[发明专利]一种对视网膜内核层微细血管自适应光学成像的系统

说明书

技术领域

本发明属于眼底显微成像技术领域，涉及眼波像差自适应校正光学成像技术中微细血管层的快速捕捉以及自适应像差校正的高清晰成像的方法，具体地说是一种无需造影剂的对直径10微米以下视网膜微细血管自适应光学成像的系统。

背景技术

眼球是个复杂的具有自调焦功能、且随时可能下意识动作的光学系统。人眼的构造可以类比于照相机的光学结构，照相机的镜头是由角膜、晶状体、前房和后房、玻璃体以及起调焦作用的睫状体所组成，照相机的光探测器就是人眼眼底视网膜上的视觉细胞。视网膜为10层半透明组织结构，视觉细胞位于最底层，当人眼要看清一个物体时，睫状体会相对物体发出的光束自动调整晶状体的曲率，使入眼光束聚焦在视网膜小凹处的视觉细胞层上，形成物像共轭的光学成像光路，这是人眼看清物体时的自调焦生物功能。

临床使用眼底相机对人眼眼底成像时，是用一光源通过瞳孔照射眼底，然后将视网膜反射的光束导入相机中。为获得足够的成像能量，需要扩瞳。当人眼从明亮环境进入暗室瞳孔会在几分钟内由1mm扩大到4mm～6mm，此时即使是无屈光不正的眼睛也不可避免地存在光学像差，采用散瞳剂也同样使人眼产生光学像差，因此临床所用的眼底相机很难看清20μm以下的血管。

从上个世纪九十年代起，人们开始探讨自适应眼波像差校正技术在眼底成像中的应用。

液晶波前校正器具有十万到百万个驱动像素，校正精度高，重复性好，可以进行单次探测的开环校正，最大限度地降低入射人眼的光能使用量，安全程度提高，更利于应用在眼底自适应光学成像系统上。基于液晶波前校正器的眼底自适应光学成像系统如图1所示，其中点划线为光轴，1为人眼，2为第一透镜，3为第二透镜，4为第三透镜，5为第四透镜，6为液晶波前校正器，7为折轴反射镜，8为波前探测器，9为偏振分光棱镜，10为位于第四透镜5焦点处的成像相机。当眼底照明光源将单一波长光束即单色光束入射到人眼1的视网膜时，会有部分光被视网膜组织反射，反射出人眼1的准平行光束中带有人眼像差，该光束经过第一透镜2和第二透镜3成为与液晶波前校正器6口径匹配的平行光束，经过液晶波前校正器6的反射、又经第二透镜3、折轴反射镜7和第三透镜4成为与波前探测器8口径匹配的平行光束，再经过一个偏振分光棱镜9分成反射的S偏振光束和透射的P偏振光束，其中S偏振光束进入波前探测器8，由波前探测器8将人眼1的像差信息探测出来，再控制液晶波前校正器6对P偏振光束进行波前校正，消除像差后的P偏振光束透过偏振分光棱镜9、又经过第四透镜5聚焦于成像相机10，在成像相机10上呈现无像差的高分辨视网膜图像。

实际上视网膜组织中视觉细胞层的反射率最高，所以图1中波前探测器8探测到的人眼像差是视觉细胞层到人眼出光处的像差，相应液晶波前校正器6会准确校正波前探测器8探测到的人眼像差，因此眼底反射光束经过自适应光学系统准确校正像差后，只有视觉细胞层的光束会在第四透镜5的焦面聚焦，从而在成像相机10上呈现视觉细胞的清晰图像。

关于液晶自适应光学技术在眼底成像中的应用，已在中国专利公报上公开，如“视度自调节液晶自适应像差校正视网膜成像的光学系统”(公开号CN101766472A，专利号ZL 200910266651.4)，“能量高效利用的液晶自适应像差校正视网膜成像装置”(公开号CN101797149A，专利号Z300910215480.2)，“普适性液晶自适应像差校正视网膜成像系统”(公开号CN101791212A，专利号Z300910266664.1)，使得该技术具有安全、普适的优势。但是这三个专利，没能解决位于视网膜内核层的直径10微米以下微细血管很难进入自适应系统成像视场的问题，成像视场在纵向上总是位于视觉细胞层上，看不到位于视网膜内核层的直径10微米以下微细血管，这是眼底自适应校正光学成像技术的普遍问题，故至今还未实用化。