專利名稱：一種用于小鼠視網(wǎng)膜oct檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)及其檢查方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及小型嚙齒類動(dòng)物視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)成像技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)及其檢查方法。
背景技術(shù)：
小鼠作為一種和人類基因型高度相似的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，在醫(yī)學(xué)研究中應(yīng)用廣泛，在眼科基礎(chǔ)研究中同樣如此。因此，一種成熟可靠的小鼠視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)技術(shù)對(duì)眼科疾病的動(dòng)物模型研究有著重大意義。目前小鼠的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)評(píng)估主要通過(guò)處死小鼠后摘除眼球行組織學(xué)切片觀察。然而小鼠眼球太小，在切片過(guò)程中保證組織的完整性是一項(xiàng)需要長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累的困難工作；同時(shí)為了在時(shí)間上縱向觀察研究需要犧牲大量的小鼠，既浪費(fèi)了經(jīng)費(fèi)又不利于動(dòng)物保護(hù)的要求。因此活體小鼠視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)方法具有高度的實(shí)用意義。光學(xué)相干斷層掃描(Optical Coherence Tomography, OCT),是近年來(lái)應(yīng)用于眼科臨床的一種診斷技術(shù)，具有無(wú)損傷、細(xì)胞級(jí)高分辨率、快速成像等優(yōu)點(diǎn)，使用OCT可以很好地解決小鼠視網(wǎng)膜活體研究的問(wèn)題。由于人和小鼠的眼屈光系統(tǒng)有很大差異，臨床OCT不能直接應(yīng)用于小鼠的視網(wǎng)膜研究。國(guó)際上雖然有專用小鼠OCT和臨床OCT附加光學(xué)組件的小鼠視網(wǎng)膜成像研究，但是都存在小鼠視網(wǎng)膜觀察范圍小、檢查定位困難的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種簡(jiǎn)單易行、成像范圍廣、分辨率高且易于定位的用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)及其檢查方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案解決的: 一種用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)，包括OCT儀，其特征在于所述OCT儀的鏡頭前設(shè)置有前置透鏡，該前置透鏡的前側(cè)設(shè)有平凹透鏡，OCT儀、前置透鏡和平凹透鏡構(gòu)成該廣角光學(xué)成像系統(tǒng)。所述的平凹透鏡采用蓋玻片和凹透鏡組合構(gòu)成，蓋玻片位于前置透鏡和凹透鏡之間。所述的凹透鏡采用柔性物質(zhì)制成。所述的前置透鏡采用屈光度為78D-120D的凹透鏡。所述的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)還包括一個(gè)固定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的三維試驗(yàn)臺(tái)，三維試驗(yàn)臺(tái)位于平凹透鏡的下側(cè)。一種采用所述的用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)的檢查方法，其特征在于所述的檢查方法步驟為:
Ca)采用麻醉劑麻醉小鼠，麻醉成功后將小鼠固定在三維實(shí)驗(yàn)臺(tái)上；
(b)采用散瞳劑散大小鼠瞳孔后將凹透鏡覆蓋在小鼠眼球表面，取蓋玻片置于凹透鏡上構(gòu)成位于小鼠眼球前表面的平凹透鏡；(c)將前置透鏡固定設(shè)置在OCT儀的鏡頭上，調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)使小鼠眼球位于前置透鏡的正前方，并由遠(yuǎn)而近直到出現(xiàn)眼底圖像；
