CN203643682U - 一种眼科光学相干断层成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种眼科光学相干断层成像系统，包括：光学相干断层成像OCT干涉仪主模块，样品臂模块，其中，所述OCT干涉仪主模块包括OCT光源、光纤耦合器、参考臂、探测模块、X方向扫描单元、Y方向扫描单元，所述样品臂模块包括眼前节成像模块、眼后节成像模块，其中，所述Y方向扫描单元可转动，当Y方向扫描单元处于第一转动角度时，将所述X方向扫描单元接收到的光反射进入眼前节成像模块，当Y扫描单元处于第二转动角度时，将所述X方向扫描单元接收到的光反射进入眼后节成像模块，本实用新型还提供了一种快速切换实现前后节成像方法，可实现在不同深度位置的同时成像和快速切换以及在此基础上准确地测量出眼轴长。

Description

一种眼科光学相干断层成像系统

技术领域

本发明涉及光电子技术领域，尤其涉及一种眼科光学相干断层成像系统及快速切换实现前后节成像方法。 

背景技术

眼轴长是判断人眼屈光不正的根源，区别真性近视与假性近视，测算白内障手术后人工晶体参数的重要指标。 

现有技术中测量眼轴长的方法包括A超测量法和光学测量法，现有的A超测量法是采用超声测距原理，但需要探头直接接触人眼，且超声的分辨率较低、测量不够精确，而光学测量法基于双波长的光相干原理来测量眼轴长，其中光学相干断层成像（OCT，Optical Coherence Tomography）就是一种新兴的光学成像技术，专利文献200710020707.9公开了一种利用OCT测量眼轴长的测量方法，该方法虽然可以实现人眼和各种动物活体的眼轴长度的测量，但发明人在实施本发明的过程中，发现现有技术至少具有如下缺点：1，采用步进电机的移动探头，来实现光程的调节，从而实现角膜和眼底的成像。而电机发生前后移动需要一定的时间，无法实现前后节快速切换并实时成像，加上被测对象的眼睛会抖动，使得测量眼轴长度不准确，误差非常大；2，由于角膜及眼底结构不同，采用同一个探头无法在这两个位置都聚焦，导致成像质量差。 

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种眼科光学相干断层成像系统及测量眼轴长的方法，实现在不同深度位置的同时成像和快速切换以及在此基础上准确地测量出眼轴长。 

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种眼科光学相干断层成像系统，包括：光学相干断层成像OCT干涉仪主模块，样品臂模块，其中，所述OCT干涉仪主模块包括OCT光源、光纤耦合器、参考臂、探测模块、X方向扫 描单元、Y方向扫描单元，所述样品臂模块包括眼前节成像模块、眼后节成像模块，其中， 

所述OCT光源输出的光经过所述光纤耦合器向所述样品臂模块和参考臂提供光，所述参考臂将接收到的光反射回到所述光纤耦合器，所述Y方向扫描单元可转动，当Y方向扫描单元处于第一转动角度时，将所述X方向扫描单元接收到的光反射进入眼前节成像模块，当Y扫描单元处于第二转动角度时，将所述X方向扫描单元接收到的光反射进入眼后节成像模块，所述光纤耦合器接收所述样品臂模块散射回来的光，并与所述参考臂的反射回来的光发生干涉，所述探测模块用于探测所述干涉光。 

其中，所述眼前节成像模块包括：全反射镜、可转动调节全反射镜、二向色镜及眼底镜，其中， 

所述Y方向扫描单元转动第一转动角度时，将所述X方向扫描单元发出的光发射到所述全反射镜，由所述全反射镜反射到所述可旋转调节全反射镜，所述可旋转调节全反镜是根据所述Y方向扫描单元的转动而做相应的旋转调节的，并和所述Y方向扫描单元相互配合实现将所述照射在可旋转调节全反射镜的光反射到所述二向色镜，由所述二向色镜反射到所述眼底镜，由所述眼底镜入射到被检人眼。 

其中，所述眼前节成像模块还包括至少一个中继透镜，其中， 

在所述Y方向扫描单元和所述全反射镜之间至少有一个中继透镜，此时，所述Y方向扫描单元转动第一转动角度时，将所述X方向扫描单元发出的光透过所述中继透镜发射到所述全反射镜；或 

在所述全反射镜和所述可旋转调节全反射镜之间至少有一个中继透镜，此时，由所述全反射镜将所述X方向扫描单元发出的光反射透过所述中继透镜照射到所述可旋转调节全反射镜。 

其中，所述眼后节成像模块包括：光程调节单元、屈光调节单元、可转动调节全反射镜、二向色镜及眼底镜，其中， 

所述Y方向扫描单元转动第二转动角度时，将所述X方向扫描单元发出的光反射进入所述光程调节单元，由所述光程调节单元反射透过所述屈光调节单元照射到所述可旋转调节全反射镜，所述可旋转调节全反镜是根据所述Y方向扫描单元的转动而做相应的旋转调节，并和所述Y方向扫描单元相互配合将所 述照射在可旋转调节全反射镜的光反射到所述二向色镜，由所述二向色镜反射到所述眼底镜，由所述眼底镜入射到被检人眼。 

其中，还包括：虹膜成像模块，其中， 

所述虹膜成像模块包括：眼底镜、二向色镜、虹膜二向色镜、物镜、摄像器，照明光源发出的光照射到被检人眼的角膜，并在角膜发生反射，所述反射光透射所述眼底镜和二向色镜到所述虹膜二向色镜，由所述二向色镜反射到所述物镜，由所述物镜透射到所述摄像器，由所述摄像器拍摄到。 

