一種眼底掃描成像裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種眼底掃描成像裝置，用于醫(yī)學(xué)上對人眼眼底檢查，通過共焦掃描技術(shù)獲得人眼眼底圖像，以判斷眼底病理和病灶。該眼底掃描成像裝置采用激光作為照明光源，掃描振鏡實現(xiàn)對人眼眼底二維掃描，高靈敏度光電二極管探測人眼眼底返回光信號，采集的信號經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換和圖像重構(gòu)，能獲得大視場高分辨率眼底視網(wǎng)膜視頻圖像。該眼底掃描成像裝置采用單一振鏡代替?zhèn)鹘y(tǒng)正交雙振鏡模塊，以低的振鏡掃描頻率得到高幀頻視頻圖像輸出；用單探測器，通過電機(jī)切換濾光片，實現(xiàn)FFA，ICGA熒光造影功能；通過對圖像采集時序的同步控制可用兩種不同波長光源的視網(wǎng)膜圖像并合成偽彩圖像，并能同時實現(xiàn)視頻與拍照兩種功能。
【專利說明】一種眼底掃描成像裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種眼底掃描成像裝置，特別涉及一種基于激光共焦原理的大視場激光掃描眼底成像儀，用激光作為照明光源，在光電探測器前方放置針孔實現(xiàn)與光源和人眼視網(wǎng)膜的共焦點(diǎn)對點(diǎn)成像，由掃描振鏡對視網(wǎng)膜進(jìn)行逐點(diǎn)二維光學(xué)掃描，取得的信號經(jīng)過采集和處理，重構(gòu)出實時、高分辨率的人眼視網(wǎng)膜掃描圖像并通過顯示器以視頻形式輸出。
【背景技術(shù)】
[0002]共焦顯微技術(shù)在1957年由Marvin Minsky提出，并在1987年由BIO-RAD公司推出了第一臺商業(yè)化的共聚焦顯微鏡。發(fā)展至今，共焦顯微技術(shù)已經(jīng)廣泛用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。共焦成像是利用逐點(diǎn)照明和空間針孔調(diào)制來去除樣品焦點(diǎn)前后散射光的光學(xué)方法，相對于傳統(tǒng)光學(xué)成像方法而言，可以突破傳統(tǒng)的光學(xué)衍射極限，極大地提高光學(xué)分辨率和視覺對t 匕 。
[0003]眼底照相是眼科中廣泛應(yīng)用的一項診斷項目，眼底的血管是人體唯一可通過體表直接觀察到的血管。眼底視神經(jīng)，視網(wǎng)膜及其血管的改變不僅對眼睛本身疾病的診斷和治療提供極大幫助，而且對腦梗塞、腦溢血、腦動脈硬化、腦腫瘤、糖尿病、腎病、高血壓的診斷和治療有極大的指導(dǎo)意義。
[0004]眼底血管造影是20世紀(jì)60年代興起的眼科檢查手段。將熒光素鈉或吲哚青綠等造影劑由前臂靜脈快速注入，當(dāng)造影劑隨著血液循環(huán)進(jìn)入眼底血管時，通過眼底相機(jī)或掃描儀拍攝眼底血管內(nèi)造影劑受激發(fā)射出的熒光形態(tài)，為諸多眼底病的診斷、醫(yī)治和預(yù)后評估做出參照。
[0005]傳統(tǒng)的眼底相機(jī)采用感光膠片或CXD / CMOS作為圖像采集介質(zhì)，但人眼視網(wǎng)膜的反射率很低，CCD / CMOS探測靈敏`度較低，必須配合瞬時高亮度閃光照明，令病人產(chǎn)生眩目的感覺。眼底熒光造影又特別講究動態(tài)過程，相機(jī)只能不斷地單幅拍照，更給病人帶來比較強(qiáng)烈的不適。眼底掃描儀是利用PMT、APD等高靈敏度感光元件作為接收器件，特別適合用于微弱光信號探測，可以在低光照下動態(tài)、實時地把眼底圖像輸出為視頻信號。
[0006]專利號為EP1698273A1的發(fā)明公開了一種由一個多邊形掃描鏡和一個掃描振鏡組成二維掃描系統(tǒng)，由球面反射鏡構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)主體的共焦眼底掃描儀。由于光學(xué)系統(tǒng)主體均為反射式設(shè)計，球面反射鏡原理上不可以校正大視場像差，故該發(fā)明不適用于大視場的產(chǎn)品。