Cd)調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)位置直至OCT儀的顯示屏上出現(xiàn)較為清晰的掃描視網(wǎng)膜眼底圖像，再根據(jù)所需檢查的部位通過(guò)三維試驗(yàn)臺(tái)微調(diào)小鼠眼球的位置和OCT儀的Z軸焦距，最終得到清晰的視網(wǎng)膜斷層圖像。所述步驟(a)中的麻醉劑采用氯胺酮和甲苯噻嗪的混合溶液。所述步驟(a)中的麻醉劑劑量按照0.2-0.5ml/20g體重腹腔注射麻醉小鼠。所述步驟(b)中的散瞳劑采用生理鹽水稀釋后的復(fù)方托吡卡胺制成。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單且費(fèi)用低廉，前置透鏡可使用眼科臨床使用的裂隙燈前置鏡，小鼠眼表的平凹透鏡可由粘彈劑制成的凹透鏡和普通蓋玻片構(gòu)成，無(wú)需為了獲得眼底圖像和OCT圖像需要在小鼠角膜表面放置不同屈光度的專用透鏡。2、本發(fā)明的成像范圍廣，該廣角光學(xué)成像系統(tǒng)使用OCT軟件中的6mm掃描寬度即可完成對(duì)小鼠全視網(wǎng)膜的斷層掃描。3、本發(fā)明的分辨率高，使用該廣角光學(xué)成像系統(tǒng)獲得的小鼠OCT圖像達(dá)到了臨床圖像的相同水平，可分辨出小鼠視網(wǎng)膜斷層十層以上，甚至可獲得比專用小鼠OCT儀更加清晰的圖像，所獲得OCT圖像具有更高的信噪比。4、本發(fā)明易于定位檢查，該廣角光學(xué)成像系統(tǒng)可同時(shí)獲得掃描激光眼底圖像和OCT斷層掃描圖像，同步的眼底和OCT圖像使得研究人員可以獲得小鼠視網(wǎng)膜任意部位的斷層圖像，只需要簡(jiǎn)單地用鼠標(biāo)拖動(dòng)掃描線的位置、定義激光掃描線的角度即可。5、本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單易行，可重復(fù)性好，結(jié)果準(zhǔn)確，不受外界環(huán)境干擾，可以獲得清晰的小鼠視網(wǎng)膜斷層圖像，大大提高了小鼠視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)評(píng)估的記錄效率，有效減少實(shí)驗(yàn)小鼠的數(shù)量，節(jié)省研究經(jīng)費(fèi)。


附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 附圖2為本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)采用屈光度為78D的前置透鏡所得圖像；
附圖3為本發(fā)明的光學(xué)成像系統(tǒng)采用屈光度為90D的前置透鏡所得的激光掃描眼底圖像和視網(wǎng)膜斷層圖像；
附圖4為本發(fā)明的檢查方法所得的小鼠視網(wǎng)膜斷層放大圖像。其中:I一OCT儀；2—前置透鏡；3—平凹透鏡；4一蓋玻片；5—凹透鏡；6—三維試驗(yàn)臺(tái)；7—小鼠眼球。GCL一神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層；IPL —內(nèi)叢狀層；INL —內(nèi)核層；0PL—外叢狀層；0NL—外核層；IS-0S—光感受器細(xì)胞內(nèi)外節(jié)層；RPE—視網(wǎng)膜色素上皮層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖1所示:一種用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)，包括OCT儀1，在OCT儀I的鏡頭前設(shè)置有前 置透鏡2，該前置透鏡2采用屈光度為78D-120D的凹透鏡，在前置透鏡2的前側(cè)設(shè)有平凹透鏡3，平凹透鏡3采用蓋玻片4和凹透鏡5組合構(gòu)成，蓋玻片5位于前置透鏡2和凹透鏡5之間，凹透鏡5采用柔性物質(zhì)制成，OCT儀1、前置透鏡2和平凹透鏡3構(gòu)成該廣角光學(xué)成像系統(tǒng)。另外廣角光學(xué)成像系統(tǒng)還包括一個(gè)固定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物并可以自由移動(dòng)的三維試驗(yàn)臺(tái)6，三維試驗(yàn)臺(tái)6位于平凹透鏡3的下側(cè)用于固定小鼠。