其中，还包括：固视光学模块，其中， 

所述固视光学模块包括：固视设备、透镜、全反射镜、屈光补偿镜、二向色镜、眼底镜，所述固视设备的光经过所述透镜聚焦之后，被所述全反射镜反射到所述屈光补偿镜，由所述屈光补偿镜透射到所述虹膜成像模块中的虹膜二向色镜，由所述虹膜二向色镜透射到所述二向色镜和眼底镜，由所述眼底镜入射到被检人眼。 

其中，所述光程调节单元包括四个全反射镜，其中二个全反射镜固定不动，另外二个是可移动全反镜，在实现光程调节时只需保持其中二个全反镜不动，同时移动另外二个可移动全反射镜，便能实现光程调节。 

其中，所述光程调节单元还包括二个全反射镜和一个可移动反向回射器，在实现光程调节时只需要保持二个全反射镜不动，同时通过移动所述可移动反向回射器，便能实现光程调节。 

其中，所述Y方向扫描单元中的全反射镜采用振镜。 

其中，所述固视光学模块中的固视设备包括LCD或OLED。 

其中，所述光程调节单元的调节量是通过位置感应器获取得到，所述位置感应器是加装在所述光程调节单元中的可移动全反射镜或可移动反向回射器上。 

相应地，本发明实施例还提供了一种快速切换实现眼前后节成像方法，包括： 

当所述Y方向扫描单元转动第一转动角度时，将所述X方向扫描单元发出的光发射到所述全反射镜，由所述全反射镜反射到所述可旋转调节全反射镜，所述可旋转调节全反镜是根据所述Y方向扫描单元的转动而做相应的旋转调节的，并和所述Y方向扫描单元相互配合实现将所述照射在可旋转调节全反射镜 的光反射到所述二向色镜，由所述二向色镜反射到所述眼底镜，由所述眼底镜入射到被检人眼。 

当所述Y方向扫描单元转动第二转动角度时，将所述X方向扫描单元发出的光反射进入所述光程调节单元，由所述光程调节单元反射透过所述屈光调节单元照射到所述可旋转调节全反射镜，所述可旋转调节全反镜是根据所述Y方向扫描单元的转动而做相应的旋转调节，并和所述Y方向扫描单元相互配合将所述照射在可旋转调节全反射镜的光反射到所述二向色镜，由所述二向色镜反射到所述眼底镜，由所述眼底镜入射到被检人眼。 

其中，包括： 

当系统在进行眼前节成像时，获取所述眼前节成像中的光线从光纤发出后到达测试者角膜所经过的光学距离，所述光学距离为眼前节光路固有光程+眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A，其中，所述眼前节光路固有光程是系统固有的参数，所述眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A通过对OCT图像进行分析得到； 

当系统在进行眼后节成像时，获取所述眼后节成像中的光线从光纤发出后到达测试者视网膜所经过的光学距离，所述光学距离为眼后节光路固有光程+光程调节量+眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B，其中，所述眼后节光路是系统固有的参数，所述眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B通过对OCT图像进行分析得到； 

计算所述眼前节成像时的光学距离和所述眼后节成像时的光学距离的差值，获取眼轴光学长度，其中，所述眼轴光学长度为：（眼后节光路固有光程+光程调节量+眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B）-（眼前节光路固有光程+眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A）。 

其中，包括： 

当系统在进行眼前节成像时，采集所述眼前节成像光路中的角膜图像中的角膜前表面，并通过调节光程调节单元中可移动全反射镜或可移动反向回射器来改变眼后节成像光路光程，以便测量晶状体表面，从而获取前房光学深度，所述前房光学深度是所述角膜到所述晶状体前表面的距离，其中，所述角膜前表面利用眼前节成像系统实现的，所述晶状体前表面是利用眼后节成像系统实现的。 

其中，包括： 

当系统在进行眼前节成像时，采集所述眼前节成像光路中的角膜图像，通过调节光程调节单元中可移动全反射镜或可移动反向回射器来改变眼后节光路光程，以便让后节光路测量晶状体后表面，获取所述角膜到所述晶状体后表面的距离，通过该距离减去所述前房光学深度，得到所述晶状体的光学的厚度；或 

让所述眼前节光路扫描晶状体的前表面，同时让所述眼后节光路采集晶状体后表面，得到晶状体的光学厚度，所述晶状体的光学厚度是所述眼后节光路采集到的晶状体后表面减去所述眼前节光路扫描到的晶状体前表面。 

实施本发明，可以实现在不同深度位置快速切换并实时成像，一方面具有快速切换功能，可实现对物体不同深度进行测量，提高了OCT系统的探测范围，切换系统稳定，定位精确，不影响系统信噪比；另一方面能实现光束在不同位置分别聚焦，可针对不同视力的人眼实现高质量的前后节成像，具有较高的横向分辨率，且在实现眼前后节成像的基础上，增加实时测量眼轴长的功能。 

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种眼科光学相干断层成像系统的第一例结构示意图； 

图2是本发明实施例提供的一种眼科光学相干断层成像系统中实现眼前节成像模块的结构示意图； 

图3是本发明实施例提供的一种眼科光学相干断层成像系统中实现眼后节成像模块的结构示意图； 

图4是本发明实施例提供的一种眼科光学相干断层成像系统中虹膜成像模块的结构示意图； 

图5是本发明实施例提供的一种眼科光学相干断层成像系统中固视光学模块的结构示意图； 

图6是本发明实施例提供的一种快速切换实现眼前后节成像的方法的示意图； 

图7是本发明实施例提供的快速切换实现眼前后节成像的基础上测量眼轴长的结构示意图； 

图8是本发明实施例提供的快速切换实现眼前后节成像的基础上测量眼轴长的示意图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

