[发明专利]双眼光学相干断层扫描成像系统

说明书

一种双眼OCT成像系统，用于使用具有参考臂(170)、第一采样臂(150)和第二采样臂(160)的干涉仪通过以下方式同时对第一眼睛(110)和第二眼睛(120)的区域进行成像：获得电信号(S)，该电信号具有第一频率分量和第二频率分量，该第一频率分量跨越第一频带且由参考臂中的参考光与从第一眼睛反射的第一采样臂中的光之间的干涉引起，该第二频率分量跨越第二频带且由参考光与从第二眼睛反射的第二采样臂中的光之间的干涉引起；以及使用第一频带中的不与第二频带重叠的部分中的第一频率分量生成第一眼睛的区域的OCT图像；并且使用第二频带中的不与第一频带重叠的部分中的第二频率分量生成第二眼睛的区域的OCT图像。

技术领域

本文的示例方面总体上涉及眼科光学相干断层扫描(OCT)成像系统的领域，并且更具体地，涉及用于对受试者的双眼进行成像的双眼OCT成像系统。

背景

光学相干断层扫描为检查和评估眼睛健康提供了一个强有力的工具。在扫频(swept)源OCT(SS-OCT)成像系统中，具有窄线宽的可调谐光源使其光的光学频率在宽光谱带宽上被快速扫频，并且干涉信号由SS-OCT成像系统的光电检测器根据频率进行检测。

图1是具有干涉仪的传统眼科SS-OCT成像系统的示意图，该干涉仪包括扫频光源10、分束器20、参考镜30、扫描元件40和光电检测器50。由扫频光源10生成的光束被分束器20分成两个光束，其中第一光束沿着干涉仪的参考臂被引导到参考镜30，且第二光束沿着干涉仪的采样臂被引导朝向受试者的眼睛70。扫描元件40被控制以将采样臂中的光束80引导至眼睛70的目标扫描区域90，并将来自眼睛70的反向散射光引导回干涉仪。沿着参考臂行进的反向反射光和沿着采样臂行进的反向散射光然后在光电检测器50处组合，以生成干涉光信号。具体地说，只有当光程长度相差小于光源的相干长度时，才观察到干涉，相干长度是与其光学带宽成反比的量。对于目标扫描区域90中的每个扫描位置，在波长范围内快速扫频由扫频光源10(其通常以可调谐激光器或具有窄线宽的其他光源的形式提供)产生的光的波长，并且在扫频期间由光电检测器50检测所生成的干涉光信号。作为检测器50，可以使用平衡光电二极管来增加检测的信噪比。如图2A示意性示出的，光电检测器50的输出(即干涉图)由样本获取模块(未示出)进行采样，然后计算采样的电信号的傅里叶逆变换，以获得A-扫描数据，该A-扫描数据提供关于眼睛视网膜的目标扫描区域90在区域90的深度方向上的结构的信息。因此，对于目标扫描区域90中的每个扫描位置，可以使用单个波长扫频来获取A-扫描。

图2A示出了由图1中眼科SS-OCT成像系统的光电检测器50生成的干涉图。干涉图中的横轴表示时间(并且还表示来自光源10的光的波数)，而纵轴表示由光电检测器50检测的干涉光信号的功率。对于具有单一频率信号的干涉图(对应于由例如单一视网膜层引起的干涉)，干涉图的频率与扫频光源10的波长扫频速率和参考臂与采样臂之间的光程差的乘积成正比。图2B示意性地示出了所检测到的干涉光的强度根据沿着目标扫描区域90的深度的变化，该强度变化是通过对图2A中的干涉图的样本执行傅里叶逆变换而获得的。

图2A中的示例性干涉图和图2B中的示例性深度分布图是从眼睛70的目标扫描区域90内的单层反射中获得的。更一般地，从眼睛70内不同的相应深度的多个层散射的光将干涉参考臂中的光，并且所得干涉图将因此包括多个频率分量，每个频率分量对应于来自相应层的散射光。在这种情况下，从干涉图获得的相应深度分布可以包含多个峰值，向干涉光信号贡献反向散射光的每个层都有一个峰值。

概述

大多数当前的OCT成像系统一次捕获一只眼睛的OCT图像。在已经对该只眼睛进行成像后，患者通常必须将他们的另一只眼睛与OCT系统对准以进行成像，并且这导致整个成像获取过程缓慢。此外，能够同时捕获双眼的OCT图像的现有的双眼OCT成像系统要求对于每只眼睛都有重复的成像硬件来实现这一功能，从而导致成像系统成本高。