[发明专利]一种光学弹性测试方法

权利要求书

1.一种用于生物组织的光学弹性测试方法，其特征在于，包括：

使激励源临界接触待测物体；

产生以待测物体表面激励点为中心向四周传播的剪切波并在激励点附近的待测物体表面任一检测点处采集光学相干断层扫描信号；

处理所采集的光学相干断层扫描信号以获取所述剪切波在待测物体中的传播速度；

利用所述传播速度计算出待测物体的弹性模量；

其中，所述使激励源临界接触待测物体包括以下步骤：

通过光学相干断层扫描采集探针未接触待测物体表面时激励点处的图像作为参考图像；

调节探针向下移动接近待测物体表面并通过光学相干断层扫描采集激励点处的图像作为比较图像；同时将所述比较图像与所述参考图像进行相减运算并实时显示相减后的图像作为结果图像；当结果图像恰好刚刚不为0时则视为激励源临界接触待测物体；

其中，所述激励点与检测点之间的距离为1～10mm；

所述剪切波的振幅为1～5μm；

所述剪切波的频率为200～1000Hz；

在产生剪切波前0～10ms开始采集光学相干断层扫描信号并持续采集5～20ms。

2.根据权利要求1所述的光学弹性测试方法，其特征在于，在激励点附近的待测物体表面任一点处采集光学相干断层扫描信号为频率域的干涉信号。

3.根据权利要求2所述的光学弹性测试方法，其特征在于，所述频率域的干涉信号表达式为

式中，P_r和P₀分别是光学相干断层扫描装置发出的参考光和物光的功率，r(z)和φ(z)分别是物体深度方向上反射系数的幅值和相位，Γ(z)是光源相干函数，k是波数，z是待测物体的深度坐标。

4.根据权利要求1或2所述的光学弹性测试方法，其特征在于，处理所采集的光学相干断层扫描信号包括以下步骤：

对所采集的光学相干断层扫描信号进行如傅里叶、小波或稀尔伯特等数学变换计算出其相位；

计算出待测物体受到剪切波作用前后所述检测点处的相位差；

利用所述相位差获得剪切波从所述激励点传播到检测点的时间；

通过剪切波从所述激励点传播到检测点的时间和所述激励点与检测点之间的距离获得剪切波在待测物体中传播的速度。

5.根据权利要求1所述的光学弹性测试方法，其特征在于，所述待测物体为各向同性的线弹性软材料。

6.一种用于生物组织的光学弹性测试方法，包括：

保持所述激励点的位置不变，改变所述检测点的位置并重复权利要求1的步骤，以获得剪切波从激励点传播到不同检测点的速度平均值并根据该平均值计算出待测物体的弹性模量；

或者，保持所述检测点的位置不变，改变所述激励点的位置并重复权利要求1的步骤，以获得剪切波从不同激励点传播到所述检测点的速度平均值并根据该平均值计算出待测物体的弹性模量；

其中，所述检测点与激励点的距离为1～10mm，通过改变光学相干断层扫描装置中扫描振镜的驱动电压来改变光学相干断层扫描物光在待测物体上聚焦的位置，从而实现改变所述检测点的位置；

其中，所述使激励源临界接触待测物体包括以下步骤：

通过光学相干断层扫描采集探针未接触待测物体表面时激励点处的图像作为参考图像；

调节探针向下移动接近待测物体表面并通过光学相干断层扫描采集激励点处的图像作为比较图像；同时将所述比较图像与所述参考图像进行相减运算并实时显示相减后的图像作为结果图像；当结果图像恰好刚刚不为0时则视为激励源临界接触待测物体。