CN209915944U - 便携式ao-oct成像装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种便携式AO‑OCT成像装置，包括箱体和手持探头，所述箱体和手持探头之间通过光纤连接；所述箱体内设有光源，光纤耦合器，参考臂，样品臂和光谱仪，彼此之间光纤连接；其中所述样品臂包括波前传感器，分光镜和变形镜，所述手持探头内设有检流扫描仪，用于扫描检测对象成像；该装置通过集成，将在扫描中靠近人眼的部分镜片集成在一起做成手持探头，实现手持功能，其余部分集成在箱体内，便于携带，方便操作，也可以提高病患对检查的舒适度，以便更好的对婴幼儿服务。且该装置成像过程友好，无创无损，耗时短，成像分辨率高，使医生能快速而精准分析病情，费用便宜，有望产业化，成为医护人员在眼科的标准检测工具。
Description
技术领域
本实用新型属于光学成像技术领域，具体涉及一种便携式AO-OCT成像装置。
背景技术
光学相干断层扫描技术(OCT)已经成为检测视网膜疾病的重要工具。然而，诸如年龄相关性黄斑变性(AMD)或糖尿病克汀病等疾病的潜在机制仍然不为人所知。为了更深入了解这些疾病的发病机制，需在活体中检测到视网膜细胞水平上的信息。
目前商用OCT仪器缺乏足够的细胞成像的横向分辨率，因此细胞水平的成像受到了限制，并且只有在特定条件下的健康人眼中才能看到单个细胞，如锥形光感受器。为了克服这个限制，通常将自适应光学(AO)与OCT相结合，自适应光学(AO)本质上提高了光学视网膜成像的横向分辨率，与标准OCT成像相比，AO辅助装置提供的高收集效率已经提高了血管的对比度，能够校正眼睛的无色差像差，提高了现有临床成像能力下视网膜微血管的分辨率。AO-OCT能够显示视网膜中的各种细胞类型，例如锥形光感受器、杆状光感受器、视网膜色素上皮细胞、红细胞甚至神经节细胞。然而，将这些装置转化为诊疗仪器的一个具体挑战性的问题是仪器的体积相当大，占用很大的空间。
发明内容
本实用新型的目的是，提供一种便携式AO-OCT成像装置，主要针对婴幼儿，因为婴幼儿在对眼睛进行检查时会更困难。
为了达到上述技术目的，本实用新型的技术方案如下：一种便携式AO-OCT成像装置，包括箱体和手持探头，所述箱体和手持探头之间通过光纤连接；
所述箱体内设有光源，光纤耦合器，参考臂，样品臂和光谱仪，彼此之间光纤连接；其中所述样品臂包括波前传感器，分光镜和变形镜，所述手持探头内设有检流扫描仪，用于扫描检测对象成像；
光源发出的光，经光纤耦合器分光后，分别进入参考臂和样品臂，其中进入样品臂的光到达分光镜后，小部分透射过分光镜到达波前传感器；大部分被分光镜反射，然后打到变形镜上，再经反射传导进入所述手持探头，经检流扫描仪至探测目标进行扫描，扫描后的光线向后反射，原路返回进入样品臂，并在到达分光镜时，再次被分为两部分，一部分透过分光镜，进入波前传感器以探测返回光线的波前像差对变形镜进行校准；另一部分经分光镜反射，进入光纤耦合器，最后样品臂和参考臂反射回的光进入光纤耦合器后发生干涉，形成干涉光，被光谱仪接收成像。
光源通常为近红外波段的光，优选地，所述光源的波长为750nm-850nm，更利于成像。
光纤耦合器主要用于分光，优选地，所述光纤耦合器为50/50光纤耦合器，以便得到更好的干涉信号。
通常参考臂的聚焦系统采用的普通的透镜聚焦到反射镜进行反射，优选地，所述参考臂包括第一聚焦透镜、液体透镜、瞄准镜和第一反射镜，进入的光束依次经过第一聚焦透镜、液体透镜、瞄准镜后聚焦到第一反射镜反射，然后原路返回至光纤耦合器。使用液体透镜，这样可以通过改变液体的曲率来改变焦距，从而可以适应不同的眼睛长度。
