[发明专利]一种高分辨率眼底血管流速测量系统及测量方法

说明书

技术领域

本发明属于人眼视网膜成像的医疗设备制造技术领域，涉及一种高分辨率眼底血管流速测量系统计测量方法。

背景技术

血管是人体最主要新陈代谢通道，血液循环系统的紊乱，必然会导致人体出现各种各样的疾病，因此对于血管各项功能的检测一直是科学研究的重要内容，其中血流速度的监测更是生命科学研究领域长期关注的热点之一。

目前常见的在体血流测速技术如下三种：基于图像处理技术的测速、激光多普勒技术、激光散斑测速；基于图像处理技术的测速方式是最早的、也是最简单的一种方法。该方法主要通过计算同一血管标记物在前后两个时间节点上的两幅图像上的位置变化来获得血流速度信息，这种方法的处理过程十分简单直观，但是其精度不高。激光多普勒技术主要基于物理学中的多普勒频移的原理，利用运动物体对入射电磁波频率的影响来间接的计算物体的运动速度。该方法从原理上来说是目前最精确的测量技术，但是在实际应用中该方法每次只能对一根血管进行测量，如要对多根血管进行测量，则必须使用扫描技术，因此限制了这项技术的应用。激光散斑测试技术是从激光散射场统计规律衍生出来的一种新型测速方法。该方法的优点在于能实时、高时空分辨率的检测血液微循环系统的血流速度。与激光多普勒测速技术相比，它无需扫描便能对一定视场面积的多根血管进行血流分布测速，而且该方法对不透明处血管同样适用。

华中科技大学就激光散斑测速技术在肠系膜、动物颅脑这两个领域的应用申请了发明专利(申请号：02138787.7，200510120575.8)，但是这两项专利都具有一定的不足。对于在体肠系膜微循环系统测速需要结合内窥镜技术，具有侵入式的特点，会引起被测者的不适，因此不适合长时间的动态观测；对于颅脑的血流检测则只适用于动物体，不适用于人体。

人眼是人体体表唯一可以直接观测的深部组织，它具有透明屈光性质，而且人眼对于红外光束不敏感，因此采用低剂量的红外成像光源不会引起被测者的不适，适合长时间的动态观测。但是人眼不是一个理想的光学系统，它具有多种波像差，这些像差因人而异，不能采取固定的方法进行补偿，因此在现有的很多眼科成像系统中都使用细光束(≤3mm)照明成像。但是使用细光束降低了整体光学系统的分辨率，无法实现视细胞级的分辨。在专利号ZL99 1 15051.1、ZL991 15052.X、ZL99 1 15053.8、ZL99 1 15054.6中，提出了使用自适应光学动态校正人眼像差的方法，实现视细胞级的眼底成像。因此如果有机结合激光散斑测速和自适应光学两种先进技术，就可以克服现有技术缺陷，实现对活体眼底微循环系统的长时间、高分辨率测速。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有激光散斑测速技术中存在的诸如侵入式、无法长时间观测、不能使用与人体等技术缺陷，以及现有眼科成像系统普遍存在的低分辨率现象；提出一种高分辨率眼底血管流速测量系统，该系统能够有机结合激光散斑测速和自适应光学两种先进技术，克服动态的像差对人眼宽光束照明成像的影响，实现对眼底微循环系统的在体长时间、高分辨率流速测量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高分辨率眼底血管流速测量系统，其特征在于：信标光源7发出的光束经准直物镜6后变成平行光束，再分别经过分光板3和分光板2反射之后，被被测人眼1聚焦眼底，形成信标光点；该光点后向反射光束经过人眼之后变成平行光，经分光板2透射进入口径匹配系统8、然后平行入射进入波前相位校正器10，光束再经过反射后进入口径匹配系统11，然后再经过反射镜13及分光板14反射后，进入波前传感器15；

同时成像光源5发出的光束经物镜4以后，先经过分光板3透射再经过分光板2反射后，聚焦在被测人眼1的前焦点上，然后被被测人眼1准直成平行光照亮眼底视网膜的血流微循环系统；被照亮的眼底血管表面形成激光散斑干涉，该干涉场依次经过分光板2射、进入口径匹配系统8，然后平行入射进入波前相位校正器10，光束再经过反射后进入口径匹配系统11，然后经过反射镜13反射，再经过分光板14透射后入射到反射镜16上，最后反射光束被成像物镜17聚焦到光电探测器19上。

所述的波前传感器15和被测人眼1的瞳孔共轭。

所述的光电传感器19和被测人眼1的视网膜血管层共轭。

所述的成像光源5和信标光源7采用的是不同波段的光源。

所述的共焦滤波针孔9和共焦滤波针孔12分别位于光束口径匹配系统8和光束口径匹配系统11的中间焦面上形成共焦滤波器。

所述的分光板14对成像光束波长是增透膜，而对信标光束波长是增反膜。