节光程调节装置对眼轴测量装置自检，在每次眼轴测量前快速标定样品臂光程基准位置，避免光路安装或使用期间出现光机械部件的位移引入的眼周长度计算误差。

综上所述，本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于OCT的眼轴测量方法及装置，可对眼前节和眼后节同步聚焦，进一步实现眼前节和眼后节同步、清晰的成像，并提出了基准位置标定方法，在每次眼轴测量前能快速标定样品臂光程的基准位置，有助于提升眼轴测量的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例的装置示意图；

图2为本发明待测眼角膜和视网膜的OCT二维层析成像结果示意图。

图中：1-光源；2-光纤耦合器；3-第一光纤准直器；4-第二光纤准直器；5-眼前节第一透镜；6-眼前节第二透镜；7-眼前节二向色镜；8-眼后节光程调节装置；9-屈光镜；10-分光镜；11-接目物镜；12-待测眼；13-参考臂透镜；14-参考臂反射镜；15-扫描振镜；16-第三光纤准直镜；17-探测器模块；18-固视灯模块；19-虹膜相机模块；20-眼后节二向色镜；21-眼后节反射镜；22-红外照明模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，附图形成本文的一部分。需要注意的是，这些说明及示例仅仅为示例性的，不能被理解为限制了本发明的范围，本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明权利要求基础上的改动都是本发明的保护范围。

为了便于理解本发明的实施例，将各操作描述成多个离散的操作，但是，描述的顺序不代表实施操作的顺序。

本发明的实施例如下：

如图1所示，眼轴测量装置包括OCT模块、扫描振镜15、第一光纤准直器3、第二光纤准直器4、眼前节样品臂模块、眼后节样品臂模块、分光镜10、接目物镜11、参考臂透镜13、参考臂反射镜14、固视灯模块18和虹膜相机模块19；

第一光纤准直器3与OCT模块的第一输出端相连，第二光纤准直器4与OCT模块的第二输出端相连，OCT模块第一输出端出射的第一OCT光束沿光轴依次经第一光纤准直器3和扫描振镜15的反射后入射至眼前节样品臂模块发生反射，经眼前节样品臂模块反射的第一OCT光束沿光轴入射至分光镜10发生反射和透射，第一OCT光束经分光镜10的反射光沿光轴经接目物镜11透射后入射至待测眼12的眼前节的角膜形成携带待测眼前节信息的光束，第一OCT光束经分光镜10的透射光沿光轴经参考臂透镜13透射和参考臂反射镜14反射后形成参考光束，携带待测眼前节信息的光束和参考光束分别沿光轴原路返回至分光镜10后产生眼前节低相干干涉信号，眼前节低相干干涉信号沿光轴最终进入探测器模块17，被探测器模块17探测采集；具体实施中，探测器模块17具体为光谱仪及线阵相机。

OCT模块第二输出端出射的第二OCT光束依次经第二光纤准直器4、扫描振镜15的反射和眼后节样品臂模块后入射至分光镜10发生反射和折射，第二OCT光束经分光镜10的反射光经参考臂透镜13透射和参考臂反射镜14反射后该光束不参与后续的眼轴测量，第二OCT光束经分光镜10的透射光经接目物镜11透射后入射至待测眼12的眼后节的视网膜形成携带待测眼后节信息的光束，携带待测眼后节信息的光束和参考光束分别沿光轴原路返回至分光镜10后产生眼后节低相干干涉信号，眼后节低相干干涉信号沿光轴最终进入探测器模块17，被探测器模块17探测采集。

红外照明模块22靠近接目物镜11设置，红外照明模块22发射虹膜成像光束至待测眼12的眼前节发生反射，反射后的虹膜成像光束沿光轴依次经接目物镜11的透射、分束镜10的反射、眼前节二向色镜7的透射后进入虹膜相机模块19，固视灯模块18发射的可见光经部分眼后节样品臂模块、分光镜10透射和接目物镜11透射后入射至待测眼12的眼后节。

参考臂透镜13和参考臂反射镜14在装置自检时作为样品臂光程标定装置，在眼轴测量时作为形成参考光的装置。

OCT模块包括SLD光源1、光纤耦合器2、第三光纤准直器16和探测器模块17；光纤耦合器2的第一输入端通过光纤与光源1相连，光纤耦合器2的第二输入端经第三光纤准直器16后与探测器模块17相连，光纤耦合器2的第一输出端和第二输出端分别通过光纤与第一光纤准直器3和第二光纤准直器4相连。