图1是本发明实施例提供的一种眼科光学相干断层成像系统的第一例结构示意图，如图1所示，包括：光学相干断层成像OCT干涉仪主模块，样品臂模块，其中，所述OCT干涉仪主模块包括OCT光源101、光纤耦合器102、参考臂104、探测模块106、X方向扫描单元109、Y方向扫描单元110，所述样品臂模块包括眼前节成像模块、眼后节成像模块，其中， 

所述OCT光101源输出的光经过所述光纤耦合器102向所述样品臂模块和参考臂104提供光，所述参考臂104将接收到的光反射回到所述光纤耦合器102，所述X方向扫描单元109接收所述OCT光源101输出的光，所述Y方向扫描单元110可转动，当Y方向扫描单元110处于第一转动角度时，将所述X方向扫描单元109接收到的光反射进入眼前节成像模块，当Y扫描单元110处于第二转动角度时，将所述X方向扫描单元109接收到的光反射进入眼后节成像模块，所述光纤耦合器102接收所述样品臂模块散射回来的光，并与所述参考臂104的反射回来的光发生干涉，所述探测模块106用于探测所述干涉光，并经过所述计算机107处理和显示。 

具体的，在本发明实施例中，当所述OCT光源101为弱相干光源时，所述探测模块106中的探测器为光谱仪（系统为频域OCT），当所述OCT光源101为扫频光源时，所述探测器为高速光电探测器（系统为扫频OCT），所述参考臂104包括参考镜105和准直镜108，其中，所述参考臂104通过所述参考镜105将接收到的所述OCT光源101输出的光反射回到所述光纤耦合器102中，所述准直镜108将所述OCT光源110输出的光发送到所述X方向扫描单元109，所述Y方向扫描单元110可转动，通过所述Y方向扫描单元110的转动，将所述X方向扫描单元109发出的光路反射进入与转动角度对应的成像模块，即当Y 方向扫描单元110处于第一转动角度时，将所述X方向扫描单元109接收到的光反射进入眼前节成像模块，当Y扫描单元110处于第二转动角度时，将所述X方向扫描单元109接收到的光反射进入眼后节成像模块，所述OCT干涉仪主模块还包括偏振控制器103，所述偏振控制器103与所述光纤耦合器102相连接的，用于接收所述样品臂模块反射回来的光，并发送到所述光纤耦合器102。 

需要说明的是，所述样品臂模块包括眼前节成像模块、眼后节成像模块，其中，所述眼前节成像模块包括：全反射镜202、可转动调节全反射镜401、二向色镜402以及眼底镜403，其中，所述Y方向扫描单元110转动第一转动角度时，将所述X方向扫描单元109发出的光反射到所述全反射镜202，由所述全反射镜202反射到所述可旋转调节全反射镜401，所述可旋转调节全反镜401是根据所述Y方向扫描单元110的转动而做相应的旋转调节的，并和所述Y方向扫描单元110相互配合实现将所述照射在可旋转调节全反射镜401的光反射到所述二向色镜402，由所述二向色镜402反射到所述眼底镜403，由所述眼底镜403入射到被检人眼E。 

需要说明的是，所述样品臂模块包括眼前节成像模块、眼后节成像模块，其中，所述眼后节成像模块除了包括所述眼前节成像模块中的可转动调节全反射镜401、二向色镜402及眼底镜403外，所述眼后节成像模块进一步包括：光程调节单元、屈光调节单元305、所述Y方向扫描单元110转动第二转动角度时，将所述X方向扫描单元109发出的光反射进入所述光程调节单元中的第一全反镜301，并经过所述第二全反镜302、第三全反镜303、第四全反镜304，由所述光程调节单元反射透过所述屈光调节单元305到所述可旋转调节全反射镜401，所述可旋转调节全反镜401根据所述Y方向扫描单元110的转动角度而做相应的旋转，并和所述Y方向扫描单元110相互配合实现将所述照射在可旋转调节全反射镜401的光反射到所述二向色镜402，由所述二向色镜402反射到所述眼底镜403，由所述眼底镜403入射到被检人眼E。 

需要说明的是，所述眼前节成像模块中的可转动调节全反射镜401、二向色镜402及眼底镜403和所述眼后节成像模块中的可转动调节全反射镜401、二向色镜402及眼底镜403是相同的。 

需要说明的是，所述眼科光学相干断层成像系统还包括虹膜成像模块，其中，所述虹膜成像模块包括：虹膜二向色镜501、物镜502、摄像器503，当照 明光源发出的光照射到被检人眼的角膜，并在角膜发生反射，所述反射光透射所述眼底镜403和二向色镜402到所述虹膜二向色镜501，由所述虹膜二向色镜501反射到所述物镜502，由所述物镜502透射到所述摄像器503，由所述摄像器503拍摄到。 

需要说明的是，所述眼科光学相干断层成像系统还包括固视光学模块，其中，所述固视光学模块包括：固视设备601、透镜602、全反射镜603、屈光补偿镜604，所述固视设备601的光路经过所述透镜602聚焦之后，被所述全反射镜603反射到所述屈光补偿镜604，由所述屈光补偿镜604透射到所述虹膜二向色镜501，由所述虹膜二向色镜501透射到所述二向色镜402和眼底镜403，由所述眼底镜403入射到被检人眼E。 

