[发明专利]一种三维眼动追踪系统及其追踪方法

说明书

本发明公开了一种三维眼动追踪系统，包括依次连接的瞳孔相机成像模块、图像识别分析模块、马达控制模块和OCT系统模块；该系统的追踪方法步骤为：先通过瞳孔相机模块对待测物进行连续实时成像；当待测物即眼睛有沿眼轴或横向即水平或纵向即竖直方向的眼动时，通过图像识别分析模块可以分别计算出沿眼轴、水平、竖直方向的眼动大小，进而计算出上述三个方向的相应的马达的位移量ΔZ、ΔX、ΔY；再根据计算出的马达位移量调节相应的马达进行移动，使得待测物始终保持准确的工作距离，并且和接目镜中心对齐；通过OCT系统模块对待测物进行眼前节或眼后节进行三维成像。本发明可以对三维眼动进行实时追踪并计算出眼动的大小和方向，通过马达控制模块对诊断中的眼动进行实时补偿，实现高质量系统成像，降低诊断系统的复杂度，提高诊断成功率和效率。

技术领域

本发明属于成像装置技术领域，特别涉及一种三维眼动追踪系统及其追踪方法。

背景技术

光学相干断层扫描(OCT)技术是一种三维成像技术，它具有灵敏度高、成像速度快、分辨率高等优点，广泛应用于眼科(包括眼前节、眼后节)、心血管科、皮肤科等领域。近二十年来，OCT技术的一项重要进步是扫描速率越来越快，从传统时域OCT到基于频域的OCT(SD-OCT)，再到基于扫频源技术的OCT(SS-OCT)，OCT成像的速度得到长足发展。成像速度快具有独到的临床应用优势：可以在更短的时间内完成二维和/或三维扫描，因而降低了成像时人的眼动对成像质量的敏感度，从而大幅度提高了临床诊疗效率，广受临床医生的青睐。

眼动对于OCT成像的影响主要体现在影响成像的精度和可重复性，临床上降低了诊疗的效率。进一步降低眼动对于OCT成像质量的影响，一方面可以进一步提高OCT的扫频速度，例如视微影像已临床使用的SS-OCT VG200轴向扫描速率已达20万次每秒(参考文献：Yang J，Chen Y.Vitreoretinal Traction with Vitreoschisis Using OCT.OphthalmolRetina.2019Nov；3(11)：961.doi：10.1016/j.oret.2019.07.003.PMID：31699311)，在该系统里，仍然需要眼动追踪技术；实验室平台已有兆赫兹级别的OCT，例如文献Klein T，Wieser W，Eigenwillig CM，Biedermann BR，Huber R.Megahertz OCT for ultrawide-field retinal imaging with a 1050 nm Fourier domain mode-locked laser.OptExpress.2011；19：3044-62.Available：http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21369128doi：10.1364/OE.19.003044 PMID：21369128公开的基于傅里叶域锁模激光器的OCT轴向扫描速率已到1.37兆每秒，但是这种系统目前比较复杂，难以应用于临床。另一方面，可以聚焦在持续改进眼动追踪技术。例如文献Kari V.Vienola，Boy Braaf，ChristyK.Sheehy，Qiang Yang，Pavan Tiruveedhula，David W.Arathorn，Johannes F.de Boer，and Austin Roorda，″Real-time eye motion compensation for OCT imaging withtracking SLO，″Biomed.Opt.Express 3，2950-2963(2012)公开的基于扫描激光眼底镜(scanning laser ophthalmoscope，SLO)的眼动追踪OCT技术，能很好的降低眼动造成的影响。但是这种技术仅适用于眼后节OCT，不适用于眼前节OCT，并且对于大视野OCT系统，由于SLO的帧率不够高，仍然对于眼动较敏感。