一種采用所述的用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)的檢查方法，該檢查方法步驟為:(a)采用氯胺酮和甲苯噻嗪的混合溶液制成的麻醉劑按照0.2-0.5ml/20g體重腹腔注射麻醉小鼠，麻醉成功后將小鼠固定在三維實(shí)驗(yàn)臺(tái)6上；(b)然后采用生理鹽水稀釋后的復(fù)方托吡卡胺制成的散瞳劑散大小鼠瞳孔后將凹透鏡5覆蓋在小鼠眼球7表面，取蓋玻片4置于凹透鏡5上構(gòu)成位于小鼠眼球前表面的平凹透鏡3 ; (c)將前置透鏡2固定設(shè)置在OCT儀I的鏡頭前，調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)6使小鼠眼球位于前置透鏡2的正前方，并由遠(yuǎn)而近直到出現(xiàn)眼底圖像；(d)調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)6位置直至OCT儀I的顯示屏上出現(xiàn)較為清晰的掃描視網(wǎng)膜眼底圖像，再根據(jù)所需檢查的部位通過(guò)三維試驗(yàn)臺(tái)6微調(diào)小鼠眼球7的位置和OCT儀I的Z軸焦距，最終得到清晰的視網(wǎng)膜斷層圖像。另外為驗(yàn)證添加前置透鏡2等光學(xué)成像儀器后，OCT儀I所成的像是正像還是倒像，檢查前我們對(duì)小鼠行眼底激光，在其視盤(pán)顳上方形成一個(gè)激光斑。隨后用廣角光學(xué)成像系統(tǒng)對(duì)小鼠視網(wǎng)膜成像，所觀察到的激光斑位置仍在視盤(pán)顳上方，由此得出:通過(guò)該廣角光學(xué)成像系統(tǒng)所成圖像仍然是正像。實(shí)施例1
選用C57BL小鼠，檢查前注意檢查小鼠屈光介質(zhì)是否透明；同時(shí)采用臨床最常見(jiàn)的OCT儀I = Zeiss Cirrus HD-OCT 4000或400。取氯胺酮和甲苯噻嗪的混合溶液制成的麻醉劑按照0.3ml/20g體重腹腔注射麻醉小鼠，麻醉成功后將小鼠固定于一個(gè)可以三維移動(dòng)的三維實(shí)驗(yàn)臺(tái)6上，然后采用生理鹽水稀釋后的復(fù)方托吡卡胺制成的散瞳劑散大小鼠瞳孔后將凹透鏡5覆蓋在小鼠眼球7前表面，該凹透鏡5可采用醫(yī)用透明質(zhì)酸粘彈劑塑形而成，接著取蓋玻片4置于凹透鏡5上構(gòu)成位 于小鼠眼球前表面的平凹透鏡3，透明質(zhì)酸粘彈劑填充于蓋玻片4和檢查動(dòng)物的角膜弧形表面之間塑形而成凹透鏡5，覆蓋在透明質(zhì)酸粘彈劑制成的凹透鏡5表面的蓋玻片4不能縮放眼底圖像，僅僅起到塑造粘彈劑制成的凹透鏡5平面的作用；將一屈光度為78D的Volk前置透鏡2固定設(shè)置在OCT儀I的鏡頭上，調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)6使小鼠眼球位于前置透鏡2的正前方5cm左右，并由遠(yuǎn)而近直到出現(xiàn)眼底圖像；(d)調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)6位置直至OCT儀I的顯示屏上出現(xiàn)較為清晰的掃描視網(wǎng)膜眼底圖像，再根據(jù)所需檢查的部位通過(guò)三維試驗(yàn)臺(tái)6微調(diào)小鼠眼球7的位置和OCT儀I的Z軸焦距，最終得到清晰的視網(wǎng)膜斷層圖像(如圖2所示)。在上述過(guò)程中，由于小鼠的生理特點(diǎn)，眼部畸形發(fā)生率高，屈光介質(zhì)容易受藥物、壓力、缺水及環(huán)境等影響很快發(fā)生渾濁，所以實(shí)驗(yàn)前需檢查眼部情況，避免選用屈光間質(zhì)差的動(dòng)物以免影響結(jié)果；實(shí)驗(yàn)時(shí)需小心操作，一旦麻醉成功后即采用粘彈劑點(diǎn)眼加用蓋玻片4覆蓋，即可以組成一平凹透鏡3參與光學(xué)成像，又能減少小鼠眼部水分的蒸發(fā)，防止其屈光間質(zhì)渾濁。實(shí)施例2
