CN201624637U

CN201624637U - 可调谐光源结合共焦激光同步眼底血管造影系统

Info

Publication number: CN201624637U
Application number: CN 200920299015
Authority: CN
Inventors: 邹海东; 彭金娟; 肖功海
Original assignee: Shanghai First Peoples Hospital
Current assignee: Shanghai First Peoples Hospital
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2009-12-19
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2019-12-19

Abstract

本实用新型属光学和医学相结合领域，涉及一种可调谐光源结合共焦激光同步眼底血管造影系统，包括高帧频黑白数字相机，白光光源和光谱分光装置，传输电缆，计算机，共焦激光同步眼底血管造影系统主机和RS232串口电缆，其特征是在现有的共焦激光同步眼底血管造影系统的拍摄光学系统中增设一个白光光源和一个光谱分光装置。本实用新型可拍摄一系列不同时间、不同波段的上百幅连续高光谱眼底照片，每幅图像对应一个光谱波段，可同时通过不同时间点的眼底荧光照影的表现、眼底的形态特征和光谱特征对眼底病进行诊断，弥补了现有检查方法的不足。

Description

可调谐光源结合共焦激光同步眼底血管造影系统

技术领域

本实用新型属光学和医学相结合领域，具体涉及一种可调谐光源结合共焦激光同步眼底血管造影系统。

背景技术

目前广泛应用于眼底病诊断的眼科辅助检查包括：眼底镜观察、眼底照相、OCT、视网膜厚度分析仪、荧光素钠眼底照影等，这些检查方法各自均存在一定的不足：

①直接或间接眼底镜下肉眼观察，或者眼底彩色照相后读片观察，简单方便，但肉眼或相片一般难以透过浅层组织观察到深层组织(如脉络膜)的病变，且诊断的准确性受检查者自身经验影响很大。对于一些眼底疾病，如脉络膜视网膜新生血管(CNV)，由于CNV引起的眼底组织变化在同一幅彩色图像上其几何形态往往无明显变化，因此仅根据单次的眼底彩色照相对新生血管进行判别具有一定的难度。

②光学相干断层扫描仪、视网膜厚度分析仪等，对局部眼底组织观察的分辨率可以达到5um。但观察范围一般局限在后部有限区域内，线性扫描模式下难以实现整体观察，对新生血管等病变的鉴别诊断难度较大。此外，当视网膜表面存在出血病灶时，也无法清晰观察到出血下的视网膜、脉络膜病变。

③眼底血管造影系统。眼底血管造影的过程如下：将荧光素钠等造影剂从肘静脉注入，注射前拍彩色眼底照片和不加滤光片的黑色照片各一张，肘前静脉注入荧光素钠后5～25秒钟，采用配备有滤光片系统装置的荧光眼底照相机立即拍照，拍照间隔时间随病情而定，以采集一系列不同时间的眼底血管及其灌注的过程，根据不同时间显影的改变，确定眼底血管病变(如CNV)的位置、大小、出血等情况，进而开展针对性的激光等治疗。但是，由于眼底血管病变往往伴有视网膜前出血或视网膜内出血等浅层眼底组织病变，由于出血区或病变区的荧光屏蔽，在血管造影照片中无法了解出血或病变下的组织情况，因此往往造成临床观察和诊断难以进行。

目前广泛应用于遥感领域的高光谱成像技术能够一次获取上百个波段的光谱图像，不同波段的图像包含不同类型的目标信息，因此能同时从几何特征(形态)和光谱特征(物性)对目标进行快速分类和识别。由于眼底的不同组织(或同一组织的正常与病变状态)具有不同的光谱特征，因此将高光谱成像技术应用于共焦激光同步眼底血管造影系统，能够在进行荧光造影的同时，通过获取眼底的原位高光谱图像，分辨眼底的不同组织，尤其是对于有视网膜前出血或视网膜内出血等浅层眼底组织病变时，能排除浅层眼底组织病变的干扰，分辨后方的病变，如CNV等，能更快速有效地对眼底疾病进行诊断，从而指导进一步的临床治疗。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可调谐光源结合共焦激光同步眼底血管造影系统。

