CN113729615A - 具有手持式探头的光学相干断层成像设备 - Google Patents
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Abstract
本公开描述一种光学相干断层成像设备,包括主机、调节机构和探头,探头包括手持壳体和用于对待测对象的眼部进行采样的采样模块,采样模块设置在手持壳体的内部,主机包括光源、参考臂、处理装置和显示装置,调节机构包括固定部、调节杆、支承部和调焦部,调节机构通过固定部而固定于主机,探头可拆卸地放置于支承部,调节机构配置为,通过调节杆而使支承部相对于固定部移动以调节位于支承部的探头与待测对象的眼部的相对位置,当探头与待测对象的眼部调节至预设距离时,将调节杆锁止,并且通过调焦部调节探头与待测对象的眼部的焦距以使显示装置显示的目标图像清晰。基于本公开,能够提供具有便携式探头且成像稳定性好的光学相干断层成像设备。
Description
技术领域
本公开大体涉及生物医学工程领域和其他生物业,具体涉及一种具有手持式探头的光学相干断层成像设备。
背景技术
光学相干断层成像(Optical Coherence Tomography,OCT)设备是一种对生物组织进行非侵入式地检测,并获得生物组织的二维或三维结构图像的高精度成像设备。因此常用于在生物系统中的非侵入式成像,例如在眼科中用于对待测对象的眼部进行成像。相比眼底照相、荧光素血管造影、B超检查等常用的眼科成像方式,光学相干断层成像技术具有无创、分辨率高、以及能够实时检测生物组织的三维图像的独特优势。由此,光学相干断层成像能够准确地表征眼睛的病理特征,进而能够为临床医生诊断和治疗提供客观的依据。
目前,光学相干断层成像设备通常具有参考臂、扫描臂、光源、光谱仪、以及光电探测系统几个部分。但大部分设备的扫描臂通常需要固定在桌面使用,因此需要待测对象保持头部的直立以配合设备的使用,另外,由于待测对象还需要在机器设备前保持眼睛睁开数分钟以完成图像采集。因此,这类光学相干断层成像设备可能无法有效的对婴幼儿、早产儿、麻醉病人、以及卧床病人这些头部不方便保持直立的对象进行眼部检查。因此近年来,出现了一些便携式光学相干断层成像设备,主要通过将扫描臂设置为可手持的以实现对早产儿、婴幼儿及卧床病人进行有效的眼部检测。
但是,在操作者使用便携式光学相干断层成像设备的手持式扫描臂对待测对象进行眼部检测时,需要通过手部移动设备的扫描臂至合适的检测位置,在检测过程中操作者手臂的抖动都会对检测效果产生影响。另外,操作者在检测过程中有时需要在一段时间内保持特定的姿势,很可能感到疲劳。
发明内容
本公开是有鉴于上述现有技术的状况而提出的,其目的在于提供一种具有便携式探头的且可以提高成像稳定性的光学相干断层成像设备。
为此,本公开第一方面提供了一种具有手持式探头的光学相干断层成像设备,包括主机、调节机构和探头,所述探头包括手持壳体和用于对待测对象的眼部进行采样的采样模块,所述采样模块设置在所述手持壳体的内部,所述主机包括光源、参考臂、处理装置和显示装置,所述探头与所述主机光连接和电连接,所述光源发出的光线经分光后一部分传递至所述参考臂形成参考信号,一部分经由光纤传递至所述探头并且被待测对象的眼部反射后形成测量信号,所述处理装置基于所述测量信号和所述参考信号得到目标图像,并通过所述显示装置显示所述目标图像,所述调节机构包括固定部、调节杆、支承部和调焦部,所述调节机构通过所述固定部而固定于所述主机,所述探头可拆卸地放置于所述支承部,所述调节机构配置为,通过所述调节杆而使所述支承部相对于所述固定部移动以调节位于所述支承部的所述探头与待测对象的眼部的相对位置,当所述探头与待测对象的眼部调节至预设距离时,将所述调节杆锁止,并且通过所述调焦部调节所述探头与待测对象的眼部的距离以使所述显示装置显示的目标图像清晰。
在本公开中,将采样模块集成到可手持的探头内部,增加了手持探头的适用场景。另外调节机构可以对探头进行支承,减少图像采集过程中探头晃动的可能性。另外,由于调焦部的调焦作用,可以在探头稳定的情况下进一步提高采集的图像的精度。