眼前节样品臂模块包括眼前节第一透镜5、眼前节第二透镜6和眼前节二向色镜7；

眼前节第一透镜5、眼前节第二透镜6和眼前节二向色镜7沿光轴依次布置，眼前节第一透镜5和眼前节第二透镜6焦点重合；经第一光纤准直器3的第一OCT光束沿光轴经扫描振镜15的反射后依次入射至眼前节第一透镜5和眼前节第二透镜6，眼前节第二透镜6发生透射后入射至眼前节二向色镜7发生反射和折射，第一OCT光束经眼前节二向色镜7的反射光沿光轴入射至分光镜10；

眼前节二向色镜7为长波通二向色镜，使红外照明模块22发射的虹膜成像光束透射，使OCT模块发射的近红外光反射；

由第一光纤准直器3发射的第一OCT光束依次经扫描振镜15、眼前节第一透镜5、眼前节第二透镜6和眼前节二向色镜7的反射后入射至分光镜10前的光路组成眼前节样品臂光路。

眼后节样品臂模块包括眼后节反射镜21、眼后节光程调节装置8、眼后节二向色镜20和屈光镜9；

眼后节反射镜21、眼后节光程调节装置8、眼后节二向色镜20的反射和屈光镜9沿光轴依次布置，经第二光纤准直器4的第二OCT光束沿光轴经扫描振镜15的反射后依次入射至眼后节反射镜21、眼后节光程调节装置8、眼后节二向色镜20和屈光镜9，经屈光镜9透射后入射至分光镜10；

固视灯模块18发射的可见光眼后节二向色镜20的透射和屈光镜9的透射后入射至分光镜10；

由第二光纤准直器4发射的第二OCT光束依次经扫描振镜15、眼后节反射镜21、眼后节光程调节装置8、眼后节二向色镜20和屈光镜9后入射至分光镜10前的光路组成眼后节样品臂光路。

眼后节调节装置8由2个反射面和一个眼后节调节装置位移台构成，2个反射面包括但不限于由1个直角棱镜或2片反射镜构成，眼后节调节装置位移台包括但不限于是手动位移台或电动位移台，眼后节调节装置位移台可沿着图1中所示的箭头方向移动；

屈光镜9固定在屈光镜位移台上，屈光镜位移台可沿着成像光轴移动，屈光镜位移台包括但不限于是手动位移台或电动位移台；

眼后节二向色镜20为短波通二向色镜，使固视灯模块18发射的可见光透射，使OCT模块发射的近红外光反射。

固视灯模块18包括一个可见光光源和一个第一成像透镜，可见光光源发射的可见光经成像透镜后形成一束平行可见光在眼后节二向色镜20处发生透射，用于维持待测眼的视线稳定；虹膜相机模块19包括一个或多个第二成像透镜和一个红外面阵相机，入射一个或多个第二成像透镜的虹膜成像光束后被面阵相机探测采集。红外照明光源模块22主要由2个或2个以上的红外点状光源组成，红外点状光源均匀分布在接目物镜外侧附近。

在眼轴测量过程中，所述OCT光束由SLD光源1发出，经光纤传输到达50:50光纤耦合器2，使成像光束以50％和50％的光强比例分别进入第一光纤准直镜3和第二光纤准直镜4，从第一光纤准直镜3出射的第一OCT光束为平行光束，记为眼前节样品臂光束，经过眼前节第一透镜5和眼前节第二透镜6后成为直径更大的平行光束，经过眼前节二向色镜7后反射，在50:50分光镜10后反射和透射为两束光强比为50:50、光强强度为原来的一半的光，其中反射光经接目物镜11后聚焦至待测眼12的眼前节，形成携带待测眼前节信息的光束，透射光经参考臂透镜13后聚焦至参考臂反射镜14并反射形成参考光束，携带待测眼前节信息的光束和参考光束分别原路返回至分光镜10后产生眼前节低相干干涉信号，最终经第一光纤准直器3和光纤耦合器2后，进入光谱仪及其线阵相机；从第二准直透镜4中出射的第二OCT光束为平行光束，记为眼后节样品臂光束，经过眼后节反射镜21后进入眼后节光程调节装置8，经过眼后节二向色镜7反射至屈光镜9调整光束的会聚程度，在50:50分光镜10后反射和透射为两束光强比为50:50、光强强度为原来的一半的光，其中透射光经接目物镜11后聚焦至待测眼12的视网膜，形成携带待测眼后节信息的光束，该光束和参考光束分别原路返回至分光镜10后产生眼后节低相干干涉信号，最终经第二光纤准直器4和光纤耦合器2后，进入光谱仪及其线阵相机。

