[实用新型]一种多角度复合的血流成像系统

说明书

技术领域

本实用新型大体涉及生物医学成像领域，且更具体地涉及了一种多角度复合的血流成像系统。

技术背景

相比于目前的生物医学成像手段，OCT成像技术具有无标记、非接触性、非侵害性、实时性、高灵敏度以及高分辨率等优点。这些优势特征使得OCT在近十多年中发展迅猛，并已经被临床医学广泛接受。OCT系统主要通过探测由于生物样品光学不均匀性所导致的后向散射光光强的变化来获得样品的折射率信息，进而重构样品的光学结构图像。然而在疾病的早期阶段，正常与病变的生物组织间的散射特性的区别很小，以至于难以被检测和判别，因此，这种结构型OCT系统在临床应用上存在许多局限性，并由此催生了许多的功能型OCT系统。功能型OCT系统所展示的各种不同生理信息的对比机制，大大拓展了OCT的使用范围和应用领域。光学微血管造影(OCT Angiography,OCT-A)技术作为一种能够实时地从静态组织背景中高精度提取血流信号的新型技术，能够非侵入性地并实时地监测血管的状态，对与血管相关联的疾病的早期诊断有着重大意义。该技术在被实用新型以来得到了很快发展，并在眼底血管成像和脑皮层血管成像的研究中得到了应用。

OCT-A信号的时间统计特性表明：组织样品在空间域中某一点处的OCT复数值信号，可表示为OCT相干门内的多个独立微小散射粒子后向散射光的贡献之和，即多个微小独立相幅矢量的复数叠加。对于动态的血流区域，这种运动的血红细胞是独立微小散射体，由于红细胞流动随时间流动，其光学散射信号在时间上是变化的，信号幅度分布特征视为大量随机相幅矢量和的时间统计特性，并服从瑞利分布；对于静态组织区域其信号可视为同一散射体的固定散射信号与随机系统噪声的叠加，并且信号的幅度值服从高斯分布。

然而，在光学微血管造影的过程中，普遍会受到多种系统噪声的影响，光学微血管造影的成像质量因此会产生大幅下降。由于将独立信号进行复合，如求平均，能够使信号更加接近真值，降低噪声分布的方差，故为了能够提高运动的血流与静态组织背景的对比度，在实际应用中，通常采用重复扫描的方式，即在样品的同一断层面位置进行重复采样，获得不同时刻的独立的信号。 这些时间维度上独立的信号经过复合之后，可改善图像的信噪比，提高血流对比度。然而重复的时间采样影响了系统的成像速度，尤其在宽场成像中，由于系统的扫描速率有限，大量重复的时间采样极大地增加了大视场的成像时间。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种多角度复合的血流成像系统。

本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的：

一OCT光学相干层析装置，用于对组织样本进行OCT探测和成像；

一OCT扫描装置，用于在T个不同时间点对组织样本进行OCT探测；

一多角度独立成像装置，用于从N个角度区域对组织样本进行OCT探测。

所述的多角度独立成像装置包括光程编码与解码装置。

本实用新型的有益效果和创新点如下：

对比已有技术，本实用新型获得的血流成像子图具有高信噪比和运动对比度的OCT血流图像，大大提高了的OCT-A的运动对比度，降低了系统噪声。

附图说明

图1为本实用新型系统的示意图；

图2为本实用新型多角度探测原理的示意图；

图3为本实用新型示例性实施例的装置示意图；

图4为本实用新型示例性实施例的活体鼠脑血流成像实验结果图。

其中：11-入射光束；12-扫描镜；13-光程延迟；14-物镜；15-待测样品；21-OCT扫描装置；22-多角度独立成像装置；23-OCT光学相干层析装置；31-扫频光源；32-20:80光纤耦合器；33-第一光环形器；34-参考臂准直镜；35-参考臂聚焦透镜；36-参考臂平面镜；37-偏振控制器；38-50:50光纤耦合器；39-平衡探测器；40-第二光环形器；41-样品臂准直透镜；42-光学延迟片；43-扫描振镜；44-样品臂聚焦透镜，45-待测样品。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，附图形成本文的一部分。需要注意的是，这些说明及示例仅仅为示例性的，不能被理解为限制了本实用新型的范围，本实用新型的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本实用新型权利要求基础上的改动都是本实用新型的保护范围。

为了便于理解本实用新型的实施例，将各操作描述成多个离散的操作，但是，描述的顺序不代表实施操作的顺序。