[发明专利]一种参考臂同步扫描三视角成像的光学相干层析系统

说明书

技术领域

本发明涉及医疗成像设备技术领域，具体为一种参考臂同步扫描三视角成像的光学相干层析系统。

背景技术

光学相干层析成像技术（optical coherence tomography, 简称OCT）是20世纪90年代由MIT的研究人员发明的一种高分辨率高速无损伤的光学成像技术，能够为生物组织提供三维结构成像。从发明以来在生物医学研究和临床方面得到了非常广泛的应用，比如组织形态学研究和眼科临床手术实时导航等。

作为光学相干层析成像系统的一个独特应用，血管缝合手术的术中血流流速测量、血栓三维结构评估以及血管内斑块去除手术的手术导航，在血管类疾病的诊断、监控以及治疗过程中，OCT技术具有非常重要的应用价值和巨大的应用前景。

然而血管内的血液对光信号存在着很强的散射和吸收现象，导致单方向的OCT成像的深度往往不能够涵盖整个血管。这种问题随着血管直径的变大变得更加突出，比如直径大于1mm的血管。通过对血管或其他管状结构的上方、左方和右方三个方向协同成像，OCT系统可成功绕过血液的影响，提高整体的成像深度。然而基于光学相干层析成像系统自身的特点，需要一种三方向成像光程匹配的方法。

发明内容

本发明提出了一种参考臂同步扫描三视角成像的光学相干层析系统，有效地拓宽光学相干层析成像系统针对管状结构的成像视角数，从上、左、右三个方向对样品进行成像，从而可以通过图像拼接的方式来提高系统的成像深度，为血管类等管状结构的全面清晰成像提供了很好的技术解决方案。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种参考臂同步扫描三视角成像的光学相干层析系统，包括OCT核心部件、样品臂和参考臂，所述OCT核心部件的样品端光纤与样品臂内的第一光纤准直器连接，且OCT核心部件的参考端光纤与参考臂内的第二光纤准直器连接；所述样品臂的内部从上到下依次设置有第一光束扫描振镜、第一聚焦透镜、第一焦距错移波片和样品；且第一光束扫描振镜与第一光纤准直器处于同一水平线上；所述样品的两侧均倾斜设置有第一样品臂平面镜和第二样品臂平面镜；所述参考臂的内部从上到下依次设置有第二光束扫描振镜、第二聚焦透镜、第二焦距错移波片和参考臂中心小平面镜，且第二光束扫描振镜与第二光纤准直器处于同一水平线上；所述参考臂中心小平面镜的底部设置有参考臂平面镜。

作为本发明的一种优选技术方案，所述OCT核心部件包括谱域OCT核心部件或扫频OCT核心部件。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一焦距错移波片和第二焦距错移波片均为中空的圆形波片。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一样品臂平面镜和第二样品臂平面镜与水平面的夹角为40°-45°。

作为本发明的一种优选技术方案，所述参考臂采用相同的光学结构和透镜组来满足光的色散得到补偿。

作为本发明的一种优选技术方案，所述参考臂采用高度错位的参考臂中心小平面镜和参考臂平面镜来实现样品臂扫描焦距错位，两个焦面处的等光程匹配以及最优成像。

与现有技术相比，该参考臂同步扫描三视角成像的光学相干层析系统的有益效果是：

（1）有效地拓宽光学相干层析成像系统针对管状结构的成像视角数，从上、左、右三个方向对样品进行成像，从而可以通过图像拼接的方式来提高系统的成像深度，为血管类等管状结构的全面清晰成像提供了很好的技术解决方案。

（2）本方面对于成像样品管状结构的直径具有很好的适应性，可以通过调节样品臂端的平面镜位置进行有效适配。

（3）将参考臂与样品臂进行同步扫描控制可以解决由于引入三个视角导致样品臂中心和两边区域成像光束光程不匹配的问题。

（4）本方面可以结合光学相干层析成像复共轭消除技术，进一步提高OCT系统的成像深度。

（5）本发明适用于任何光学相干层析成像系统，具有普适性。不限于台式系统还是便携式手持系统，不限于是基于光谱仪的谱域OCT系统还是基于扫描激光器的扫频OCT系统；实用性强，易于推广使用。

附图说明

图1本发明的系统整体结构示意图；

图2本发明的第一焦距错移波片俯视图；

图3本发明的第一焦距错移波片整体结构示意图；

图4本发明的谱域OCT系统核心图；

图5本发明的扫频OCT系统核心图；