本实用新型提出的可调谐光源结合共焦激光同步眼底血管造影系统，其特征在于由高帧频黑白数字相机(1)，白光光源和光谱分光装置(2)，传输电缆(3)，计算机(4)，共焦激光同步眼底血管造影系统主机(5)和RS232串口电缆(6)组成，其中，在现有的共焦激光同步眼底血管造影系统的拍摄光学系统前端增设一个白光光源和一个光谱分光装置(2)，形成波长可调谐的单色光源；共焦激光同步眼底血管造影系统主机(5)连接计算机(4)，拍摄光学系统的端口设有高帧频黑白数字相机(1)，由传输电缆(3)传输给计算机(4)，计算机(4)通过RS232串口电缆(6)对共焦激光同步眼底血管造影系统主机(5)进行同步控制。

本实用新型中，所述的光谱分光装置采用声光可调谐滤波器(AOTF)、液晶可调谐滤光片(LCTF)、光栅或棱镜色散等中任一种。

本实用新型在现有的共焦激光同步眼底血管造影系统的拍摄光学系统前端增设一个白光光源和一个光谱分光装置(2)，形成波长可调谐的单色光源；在常规荧光造影拍摄眼底照片的同时或者间歇，接通白光光源和光谱分光装置，通过改变光源的出射波长，获取受检眼眼底的一系列不同时间、不同波段的上百幅连续高光谱眼底照片，因此可同时从不同时间的荧光照影的表现、不同时间的光谱特征和眼底的形态特征对眼底病进行诊断。

本实用新型与现有技术比较，具有如下优点：

1、能更准确、快速、有效地对眼底疾病进行诊断，尤其是对存在视网膜前出血或视网膜内出血等浅层眼底组织病变的眼底，能够排除眼底出血的荧光屏蔽作用发现脉络膜新生血管等深层组织病变的确切位置，从而指导临床治疗范围。

2、在眼底荧光照影的同时，通过改变光源的出射波长，获取受检眼眼底的上百幅连续光谱图像，可对图像进行三维成像，能立体地反应出病变的本身以及其与周围组织的关系。

3、只需要在共焦激光同步眼底血管造影系统的拍摄光学系统前端耦合一个白光光源和一个光谱分光装置就可以达到上述的协同功能，而且对共焦激光同步眼底血管造影系统本身的造影效果不造成影响。

为了便于理解，以下将通过具体的附图和实施例对本实用新型的进行详细地描述。需要特别指出的是，具体实例和附图仅是为了说明，显然本领域的普通技术人员可以根据本文说明，在本实用新型的范围内对本实用新型做出各种各样的修正和改变，这些修正和改变也纳入本实用新型的范围内。

附图说明

图1为现有技术的共焦激光同步眼底血管造影系统结构示意图。

图2是本实用新型可调谐光源结合共焦激光同步眼底血管造影系统的结构示意图，

图中标号：1为高帧频黑白数字相机，2为白光光源和光谱分光装置，3为传输电缆，4为计算机，5为共焦激光同步眼底血管造影系统主机，6为RS232串口电缆。

具体实施方式

根据上述附图对本实用新型作进一步的描述。

实施例1：

如图2所示，共焦激光同步眼底血管造影系统主机(5)的拍摄光学系统前端包含有一个白光光源和AOTF光谱分光装置(2)，形成波长可调谐的单色光源；高帧频黑白数字相机(1)的数据通过Gigabit Ethernet传输接口由传输电缆(3)将获取的图像数据传输给计算机(4)；计算机(4)通过RS232串口电缆(6)对共焦激光同步眼底血管造影系统主机(5)进行同步控制。