在眼轴测量过程中，固视灯模块18形成一束平行可见光在眼后节二向色镜20处透射，经屈光镜9、分光镜10和接目物镜11后聚焦在待测眼12的视网膜上，用于维持待测眼的视线稳定。

在眼轴测量过程中，虹膜相机模块19眼前节的信号经过接目物镜11透射、分光镜10反射、眼后节二向色镜7透射至虹膜相机模块19的第二成像透镜，最终会聚在虹膜相机模块19的红外面阵相机的感光面上，获取待测眼12的虹膜成像结果。

如图2所示，眼轴测量方法包括以下步骤：

S1：通过调整眼后节光程调节装置8对眼轴测量装置进行自检，自检后标定眼后节光程调节装置8在眼轴测量时的基准位置；

S1具体为：

通过移动眼后节调节装置位移台调整眼后节光程调节装置8，遍历眼后节光程调节装置8的可调行程，使得第一OCT光束经分光镜10的透射光和第二OCT光束经分光镜10的反射光在参考臂反射镜14产生干涉，探测器模块17探测采集参考臂反射镜14的干涉图像，再调整眼后节光程调节装置8使干涉图像位于零光程差位置，此时眼前节样品臂光路和眼后节样品臂光路的光程相等，此时眼后节光程调节装置8的位置作为眼后节光程调节装置8在眼轴测量时的基准位置。

S2：调整眼轴测量装置，使待测眼12的角膜在虹膜相机模块19的面阵相机的拍摄画面中清晰显示，此时待测眼12的眼前节的角膜位于接目物镜11的焦点位置附近；

S3：运行OCT模块和扫描振镜15，实现待测眼12角膜的OCT二维层析成像，再调整眼轴测量装置，使待测眼12的角膜顶点位于OCT成像结果中心；

S4：根据眼后节光程调节装置8的基准位置，移动眼后节光程调节装置8，同时缩短眼后节光程调节装置8与眼后节反射镜21、眼后节二向色镜20之间沿光轴的距离并记录眼后节光程调节装置8的位移，使得第一OCT光束到达待测眼12的视网膜的光程与第二OCT光束到达参考臂反射镜14(即第二OCT光束到达待测眼12的角膜)的光程相等，实现待测眼12视网膜的OCT二维层析成像，再移动屈光镜9，使第二OCT光束聚焦至待测眼12的视网膜，实现待测眼12视网膜信号强度和清晰度最佳的OCT二维层析成像；

S5：同时采集待测眼12角膜的OCT二维层析成像结果和视网膜的OCT二维层析成像结果；

S6：根据待测眼12角膜的OCT二维层析成像结果和视网膜的OCT二维层析成像结果获得待测眼12的角膜前表面和视网膜色素上皮细胞层，再根据眼后节光程调节装置8的位移，计算待测眼12角膜前表面到视网膜色素上皮细胞层之间的距离并作为待测眼12的眼轴长。

S6具体为：

将待测眼12角膜的OCT二维层析成像结果和视网膜的OCT二维层析成像结果合并为待测眼12的OCT二维层析成像结果，将待测眼12的OCT二维层析成像结果的上边界作为零光程差位置，利用边界识别方法对待测眼12的OCT二维层析成像结果进行图像处理后获得待测眼12的角膜前表面和视网膜色素上皮细胞层，记待测眼12角膜前表面的顶点a至零光程差位置之间的距离为d1，记顶点a与零光程差位置之间的距离的延长线与视网膜色素上皮细胞层的交点为b，交点b与零光程差位置之间的距离为d2，眼后节光程调节装置位移台的位移为d3，则待测眼12的眼轴长D满足D＝d2–d1+2×d3。

Claims (10)

1.一种基于OCT的眼轴测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：眼轴测量的光路中设有用于调节眼后节光程从而实现采集待测眼(12)的视网膜的眼后节光程调节装置(8)，利用基准位置标定方法对眼轴测量的光路进行自检，使得眼后节光程调节装置(8)处于基准位置；