另外,在本公开所涉及的光学相干断层成像设备,可选地,所述采样模块包括准直镜、第一透镜、第二透镜、以及扫描振镜,所述光源发出的光线经分光后的其中一部分经过所述准直镜、所述第一透镜、所述扫描振镜、以及所述第二透镜而照射于待测对象上,并经待测对象反射后形成所述测量信号。在这种情况下,光源发出的光线进入采样模块后能够照射到待测对象的眼部并反射形成测量信号。
另外,在本公开所涉及的光学相干断层成像设备,可选地,所述调节杆包括与所述固定部活动连接地第一调节杆和与所述第一调节杆活动连接的第二调节杆,所述第一调节杆可相对于所述固定部转动,所述第二调节杆可相对于所述第一调节杆转动。由此,调节杆能够对支承部进行多维度调节。
另外,在本公开所涉及的光学相干断层成像设备,可选地,所述支承部以可沿着所述调节杆移动的方式设置于所述调节杆。由此,能够提高支承部调节的方便性。
另外,在本公开所涉及的光学相干断层成像设备,可选地,所述调焦部设置于所述支承部。由此,调焦部能够与支承部联动。
另外,在本公开所涉及的光学相干断层成像设备,可选地,所述调节机构包括设置于所述支承部的用于调节目标图像在所述显示装置上的呈像角度的角度调整部,当放置在所述支承部的探头大致对准待测对象的眼部时,通过转动所述角度调整部以使目标图像的呈像角度为期望角度。由此,能够调整目标图像在显示装置上显示的呈像角度,便于操作者观察。
另外,在本公开所涉及的光学相干断层成像设备,可选地,在所述支承部上设置有锁止所述角度调整部的锁止部。由此,能够减少图像采集过程中锁止部晃动的可能性。
另外,在本公开所涉及的光学相干断层成像设备,可选地,所述调节机构包括固定所述调节杆的锁止部,通过所述锁止部将所述调节杆锁止。由此,能够减少采集图像时调节杆晃动的可能性。
另外,在本公开所涉及的光学相干断层成像设备,可选地,所述探头还包括设置于所述手持壳体并用于监测待测对象的眼部实时位置信息的显示模块。在这种情况下,当探头移动的时候,操作者能够同时观察探头与待测对象的眼部的相对位置。
另外,本公开第二方面提供了一种光学相干断层成像设备的采集方法,包括:准备光学相干断层成像设备并靠近待测对象;移动所述调节机构使所述探头靠近待测对象的眼部;调节所述调节杆使所述探头对准待测对象的眼部;将所述调节杆锁止;通过调节所述调焦部使所述探头从待测对象获得的成像变得清晰;并且对待测对象的眼部进行图像采集。由此,能够对待测对象的眼部进行图像采集。
根据本公开,能够提供一种具有便携式探头的且可以提高成像稳定性的光学相干断层成像设备。
附图说明
现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开,其中:
图1是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备的应用场景图。
图2是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备的示意图。
图3是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备的模块框图。
图4是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备的调节机构的局部示意图。
图5是示出了本公开实施方式所涉及的光线相干断层成像设备的探头附接在调节机构的示意图。
图6是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备的探头的模块框图。
图7是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备的探头内部的布局示意图。
图8是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备的手持探头的工作原理图。
图9是示出了本公开实施方式所涉及的辅助光源的视觉效果示意图。
图10是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备的探头的示意图。
图11是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备的参考臂的工作原理图。
图12是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备的操作流程图。
