專利名稱：可調(diào)諧光源結(jié)合共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬光學(xué)和醫(yī)學(xué)相結(jié)合領(lǐng)域，具體涉及一種可調(diào)諧光源結(jié)合共焦激光同 步眼底血管造影系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前廣泛應(yīng)用于眼底病診斷的眼科輔助檢查包括眼底鏡觀察、眼底照相、OCT、視 網(wǎng)膜厚度分析儀、熒光素鈉眼底照影等，這些檢查方法各自均存在一定的不足①直接或間接眼底鏡下肉眼觀察，或者眼底彩色照相后讀片觀察，簡(jiǎn)單方便，但肉 眼或相片一般難以透過淺層組織觀察到深層組織(如脈絡(luò)膜)的病變，且診斷的準(zhǔn)確性受 檢查者自身經(jīng)驗(yàn)影響很大。對(duì)于一些眼底疾病，如脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜新生血管(CNV)，由于CNV 引起的眼底組織變化在同一幅彩色圖像上其幾何形態(tài)往往無明顯變化，因此僅根據(jù)單次的 眼底彩色照相對(duì)新生血管進(jìn)行判別具有一定的難度。②光學(xué)相干斷層掃描儀、視網(wǎng)膜厚度分析儀等，對(duì)局部眼底組織觀察的分辨率可 以達(dá)到5um。但觀察范圍一般局限在后部有限區(qū)域內(nèi)，線性掃描模式下難以實(shí)現(xiàn)整體觀察， 對(duì)新生血管等病變的鑒別診斷難度較大。此外，當(dāng)視網(wǎng)膜表面存在出血病灶時(shí)，也無法清晰 觀察到出血下的視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜病變。③眼底血管造影系統(tǒng)。眼底血管造影的過程如下將熒光素鈉等造影劑從肘靜脈 注入，注射前拍彩色眼底照片和不加濾光片的黑色照片各一張，肘前靜脈注入熒光素鈉后 5 25秒鐘，采用配備有濾光片系統(tǒng)裝置的熒光眼底照相機(jī)立即拍照，拍照間隔時(shí)間隨病 情而定，以采集一系列不同時(shí)間的眼底血管及其灌注的過程，根據(jù)不同時(shí)間顯影的改變，確 定眼底血管病變(如CNV)的位置、大小、出血等情況，進(jìn)而開展針對(duì)性的激光等治療。但是， 由于眼底血管病變往往伴有視網(wǎng)膜前出血或視網(wǎng)膜內(nèi)出血等淺層眼底組織病變，由于出血 區(qū)或病變區(qū)的熒光屏蔽，在血管造影照片中無法了解出血或病變下的組織情況，因此往往 造成臨床觀察和診斷難以進(jìn)行。目前廣泛應(yīng)用于遙感領(lǐng)域的高光譜成像技術(shù)能夠一次獲取上百個(gè)波段的光譜圖 像，不同波段的圖像包含不同類型的目標(biāo)信息，因此能同時(shí)從幾何特征(形態(tài))和光譜特 征(物性)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行快速分類和識(shí)別。由于眼底的不同組織(或同一組織的正常與病變 狀態(tài))具有不同的光譜特征，因此將高光譜成像技術(shù)應(yīng)用于共焦激光同步眼底血管造影系 統(tǒng)，能夠在進(jìn)行熒光造影的同時(shí)，通過獲取眼底的原位高光譜圖像，分辨眼底的不同組織， 尤其是對(duì)于有視網(wǎng)膜前出血或視網(wǎng)膜內(nèi)出血等淺層眼底組織病變時(shí)，能排除淺層眼底組織 病變的干擾，分辨后方的病變，如CNV等，能更快速有效地對(duì)眼底疾病進(jìn)行診斷，從而指導(dǎo) 進(jìn)一步的臨床治療。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可調(diào)諧光源結(jié)合共焦激光同步眼底血管造影系 統(tǒng)。[0008]本實(shí)用新型提出的可調(diào)諧光源結(jié)合共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)，其特征在于 由高幀頻黑白數(shù)字相機(jī)(1)，白光光源和光譜分光裝置(2)，傳輸電纜(3)，計(jì)算機(jī)(4)，共焦 激光同步眼底血管造影系統(tǒng)主機(jī)(5)和RS232串口電纜(6)組成，其中，在現(xiàn)有的共焦激光 同步眼底血管造影系統(tǒng)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)前端增設(shè)一個(gè)白光光源和一個(gè)光譜分光裝置(2)， 形成波長(zhǎng)可調(diào)諧的單色光源；共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)主機(jī)(5)連接計(jì)算機(jī)(4)，拍 攝光學(xué)系統(tǒng)的端口設(shè)有高幀頻黑白數(shù)字相機(jī)(1)，由傳輸電纜⑶傳輸給計(jì)算機(jī)(4)，計(jì)算 機(jī)(4)通過RS232串口電纜(6)對(duì)共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)主機(jī)(5)進(jìn)行同步控制。本實(shí)用新型中，所述的光譜分光裝置采用聲光可調(diào)諧濾波器(AOTF)、液晶可調(diào)諧 濾光片(LCTF)、光柵或棱鏡色散等中任一種。