S2：调整眼轴测量的光路，使得待测眼(12)的角膜位于眼轴测量的光路中接目物镜(11)的焦点位置；

S3：设置待测眼(12)的角膜顶点位于OCT成像结果中心；

S4：眼轴测量的光路中的光源发出光束，光束分为用于探测待测眼(12)的角膜的第一OCT光束和用于探测待测眼(12)的视网膜的第二OCT光束的两路，移动缩短眼后节光程调节装置(8)在光轴的位置，使得第一OCT光束和第二OCT光束分别沿各自的光路传播后入射到待测眼(12)的角膜和视网膜的光程相等，且设置第二OCT光束聚焦至待测眼(12)的视网膜；

S5：同时采集待测眼(12)角膜和视网膜的OCT二维层析成像结果；

S6：根据待测眼(12)角膜和视网膜的OCT二维层析成像结果和眼后节光程调节装置(8)的位移，实现待测眼(12)眼轴长的测量。

2.根据权利要求1所述的一种基于OCT的眼轴测量方法，其特征在于：所述S1中，移动眼后节光程调节装置(8)，第一OCT光束和第二OCT光束在眼轴测量的光路中形成干涉，探测采集干涉图像，调整眼后节光程调节装置(8)使所述干涉图像位于零光程差位置，此时第一OCT光束和第二OCT光束分别沿各自的光路传播后入射到待测眼(12)的光程相等，此时眼后节光程调节装置(8)的位置作为基准位置。

3.根据权利要求1所述的一种基于OCT的眼轴测量方法，其特征在于：所述S6具体为：

根据待测眼(12)角膜和视网膜的OCT二维层析成像结果获得待测眼(12)的角膜前表面和视网膜色素上皮细胞层，再根据眼后节光程调节装置(8)的位移，计算待测眼(12)角膜前表面到视网膜色素上皮细胞层之间的距离并作为待测眼(12)的眼轴长。

4.根据权利要求3所述的一种基于OCT的眼轴测量方法，其特征在于：所述S6中，将待测眼(12)角膜的OCT二维层析成像结果和视网膜的OCT二维层析成像结果合并为待测眼(12)的OCT二维层析成像结果，将待测眼(12)的OCT二维层析成像结果的上边界作为零光程差位置，利用边界识别方法对待测眼(12)的OCT二维层析成像结果进行图像处理后获得待测眼(12)的角膜前表面和视网膜色素上皮细胞层。

5.根据权利要求3所述的一种基于OCT的眼轴测量方法，其特征在于：所述S6中，记待测眼(12)角膜前表面的顶点a至零光程差位置之间的距离为d1，记顶点a与零光程差位置之间的距离的延长线与视网膜色素上皮细胞层的交点为b，交点b与零光程差位置之间的距离为d2，眼后节光程调节装置位移台的位移为d3，则待测眼(12)的眼轴长D满足D＝d2–d1+2×d3。

6.用于实施权利要求1-5任一所述眼轴测量方法的一种基于OCT的眼轴测量装置，其特征在于：包括OCT模块、扫描振镜(15)、第一光纤准直器(3)、第二光纤准直器(4)、眼前节样品臂模块、眼后节样品臂模块、分光镜(10)、接目物镜(11)、红外照明模块(22)、参考臂透镜(13)、参考臂反射镜(14)、固视灯模块(18)和虹膜相机模块(19)；

第一光纤准直器(3)与OCT模块的第一输出端相连，第二光纤准直器(4)与OCT模块的第二输出端相连，OCT模块第一输出端出射的第一OCT光束沿光轴依次经第一光纤准直器(3)和扫描振镜(15)的反射后入射至眼前节样品臂模块发生反射，经眼前节样品臂模块反射的第一OCT光束沿光轴入射至分光镜(10)发生反射和透射，第一OCT光束经分光镜(10)的反射光沿光轴经接目物镜(11)透射后入射至待测眼(12)的眼前节形成携带待测眼前节信息的光束，第一OCT光束经分光镜(10)的透射光沿光轴经参考臂透镜(13)透射和参考臂反射镜(14)反射后形成参考光束，携带待测眼前节信息的光束和参考光束分别沿光轴原路返回至分光镜(10)后产生眼前节低相干干涉信号，眼前节低相干干涉信号沿光轴最终进入探测器模块(17)，被探测器模块(17)探测采集；