本发明实施例提供的一种眼科光学相干断层成像系统既能够实现眼后节成像功能又能够实现眼前节成像功能，通过所述Y方向扫描单元110和所述可转动调节全反射镜401相互配合，即在转动所述Y方向扫描单元110的同时，所述可转动全反射镜401也做相应的旋转，能够实现在不同深度位置上的快速准确实时成像及前后节成像系统之间的切换，且在实现眼前节和眼后节成像的基础上，增加实时测量眼轴长的功能。 

图2是本发明实施例提供的一种眼科光学相干断层成像系统中实现眼前节成像模块的结构示意图，如图2所示，所述眼前节成像模块包括：全反射镜202、可转动调节全反射镜401、二向色镜402以及眼底镜403，其中，所述Y方向扫描单元110转动第一转动角度时，将所述X方向扫描单元109发出的光发射到所述全反射镜202，由所述全反射镜202反射到所述可旋转调节全反射镜401，所述可旋转调节全反镜401是根据所述Y方向扫描单元110的转动而做相应的旋转调节的，并和所述Y方向扫描单元110相互配合实现将所述照射在可旋转调节全反射镜401的光反射到所述二向色镜402，由所述二向色镜402反射到所述眼底镜403，由所述眼底镜403入射到被检人眼E。 

需要说明的是所述眼前节成像模块还包括至少一个中继透镜，其中， 

在所述Y方向扫描单元110和所述全反射镜202之间至少有一个中继透镜，此时，所述Y方向扫描单元110转动第一转动角度时，将所述X方向扫描单元109发出的光透过所述中继透镜发射到所述全反射镜202；或 

在所述全反射镜202和所述可旋转调节全反射镜401之间至少有一个中继 透镜，此时，由所述全反射镜202将所述X方向扫描单元109发出的光反射透过所述中继透镜照射到所述可旋转调节全反射镜401。 

本发明实施例中所述眼前节成像光路中优选的是包括二个中继透镜，即第一中继透镜201和第二中继透镜203，其中所述第一中继透镜201在所述全反射镜202和Y方向扫描单元110之间，所述第二中继透镜203在所述全反射镜202和所述可旋转调节全反射镜401之间，此时，所述Y方向扫描单元110转动第一转动角度时，将所述X方向扫描单元109发出的光透过第一中继透镜201发射到所述全反射镜202，由所述全反射镜202反射透过所述第二中继透镜203照射到所述可旋转调节全反射镜401，再经过所述二向色镜402反射到所述眼底镜403，最后经过人眼E会聚到眼底。 

具体的，本发明实施例中所述可旋转调节全反射镜401与所述Y方向扫描单元110同时被计算机控制，通过计算机控制所述Y方向扫描单元110第一转动角度，此时所述Y方向扫描单元110所处的位置，刚好使得入射光与反射光的夹角为β角，同时计算机控制所述可旋转调节全反射镜401根据所述Y方向扫描单元110的第一转动角度而进行相应的旋转，并和所述Y方向扫描单元110相互配合实现眼前节成像，所述光束经过Y方向扫描单元110透过第一中继透镜201发射到所述全反射镜202，由所述全反射镜202反射透过所述第二中继透镜203到所述可旋转调节全反射镜401，再经过所述二向色镜402反射到所述眼底镜403，最后经过人眼E会聚到眼底。 

需要说明的是，本发明实施例中所述Y方向扫描单元110不仅起到一维扫描的作用，也起到光路切换的作用，本发明实施例中所述Y方向扫描单元110采用振镜或其他高精度定位机制，便能满足系统光路快速切换的需求，在测量眼底时，通过所述Y方向扫描单元110转动，让光路从所述X方向扫描单元109反射到所述全反射镜301，光线转动α角；当测角膜时，旋转所述Y方向扫描单元110，让光路从所述X方向扫描单元109反射到所述第一中继透镜201，光线转动β角，其中，所述可旋转调节全反镜401是根据所述Y方向扫描单元110的转动而做相应的旋转的，所述Y方向扫描单元110和所述可旋转调节全反射镜401镜片相互配合，便能实现前后节光路的快速切换。 

图3是本发明实施例提供的一种眼科光学相干断层成像系统中实现眼后节成像模块的结构示意图，如图3所示，所述眼后节成像模块除了包括图2中所 述眼前节成像模块中的可转动调节全反射镜401、二向色镜402以及眼底镜403外，所述眼后节成像模块还进一步包括：屈光调节单元305、光程调节单元，所述Y方向扫描单元110转动第二转动角度时，将所述X方向扫描单元109发出的光路反射进入所述光程调节单元中第一全反镜301，并经过所述第二全反镜302、第三全反镜303、第四全反镜304，由所述第四全反镜304反射透过所述屈光调节单元305到所述可旋转调节全反射镜401，所述可旋转调节全反镜401和所述Y方向扫描单元110相互配合实现眼后节成像光路。 