本實(shí)用新型在現(xiàn)有的共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)前端增設(shè) 一個(gè)白光光源和一個(gè)光譜分光裝置(2)，形成波長(zhǎng)可調(diào)諧的單色光源；在常規(guī)熒光造影拍 攝眼底照片的同時(shí)或者間歇，接通白光光源和光譜分光裝置，通過改變光源的出射波長(zhǎng)，獲 取受檢眼眼底的一系列不同時(shí)間、不同波段的上百幅連續(xù)高光譜眼底照片，因此可同時(shí)從 不同時(shí)間的熒光照影的表現(xiàn)、不同時(shí)間的光譜特征和眼底的形態(tài)特征對(duì)眼底病進(jìn)行診斷。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、能更準(zhǔn)確、快速、有效地對(duì)眼底疾病進(jìn)行診斷，尤其是對(duì)存在視網(wǎng)膜前出血或視 網(wǎng)膜內(nèi)出血等淺層眼底組織病變的眼底，能夠排除眼底出血的熒光屏蔽作用發(fā)現(xiàn)脈絡(luò)膜新 生血管等深層組織病變的確切位置，從而指導(dǎo)臨床治療范圍。2、在眼底熒光照影的同時(shí)，通過改變光源的出射波長(zhǎng)，獲取受檢眼眼底的上百幅 連續(xù)光譜圖像，可對(duì)圖像進(jìn)行三維成像，能立體地反應(yīng)出病變的本身以及其與周圍組織的 關(guān)系。3、只需要在共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)前端耦合一個(gè)白光 光源和一個(gè)光譜分光裝置就可以達(dá)到上述的協(xié)同功能，而且對(duì)共焦激光同步眼底血管造影 系統(tǒng)本身的造影效果不造成影響。為了便于理解，以下將通過具體的附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)行詳細(xì)地描 述。需要特別指出的是，具體實(shí)例和附圖僅是為了說明，顯然本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根 據(jù)本文說明，在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)對(duì)本實(shí)用新型做出各種各樣的修正和改變，這些修正 和改變也納入本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型可調(diào)諧光源結(jié)合共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意 圖，圖中標(biāo)號(hào)1為高幀頻黑白數(shù)字相機(jī)，2為白光光源和光譜分光裝置，3為傳輸電 纜，4為計(jì)算機(jī)，5為共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)主機(jī)，6為RS232串口電纜。
具體實(shí)施方式
根據(jù)上述附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例1 [0021]如圖2所示，共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)主機(jī)(5)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)前端包含 有一個(gè)白光光源和AOTF光譜分光裝置(2)，形成波長(zhǎng)可調(diào)諧的單色光源；高幀頻黑白數(shù)字 相機(jī)(1)的數(shù)據(jù)通過Gigabit Ethernet傳輸接口由傳輸電纜(3)將獲取的圖像數(shù)據(jù)傳輸 給計(jì)算機(jī)(4)；計(jì)算機(jī)(4)通過RS232串口電纜(6)對(duì)共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)主 機(jī)(5)進(jìn)行同步控制。該實(shí)施方案中可調(diào)諧光源結(jié)合共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù) 如下1、共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)技術(shù)參數(shù) 激光波長(zhǎng)488nm-用于視網(wǎng)膜造影/自發(fā)熒光790nm-用于脈絡(luò)膜造影820nm_用于紅外成像 圖像高分辨率1536xl536pixel 數(shù)字分辨率5 μ m/pixel 動(dòng)態(tài)造影同步造影-9對(duì)/秒單FA 或 ICG-16 幅 / 秒2、光譜分光裝置的技術(shù)參數(shù)光譜范圍400 lOOOnm，光譜分辨率lOnm，光譜波段數(shù)128，操作距離物鏡 前45mm，瞳孔直徑彡3mm，單波段圖像像元數(shù)2352X 1728，光源鹵素?zé)簦?2V/50W(用于 觀察)，閃光管，最大300W (用于記錄)，控制接口COM 口，高幀頻黑白數(shù)字相機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接 口 =Gigabit Ethernet，電源:100_240V AC(50/60Hz)。光譜分光裝置(2)選用聲光可調(diào)諧濾波器AOTF (Acousto-Optic TunableFilter) 作為光譜分光器件，AOTF基于聲光效應(yīng)的原理工作，當(dāng)一束復(fù)色光通過一個(gè)高頻振動(dòng)的具 有光學(xué)彈性的晶體時(shí)，某一波長(zhǎng)的單色光將會(huì)在晶體內(nèi)部產(chǎn)生衍射，以一定角度從晶體中 透射出來。