選用C57BL小鼠，檢查前注意檢查小鼠屈光介質(zhì)是否透明；同時(shí)采用臨床最常見(jiàn)的OCT儀I = Zeiss Cirrus HD-OCT 4000或400。取氯胺酮和甲苯噻嗪的混合溶液制成的麻醉劑按照0.4ml/20g體重腹腔注射麻醉小鼠，麻醉成功后將小鼠固定于一個(gè)可以三維移動(dòng)的三維實(shí)驗(yàn)臺(tái)6上，然后采用生理鹽水稀釋后的復(fù)方托吡卡胺制成的散瞳劑散大小鼠瞳孔后將凹透鏡5覆蓋在小鼠眼球7前表面，該凹透鏡5可采用醫(yī)用透明質(zhì)酸粘彈劑塑形而成，接著取蓋玻片4置于凹透鏡5上構(gòu)成位于小鼠眼球前表面的平凹透鏡3，透明質(zhì)酸粘彈劑填充于蓋玻片4和檢查動(dòng)物的角膜弧形表面之間塑形而成凹透鏡5，覆蓋在透明質(zhì)酸粘彈劑制成的凹透鏡5表面的蓋玻片4不能縮放眼底圖像，僅僅起到塑造粘彈劑制成的凹透鏡5平面的作用；將一屈光度為90D的Volk Superfield NC前置透鏡2固定設(shè)置在OCT儀I的鏡頭上，調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)6使小鼠眼球位于前置透鏡2的正前方5cm左右，并由遠(yuǎn)而近直到出現(xiàn)眼底圖像；(d)調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)6位置直至OCT儀I的顯示屏上出現(xiàn)較為清晰的掃描視網(wǎng)膜眼底圖像，再根據(jù)所需檢查的部位通過(guò)三維試驗(yàn)臺(tái)6微調(diào)小鼠眼球7的位置和OCT儀I的Z軸焦距，最終得到清晰的視網(wǎng)膜斷層圖像(如圖3所示)。在上述過(guò)程中，由于小鼠的生理特點(diǎn)，眼部畸形發(fā)生率高，屈光介質(zhì)容易受藥物、壓力、缺水及環(huán)境等影響很快發(fā)生渾濁，所以實(shí)驗(yàn)前需檢查眼部情況，避免選用屈光間質(zhì)差的動(dòng)物以免影響結(jié)果；實(shí)驗(yàn)時(shí)需小心操作，一旦麻醉成功后即采用粘彈劑點(diǎn)眼加用蓋玻片4覆蓋，即可以組成一平凹透鏡3參與光學(xué)成像，又能減少小鼠眼部水分的蒸發(fā)，防止其屈光間質(zhì)渾濁。通過(guò)比較實(shí)施例1和實(shí)施例2所獲得的小鼠眼底成像中的效果，屈光度為78D的前置透鏡2所得圖像較小，對(duì)細(xì)節(jié)的分辨力也略低；屈光度為90D的前置透鏡2則可以較好地平衡圖像大小、檢 查范圍與成像清晰度之間的關(guān)系，同時(shí)眼底圖像和視網(wǎng)膜斷層圖像可以同時(shí)清晰顯示。附圖4即為本發(fā)明的檢查方法所得的小鼠視網(wǎng)膜斷層放大圖像，該放大圖像可以清晰的看到小鼠活體視網(wǎng)膜的各個(gè)層次，其中GCL指的是神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層、IPL指的是內(nèi)叢狀層；INL指的是內(nèi)核層；0PL指的是外叢狀層；0NL指的是外核層；IS_0S指的是光感受器細(xì)胞內(nèi)外節(jié)連接；RPE指的是視網(wǎng)膜色素上皮層。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單易行，可重復(fù)性好，具有成像范圍廣、分辨率高、易于定位、結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，不受任何外界環(huán)境干擾，可以獲得清晰的小鼠視網(wǎng)膜斷層圖像，大大提高了小鼠視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)評(píng)估的記錄效率。使用小鼠視網(wǎng)膜光學(xué)相干斷層掃描檢查中的廣角眼底光學(xué)成像系統(tǒng)能夠同時(shí)、很好地采集小鼠的眼底圖像和視網(wǎng)膜斷層圖像，實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定，大大提高了小鼠視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)評(píng)估的記錄效率，對(duì)研究眼科疾病動(dòng)物模型的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)有重要作用，適宜推廣使用。