具体的，本发明实施例中所述可旋转调节全反射镜401与所述Y方向扫描单元110同时被计算机控制，所述Y方向扫描单元110在转动第二转动角度的同时，所述可旋转调节全反射镜401也做相应的旋转，即所述可旋转调节全反镜401和所述Y方向扫描单元110相互配合实现眼后节的成像光路。本发明实施例通过计算机控制所述Y方向扫描单元110第二转动角度，此时所述Y方向扫描单元110所处的位置，刚好使得入射光与反射光的夹角为α角，所述光束经过Y方向扫描单元110将所述X方向扫描单元109发出的光路反射进入所述光程调节单元中第一全反镜301，并经过所述第二全反镜302、第三全反镜303、第四全反镜304，由所述第四全反镜304反射透过所述屈光调节单元305到所述可旋转调节全反射镜401，再经过所述二向色镜402反射到所述眼底镜403，即眼底OCT成像时要求扫描振镜不动时OCT光束汇聚于眼底，所述振镜扫描时，扫描光束的中心光束汇聚于瞳孔。 

需要说明的是，在测眼底时，由于不同人眼的眼轴长不同，但所述OCT成像模块中的参考臂104是不可调节的，因此在所述眼后节成像模块中的眼底光路中必须有光程调节单元，若光程调节机制是在光程调节单元中的二维振镜之前，例如采用步进电机前后移动来改变光程或者采用其他方式，但前后节切换时，需要机械系统运动来改变光程，这会引入多普勒效应，从而降低系统的信噪比，为解决这个问题，本发明在光程调节单元中的二维振镜后的眼底光路中添加光程调节单元，所述光程调节单元包括四个全反射镜，其中二个全反射镜固定不动，另外二个是可移动全反镜，即第一全反镜301、第四全反镜304是固定不动的，第二全反镜302、第三全反镜303是可移动的全反射镜，在实现光程调节时只需保持其中二个全反镜不动，即保持所述第一全反镜301、第四全反镜304固定不动，同时移动另外二个可移动全反射镜，即移动所述第二全反镜302、 第三全反镜303，便能实现光程调节，以便对于不同人眼，通过调节所述可移动全反射镜，即所述第二全反射镜302和第三全反镜303，定好前后节的光程差，这样进行快速切换时，不会引入多普勒频移。 

另外，本发明实施例中所述光程调节单元还包括二个全反射镜和一个可移动反向回射器，在实现光程调节时只需要保持二个全反射镜不动，同时通过移动所述可移动反向回射器，便能实现光程调节。 

图4是本发明实施例提供的一种眼科光学相干断层成像系统中虹膜成像模块的结构示意图，如图4所示，所述虹膜成像模块包括：眼底镜403、二向色镜402、虹膜二向色镜501、物镜502、摄像器503，当照明光源发出的光照射到被检人眼E的角膜，并在角膜发生反射，所述反射光透射所述眼底镜403和二向色镜402到所述虹膜二向色镜501，由所述虹膜二向色镜501反射到所述物镜502，由所述物镜502透射到所述摄像器503，由所述摄像器503拍摄到。 

具体的，本发明实施例中所述虹膜成像模块中的监视光路指导医生操作仪器和了解被测者的相关信息，检测者使用下颚托系统使被检眼固定，使来自固视光学模块中的固视标固视在被检眼E中后，检测者一边通过观察所述OCT干涉仪主模块中的计算机107的显示屏，一边通过操作杆控制下颚托系统的移动，以使被检眼E的角膜进入所述虹膜成像模块的摄像器503中，并且角膜像呈现在所述OCT干涉仪主模块中的计算机107的显示屏中，以便指导医生操作仪器和了解被测人眼E的相关信息。 

需要说明的是，所述虹膜二向色镜501不仅仅可对来自虹膜成像模块中的照明光源发出的照明光进行反射，而且可对所述固视光学模块中的固视设备601发出的固视光进行透射。 

需要说明的是，所述照明光源发出的光可以波长为780nm的近红外光。 

图5是本发明实施例提供的一种眼科光学相干断层成像系统中固视光学模块的结构示意图，如图5所示，所述固视光学模块包括：固视设备601、透镜602、全反射镜603、屈光补偿镜604、二向色镜402、眼底镜403，所述固视设备601的光路经过所述透镜602聚焦之后，被所述全反射镜603反射到所述屈光补偿镜604，由所述屈光补偿镜604透射到所述虹膜成像模块中的虹膜二向色镜501，由所述虹膜二向色镜501透射到所述二向色镜402和眼底镜403，由所述眼底镜403入射到被检人眼E。 

具体的，在本发明实施例中可以使用其内部固视标来变更被检眼E的固视位置，所述内部固视标可以上下左右移动，以此来满足检测人眼不同位置，其中在进行眼后节OCT成像时，所述眼后节成像模块中的屈光调节单元305与所述固视光学模块中的屈光补偿镜604，由计算机同时控制移动。 

若固视点固定不动，不同人眼观察时，固视点的清晰程度不同，这给被测者固视时造成不舒适，因此所述眼后节成像模块的OCT光路经过所述屈光调节单元305调屈后，能聚焦于眼底视网膜上，使人眼能看清晰扫描线。 

本发明实施中为了实现对于不同人眼都能看清晰扫描线，通过所述固视光学中的屈光补偿镜604在固视点中引入了调屈机制，就是为了能实现对于不同人眼都能看清，但在眼后节成像模块中的屈光调节单元305后加入固视光路，则会影响眼后节成像模块的OCT光路，所述固视点不能随所述光程调节单元中的四个全反射镜一起移动，因此所述固视光路必然在所述光程调节单元中的四个全反射镜前，本发明实施例通过计算机控制实现所述眼后节成像模块中的屈光调节单元305与所述固视光学模块中的屈光补偿镜604同时移动，实现所述屈光调节单元305与所述屈光补偿镜604联动机制，通过计算机控制实现所述眼后节成像模块中的屈光调节单元305与所述固视光学模块中的屈光补偿镜604一起移动，既可以实现人眼固视，又不影响眼后节成像模块的OCT光路。 