具体实施方式
以下,参考附图,详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中,对于相同的部件赋予相同的符号,省略重复的说明。另外,附图只是示意性的图,部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。
需要说明的是,本公开中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,例如所包括或所具有的一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可以包括或具有没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
另外,在本公开的下面描述中涉及的小标题等并不是为了限制本公开的内容或范围,其仅仅是作为阅读的提示作用。这样的小标题既不能理解为用于分割文章的内容,也不应将小标题下的内容仅仅限制在小标题的范围内。
本公开的实施方式涉及一种具有探头的光学相干断层成像设备。为方便描述,在本文中光学相干断层成像设备可以简称为“OCT设备”。
在一些示例中,本公开涉及的OCT设备1可以用于对待测对象2的眼部进行检测。在一些示例中,光学相干断层成像设备1可以基于谱域光学相干层析成像原理工作,例如SD-OCT设备。在一些示例中,光学相干断层成像设备1可以基于扫频源光学相干层析成像原理工作,例如SS-OCT设备。
图1是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备1的应用场景图。图2是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备1的示意图。图3是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备1的模块框图。
在一些示例中,OCT设备1可以包括主机10、调节机构20和探头30。在一些示例中,探头30可以与主机10光连接和电连接。在一些示例中,主机10内部设置有光源11。在一些示例中,光源11发出的光可以经光纤传递至探头30。
在一些示例中,探头30可以包括手持壳体31和采样模块32。在一些示例中,采样模块32可以用于对待测对象2的眼部进行采样。
在一些示例中,采样模块32设置在手持壳体31的内部。
在一些示例中,主机10可以包括光源11、参考臂12、处理装置13和显示装置14。在一些示例中,光源11发出的光线经分光后一部分传递至参考臂12形成参考信号。一部分经由光纤传递至探头30并且被待测对象2反射后形成测量信号。处理装置13基于测量信号和参考信号得到目标图像。在一些示例中,显示装置14可以显示目标图像。
图4是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备1的调节机构20的局部示意图。
在一些示例中,调节机构20可以包括固定部21、调节杆22和支承部23。在一些示例中,支承部23可以设置有调焦部231。在一些示例中,调节机构20可以包括固定部21、调节杆22、支承部23和调焦部231。
在一些示例中,调节机构20可以通过固定部21而固定于主机10。
在一些示例中,探头30可以放置于支承部23上。
在一些示例中,调焦部231可以用于调节探头30与待测对象2的眼部的距离。例如当待测对象2平躺的时候,其眼部朝向上方,此时可以通过调焦部231控制探头30上下移动,以调节探头30与待测对象2的眼部的距离。
在一些示例中,调节机构20可以配置为,通过调节杆22而使支承部23相对于固定部21移动以调节位于支承部23的探头30与待测对象2的眼部的相对位置。当探头30与待测对象2的眼部调节至预设距离时,将调节杆22锁止。通过调焦部231调节探头30与待测对象2的眼部的距离以使显示装置14显示的目标图像清晰。由此,能够提供一种易于操作且可以稳定成像的具有探头30的光学相干断层成像设备1。
在一些示例中,调节杆22可以包括第一调节杆221和第二调节杆222。在一些示例中,第一调节杆221可以与固定部21活动连接。在一些示例中,第一调节杆221可以设置为相对于固定部21转动。在一些示例中,第二调节杆222可以与第一调节杆221活动连接。在一些示例中,第二调节杆222可以设置为相对于第一调节杆221转动。