OCT模块第二输出端出射的第二OCT光束依次经第二光纤准直器(4)、扫描振镜(15)的反射和眼后节样品臂模块后入射至分光镜(10)发生反射和折射，第二OCT光束经分光镜(10)的反射光经参考臂透镜(13)透射和参考臂反射镜(14)反射，第二OCT光束经分光镜(10)的透射光经接目物镜(11)透射后入射至待测眼(12)的眼后节形成携带待测眼后节信息的光束，携带待测眼后节信息的光束和所述参考光束分别沿光轴原路返回至分光镜(10)后产生眼后节低相干干涉信号，眼后节低相干干涉信号沿光轴最终进入探测器模块(17)，被探测器模块(17)探测采集；

红外照明模块(22)靠近接目物镜(11)设置，红外照明模块(22)发射虹膜成像光束至待测眼(12)的眼前节发生反射，反射后的虹膜成像光束沿光轴依次经接目物镜(11)的透射、分束镜(10)的反射、眼前节二向色镜(7)的透射后进入虹膜相机模块(19)，固视灯模块(18)发射的可见光经部分眼后节样品臂模块、分光镜(10)透射和接目物镜(11)透射后入射至待测眼(12)的眼后节。

7.根据权利要求6所述的一种基于OCT的眼轴测量装置，其特征在于：所述OCT模块包括光源(1)、光纤耦合器(2)、第三光纤准直器(16)和探测器模块(17)；光纤耦合器(2)的第一输入端通过光纤与光源(1)相连，光纤耦合器(2)的第二输入端经第三光纤准直器(16)后与探测器模块(17)相连，光纤耦合器(2)的第一输出端和第二输出端分别通过光纤与第一光纤准直器(3)和第二光纤准直器(4)相连。

8.根据权利要求6所述的一种基于OCT的眼轴测量装置，其特征在于：所述眼前节样品臂模块包括眼前节第一透镜(5)、眼前节第二透镜(6)和眼前节二向色镜(7)；

眼前节第一透镜(5)、眼前节第二透镜(6)和眼前节二向色镜(7)沿光轴依次布置，眼前节第一透镜(5)和眼前节第二透镜(6)焦点重合；经第一光纤准直器(3)的第一OCT光束沿光轴经扫描振镜(15)的反射后依次入射至眼前节第一透镜(5)和眼前节第二透镜(6)，眼前节第二透镜(6)发生透射后入射至眼前节二向色镜(7)发生反射和折射，第一OCT光束经眼前节二向色镜(7)的反射光沿光轴入射至分光镜(10)；

所述眼前节二向色镜(7)为长波通二向色镜，使红外照明模块(22)发射的虹膜成像光束透射，使OCT模块发射的近红外光反射；

由第一光纤准直器(3)发射的第一OCT光束依次经扫描振镜(15)、眼前节第一透镜(5)、眼前节第二透镜(6)和眼前节二向色镜(7)的反射后入射至分光镜(10)前的光路组成眼前节样品臂光路。

9.根据权利要求6所述的一种基于OCT的眼轴测量装置，其特征在于：所述眼后节样品臂模块包括眼后节反射镜(21)、眼后节光程调节装置(8)、眼后节二向色镜(20)和屈光镜(9)；

眼后节反射镜(21)、眼后节光程调节装置(8)、眼后节二向色镜(20)的反射和屈光镜(9)沿光轴依次布置，经第二光纤准直器(4)的第二OCT光束沿光轴经扫描振镜(15)的反射后依次入射至眼后节反射镜(21)、眼后节光程调节装置(8)、眼后节二向色镜(20)和屈光镜(9)，经屈光镜(9)透射后入射至分光镜(10)；

固视灯模块(18)发射的可见光眼后节二向色镜(20)的透射和屈光镜(9)的透射后入射至分光镜(10)；

由第二光纤准直器(4)发射的第二OCT光束依次经扫描振镜(15)、眼后节反射镜(21)、眼后节光程调节装置(8)、眼后节二向色镜(20)和屈光镜(9)后入射至分光镜(10)前的光路组成眼后节样品臂光路。

10.根据权利要求6所述的一种基于OCT的眼轴测量装置，其特征在于：所述参考臂透镜(13)和参考臂反射镜(14)在装置自检时作为样品臂光程标定装置，在眼轴测量时作为形成参考光的装置。

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