[发明专利]眼科光学相干层析成像装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种眼科OCT(Optical Coherence Tomography，光学相干层析成像)装置及方法。

背景技术

OCT出现以后，最早的应用之一就是OCT眼科检查仪，它在眼科上的应用充分表现了它的优点，具有非接触、非侵入性等优势，且成像比超声CT清晰。

但眼科OCT在检测屈光间质浑浊(例如白内障，玻璃体混浊)，或者特殊情况的病患时，由于OCT的检测光在传播过程中经历较强的散射，因此到达眼底的检测光被削弱，导致OCT系统的信噪比下降，有时甚至只能得到大致轮廓而无法看清细节。图1是现有技术在遇到屈光间质浑浊、信噪比不够的情况时的检测图像示意图。

为了克服这种困难，需要适当增加光功率以保证一定光强的光照射到眼底的被测视网膜部分。

然而，为了避免对眼睛造成伤害，OCT装置需要符合相关激光安全标准。例如美国就对不同波长、不同照射时间照射到人眼的最大安全光功率进行了规定和限制。其中，对中心波长850nm的近红外光，对眼睛的照射时间10s以上时，其安全光强约为750uW。图2是850nm中心波长下已知安全光强阈值和人眼的照射时间关系曲线图。然而，现有OCT系统，信号的寻找和图像调整往往需要较长时间，如果增加光强，则难以在规定的时间内完成检测。

而且，即使不考虑强光对眼睛的伤害，仪器本身也要求光强不能太强，因为：一、在眼睛屈光质清澈时，增加探测光强会使来自被测样品的光过多，导致自相关信号显著增加；图3是样品臂返回光过强、出现自相关信号假象示意图。二、通常由样品臂返回的光强值有一个最佳值，仪器一般都把参考臂调整到长时间探测的光源模块输出光强下(比如750uW)的最佳值对应的反射率。所以，如果参考臂的反射率不变，增加光源模块输出功率，则参考臂返回光功率也就增加，偏离最佳返回光强值，甚至使探测器饱和而导致系统失效。

因此，现有的眼科OCT装置及方法无法实现在安全光强下对屈光间质浑浊或者特殊情况的患者的检测。

发明内容

本发明的目的就是解决现有技术中的上述问题，提出一眼科光学相干层析成像装置及方法，不但能适用于眼睛屈光质清澈的情形，也能适用于屈光间质浑浊的情形，或其他一些会造成检测光在传播过程中经历较强的散射的情形。

为此，本发明的眼科光学相干层析成像装置包括：光源模块、分束器、参考臂、样品臂、探测模块、计算机处理控制模块；所述光源模块为光功率可调光源模块或者在光源模块光路上有可控制光强改变的装置，并且所述参考臂为可变光强参考臂，或者样品臂为可变光强样品臂，计算机处理控制模块接收探测模块的信号并判断其信噪比，当信噪比小于预定的阈值时，控制所述光源模块提高输出功率并控制所述参考臂增大衰减量，或者保持光源模块输出功率不变而控制样品臂增大光强。

优选地，所述光学相干层析成像装置是频域装置，所述探测模块为光谱仪装置。

优选地，所述光学相干层析成像装置是扫频光OCT。

优选地，参考臂包括可调的光强衰减装置和常规参考臂，光强衰减装置与分束器光学联接。

优选地，参考臂包括第一参考臂、第二参考臂和转换装置，转换装置与分束器光学联接。

本发明还公开一种眼科光学相干层析成像方法，其特征是包括如下步骤：预览步骤：首先采用普通模式检测，探测模块进行预览采集，信号输入到计算机处理控制模块；判断步骤：由计算机处理控制模块判断信号信噪比是否高于阈值；切换步骤：如果信号信噪比高于阈值，则继续进行普通模式检测；如果信号信噪比低于阈值，则启动增强模式检测：减小射入参考臂的光强度，并瞬时提高光源模块输出功率、或者保持光源模块输出功率不变而控制样品臂增大光强，并且探测模块同步快速采集图像信号(比如光强增加为原来强度的2倍，则参考臂的反射率就变为原来的1/2以保证反射光强保持在最佳值附近)。

优选地，减小射入参考臂的光强度的方法是控制可调的光强衰减装置，增大其衰减量。

优选地，减小射入参考臂的光强度的方法是控制转换装置，转换到衰减量大的第二参考臂。

由于采用了上述方案，系统使用频域系统，参考臂无需纵向扫描装置，所以系统采集速率快，可在强光状态下短时间内完成采集；而系统仅当信噪比低于某一值时才启用增强模式，这样，如果眼睛屈光间质清澈，则会工作于普通模式，不会造成增加探测光强使来自样品的光过多，避免了自相关信号的增加；由于在参考臂加入可以控制的光强变换装置，从而也避免了参考避臂在强光状态时探测器饱和。从而使眼科光学相干层析成像也能用于屈光间质浑浊等检测光在传播过程中经历较强的散射的情形。