[0007]專利號為US005430509A的發(fā)明公開了一種在三個正交方向分別掃描的共焦式眼底激光掃描儀，該發(fā)明利用高頻率的聲光偏轉(zhuǎn)器或電光偏轉(zhuǎn)器作為第一掃描器件，以獲得HDTV格式的視頻輸出。但聲光、電光偏轉(zhuǎn)器價格十分昂貴，并不適于一般的商業(yè)用途。此外，該發(fā)明也完全采用了球面反射鏡作為光學(xué)系統(tǒng)主體，同樣不適用于大視場成像。
[0008]專利號為US20090009715A的發(fā)明公開了一種共聚焦彩色檢眼鏡。該專利采用了鹵素?zé)艋騆ED等非相干線光源，配合線陣接收器件，使用了單振鏡在垂直于線陣器件的方向上進(jìn)行逐行掃描，以獲得整個眼底的圖像，但這種技術(shù)與激光共焦技術(shù)相比，圖像的分辨率明顯降低。
[0009]專利號為CN94194847.1的發(fā)明公開了一種眼底光學(xué)掃描裝置，具有單一的紅外掃描光源，一個旋轉(zhuǎn)掃描盤將多焦點(diǎn)定位透鏡、光學(xué)掃描器、角度位置編碼器連成一體，完成對焦和掃描功能。這種裝置在對焦和掃描的實現(xiàn)方式上與本發(fā)明有顯著區(qū)別，光學(xué)原理上使用傳統(tǒng)的光學(xué)成像原理，與本發(fā)明采用的共焦原理不同。
[0010]專利號為CN100479738C的發(fā)明公開了一種具有視力矯正透鏡的光學(xué)眼底相機(jī)。該發(fā)明用鹵素?zé)糇鳛檎彰鞴庠矗珻⑶作為像敏感器件，結(jié)構(gòu)上增加了視力矯正透鏡以矯正深度近視、遠(yuǎn)視(±20D)，其光學(xué)原理是傳統(tǒng)的照相原理，不同于本發(fā)明的共焦掃描原理，整臺儀器體積大，光學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝調(diào)難度高。
[0011]本發(fā)明提出了一種眼底掃描成像裝置，光學(xué)系統(tǒng)主體采用折射鏡頭設(shè)計，用于校正大視場像差，同時利用激光共焦技術(shù)獲得高對比度，高分辨率的圖像信號，利用單振鏡實現(xiàn)對眼底的二維光學(xué)掃描，結(jié)合相應(yīng)的信號和圖像處理算法，最終以視頻圖像輸出。具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、在同一臺機(jī)器上迅速實現(xiàn)不同功能切換的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的技術(shù)解決問題:
[0013]本發(fā)明提出了一種眼底掃描成像裝置，主要解決的問題有:
[0014]I)整機(jī)便攜、小型化，機(jī)械運(yùn)動部分人性化、易操作；
[0015]2)圖像處理系統(tǒng)能夠以低的振鏡掃描頻率得到高幀頻視頻圖像輸出；
[0016]3)用單探測器，通`過電機(jī)切換濾光片，實現(xiàn)FFA，ICGA熒光造影功能；
[0017]4)通過對圖像采集時序的同步控制可用兩種不同波長光源的視網(wǎng)膜圖像合并成偽彩圖像；
[0018]5)同時實現(xiàn)視頻與拍照兩個功能；
[0019]6)采用單振鏡代替?zhèn)鹘y(tǒng)正交雙振鏡模塊，消除了雙振鏡的偏心誤差，節(jié)省了系統(tǒng)空間，更易于控制。
[0020]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:
[0021]一種眼底掃描成像裝置，包括機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)，激光共焦掃描成像光學(xué)系統(tǒng)和信號采集處理系統(tǒng)。所述機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)包括主體外殼，運(yùn)動底座，控制手柄，顎托；主體外殼是系統(tǒng)核心元器件的機(jī)械支撐，運(yùn)動底座用于移動光學(xué)系統(tǒng)瞄準(zhǔn)被測人眼，控制手柄為操作者提供對焦，拍照等功能，顎托用于承托并固定被測者頭部。所述激光共焦掃描成像光學(xué)系統(tǒng)包括激光光源組件，掃描組件，望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，共焦成像探測組件；從光源發(fā)出的激光經(jīng)過準(zhǔn)直、合束進(jìn)入掃描光路組件進(jìn)行二維光學(xué)掃描，掃描光束通過望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)后進(jìn)入人眼，在視網(wǎng)膜上會聚成一個照明光點(diǎn)，該光點(diǎn)在視網(wǎng)膜表面的反射光再經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡和掃描組件原路返回光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)過分光鏡進(jìn)入共焦成像探測組件。所述信號采集處理系統(tǒng)包括放大器及A / D轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)寄存器，地址計數(shù)器，控制及時鐘信號發(fā)生器，同步信號源，振鏡驅(qū)動模塊；從光電二極管輸出的電壓信號經(jīng)過放大和A / D轉(zhuǎn)換被緩存在數(shù)據(jù)寄存器中，不同時刻采集到的數(shù)據(jù)信息對應(yīng)振鏡的不同位置，相應(yīng)地對應(yīng)一幀圖像中不同的像素；地址計數(shù)器記錄所采集數(shù)據(jù)對應(yīng)的像素位置；數(shù)據(jù)寄存器與地址計數(shù)器的讀寫時間和振鏡的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)均由同步信號進(jìn)行同步，用于視網(wǎng)膜圖像重構(gòu)。[0022]本發(fā)明的原理:
[0023]本發(fā)明的主要原理包括共聚焦光學(xué)成像理論和熒光成像技術(shù)。
[0024]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點(diǎn):
[0025]本裝置中選用了兩種不同波長的激光器，在圖像采集時，可以通過時序控制，在相鄰兩幀內(nèi)分別點(diǎn)亮兩支激光器以獲取兩種不同顏色光照明的眼底圖像，再經(jīng)過相應(yīng)圖像處理算法對連續(xù)兩幀圖像匹配并迭加，能夠獲得視網(wǎng)膜的偽彩圖像。
[0026]在探測器前插入濾光片模組，通過電機(jī)控制濾光片切換可以實現(xiàn)FFA、ICGA熒光造影功能并快速切換。
[0027]為了用低振鏡頻率獲得高幀頻的視頻，在圖像的掃描算法上做出優(yōu)化，將掃描鏡每一次振動的去程和回程都用于數(shù)據(jù)采集。即橫向往復(fù)一個周期取得兩行像素，縱向往復(fù)一個周期取得兩幀圖像，以此實現(xiàn)在振鏡頻率不改變的情況下，輸出幀頻倍頻的目的。
[0028]在軟件應(yīng)用上，本裝置將視頻實時輸出與傳統(tǒng)的拍照功能相結(jié)合。在一般的對焦、眼底觀察時，顯示器實時地輸出視網(wǎng)膜的掃描視頻，并提供錄制功能。當(dāng)取得了滿意的圖像并需要為患者打印病例報告時，操作者按下控制手柄上的拍照按鍵，系統(tǒng)則保存當(dāng)前時刻的圖像作為照片記錄在病例中。
[0029]為了實現(xiàn)整機(jī)的便攜、小型化，本裝置在系統(tǒng)設(shè)計中特別對光源、光學(xué)系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)做了小型化設(shè)計，令其在體積、重量、功耗上較傳統(tǒng)的眼底相機(jī)和眼底掃描儀大為降低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是眼底掃描成像裝置的`外形結(jié)構(gòu)圖
[0031]圖2是眼底掃描成像裝置的系統(tǒng)原理示意圖
