[发明专利]近红外光谱双视场干涉成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学干涉层析成像装置，特别是一种适用于眼科临床中视网膜细胞层高分辨成像的近红外光谱双视场干涉成像装置。

背景技术

光学干涉层析成像技术是一门比较前沿的技术，国内外在二十世纪九十年代开始该技术研究，目前国外已形成了一套相对完善的光学相干层析技术理论和装置，尤其是时域光学相干层析和光谱域光学相干层析技术就是该项技术的主要研究成果，而国内目前仍未发现有自主研发的光学相干层析成像装置成型产品。

光谱域光学相干层析技术，是在时域光学相干层析技术基础之上的提高和功能拓展。目前国内外已将该技术应用于眼科疾病的临床诊断中。与时域光学相干层析成像技术相比，光谱域光学相干层析技术不仅具有高分辨率、高灵敏度、高精度，以及非接触式测量等优点，还能反映出不同光谱成分下视网膜细胞层的光学特性。Maciej Wojtkowski等人在《In vivo human retinal imaging by Fourier domain optical coherence tomography》(2002年、Journal of Biomedical Optics 7(3)，457-463)一文中提出了一种光谱域的光学相干层析装置。它的主体部分是基于一个开放式的迈克尔逊干涉仪结构。其中光源部分采用低时间相干性、高空间相干性的宽光谱光源SLD；参考臂上的参考镜与压电陶瓷相连接；样品臂上通过二维扫描机构对垂直视轴的视网膜面进行扫描；前述两者返回信号的干涉结果则可以由衍射光栅和CCD等构成的光谱仪进行分析。该方法是基于光学的干涉理论，把被测样品的多层结构信息调制到干涉信号的相位中，并借助于衍射光栅的分光作用，使得宽光谱光源中不同频率成分的光束成像在CCD靶面上不同的位置，即把调制的相位信息也反映到CCD靶面的不同位置上，因此，通过傅里叶变换的方法解调相位信息，就可得到视网膜细胞各层的位置和结构信息，从而重构出视网膜细胞各层的层析图像。上述方法存在的缺陷是：系统为了实现完整区域的视网膜层析成像，在样品臂上引入了二维扫描机构，即分别通过反射镜在纸面方向的横向转动和垂直纸面方向的转动来实现对视网膜区域的x-y方向扫描，这使得成像速度受到硬件扫描机构的限制。另外，由于二维扫描的过程需要一定的曝光时间，因此近红外光剂量会对被测人眼脆弱的视网膜产生损伤、因此该系统难以保证测试时人眼的安全性。

发明内容

本发明目的是针对现有技术的不足，提供一种成像速度快、测量精度高，能安全用于人眼科临床医疗中视网膜细胞层高分辨成像的近红外光谱双视场干涉成像装置，从而为眼底疾病的诊断提供依据。

本发明是通过以下技术方案实现的。近红外光谱双视场干涉成像装置，它包括宽光谱光源、立方分光棱镜、干涉成像系统样品臂和干涉成像系统参考臂以及光谱分析系统，立方分光棱镜位于宽光谱光源的出射光路上，在立方分光棱镜的反射光路上设置干涉成像系统样品臂，在立方分光棱镜的透射光路上设置干涉成像系统参考臂，光谱分析系统设置在样品臂与参考臂的返回光束经立方分光棱镜合成后的光路上；其特征是干涉成像系统的样品臂是由另一个立方分光棱镜和人眼样品构成的，在该立方分光棱镜的反射光路上还设置有一个眼底相机物镜和位于物镜后焦面处的CCD。