[发明专利]用于光学相干断层扫描的系统和方法

说明书

技术领域

本申请涉及根据用于光学相干断层扫描的一种系统以及一种相 应的方法。

背景技术

光学相干断层扫描(OCT)是用于对光散射的样本在其内部进行 测量的一种方法。生物组织由于其光散射的特性而尤其适合借助OCT 的诊断检查。因为OCT适于相对微小的光强，并且所使用光的波长 大多处于近红外区域(750nm至1350nm)，所以它与生物组织的电 离放射诊断相反而不具有辐射伤害。从而其对于医学是尤其有意义的 并且大致接近于超声诊断。在OCT中不是使用声波，而是使用具有 非常短的相干长度的宽带光。在样本中不同界限层上所反射的光的传 播时延借助一种干涉仪而被探测。利用OCT典型地达到比利用超声 高一至两个数量级的分辨率，然而可达到的测量深度明显较小。所获 得的横截面图像由于光学散射而仅仅达到组织中几微米的深度。OCT 的当前最重要的应用领域是眼科、皮肤科以及癌症诊断。当然其也存 在一些非医学应用，比如在材料测试中。

在W.Y.Oh等人的OPTICS EXPRESS(光学快报)第14卷第19 (2006)8675-8684中公开了一种此类的系统，其中要检查的样本设 置在一个由计算机控制的移动平台上。为了获得样本的三维图像，在 平台的不同位置记录样本的二维图像。由于与实现移动平台相关的机 械耗费以及高的空间需求，该系统仅仅有条件地适合内窥镜应用。此 外，在不同的样本位置探测样本的二维图像是相对耗时的，在检查活 的对象时，其中该对象通常仅能够短时地保持确定的静止位置，这可 能导致图像信息的模糊。

发明内容

本发明的任务在于，提供用于光学相干断层扫描的一种系统以及 一种相应的方法，其中可以以更简单和更快速的方式、尤其实时地来 记录样本的尽可能清晰的图像。

该任务通过用于光学相干断层扫描的系统以及用于光学相干断 层扫描的相应的方法而得到解决，其方式是，该探测器具有第一数量 的、设置在第一面中的、用于探测光的探测器单元，并且该系统可以 运行于第一模式中，其中由该样本所反射的光仅仅被该探测器的第二 数量的探测器单元探测，并被转换为相应的探测器信号，其中该探测 器单元的第二数量小于该探测器的探测器单元的第一数量。

所述用于光学相干断层扫描的系统具有：干涉仪，该干涉仪用于 输出用来照射样本的光，其中该干涉仪包括分束器和至少一个第一反 射器，该第一反射器到该分束器的光学距离能够被改变一个光程L， 以及探测器，该探测器具有第一数量N1的、设置在第一面中的、用 于探测由该样本所反射的光的探测器单元，其特征在于，该系统能够 运行于第一模式，在该第一模式中由该样本所反射的光仅仅由该探测 器的第二数量N3的探测器单元所探测，并被转换为相应的探测器信 号，其中探测器单元的第二数量N3小于探测器单元的第一数量N1。

在所述用于光学相干断层扫描的方法中，由干涉仪来输出光，利 用该光来照射样本，其中该干涉仪包括分束器和至少一个第一反射 器，该第一反射器到该分束器的光学距离能够被改变，以及由探测器 探测由该样本所反射的光，该探测器具有第一数量N1的、设置在第 一面中的探测器单元，其特征在于，在一个第一模式中，由该样本所 反射的光仅仅被该探测器的第二数量N3的探测器单元探测，并被转 换为相应的探测器信号，其中探测器单元的第二数量N3小于探测器 单元的第一数量N1。

本发明所基于的想法是，采用一种探测器，该探测器可以如此被 驱动，使得该探测器的仅仅一个部分面(所谓的关注窗口，WOI＝ Window of Interest)对于光是敏感的，其中仅仅由该部分面的探测器 单元所探测的光被转换为探测器信号。通过减少敏感的探测器面以及 从而对所选择的样本片段的图像探测的相关限定，为探测光以及为将 其变换为相应探测器信号所需的时间被大大缩短，如此使得能够比在 全图像模式中每时间单位生成更多的图像。该探测器的敏感面的减少 从而导致图像速率的提高。

本发明以简单的方式实现了以每秒约5至10个图像的高速率来 记录图像，并从而允许实时地检查一个样本。

优选地探测器单元的第二数量为探测器单元的第一数量的四分 之一。从而图像速率相对于全图像模式提高了至少4倍。