在一些示例中,第一调节杆221可以在水平面内转动。在一些示例中,第二调节杆222可以在竖直面内转动。
在一些示例中,调节杆22还可以包括第三调节杆226。在一些示例中,第三调节杆226可以与第二调节杆222活动连接。在一些示例中,第三调节杆226可以相对于第二调节杆222转动。
同样,在一些空间有限的场景下,调节杆22可以不包括第三调节杆226。
在一些示例中,调节杆22设置有多个锁止部(稍后描述)。在这种情况下,当位于支承部23上的探头30移动到合适位置时,可以通过多个锁止部将调节杆22锁止,能够减少设置于调节机构20上的探头30的晃动。
在一些示例中,调节杆22上可以设置有第一锁止部223。在一些示例中,第一锁止部223可以设置在第一调节杆221上。在这种情况下,将第一锁止部223锁紧时,可以将第二调节杆222固定于第一调节杆221。
在一些示例中,调节杆22还可以包括第二锁止部225。在一些示例中,第二锁止部225可以将第三调节杆226固定于第二调节杆222。
在一些示例中,调节杆22还可以包括第三锁止部224。在一些示例中,第三锁止部224可以避免第二调节杆222因重力作用而在图像采集过程中自动下降。具体而言,当第二调节杆222不在水平面内转动时,以图示中的第二调节杆222在竖直面内转动的情况为例,第二调节杆222在图示的姿态下会受到重力的作用而下降,此时第三锁止部224可以起到锁止第二调节杆222的作用。
图5是示出了本公开实施方式所涉及的光线相干断层成像设备1的探头30附接在调节机构20的示意图。图6是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备1的探头30的模块框图。
在一些示例中,调焦部231可以具有自锁组件(未图示)。在这种情况下,能够减轻操作者的工作强度。
在一些示例中,支承部23设置于调节杆22上。在一些示例中,支承部23以沿着第三调节杆226的长度方向移动的方式设置于第三调节杆226上。在一些示例中,调节杆22上可以设置驱动部228。在一些示例中,驱动部228可以驱动支承部23沿着第三调节杆226的长度方向移动。在这种情况下,能够改变光源11发出的光线经过探头30照射到待测对象2的眼部的位置,当经过探头30的光线照射到瞳孔的位置时,目标图像在显示装置14的显示位置比较符合操作者的观察习惯。
在一些示例中,支承部23可以包括角度调整部232。也即,调节机构20可以包括设置于支承部23上的角度调整部232。在一些示例中,角度调整部232可以用于调节目标图像在显示装置14上的呈像角度。当放置在支承部23的探头30大致对准待测对象2的眼部时,通过转动角度调整部232可以使目标的呈像角度为期望角度。
在一些示例中,角度调整部232可以配置为调整支承部23相对于固定部21或待测对象2的角度。在这种情况下,在图像采集的过程中,当调节杆22调节到合适的位置并锁止时,探头30通常情况下并一定是处于适合采集图像的姿态,此时通过角度调整装置232带动探头转动,可以调整探头30于待测对象2的相对角度,进一步使改变目标图像在显示装置14上的呈像角度。例如,当待测对象2处于平躺的状态下,角度调整部232可以调整为在水平面内转动。当待测对象2处于直立的状态下,角度调整部232可以调整为在竖直面内转动。
在一些示例中,在支撑部23上可以设置有锁止部233。在一些示例中,锁止部233可以用于锁止角度调整部232。在一些示例中,锁止部229可以是锁紧螺钉或锁紧旋钮。由此,能够减少支承部23或探头30在成像过程中晃动的可能性。
在一些示例中,光源11可以为激光光源。在一些示例中,光源11可以是SLD(超辐射发光二极管)光源。在这种情况下,由于SLD光源较宽的光谱宽度和较低的相干性,SLD光源发出的光线通过光纤传播,有利于获得精确的目标图像。具体地,目标图像能够具有较高的测量分辨率。
在一些示例中,光源11发出的光信号的中心波长可以为830-850nm,带宽可以为100~200nm。在一些示例中,中心波长可以优选为850nm,带宽可以优选为160nm。
