[发明专利]一种视网膜三维成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种眼科成像装置，特别是一种视网膜三维成像装置，该装置能在大视场范围内对视网膜不同区域、不同厚度处进行扫描成像，重构视网膜三维图像并视频输出观测结果，为视网膜疾病诊断提供科学参考。

背景技术

共焦扫描成像和光学相干层析成像技术，在生物组织学成像领域获得了广泛、成熟的应用(Webb RH，Hughes GW.Scanning Laser Ophthalmoscope.Biomedical Engineering，IEEE Transactions on.1981，BME-28(7)：488-92.)；A.F.Fercher等较早就提出通过干涉成像的方法测量眼轴的长度(A.F.Fercher et.Al“Eye-length measurement by interferometry with partially coherent light”，Optics Letters.13，186-188(1998))，其后David Huang等在OCT技术的发展上做了较多研究(Huang D et al.Laser Surg Med 1991，11：5)；Wilson Tony等也提出过通过共焦成像原理来实现生物组织的二维图像(US6687052)。

专利号为US5825533(1998)的发明专利提出通过两个独立的扫描振镜来进行横向和纵向的同步扫描，以实现共焦扫描成像。但该专利仅给出了简单的二维扫描基本原理，没有提出大视场的概念。专利号分别为US5491524、US7489405B2的发明专利，提出了光学相干层析系统的基本原理性装置，但没有提出像差校正的概念，无法实现高分辨率成像的功能，更没有解决大视场与高分辨率成像共存的问题。专利号US6648473等提出了通过随机梯度并行算法实现自适应光学像差校正的专利方案，但在实际临床应用上，视网膜成像受限于自适应光学小视场(1-2°角)或者等晕角的限制，无法取得大范围视网膜图像，不能很好的应用于临床。

专利号为ZL99115053.8(1999)的发明专利等，提出了基于自适应光学技术的视网膜成像装置，但该装置没有实现光学相干层析成像，也没有提出大视场的概念。专利号分别为ZL200610052463.8、ZL200510012234.9的发明专利等也提出了光学相干层析技术的原理性装置，但重点在如何提高光学相干层析仪的焦深和改变扫描方式，也没有提到提出如何实现满足大视场与高分辨率同步成像的解决方案。专利号ZL200780041853.8提出了视网膜扫描的概念，但没有提及如何实现视网膜的高分辨率体成像，专利ZL200680002851.3、ZL201010157034.3等也提出了视网膜三维建模的方法，但尚未能形成高清视频成像。

综上所述可知，现有的视网膜成像设备在三维成像尤其是高分辨率三维实时视频成像方面存在一些不足，有待发展新的方法和装置，来实现对人眼视网膜的非侵入式活体观测，获取三维图像，帮助医生诊断眼科疾病。

对比国际国内在视网膜成像、共焦扫描成像与光学相干层析成像等领域的技术成果，本发明在光学相干层析成像和共焦扫描成像的基本原理上，提出一种新的视网膜三维成像装置，通过场镜设计保证二维扫描组件能在视网膜上高分辨率无畸变扫描，以获取视网膜图像，通过干涉信号探测组件和共焦信号探测组件的同步成像，重构出视网膜三维立体图像，成像视场45°角，适合临床诊断；另外，本发明提出的一种视网膜三维成像装置，具有扫描结构简单，光纤连接使得装置更加简单，且具备很好的光学成像质量。

发明内容

本发明的技术解决问题：

1)克服传统眼底照相机不能得到视网膜层析图像的限制；2)克服传统眼底OCT无法得到高分辨视网膜表面图像的限制；3)克服传统眼底照相机只能单张拍摄视网膜图像的问题；4)克服传统眼底OCT成像系统的成像视场过小的问题；本发明提出一种视网膜三维成像装置，既能得到人眼视网膜高分辨率眼底面扫描图像，又能得到视网膜层析图像，并且实现了45°角范围内的宽视场眼底三维成像。