优选地，所述样品臂还包括第二聚焦透镜，第二反射镜，第三反射镜，第二准直透镜，第三准直透镜，第四反射镜和第一准直器，进入样品臂的光，经第二聚焦透镜后到达第二反射镜反射，然后到达分光镜，其中一部分经分光镜反射依次进入第二准直透镜、第三准直透镜，然后到达变形镜，经过变形镜后经第四反射镜反射，进入第一准直器，然后通过光纤进入手持部分；另一部分透过分光镜经第三反射镜反射到达波前传感器。
优选地，所述手持探头包括第二准直器，第四聚焦透镜，检流计扫描仪，第五反射镜和第五聚焦透镜，进入的光束经过第二准直器准直后，经第四聚焦透镜聚焦至检流计扫描仪，然后经第五反射镜反射进入第五聚焦镜，经第五聚焦镜聚焦至待测样品。
优选地，所述光谱仪包括第一准直透镜、光栅、第三聚焦透镜和相机，所述干涉光由第一准直透镜准直后被光栅按波长分光，经第三聚焦透镜聚焦到相机成像。
优选地，所述光纤耦合器与参考臂之间，所述光纤耦合器与样品臂之间、及所述光纤耦合器与所述光谱仪之间还分别设有偏振控制器，以便更好的控制各光路的偏振态，保证信号的一致性。
本实用新型提供的便携式AO-OCT成像装置通过集成，将在扫描中靠近人眼的部分镜片集成在一起做成手持探头，实现手持功能，其余部分集成在箱体内，便于携带，方便操作，也可以提高病患对检查的舒适度，以便更好的对婴幼儿服务。
附图说明
图1为本实用新型实施例1提供的用于测量眼球脉动的光学相干层析成像装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例详细说明本实用新型的技术方案。
实施例1
参照图1所示，一种便携式AO-OCT成像装置，包括箱体1和手持探头2，箱体1和手持探头2之间通过光纤连接。
箱体1内设有光源3，光纤耦合器4，参考臂，样品臂和光谱仪，彼此之间光纤连接。光源3的波长为750nm-850nm，光纤耦合器4为50/50光纤耦合器。
参考臂包括第一聚焦透镜5、液体透镜6、瞄准镜7和第一反射镜28。
样品臂包括第二聚焦透镜8，第二反射镜9，分光镜10，第三反射镜16，波前传感器17，第二准直透镜11，第三准直透镜12，变形镜13，第四反射镜14，第一准直器15。
手持探头2包括第二准直器18，第四聚焦透镜19，检流计扫描仪20，第五反射镜21和第五聚焦透镜22。
光谱仪包括第一准直透镜23、光栅24、第三聚焦透镜25和相机26。
光源3发出的光，进入50/50光纤耦合器4后，一份为二，一部分进入样品臂，一部分进入参考臂。
进入参考臂的光，经过第一聚焦透镜5后形成平行光，然后依次经过液体透镜6、瞄准镜7聚焦到第一反射镜28，经第一反射镜28反射后原路返回进入光纤耦合器4。
进入样品臂的光，经过经第二聚焦透镜8后成平行光，然后经第二反射镜9反射到达分光镜10，其中小部分透射过分光镜10经第三反射镜16反射到达波前传感器17；大部分被分光镜10反射，依次经过第二准直透镜11、第三准直透镜12聚焦到变形镜13上，然后经变形镜13反射到第四反射镜14上，再经第四反射镜14反射进入第一准直器15准直，然后经光纤进入手持探头2，进入手持探头后，先经过第二准直器18准直，然后经过第四聚焦透镜19聚焦到检流计扫描仪20，经检流计扫描仪20反射到达第五反射镜21，经第五反射镜21反射后进过第五聚焦透镜22聚焦到待测眼底，进行扫描，扫描后光线向后散射沿原路返回，并在到达分光镜10时，再次被分为两部分，一部分透过分光镜10，进入波前传感器17以探测返回光线的波前像差，进而对变形镜13进行校准；另一部分经分光镜10反射，进入光纤耦合器4。
最后样品臂和参考臂反射回的光进入光纤耦合器4后发生干涉，形成干涉光，干涉光进入光谱仪，先由第一准直透镜23准直后被光栅24按波长分光，经第三聚焦透镜25聚焦到相机26成像。
为了使得各部分光的偏振态一致，成像效果更好，光纤耦合器4与参考臂之间，光纤耦合器4与样品臂之间、及光纤耦合器4与光谱仪之间还分别设有偏振控制器27。