在一些示例状,光源11发出的光线可以经过光纤耦合器15而分别进入参考臂12和采样模块32。在一些示例中,光纤耦合器15的耦合比可以为任意比例。例如耦合比可以为50:50,20:80,30:70。在一些示例中,通过改变耦合比可以控制光源11发出的光线进入参考的比例不少于进入采样模块32的比例。
在一些示例中,在光源11与光纤耦合器15之间可以设置有光纤隔离器(未图示)。在这种情况下,可以减少参考信号或测量信号经过光纤耦合器15进入到光源11时对光源11产生的影响。
在一些示例中,采样模块32可以包括第一准直镜321、第一透镜322、第二透镜324、以及第一扫描振镜323。在一些示例中,光源11发出的光线可以经过第一准直镜321、第一透镜322、第一扫描振镜323、以及第二透镜324聚焦在待测对象2上,并经待测对象2反射后形成测量信号。
在一些示例中,探头30还可以包括显示模块33。在一些示例中,显示模块33可以设置于手持壳体31。在一些示例中,显示模块33可以用于监测待测对象2的眼部实时位置信息。
在一些示例中,显示模块33可以包括相机331和显示器332。在一些示例中,相机331可以是瞳孔相机或虹膜相机。在一些示例中,瞳孔相机或虹膜相机可以用于实时监测待测对象2的眼部实时位置信息。显示器332可以实时向操作者反馈待测对象2的眼部实时位置信息。在一些示例中,显示器332可以实时反馈光学相干断层图像的位置及图像质量。在一些示例中,可以应用到婴幼儿眼部信息采集的场景。可以对婴幼儿的眼部进行短时间、动态、连续的图像采集。
在一些示例中,探头30可以包括用控制开始采集图像以及停止采集图像的开关(未图示)。在这种情况下,可以通过探头30上的开关及时采集图像。
在一些示例中,显示器332可以设置在手持壳体31上。在这种情况下,当探头30移动的时候,操作者能够同时观察探头30与待测对象2的眼部的相对位置。由此,集成在手持壳体31上的显示器332能够实时反馈瞳孔或虹膜的位置信息以辅助操作者判断扫描位置。在一些示例中,瞳孔相机或虹膜相机检测的待测对象2的眼部实时位置信息也可以传输到处理装置13,并在显示装置14中显示。
在一些示例中,探头30还可以包括固视模块34。在一些示例中,固视模块34可以包括辅助光源341。在一些示例中,辅助光源341可以发出进入待测对象2眼部的注视光。在一些示例中,注视光可以具有特定的形状。在这种情况下,固视模块34可以引导待测对象2的视线,进而能够减少待测对象2在检测时头部或眼部移动的可能。另外,通过固视模块34引导待测对象2有意识地移动,可以方便对眼部进行多角度成像。
在一些示例中,探头30可以具有易于携带、能够快速对焦、能够辅助操作者定位以及引导待测对象2的视线等功能。
图9是示出了本公开实施方式所涉及的辅助光源341的视觉效果示意图。在一些示例中,辅助光源341可以为LCD显示屏。在这种情况下可以通过处理装置13控制其显示不同的固视图案。在一些示例中,固视图案的视觉效果可以大致如图9所示。在一些示例中,固视图案可以呈卡通形象。在这种情况下,能够吸引婴幼儿的注意力。
图7是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备1的探头30的内部布局示意图。图8是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备1的探头30的工作原理图
在一些示例中,探头30中光线在采样模块32中的路径可以称为第一光路。光线在固视模块34中传播的路径可以称为第二光路。光线在辅助定位模块33中传播的路径可以称为第三光路。在一些示例中,第一光路、第二光路、以及第三光路可以具有重合的部分以及不同的部分。
在一些示例中,可以通过光学器件36实现第一光路、第二光路、以及第三光路的不重合或部分不重合。在一些示例中,光学器件36可以包括二向色镜361。在一些示例中,光学器件36可以包括分光镜362。
在一些示例中,采样模块32、辅助定位模块33、以及固视模块34的布局,第一光路、第二光路、以及第三光路的设计可以根据手持壳体31的形状以及大小来确定。
在一些示例中,采样模块32还可以包括偏振控制器325。由此,能够更好的控制光路的偏振态,保证测量信号的一致性且进一步提高成像的质量。