需要说明的是，所述固视光学模块中的固视设备601发出的固视光包括波长是550nm的可见光。 

需要说明的是，所述固定光学模块中的固视设备601包括LCD或OLCD。 

图6是本发明实施例提供的一种快速切换实现眼前后节成像的方法的示意图，如图6所示，所述方法包括： 

S101，当所述Y方向扫描单元转动第一转动角度时，将所述X方向扫描单元发出的光发射到所述全反射镜，由所述全反射镜反射到所述可旋转调节全反射镜，所述可旋转调节全反镜是根据所述Y方向扫描单元的转动而做相应的旋转调节的，并和所述方向扫描单元相互配合实现将所述照射在所述可旋转调节全反射镜的光反射到所述二向色镜，由所述二向色镜反射到所述眼底镜，由所述眼底镜入射到被检人眼E。 

具体的，本发明实施例中所述可旋转调节全反射镜401与所述Y方向扫描单元110同时被计算机控制，通过计算机控制所述Y方向扫描单元110第一转 动角度，此时所述Y方向扫描单元110所处的位置，刚好使得入射光与反射光的夹角为β角，同时计算机控制所述可旋转调节全反射镜401根据所述Y方向扫描单元110的第一转动角度而进行相应的旋转，并和所述Y方向扫描单元110相互配合实现眼前节成像，通过旋转所述Y方向扫描单元110，让光路经过Y方向扫描单元110透过第一中继透镜201发射到所述全反射镜202，由所述全反射镜202反射透过所述第二中继透镜203到所述可旋转调节全反射镜401，再经过所述二向色镜402反射到所述眼底镜403，最后经过人眼E会聚到眼底。 

S102，当所述Y方向扫描单元转动第二转动角度时，将所述X方向扫描单元发出的光反射进入所述光程调节单元，并由所述光程调节单元反射透过所述屈光调节单元照射到所述可旋转调节全反射镜，所述可旋转调节全反镜是根据所述Y方向扫描单元的转动而做相应的旋转调节，并和所述Y方向扫描单元相互配合将所述照射在可旋转调节全反射镜的光反射到所述二向色镜，由所述二向色镜反射到所述眼底镜，由所述眼底镜入射到被检人眼。 

具体的，本发明实施例中所述可旋转调节全反射镜401与所述Y方向扫描单元110同时被计算机控制，通过计算机控制所述Y方向扫描单元110第二转动角度，此时所述Y方向扫描单元110所处的位置，刚好使得入射光与反射光的夹角为α角，在进行眼后节成像时要求扫描振镜不动时OCT光束汇聚于眼底，所述Y方向扫描单元110将所述X方向扫描单元109发出的光路反射进入所述光程调节单元，由所述光程调节单元反射透过所述屈光调节单元305到所述可旋转调节全反射镜401，所述可旋转调节全反镜401是根据所述Y方向扫描单元110的转动的第二角度而做相应的旋转，并和所述Y方向扫描单元110相互配合实现眼后节成像，将所述照射在可旋转调节全反射镜401的光反射到所述二向色镜402，由所述二向色镜402反射到所述眼底镜403，最后经过人眼E会聚到人眼瞳孔 

本发明实施例通过所述Y方向扫描单元110和所述可旋转调节全反射镜401相互配合，实现前后节光路的切换。 

图7是本发明实施例提供的快速切换实现眼前后节成像的基础上测量眼轴长的结构示意图，所述图7包括：眼前节OCT图像中角膜顶端K、眼前节图像顶端D、眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A、眼后节OCT图像中图像顶端E、眼后节OCT图像黄斑中心凹I、眼后节OCT图像中图像顶端到 黄斑中心凹的距离B。 

具体的，本发明实施例通过让所述可移动全反射镜302、303复位，实现光路前后节快速切换，让被测物体前后移动，使得物体的OCT信号处于前后节OCT图像中相同的位置即所述干涉面到图像顶端的距离相同，通过测量物体前后移动量，便能定标测得所述眼前后节的固定光程差C0的值，同时上下移动所述可移动全反射镜302与303，找到人眼视网膜的OCT图像，对眼前后节快速成像后，得到所述眼前后节成像的OCT图像，其中所述可移动全反射镜302与303的移动量为X，分别用于测量眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A以及眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B，其中，所述眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A通过对OCT图像进行分析得到，所述眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B通过对OCT图像进行分析得到，因此所述眼前后节的光程差C=C0±2X，其中“±”是根据所述可移动全反射镜302、303向上或向下移动决定，所述C0是眼前后节的固定光程差，最后，人眼轴光学长度L=B+C-A，即所述眼轴光学长度=眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B+眼前后节的光程差C-前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A。 

本发明实施例是在实现眼前节和眼后节成像的基础上实现测量眼轴长，所述眼轴光学长度L=B+C-A，即所述眼轴光学长度=眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B+眼前后节的光程差C-前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A。 

图8是本发明实施例提供的快速切换实现眼前后节成像的基础上测量眼轴长的方法示意图，所述测量眼轴长的方法包括： 

S201，当系统在进行眼前节成像时，获取所述眼前节成像中的光线从光纤发出后到达测试者角膜所经过的光学距离，所述光学距离为眼前节光路固有光程+眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A，其中，所述眼前节光路固有光程是系统固有的参数，所述眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A通过对OCT图像进行分析得到； 