以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)；本發(fā)明未涉及的技術(shù)均可通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)，包括OCT儀(1)，其特征在于所述OCT儀(I)的鏡頭前設(shè)置有前置透鏡(2)，該前置透鏡(2)的前側(cè)設(shè)有平凹透鏡(3)，OCT儀(I)、前置透鏡(2)和平凹透鏡(3)構(gòu)成該廣角光學(xué)成像系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于所述的平凹透鏡(3)采用蓋玻片(4)和凹透鏡(5)組合構(gòu)成，蓋玻片(4)位于前置透鏡(2)和凹透鏡(5)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于所述的凹透鏡(5)采用柔性物質(zhì)制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于所述的前置透鏡(2)采用屈光度為78D-120D的凹透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)，其特征在于所述的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)還包括一個(gè)固定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的三維試驗(yàn)臺(tái)(6)，三維試驗(yàn)臺(tái)(6)位于平凹透鏡(3)的下側(cè)。
6.一種采用根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)的檢查方法，其特征在于所述的檢查方法步驟為: Ca)采用麻醉劑麻醉小鼠， 麻醉成功后將小鼠固定在三維實(shí)驗(yàn)臺(tái)(6)上； (b)采用散瞳劑散大小鼠瞳孔后將凹透鏡(5)覆蓋在小鼠眼球表面，取蓋玻片(4)置于凹透鏡(5)上構(gòu)成位于小鼠眼球前表面的平凹透鏡(3); (c)將前置透鏡(2)固定設(shè)置在OCT儀(I)的鏡頭上，調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)(6)使小鼠眼球位于前置透鏡(2)的正前方，并由遠(yuǎn)而近直到出現(xiàn)眼底圖像； Cd)調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)(6)位置直至OCT儀(I)的顯示屏上出現(xiàn)較為清晰的掃描視網(wǎng)膜眼底圖像，再根據(jù)所需檢查的部位通過(guò)三維試驗(yàn)臺(tái)(6)微調(diào)小鼠眼球的位置和OCT儀(I)的Z軸焦距，最終得到清晰的視網(wǎng)膜斷層圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢查方法，其特征在于所述步驟(a)中的麻醉劑采用氯胺酮和甲苯噻嗪的混合溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢查方法，其特征在于所述步驟(a)中的麻醉劑劑量按照0.2-0.5ml/20g體重腹腔注射麻醉小鼠。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢查方法，其特征在于所述步驟(b)中的散瞳劑采用生理鹽水稀釋后的復(fù)方托吡卡胺制成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于小鼠視網(wǎng)膜OCT檢查的廣角光學(xué)成像系統(tǒng)，包括OCT儀(1)和其鏡頭前設(shè)置的前置透鏡(2)，該前置透鏡(2)的前側(cè)設(shè)有平凹透鏡(3)。采用上述廣角光學(xué)成像系統(tǒng)的檢查方法步驟為將麻醉后的小鼠固定在三維實(shí)驗(yàn)臺(tái)(6)上；接著散大小鼠瞳孔后將平凹透鏡(3)中的凹透鏡(5)覆蓋在小鼠眼球表面；然后將前置透鏡(2)固定設(shè)置在OCT儀(1)的鏡頭上，調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)(6)使小鼠眼球位于前置透鏡(2)的正前方，并由遠(yuǎn)而近直到出現(xiàn)眼底圖像；最后通過(guò)調(diào)整三維試驗(yàn)臺(tái)(6)和OCT儀(1)的Z軸焦距，得到清晰的視網(wǎng)膜斷層圖像。本發(fā)明具有簡(jiǎn)單易行、成像范圍廣、分辨率高且易于定位的特點(diǎn)，適宜推廣使用。
文檔編號(hào)A61B3/14GK103211576SQ201310138879
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者劉慶淮, 袁松濤, 宋清露, 夏鑫, 聶橋, 孫杏紅 申請(qǐng)人:江蘇省人民醫(yī)院