在一些示例中,探头30上还包括模式切换模块35。在一些示例中,通过模式切换模块35可以将OCT设备1在眼后段成像模式与眼前段成像模式之间互相切换。在一些示例中,模式切换模块35可以包括眼底镜351。在一些示例中,模式切换模块35可以配置为当眼底镜351处于预设位置时,OCT设备1的目标图像为眼后段图像,也即处于眼后段成像模式。
在一些示例中,眼底镜351可分离地附接在探头30上。具体而言,在一些示例中,当眼底镜351附接在探头30上的预设位置上时,测量信号携带有眼后段(例如视网膜)的信息;当眼底镜351时与探头30分离时,测量信号携带有眼前段(例如角膜)的信息。在这种情况下,能够实现眼底镜351在探头30上的快速安装或快速拆卸。
在一些示例中,第一透镜322可以是可调焦透镜。具体地,可调焦透镜可以是液体透镜。在一些示例中,可调焦透镜的调焦范围可以为50到120mm。在一些示例中,第一透镜322可以是受处理装置13控制的,通过处理装置13控制第一透镜322可以对入射光进行调焦处理,进而能够在针对不同的眼睛长度的情况下实现自动对焦。另外,还能够实现在OCT设备1处于眼前段成像模式或眼后端成像模式时的自动对焦。另外,能够配合调焦部231快速对焦。
在一些示例中,第二透镜324可以是可调焦镜头。在一些示例中,第二透镜324可以是手动调节的。在这种情况下,可以根据待测对象2的眼睛的屈光度对第二透镜324进行调节,使成像清晰。
图10是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备1的探头30的示意图。
在一些示例中,手持壳体31可以包括握持部311以及扫描头312。在一些示例中,握持部311与扫描头312之间可以大致形成预定角度。
在一些示例中,预定角度可以配置为,当握持部311处于被握持或夹持的姿态下,扫描头312大致朝向待测对象。在一些示例中,预定角度可以大致在90°和180°之间。在预定角度为180度时,握持部311与扫描头312的长度方向相同。
图11是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备1的参考臂12的工作原理图。
在一些示例中,参考臂12可以包括第二准直镜121、第二扫描振镜122、聚焦透镜123、以及反射镜124。在这种情况下,进入参考臂12的光线可以依次经过第二准直镜121、第二扫描振镜122、以及聚焦透镜123到达反射镜124并由反射镜124反射后依次经过聚焦透镜123、第二扫描振镜122、以及第二准直镜121后形成参考信号。在这种情况下,当OCT设备1处于眼前段成像模式时,对应的参考信号可以与携带有眼前段信息的测量信号发生干涉。在眼前段成像模式时,光线在参考臂12内传播的路径可以称为第四光路。
在一些示例中,参考臂12还可以包括色散补偿装置125、第二准直镜121、第二扫描振镜122、聚焦透镜126、以及反射镜127。在这种情况下,进入参考臂12的光线可以依次经过第二准直镜121、第二扫描振镜122、色散补偿装置125、以及聚焦透镜126到达反射镜127并由反射镜127反射后依次经过聚焦透镜126、色散补偿装置125、第二扫描振镜122、以及第二准直镜121形成参考信号。在这种情况下,当OCT设备1处于眼后段成像模式时,对应的参考信号可以与携带有眼后段信息的测量信号可以发生干涉。在眼后段成像模式时,光线在参考臂12内传播的路径可以称为第五光路。
在一些示例中,第四光路和第五光路的设计可以根据主机的内部布局来确定。
在一些示例中,第四光路可以与第五光路可以具有重合的部分以及不同的部分。在这种情况下,能够适当减小参考臂12的体积。在一些示例中,光线在传播到参考臂12内后经过第二准直镜121、并到达第二扫描振镜122这一段的传播路径可以作为第四光路和第五光路重合的部分。
在一些示例中,当第二扫描振镜122处于第一角度时,OCT设备1处于眼前段成像模式。具体而言,此时进入参考臂12的光线可以依次经过第二准直镜121、第二扫描振镜122、以及聚焦透镜123到达反射镜124并由反射镜124反射后再依次经过聚焦透镜123、第二扫描振镜122以及第二准直镜121形成可以与携带有眼前段信息的测量信号可以发生干涉的参考信号。
