[发明专利]基于光相干断层成像的共光路智能光学诊疗系统

权利要求书

1.一种基于光相干断层成像的共光路智能光学诊疗系统，其特征在于，包括：激光器和频域光相干断层成像模块，其中，所述频域光相干断层成像模块用于对组织样品的目标区域进行成像，利用图像处理算法从成像结果中提取样本当前的待消融深度和结构表面化信息，并根据所述待消融深度和所述结构表面化信息生成具有消融腔标号的方格阵列，以得到成像结果；

控制器，用于完成图像处理和显示、扫描振镜驱动信号发生，并根据所述成像结果控制所述激光器发出消融激光；以及

共光路扫描模块，用于将成像激光与所述激光器的输出激光合并光路，照射所述组织样品，以对目标区域成像并消融所述目标区域的待消融部分，其中，所述共光路扫描模块包括：

光纤合束器，所述光纤合束器用于将所述频域光相干断层成像模块的样品臂输出激光与所述激光器的输出激光耦合在同一条光纤中；环形器，所述环形器用于进行成像样品臂激光和所述消融激光的输出，以及成像返回激光的采集；滤光片，所述滤光片用于滤除从所述组织样品中返回的所述消融激光；第一耦合器，所述第一耦合器用于将参考臂返回激光与样品臂返回激光耦合；

其中，通过所述光纤合束器将所述频域光相干断层成像模块的样品臂输出激光与高功率激光器的输出激光耦合在同一条光纤中；通过所述环形器进行成像样品臂激光和消融激光的输出以及成像返回激光的采集；为避免光谱仪损伤，使用所述滤光片滤除从所述组织样品返回的消融激光，高通从组织返回的成像激光；通过使用所述第一耦合器将参考臂返回激光与样品臂返回激光耦合。

2.根据权利要求1所述的基于光相干断层成像的共光路智能光学诊疗系统，其特征在于，所述光纤合束器包括两条输入光纤和一条输出光纤，由一条单模信号激光输入光纤和一条多模高功率激光输入光纤熔融拉锥后与一条双包层激光输出光纤相熔接，以将两类激光合束，其中，光路不可逆。

3.根据权利要求1所述的基于光相干断层成像的共光路智能光学诊疗系统，其特征在于，所述第一耦合器为50:50耦合器。

4.根据权利要求1所述的基于光相干断层成像的共光路智能光学诊疗系统，其特征在于，所述环形器包括第一端口、第二端口和第三端口，使所述光纤合束器输出激光通过所述第一端口和所述第二端口通路到达所述组织样品的表面，并为所述组织样品的表面成像返回激光提供所述第二端口和所述第三端口通路。

5.根据权利要求1所述的基于光相干断层成像的共光路智能光学诊疗系统，其特征在于，所述频域光相干断层成像模块包括：近红外宽带光源、第二耦合器、准直器、光程补偿模块、反射镜及和光谱仪，其中，所述近红外宽带光源输出毫瓦级低相干激光，经所述第二耦合器一路进入由所准直器、所述光程补偿模块和所述反射镜构成的参考臂光路，另一路进入所述光纤合束器。

6.根据权利要求1所述的基于光相干断层成像的共光路智能光学诊疗系统，其特征在于，所述激光器输出可控的高功率激光，通过编程实现自动的起止时刻、激光功率、脉宽、重复率参数控制。

7.根据权利要求1所述的基于光相干断层成像的共光路智能光学诊疗系统，其特征在于，所述基于光相干断层成像的共光路智能光学诊疗系统的实现过程包括以下步骤：

S101，扫描探头对准所述组织样本，所述控制器驱动至少一个MEMS二维扫描振镜对正方形目标区域进行扫描成像，并采集干涉信号后进行信号处理获得断层图像并显示；

S102，所述控制器通过图像处理手段判断目标区域是否存在待切除部分，如果存在，则提取三维断层图像的结构表面化信息与待切除目标深度信息，并执行下一步骤，如果不存在，则所述控制器驱动所述扫描探头移至下一目标位置，重新执行步骤S101；

S103，所述控制器将所述目标区域分为N×N的方格阵列，并根据提取到所述待消融深度和所述结构表面化信息为方格阵列赋值，以引导激光烧蚀；

S104，在所述方格阵列的引导下，所述控制器输出激光参数控制指令并驱动所述至少一个MEMS二维扫描振镜对需切除区域逐格进行激光切除。