[发明专利]一种光学相干断层血管造影装置及方法

权利要求书

1.一种光学相干断层血管造影方法，其特征在于，该方法基于光学相干断层血管造影装置，该装置包括高速扫频激光光源（1）、环流器（2）、光纤耦合器（3）、第一偏振控制器（4）、准直透镜（5）、汇聚透镜（6）、平面反射镜（7）、第二偏振控制器（8）、手持式探测臂（9）、平衡探测器（11）、数据采集卡（12）、信号处理系统（13）；

所述环流器（2）通过光纤分别与高速扫频激光光源（1）、光纤耦合器（3）和平衡探测器（11）连接，光纤耦合器（3）通过光纤分别与平衡探测器（11）、准直透镜（5）和手持式探测臂（9）连接；光纤耦合器（3）和准直透镜（5）之间设有第一偏振控制器（4），连接光纤耦合器（3）和准直透镜（5）的光纤扭绕在第一偏振控制器（4）上；光纤耦合器（3）和手持式探测臂（9）之间设有第二偏振控制器（8），连接光纤耦合器（3）和手持式探测臂（9）的光纤扭绕在第二偏振控制器（8）上；准直透镜（5）、汇聚透镜（6）和平面反射镜（7）顺次共光轴设置，数据采集卡（12）通过信号传输线分别与高速扫频激光光源（1）、平衡探测器（11）和信号处理系统（13）连接；

所述高速扫频激光光源（1）发出扫频光，通过光纤进入环流器（2），再通过光纤进入光纤耦合器（3），光纤耦合器（3）将扫频光分为两束：一束扫频光进入准直透镜（5），经准直透镜（5）准直后，准直光射入汇聚透镜（6），经汇聚透镜（6）汇聚到平面反射镜（7）上，再由平面反射镜（7）反射，沿原路返回光纤耦合器（3）；另一束扫频光进入手持式探测臂（9）照射到皮肤样品（10）上，皮肤样品（10）的后向散射光沿原路返回光纤耦合器（3）；光纤耦合器（3）中的皮肤样品（10）的后向散射光和平面反射镜（7）的反射光在光纤耦合器（3）发生干涉，干涉光再分为两束：一束干涉光进入环流器（2），然后从环流器（2）中出射并进入平衡探测器（11）的正输入端；另一束干涉光通过光纤直接进入平衡探测器（11）的负输入端；

所述平衡探测器（11）将探测到的干涉光强信号转换成电信号，并将探测到的两束干涉光信号做相减处理，从而消除共模噪声，转换后的电信号由数据采集卡（12）进行采集，并且每次A扫信号由高速扫频激光光源（1）输出的同步信号触发数据采集卡（12）进行采集，最后将采集到的数据通过信号传输线传输到信号处理系统（13）进行数据处理，获得皮肤样品（10）的结构图像与微血管分布图像；

方法包括以下步骤：

步骤1，根据系统横向分辨率确定B扫方向上的采样频率，连续两次A扫之间的平均距离为横向分辨率的1/3；

步骤2，设置C扫振镜的控制信号为阶梯信号，每个幅度的延迟时间为完成两次B扫的时间，而阶梯信号的电压幅度差对应扫描光束的位移为横向分辨率；

步骤3，设置数据采集卡的外部触发信号，使其与B扫振镜起始位置时对应的时刻同步，然后将数据采集卡采集的信号传输到信号处理系统中；

步骤4，对每次A扫信号进行傅里叶变换重构样品的复解析信号，再通过计算对数尺度强度差分信号在深度方向上标准差来重构3D微血流分布；

步骤4所述通过计算对数尺度强度差分信号在深度方向上标准差来重构3D微血流分布，具体如下：

对每一横向位置处两次B扫对数尺度强度信号进行相减，得到差分图像，其中静态信号将趋近于0，动态信号值远大于0；然后沿着深度方向，计算所设定深度范围内差分图像的标准差，即可重构出该深度范围微血流正面投影图；如果进行3D微血管分布成像，将深度方向窗口设置为3个像素，在整个深度范围内滑动窗口即可获得3D图。