在一些示例中,当第二扫描振镜122处于第二角度时,OCT设备1处于眼后段成像模式。进入参考臂12的光线可以依次经过第二准直镜121、第二扫描振镜122、色散补偿装置125、以及聚焦透镜126到达反射镜127并由反射镜127反射后再依次经过聚焦透镜126、色散补偿装置125、第二扫描振镜122以及第二准直镜121形成可以与携带有眼后段信息的测量信号可以发生干涉的参考信号。
在一些示例中,第二扫描振镜122的扫描频率可以为100~800KHz,响应速度可以为50~800us。在一些示例中,第二扫描振镜122的扫描频率可以优选为200KHz,响应速度可以优选为400us。
在一些示例中,第四光路和第五光路可以不重合。
在一些示例中,进入参考臂12的光线可以在经过聚焦透镜126是垂直照射到反射镜127的。在一些示例中,反射镜127是可移动的。由此,能够调节第五光路的光程。在一些示例中,进入参考臂12的光线可以在经过聚焦透镜123是垂直照射到反射镜124的。在一些示例中,反射镜124是可移动的。由此,能够调节第四光路的光程。在这种情况下,可以在眼部参数(例如眼轴长度)不同的情况下进行图像采集。
在一些示例中,参考臂12还可以包括偏振控制器128。由此,能够更好的控制光路的偏振态,保证参考信号的一致性,进一步提高成像的质量。
在一些示例中,参考臂12还可以包括滤光片129。
在一些示例中,处理装置13可以包括干涉仪器、成像元件、以及计算机(未图示)。在一些示例中,干涉仪器可以包括光谱仪。在一些示例中,成像元件可以包括CCD相机或CMOS相机。
在一些示例中,参考信号和测量信号可以经过光纤耦合器15进入光谱仪中。在一些示例中,光谱仪可以包括第三准直镜、光栅、聚焦透镜、以及成像元件(未图示)。在一些示例中,参考信号和测量信号可以经过第三准直镜、光栅以及聚焦透镜在成像元件上形成光谱信号(未图示)。
在一些示例中,成像元件可以基于光谱信号得到相应的数字信号。
在一些示例中,计算机上可以配置有对应的系统软件(未图示)。在一些示例中,系统软件可以配置为接收显示模块33的信息。在一些示例中,系统软件可以对固视模块34进行控制。在一些示例中,系统软件可以对第一扫描振镜323和第二扫描振镜122进行控制。
在一些示例中,系统软件可以控制第二扫描振镜122以调整第二扫描振镜122的角度控制进入参考臂的光线经过第四光路还是第五光路。也即,控制OCT设备1可以在眼前段成像模式与眼后段成像模式之间切换。在一些示例中,系统软件可以对第一镜头322进行控制。在一些示例中,系统软件可以基于成像元件提供的数字信号得到目标图像,并通过显示装置14反馈给操作者。
在一些示例中,主机10还可以包括大致呈柜体状的移动机构11。在这种情况下,主机10便于移动,可以方便在检查室、或病房等不同场景进行使用。
图12是示出了本公开实施方式所涉及的光学相干断层成像设备的操作流程图。
在一些示例中,使用本公开所涉及的OCT设备1对待测对象2的眼部进行图像采集的方法(本公开简称为“方法”)可以包括:准备OCT设备1靠近待测对象2(步骤S10);移动探头30靠近待测对象2的眼部(步骤S20);调节调节杆22使探头30对准待测对象2的眼部(步骤S30);将调节杆22锁止(步骤S40);驱动支承部23沿着调节杆22移动(步骤S50);调节调焦部231至成像清晰(步骤S60);调节呈像角度(步骤S70);锁止角度调整部232(步骤S70);进行图像采集(步骤S90)。
在一些示例中,在步骤S20中,可以是移动调节机构20使探头30靠近待测对象的眼部。在一些示例中,步骤S20可以是先手动移动探头30靠近待测对象的眼部,并使用调节机构20对探头30进行支承。
在一些示例中,在步骤S30中,可以调节调节杆22使探头30移动到对准待测对象2的眼部的位置。具体而言,可以依次调节调节杆221、调节杆222在两个维度上进行大幅度的移动,并通过控制调节杆226对探头30的位置进行小幅度的修整。
在一些示例中,在步骤S40中,可以通过第二锁止部225以及第三锁止部224将调节杆22锁止。
在一些示例中,在步骤S50中,可以通过驱动部228驱动支承部23沿着第三调节杆226的长度方向移动。在这种情况下,能够进一步对探头30的位置进行微调。