具体的，本发明实施例中的系统处于眼前节成像时，所述可旋转调节全反镜401是根据所述Y方向扫描单元110的转动的第一角度而做相应的旋转，并和所述Y方向扫描单元110相互配合实现眼前节成像，所述光束经过Y方向扫 描单元110透过第一中继透镜201发射到所述全反射镜202，由所述全反射镜202反射透过所述第二中继透镜203到所述可旋转调节全反射镜401，再经过所述二向色镜402反射到所述眼底镜403，最后经过人眼E，所述光线从光纤发出后到达测试者角膜所经过的光学距离为眼前节光路固有光程+眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A，其中，所述眼前节光路固有光程是系统固有的参数，所述眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A通过对OCT图像进行分析得到，本发明实施例中系统处于眼前节成像时，所述眼前节成像光路的等干涉面的位置为图8中的F。 

S202，当系统在进行眼后节成像时，获取所述眼后节成像中的光线从光纤发出后到达测试者视网膜所经过的光学距离，所述光学距离为眼后节光路固有光程+光程调节量+眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B，其中，所述眼后节光路是系统固有的参数，所述眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B通过对OCT图像进行分析得到； 

具体的，本发明实施例中的系统处于眼后节成像时，所述Y方向扫描单元110将所述X方向扫描单元109发出的光路反射进入所述光程调节单元，由所述光程调节单元反射透过所述屈光调节单元305到所述可旋转调节全反射镜401，再经过所述二向色镜402反射到所述眼底镜403，最后经过人眼E会聚到人眼瞳孔，所述光线从光纤发出后到达测试者视网膜所经过的光学距离为眼后节光路固有光程+光程调节量+眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B，其中所述眼后节光路是系统固有的参数，所述眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B通过对OCT图像进行分析得到，所述眼后节成像光路的等干涉面的位置为图8中的G，所述眼底光路的等干涉面移动的位置为图8中的H。 

S203，计算所述眼前节成像时的光学距离和所述眼后节成像时的光学距离的差值，获取被测眼轴光学长度，其中，所述眼轴光学长度为：（眼后节光路固有光程+光程调节量+眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B）-（眼前节光路固有光程+眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A），根据所述获取到的眼轴光学长度，可以得到所述眼轴长，即所述眼轴长=眼轴光学长度/眼球的折射率。 

具体的，本发明实施例中，当所述光程调节单元中的可移动全反射镜302 和303处于起始位置时，眼底光路的等干涉面（图8中G所示位置）与前节光路的等干涉面（图8中F所示位置）之间的光程差为C0，其距离可以通过定标测量出，由于人眼眼轴长不同，在进行眼底OCT成像时，所述眼底成像中的光路等干涉面处于图8中G所示位置，通过同时对所述可移动全反射镜302、303的上下移动来实现不同人眼轴长的眼底成像，当所述全反射镜302与303同时一起向下移动距离X时，则此时所述眼底成像的光路等干涉面位置从306变为307，变化的距离为2X。 

本发明实施例是在实现眼前节和眼后节成像的基础上实现测量眼轴长，所述测量眼轴长具体操作步骤：先让所述可移动全反射镜302、303复位，此时眼前后节的固定光程差为C0，其中，所述眼前后节的固定光程差C0是根据定标得到，也就是通过让所述可移动全反射镜302、303复位，实现光路前后节快速切换，让被测物体前后移动，使得物体的OCT信号处于前后节OCT图像中相同的位置即所述干涉面到图像顶端的距离相同，通过测量物体前后移动量，便能定标测得所述眼前后节的固定光程差C0的值，接着让角膜处在图8中F所示位置，同时上下移动所述可移动全反射镜302与303，找到人眼视网膜的OCT图像，对眼前后节快速成像后，得到所述眼前后节成像的OCT图像，其中所述可移动全反射镜302与303的移动量为X，分别用于测量眼前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A以及眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B，因此所述眼前后节的光程差C=C0±2X，其中“±”是根据所述可移动全反射镜302、303向上或向下移动决定，所述C0是眼前后节的固定光程差，最后，人眼轴光学长度L=B+C-A，即所述眼轴光学长度=眼后节OCT图像中图像顶端到黄斑中心凹的距离B+眼前后节的光程差C-前节OCT图像中角膜顶端到图像顶端的距离A。 

需要说明的是，本发明实施例中提供的一种眼科光学相干断层成像系统也可以用于前房深度的测量，所述测量前房深度的方法与所述测量眼轴长的原理相同，当系统在进行前节成像时，采集所述前节成像光路中的角膜图像中的角膜前表面，并通过调节光程调节单元中的可移动全反射镜，即第二全反射镜302、第三全反射镜303或者可移动反向回射器，来改变眼后节成像光路光程，便能实现让后节光路测量晶状体表面，从而获取前房光学深度，所述前房光学深度是所述角膜到所述晶状体前表面的距离，其中，所述角膜前表面利用眼前节成 像系统实现的，所述晶状体前表面是利用眼后节成像系统实现的。 

根据所述获取到的前房光学深度，可以得到所述前房深度，其中所述前房深度=前房光学深度/前房折射率。 

需要说明的是，本发明实施例中提供的一种眼科光学相干断层成像系统也可以用于晶状体厚度的测量，当系统在进行前节成像时，采集所述前节成像光路中的角膜图像，通过调节光程调节单元中的全反射镜或者反向回射器，来改变眼后节光路光程，以便让后节光路测量晶体状的后表面，获取所述角膜到所述晶体状后表面的距离，通过该距离减去所述前房光学深度，得到所述晶体状的光学厚度；或 