实施例1提供的光学相干层析成像装置具备如下有益效果：
1、通过集成，将在扫描中靠近人眼的部分镜片集成在一起做成手持探头，实现手持功能，其余部分集成在箱体内，更紧凑便携，方便操作，也可以提高病患对检查的舒适度，以便更好的对婴幼儿服务。
2、在成像过程中，样品臂内，波前传感器16之前放置一个分光镜10，可以分光进行波前测量，对成像进行校正，这样成像分辨率更高。
3、参考臂中采用液体透镜6，利用液体透镜焦距可变的特性，可以调整适应于不同的眼睛长度。
4、在各支路光路上设置偏振控制器27，使得各光路偏振态一致，使得成像信号更稳定。
5、该装置成像过程友好，无创无损，耗时短，成像分辨率高，使医生能快速而精准分析病情，费用便宜，有望产业化，成为医护人员在眼科的标准检测工具。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (8)
1.便携式AO-OCT成像装置，其特征在于，包括箱体和手持探头，所述箱体和手持探头之间通过光纤连接；
所述箱体内设有光源，光纤耦合器，参考臂，样品臂和光谱仪，彼此之间光纤连接；其中所述样品臂包括波前传感器，分光镜和变形镜，所述手持探头内设有检流扫描仪，用于扫描检测对象成像；
光源发出的光，经光纤耦合器分光后，分别进入参考臂和样品臂，其中进入样品臂的光到达分光镜后，小部分透射过分光镜到达波前传感器；大部分被分光镜反射，然后打到变形镜上，再经反射传导进入所述手持探头，经检流扫描仪至探测目标进行扫描，扫描后的光线向后反射，原路返回进入样品臂，并在到达分光镜时，再次被分为两部分，一部分透过分光镜，进入波前传感器以探测返回光线的波前像差对变形镜进行校准；另一部分经分光镜反射，进入光纤耦合器，最后样品臂和参考臂反射回的光进入光纤耦合器后发生干涉，形成干涉光，被光谱仪接收成像。
2.根据权利要求1所述的便携式AO-OCT成像装置，其特征在于，所述光源的波长为750nm-850nm。
3.根据权利要求1所述的便携式AO-OCT成像装置，其特征在于，所述光纤耦合器为50/50光纤耦合器。
4.根据权利要求1所述的便携式AO-OCT成像装置，其特征在于，所述参考臂包括第一聚焦透镜、液体透镜、瞄准镜和第一反射镜，进入的光束依次经过第一聚焦透镜、液体透镜、瞄准镜后聚焦到第一反射镜反射，然后原路返回至光纤耦合器。
5.根据权利要求1所述的便携式AO-OCT成像装置，其特征在于，所述样品臂还包括第二聚焦透镜，第二反射镜，第三反射镜，第二准直透镜，第三准直透镜，第四反射镜和第一准直器，进入样品臂的光，经第二聚焦透镜后到达第二反射镜反射，然后到达分光镜，其中一部分经分光镜反射依次进入第二准直透镜、第三准直透镜，然后到达变形镜，经过变形镜后经第四反射镜反射，进入第一准直器，然后通过光纤进入手持部分；另一部分透过分光镜经第三反射镜反射到达波前传感器。
6.根据权利要求1所述的便携式AO-OCT成像装置，其特征在于，所述手持探头包括第二准直器，第四聚焦透镜，检流计扫描仪，第五反射镜和第五聚焦透镜，进入的光束经过第二准直器准直后，经第四聚焦透镜聚焦至检流计扫描仪，然后经第五反射镜反射进入第五聚焦镜，经第五聚焦镜聚焦至待测样品。
7.根据权利要求1所述的便携式AO-OCT成像装置，其特征在于，所述光谱仪包括第一准直透镜、光栅、第三聚焦透镜和相机，所述干涉光由第一准直透镜准直后被光栅按波长分光，经第三聚焦透镜聚焦到相机成像。
8.根据权利要求1所述的便携式AO-OCT成像装置，其特征在于，所述光纤耦合器与参考臂之间，所述光纤耦合器与样品臂之间、及所述光纤耦合器与所述光谱仪之间还分别设有偏振控制器。
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