在一些示例中,在步骤S60中,调节调焦部231使探头30从待测对象获得的成像清晰。具体而言,当探头30对准待测对象2的眼部时,调节调焦部231,可以控制探头30靠近或远离待测对象2的眼部,以调节成像清晰度。在一些示例中,调焦部231可以具有自锁组件(未图示)。在这种情况下,能够减轻操作者的工作强度。
在一些示例中,在步骤S70中,可以通过调整角度调整部232调整呈像角度。在这种情况下,操作者可以基于显示装置14中的目标图像的呈像角度对角度调整部232进行调节,直至目标图像为期望图像。
在一些示例中,在步骤S80中,可以将角度调整部232锁止。在这种情况下,能够减少探头30在图像采集的过程中晃动的可能。
在一些示例中,使用OCT设备1进行图像采集时,即使使用方法中缺少上述的步骤中的几步,获得目标图像也可以预测的。
虽然以上结合附图和示例对本公开进行了具体说明,但是可以理解,上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化,这些变形和变化均落入本公开的范围内。
Claims (10)
1.一种具有手持式探头的光学相干断层成像设备,其特征在于,包括主机、调节机构和探头,所述探头包括手持壳体和用于对待测对象的眼部进行采样的采样模块,所述采样模块设置在所述手持壳体的内部,所述主机包括光源、参考臂、处理装置和显示装置,所述探头与所述主机光连接和电连接,所述光源发出的光线经分光后一部分传递至所述参考臂形成参考信号,一部分经由光纤传递至所述探头并且被待测对象的眼部反射后形成测量信号,所述处理装置基于所述测量信号和所述参考信号得到目标图像,并通过所述显示装置显示所述目标图像,所述调节机构包括固定部、调节杆、支承部和调焦部,所述调节机构通过所述固定部而固定于所述主机,所述探头可拆卸地放置于所述支承部,所述调节机构配置为,通过所述调节杆而使所述支承部相对于所述固定部移动以调节位于所述支承部的所述探头与待测对象的眼部的相对位置,当所述探头与待测对象的眼部调节至预设距离时,将所述调节杆锁止,并且通过所述调焦部调节所述探头与待测对象的眼部的距离以使所述显示装置显示的目标图像清晰。
2.根据权利要求1所述的光学相干断层成像设备,其特征在于,
所述采样模块包括准直镜、第一透镜、第二透镜、以及扫描振镜,所述光源发出的光线经分光后的其中一部分经过所述准直镜、所述第一透镜、所述扫描振镜、以及所述第二透镜而照射于待测对象上,并经待测对象反射后形成所述测量信号。
3.根据权利要求1所述的光学相干断层成像设备,其特征在于,
所述调节杆包括与所述固定部活动连接地第一调节杆和与所述第一调节杆活动连接的第二调节杆,所述第一调节杆可相对于所述固定部转动,所述第二调节杆可相对于所述第一调节杆转动。
4.根据权利要求1所述的光学相干断层成像设备,其特征在于,
所述支承部以可沿着所述调节杆移动的方式设置于所述调节杆。
5.根据权利要求1所述的光学相干断层成像设备,其特征在于,
所述调焦部设置于所述支承部。
6.根据权利要求1所述的光学相干断层成像设备,其特征在于,
所述调节机构包括设置于所述支承部的用于调节目标图像在所述显示装置上的呈像角度的角度调整部,当放置在所述支承部的探头大致对准待测对象的眼部时,通过转动所述角度调整部以使目标图像的呈像角度为期望角度。
7.根据权利要求6所述的光学相干断层成像设备,其特征在于,
在所述支承部上设置有锁止所述角度调整部的锁止部。
8.根据权利要求1所述的光学相干断层成像设备,其特征在于,
所述调节机构包括固定所述调节杆的锁止部,通过所述锁止部将所述调节杆锁止。
9.根据权利要求1所述的光学相干断层成像设备,其特征在于,
所述探头还包括设置于所述手持壳体并用于监测待测对象的眼部实时位置信息的显示模块。
10.一种根据权利要求1至9中任一项所述的光学相干断层成像设备的采集方法,其特征在于,包括:准备光学相干断层成像设备并靠近待测对象;移动所述调节机构使所述探头靠近待测对象的眼部;调节所述调节杆使所述探头对准待测对象的眼部;将所述调节杆锁止;通过调节所述调焦部使所述探头从待测对象获得的成像变得清晰;并且对待测对象的眼部进行图像采集。
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