该实施方案中可调谐光源结合共焦激光同步眼底血管造影系统的主要技术参数如下：

1、共焦激光同步眼底血管造影系统技术参数：

●激光波长：488nm-用于视网膜造影/自发荧光

790nm-用于脉络膜造影

820nm-用于红外成像

●图像高分辨率：1536x1536pixel

●数字分辨率：5μm/pixel

●动态造影：同步造影-9对/秒

单FA或ICG-16幅/秒

2、光谱分光装置的技术参数：

光谱范围：400～1000nm，光谱分辨率：≤10nm，光谱波段数：128，操作距离：物镜前45mm，瞳孔直径：≥3mm，单波段图像像元数：2352×1728，光源：卤素灯，12V/50W(用于观察)，闪光管，最大300W(用于记录)，控制接口：COM口，高帧频黑白数字相机数据传输接口：Gigabit Ethernet，电源：100-240V AC(50/60Hz)。

光谱分光装置(2)选用声光可调谐滤波器AOTF(Acousto-Optic TunableFilter)作为光谱分光器件，AOTF基于声光效应的原理工作，当一束复色光通过一个高频振动的具有光学弹性的晶体时，某一波长的单色光将会在晶体内部产生衍射，以一定角度从晶体中透射出来。当晶体振动频率改变时，可透射单色光的波长也相应改变，这样只要连续改变调制晶体振动的频率，就可以获得一系列不同波长的单色光，每个频率对应一个很窄的波段，通过配合前端或后端光学系统就可实现高光谱成像。

实施例2：

本实用新型在暗室中进行，其操作方法如下：

①先在兰色光波下观察眼底检查部位的情况，注意有无假荧光。在注射荧光素前拍黑白眼底照片和自发荧光照片各一张，然后接通白光光源及分光装置，通过改变光波的出射波波长(400～1000nm)，得到一系列高光谱眼底照片。

②为了观察病人对荧光素有无过敏反应，先取10％荧光素钠0.5ml加入无菌等渗盐水4.5ml稀释，作为预测试验，缓慢地注入肘前静脉，询问病人有何不适。如无不良反应，可调换盛有10％荧光素钠5ml或20％荧光素钠2.5～3ml注射器，迅速注入肘静脉内(注意：注射宜快，但不可漏出，方可使进入血管之荧光素钠很快达到较高的显影浓度，一般于10秒钟内注射完)，注射开始时，计时。

③调到视网膜造影(FA)/脉络膜造影(ICG)模式：在肘前静脉注入荧光素钠后5～25秒钟，对受检眼底立即拍照，拍照间隔时间视具体病情而定，在拍照的间歇时间里，接通白光光源及分光装置，通过改变光波的出射波波长(400～1000nm)得到一系列不同时间点的高光谱眼底照片。

④对于该系列的高光谱眼底照片，可以进行三维重建或直接根据不同的光谱特征所对应的组织进行读片，再结合荧光造影的情况和眼底的形态结构对受检眼进行诊断，以及制定相应的治疗方案。

Claims

1.一种可调谐光源结合共焦激光同步眼底血管造影系统，其特征在于，由高帧频黑白数字相机(1)，白光光源和光谱分光装置(2)，传输电缆(3)，计算机(4)，共焦激光同步眼底血管造影系统主机(5)和RS232串口电缆(6)制成，其中，在现有的共焦激光同步眼底血管造影系统的拍摄光学系统前端增设一个白光光源和一个光谱分光装置(2)，形成波长可调谐的单色光源；共焦激光同步眼底血管造影系统主机(5)连接计算机(4)，拍摄光学系统的端口设有高帧频黑白数字相机(1)。

2.根据权利要求1所述的可调谐光源结合共焦激光同步眼底血管造影系统，其特征在于在拍摄光学系统前端增设的白光光源为光谱分光装置的光源。

3.根据权利要求1所述的可调谐光源结合共焦激光同步眼底血管造影系统，其特征在于所述的光谱分光装置选自声光可调谐滤波器、液晶可调谐滤光片、光栅或棱镜色散中任一种。