[发明专利]基于近红外光的高速功能性眼底三维检测系统

说明书

本发明公开了一种基于近红外光的高速功能性眼底三维检测系统，包括超连续谱激光模块、激光扫描模块、色散聚焦模块、非解扫描光谱检测模块、解扫描光谱检测模块。本发明利用超连续谱激光的近红外波段照射眼底，既可以减少可见光对人眼的影响，还可以借助超连续谱激光的高度空间相干性提高聚焦效果以及成像分辨率，在眼底深度信息的探测以及数据处理过程中，使用解扫描光谱检测模块以及色散聚焦点模块，计算眼底的深度数据，在眼底血氧饱和度探测以及数据处理中，使用非解扫描光谱检测模块中的大数值孔径二维光纤束端子，提高光谱探测效率，进而使用反射光谱式血氧饱和度方法计算眼底各部位的血氧饱和度。

技术领域

本发明属于光学检测领域，具体涉及了一种基于近红外光的高速功能性眼底三维检测系统。

背景技术

眼底检测系统是一种用于眼科疾病筛查的重要医疗器械。通过眼底检测，人们可以获取视网膜、脉络膜的形貌特征，并通过形貌特征进而分析视神经乳头、眼底血管来开展疾病诊断。除此之外，近年来的研究表明，眼底神经与眼底血管的病变与脑神经、脑血管疾病有密切联系，因此眼底检测对于人体健康监控有着重要的作用。

然而，因为眼底的生物结构较为复杂，为了更准确的获取眼底神经与血管的形貌特征，人们开发了眼底三维光学检测系统，可以在微米级别获取眼底的三维形貌图像。类似于其他医学影像的诊断，眼底的三维影像也需要专业的医生进行判读，这造成了医疗资源的紧张。为了克服上述问题，自动化的影像特征分析技术被发展出来，但因为精度问题，自动化的影像特征分析技术还无法完全替代医生。另一方面，眼底高光谱影像检测技术近年来备受关注。通过获取眼底的光谱数据，人们可以高精度的分离出眼底影像的血管信息，也可以结合血红蛋白吸收光谱计算血氧饱和度。

当前，眼底三维光学检测技术与眼底高光谱检测技术在眼科医疗仪器中都具有重要的地位，上述两个技术对于眼科疾病诊断都具有相应的作用。但当前尚没有一种技术，在一套检测系统中集成上述两种技术。在本发明中，我们通过集成多种光学、机电设备，同时实现眼底三维光学检测与眼底高光谱检测。

发明内容

本发明依照现有技术存在的不足，提出了一种基于近红外光的高速功能性眼底三维检测系统，该系统集成了超连续谱激光模块、色散聚焦模块、解扫描光谱检测模块、非解扫描检测模块，实现系统的硬件部分，通过色散聚焦点模块、反射光谱式血氧饱和度检测方法，分别提取探测点的深度信息以及血氧功能性信息，实现系统的方法部分。

本发明专利解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本发明公开了一种基于近红外光的高速功能性眼底三维检测系统，包括超连续谱激光模块、激光扫描模块、色散聚焦模块、非解扫描光谱检测模块、解扫描光谱检测模块；

所述的激光扫描模块，包括分光镜片与二维扫描振镜，超连续谱激光通过分光镜片反射后，进入二维扫描振镜，二维扫描振镜中的两个镜片转折激光传输方向，两个镜片的转动角度由信号发生器控制，信号发生器产生二维电压信号数组，分别为和，M和N是大于0的整数，分别代表在X轴和Y轴扫描的点数，两个数组的元素数值由下述两个式子计算：,，其中i是取值为1到M的整数，j是取值为1到N的整数，Vd是一个大于0的自然数，二维电压信号数组的驱动方式是先产生，j的初值设置为1，然后依次产生M个X轴扫描电压信号，依次定义为：，,...，然后j的数值加1，再重新产生M个X轴扫描电压信号，如此循环，直至j的数值大于N后停止，通过二维电压信号数组改变二维扫描振镜的转动方向，实现激光在眼底不同位置点的扫描。