[发明专利]眼科光学成像与生物参数测量仪校准工具及其使用方法

说明书

本发明涉及眼科光学成像与生物参数测量仪校准工具及其使用方法。校准工具包括：第一透镜，其具有第一曲面和第一平面；第二透镜，其具有第二曲面以及平行的第二平面和第三平面；以及PDMS模体，其内部具有空室和均匀分布的分辨率测试微球，其中，第一平面和第二平面贴合在一起，第三平面和PDMS模体贴合在一起，空室与第三平面相邻，且第一透镜、第二透镜、PDMS模体和空室具有共同的轴线，其中，第一透镜的曲率半径小于第二透镜的曲率半径，且PDMS模体的底半径小于第三平面的半径，其中，第二曲面上具有视场角标尺和分辨率线对图案，且第三平面上具有轮辐形分辨率测试图案和图像配准细线。

技术领域

本申请涉及仪器检测技术领域，尤其涉及一种用于眼科光学成像与生物参数测量仪的校准工具及其使用方法。

背景技术

眼底光学成像通过二维或三维成像技术获得人眼结构信息，以其无创高精度的优势被广泛应用于临床诊断。眼底成像诊断设备主要包括眼后节光学相干断层扫描仪、眼底照相机等，以及含有眼底照相功能的光学相干断层扫描仪、眼科光学生物测量仪等设备。眼底成像医疗设备的最大可测视场角影响到可成像范围，分辨率决定了最小可分辨的结构尺寸，它们是表征设备测量及诊断能力的重要参数；深度测量准确度关系到眼底视网膜以下结构的厚度测量的准确性；眼轴长测量准确度影响到眼科光学手术尤其是白内障的效果；信噪比大小影响到成像质量的好坏。这些指标对最终诊断结果的有效性和可靠性产生影响，因此需要一种校准工具或标准器对该类成像设备进行测试，进而评价其视场角、横向分辨率、轴向分辨率、深度测量能力、信噪比、眼轴长测量准确性。目前尚无可以检测或校准眼科仪器的上述参数的单一校准工具。

ISO标准16971给出了一种眼后节光学相干断层扫描仪的标准及校准工具，涉及的参数主要有分辨率、视场角、深度测量、信噪比等。图1是ISO标准16971给出的校准工具的结构示意图。如图1所示，该校准工具包括透镜101、光阑102、长度为17mm的镜筒103、细线104、中性密度滤光片105、厚度为1mm的玻璃片106和刻度尺107。刻度尺107的刻度直接用于OCT仪器视场角的检测。然而，实际OCT成像扫描并非平面，尤其是大视场角成像时。因此，ISO标准16971给出的校准工具只适合傍轴小角度检测，不能满足OCT几十度视场角检测的要求。因此在实际检测中，该校准工具对OCT参数的检测并不实用，有待改进。

李宁等人在《中国医疗器械信息》2017年13期的论文《眼底照相机光学性能检测中难点及解决方案研究》详细分析了眼底相机设备检测的难点。眼底相机的国际标准IS010940“眼科仪器眼底照相机”给出的分辨率、视场角等测量方法是在距离眼底照相机1米位置处放置刻度尺，通过读取的长度计算出视场角。然而，实际检测中，眼底相机对1米远处的刻度尺分辨率较低，视场边缘的图像畸变和导致的模糊使得难以读取数值结果。IS010940给出的检测方法并不实用。CN107647845A“一种用于眼底检测的模型眼及其使用方法”设计了一种由透镜加带有视场角标尺和分辨率底片的模型眼，用于眼底相机检测。该发明的视场角标尺和分辨率线对在底片上，实际研制模型眼时底片与模型眼的精确对准难以控制，那么视场角的测量精度就难以保障了；该发明的分辨率线对仅能用于横向二维分辨率检测，不能检测轴向分辨率。

发明内容

为了解决现有单一校准工具无法检测或校准眼科成像设备与眼科生物参数测量仪的视场角、分辨率、深度测量、眼轴长和信噪比等参数的问题，本发明公开了一种用于眼科光学成像与生物参数测量仪的校准工具及其使用方法，其检测范围覆盖视场角、横向分辨率、轴向分辨率、深度测量、眼轴长和信噪比等参数，一具多用，可用于眼科光学成像与生物参数测量仪的检测和校准。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于眼科光学成像与生物参数测量仪的校准工具，其包括：

第一透镜，其具有第一曲面和第一平面；

第二透镜，其具有第二曲面以及平行的第二平面和第三平面；以及

PDMS模体，其内部设置有空室和均匀分布的分辨率测试微球，