让所述前节光路扫描体晶体状的前表面，同时让所述后节光路采集晶体状后表面，直接得到晶体状的光学厚度，所述晶体状的光学厚度是所述后节光路采集到的晶体状的后表面减去所述前节光路扫描到的晶体状的前表面。 

根据所述的晶状体的光学厚度，可以得到所述晶状体厚度，其中所述晶体状厚度=晶状体的光学厚度/晶状体的折射率。 

需要说明的是，在所述前后节光路中为测晶状体前后表面，可以在前后节光路中任意一路或两路插入镜片，来改变光路聚集点的位置，使得光路聚焦点恰好处于晶状体前后表面上。 

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。 

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。 

Claims (11)

1.一种眼科光学相干断层成像系统，其特征在于，包括：光学相干断层成像OCT干涉仪主模块，样品臂模块，其中，所述OCT干涉仪主模块包括OCT光源、光纤耦合器、参考臂、探测模块、X方向扫描单元、Y方向扫描单元，所述样品臂模块包括眼前节成像模块、眼后节成像模块，其中， 

所述OCT光源输出的光经过所述光纤耦合器向所述样品臂模块和参考臂提供光，所述参考臂将接收到的光反射回到所述光纤耦合器，所述Y方向扫描单元可转动，当Y方向扫描单元处于第一转动角度时，将所述X方向扫描单元接收到的光反射进入眼前节成像模块，当Y扫描单元处于第二转动角度时，将所述X方向扫描单元接收到的光反射进入眼后节成像模块，所述光纤耦合器接收所述样品臂模块散射回来的光，并与所述参考臂的反射回来的光发生干涉，所述探测模块用于探测所述干涉光。 

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述眼前节成像模块包括：全反射镜、可转动调节全反射镜、二向色镜及眼底镜，其中， 

所述Y方向扫描单元转动第一转动角度时，将所述X方向扫描单元发出的光发射到所述全反射镜，由所述全反射镜反射到所述可旋转调节全反射镜，所述可旋转调节全反镜是根据所述Y方向扫描单元的转动而做相应的旋转调节的，并和所述Y方向扫描单元相互配合实现将所述照射在可旋转调节全反射镜的光反射到所述二向色镜，由所述二向色镜反射到所述眼底镜，由所述眼底镜入射到被检人眼。 

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述眼前节成像模块还包括至少一个中继透镜，其中， 

在所述Y方向扫描单元和所述全反射镜之间至少有一个中继透镜，此时，所述Y方向扫描单元转动第一转动角度时，将所述X方向扫描单元发出的光透过所述中继透镜发射到所述全反射镜；或 

在所述全反射镜和所述可旋转调节全反射镜之间至少有一个中继透镜，此时，由所述全反射镜将所述X方向扫描单元发出的光反射透过所述中继透镜照 射到所述可旋转调节全反射镜。 

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述眼后节成像模块包括：光程调节单元、屈光调节单元、可转动调节全反射镜、二向色镜及眼底镜，其中， 

所述Y方向扫描单元转动第二转动角度时，将所述X方向扫描单元发出的光反射进入所述光程调节单元，由所述光程调节单元反射透过所述屈光调节单元照射到所述可旋转调节全反射镜，所述可旋转调节全反镜是根据所述Y方向扫描单元的转动而做相应的旋转调节，并和所述Y方向扫描单元相互配合将所述照射在可旋转调节全反射镜的光反射到所述二向色镜，由所述二向色镜反射到所述眼底镜，由所述眼底镜入射到被检人眼。 

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：虹膜成像模块，其中， 

所述虹膜成像模块包括：眼底镜、二向色镜、虹膜二向色镜、物镜、摄像器，照明光源发出的光照射到被检人眼的角膜，并在角膜发生反射，所述反射光透射所述眼底镜和二向色镜到所述虹膜二向色镜，由所述二向色镜反射到所述物镜，由所述物镜透射到所述摄像器，由所述摄像器拍摄到。 

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：固视光学模块，其中， 

所述固视光学模块包括：固视设备、透镜、全反射镜、屈光补偿镜、二向色镜、眼底镜，所述固视设备的光经过所述透镜聚焦之后，被所述全反射镜反射到所述屈光补偿镜，由所述屈光补偿镜透射到所述虹膜成像模块中的虹膜二向色镜，由所述虹膜二向色镜透射到所述二向色镜和眼底镜，由所述眼底镜入射到被检人眼。 

7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述光程调节单元包括四个全反射镜，其中二个全反射镜固定不动，另外二个是可移动全反镜，在实现光程调节时只需保持其中二个全反镜不动，同时移动另外二个可移动全反射镜，便能实现光程调节。 

8.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述光程调节单元还包括二个 全反射镜和一个可移动反向回射器，在实现光程调节时只需要保持二个全反射镜不动，同时通过移动所述可移动反向回射器，便能实现光程调节。 

9.如权利要求1至4中任一项系统，其特征在于，所述Y方向扫描单元中的全反射镜采用振镜。 

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述固视光学模块中的固视设备包括LCD或OLED。 

11.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述光程调节单元的调节量是通过位置感应器获取得到，所述位置感应器是加装在所述光程调节单元中的可移动全反射镜或可移动反向回射器上。 

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