當(dāng)晶體振動(dòng)頻率改變時(shí)，可透射單色光的波長(zhǎng)也相應(yīng)改變，這樣只要連續(xù)改變調(diào) 制晶體振動(dòng)的頻率，就可以獲得一系列不同波長(zhǎng)的單色光，每個(gè)頻率對(duì)應(yīng)一個(gè)很窄的波段， 通過配合前端或后端光學(xué)系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)高光譜成像。實(shí)施例2 本實(shí)用新型在暗室中進(jìn)行，其操作方法如下①先在蘭色光波下觀察眼底檢查部位的情況，注意有無假熒光。在注射熒光素前 拍黑白眼底照片和自發(fā)熒光照片各一張，然后接通白光光源及分光裝置，通過改變光波的 出射波波長(zhǎng)(400 IOOOnm)，得到一系列高光譜眼底照片。②為了觀察病人對(duì)熒光素有無過敏反應(yīng)，先取10%熒光素鈉0. 5ml加入無菌等滲 鹽水4. 5ml稀釋，作為預(yù)測(cè)試驗(yàn)，緩慢地注入肘前靜脈，詢問病人有何不適。如無不良反應(yīng)， 可調(diào)換盛有10%熒光素鈉5ml或20%熒光素鈉2. 5 3ml注射器，迅速注入肘靜脈內(nèi)(注 意注射宜快，但不可漏出，方可使進(jìn)入血管之熒光素鈉很快達(dá)到較高的顯影濃度，一般于 10秒鐘內(nèi)注射完)，注射開始時(shí)，計(jì)時(shí)。③調(diào)到視網(wǎng)膜造影(FA)/脈絡(luò)膜造影(ICG)模式在肘前靜脈注入熒光素鈉后 5 25秒鐘，對(duì)受檢眼底立即拍照，拍照間隔時(shí)間視具體病情而定，在拍照的間歇時(shí)間里， 接通白光光源及分光裝置，通過改變光波的出射波波長(zhǎng)(400 IOOOnm)得到一系列不同時(shí)間點(diǎn)的高光譜眼底照片。 ④對(duì)于該系列的高光譜眼底照片，可以進(jìn)行三維重建或直接根據(jù)不同的光譜特征 所對(duì)應(yīng)的組織進(jìn)行讀片，再結(jié)合熒光造影的情況和眼底的形態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)受檢眼進(jìn)行診斷，以 及制定相應(yīng)的治療方案。
權(quán)利要求一種可調(diào)諧光源結(jié)合共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)，其特征在于，由高幀頻黑白數(shù)字相機(jī)(1)，白光光源和光譜分光裝置(2)，傳輸電纜(3)，計(jì)算機(jī)(4)，共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)主機(jī)(5)和RS232串口電纜(6)制成，其中，在現(xiàn)有的共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)前端增設(shè)一個(gè)白光光源和一個(gè)光譜分光裝置(2)，形成波長(zhǎng)可調(diào)諧的單色光源；共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)主機(jī)(5)連接計(jì)算機(jī)(4)，拍攝光學(xué)系統(tǒng)的端口設(shè)有高幀頻黑白數(shù)字相機(jī)(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧光源結(jié)合共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)，其特征在 于在拍攝光學(xué)系統(tǒng)前端增設(shè)的白光光源為光譜分光裝置的光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)諧光源結(jié)合共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)，其特征在 于所述的光譜分光裝置選自聲光可調(diào)諧濾波器、液晶可調(diào)諧濾光片、光柵或棱鏡色散中任 一種。
專利摘要本實(shí)用新型屬光學(xué)和醫(yī)學(xué)相結(jié)合領(lǐng)域，涉及一種可調(diào)諧光源結(jié)合共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)，包括高幀頻黑白數(shù)字相機(jī)，白光光源和光譜分光裝置，傳輸電纜，計(jì)算機(jī)，共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)主機(jī)和RS232串口電纜，其特征是在現(xiàn)有的共焦激光同步眼底血管造影系統(tǒng)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)中增設(shè)一個(gè)白光光源和一個(gè)光譜分光裝置。本實(shí)用新型可拍攝一系列不同時(shí)間、不同波段的上百幅連續(xù)高光譜眼底照片，每幅圖像對(duì)應(yīng)一個(gè)光譜波段，可同時(shí)通過不同時(shí)間點(diǎn)的眼底熒光照影的表現(xiàn)、眼底的形態(tài)特征和光譜特征對(duì)眼底病進(jìn)行診斷，彌補(bǔ)了現(xiàn)有檢查方法的不足。
文檔編號(hào)A61B3/12GK201624637SQ20092029901
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2009年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者彭金娟, 肖功海, 鄒海東 申請(qǐng)人:上海市第一人民醫(yī)院