[0032]圖3是激光模組原理結(jié)構(gòu)示意圖
[0033]圖4是信號采集處理系統(tǒng)原理框圖
【具體實施方式】
[0034]本發(fā)明中眼底掃描成像裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括主體外殼15，運(yùn)動底座16，控制手柄17，顎托18，信號輸出接口 19以及外部顯示設(shè)備14，眼底掃描成像裝置外形結(jié)構(gòu)圖如圖1。
[0035]主體外殼15中包含所述眼底成像裝置中的光學(xué)系統(tǒng)以及信號采集處理電路。顎托17用于支撐和固定被測者頭部，當(dāng)被測者將頭部放在顎托上時，眼睛應(yīng)當(dāng)與目鏡7處于同一高度。運(yùn)動底座16為主體外殼15提供三維運(yùn)動的支撐和調(diào)節(jié)。操作者通過移動主體15使其對準(zhǔn)被測人眼，操作者通過控制手柄17完成對焦及拍照的功能。所述眼底成像裝置與外部顯示器14通過信號輸出接口 19連接。系統(tǒng)工作時，一束激光光束從接目鏡7出射，操作者通過控制手柄17調(diào)整主體15的位置并調(diào)整對焦，直到在顯示器14上觀察到人眼眼底的清晰圖像。
[0036]圖2所示為本發(fā)明中眼底掃描成像裝置的系統(tǒng)原理圖，包括激光光源組件，掃描組件，共焦成像探測組件，望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，信號采集處理系統(tǒng)和顯示器。激光光源組件包括激光光源I，準(zhǔn)直器2和二向色鏡3.激光光源可以是激光二極管，He-Ne激光器，Ar+激光器，SLD等任何一種及任一波長的可見光或近紅外激光。一個光源模組中可以包括一支或多支不同波長的激光光源?？梢愿鶕?jù)不同的應(yīng)用需求選擇相應(yīng)波長的激光器完成所需的拍攝功能。例如，選擇一支520nm的綠色激光器和一支650nm的紅色激光器分別對人眼視網(wǎng)膜成像后可以合成偽彩圖。若選用一支488nm的激光，配合適當(dāng)?shù)臑V光片則可以用于激發(fā)熒光素鈉等造影劑實現(xiàn)眼底血管熒光造影(FFA)。808nm的激光則可以用于激發(fā)吲哚青綠實現(xiàn)吲哚青綠血管造影(ICGA)。圖3表示了兩支及多支激光合束的情況，應(yīng)用上選擇多個不同的激光可以在同一臺儀器上完成更多不同功能。
[0037]如圖3所示，激光光源I發(fā)出某種波長的激光，經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡2成為一束準(zhǔn)直平行光出射。二向色鏡2是對一種波長的光具有高透射率，對另一種波長的光具有高反射率的平面鏡，兩束準(zhǔn)直的激光由二向色鏡2實現(xiàn)合束。
[0038]經(jīng)過準(zhǔn)直合束之后的激光光束經(jīng)過分光鏡4，其中透射的能量進(jìn)入掃描組件。所述掃描組件包括但不僅限于一種微型二維掃描鏡5。
[0039]所述微型二維掃描鏡5可在一個有特殊結(jié)構(gòu)的振鏡上同時實現(xiàn)兩個正交維度的振動，與傳統(tǒng)的諧振型振鏡相比具有體積小，驅(qū)動簡單，掃描頻率高，轉(zhuǎn)動角度大等優(yōu)點(diǎn)。采用微型二維掃描鏡一方面能有效地減小掃描系統(tǒng)的體積，同時，在掃描過程中人眼瞳孔與掃描鏡出窗相對于望遠(yuǎn)系統(tǒng)精準(zhǔn)共軛，能有效地克服在多振鏡系統(tǒng)中由于振鏡之間的物理間距造成軸外掃描光束相對于望遠(yuǎn)鏡光軸偏心而產(chǎn)生的像質(zhì)下降。
[0040]經(jīng)過掃描組件的激光光束形成錐形的掃描區(qū)域進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)由靠近掃描模組的掃描物鏡6和靠近人眼的接目鏡7組成。因為人眼視網(wǎng)膜有一定的曲率半徑，且本身具有比較大的像差，因此望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)的設(shè)計需要充分考慮人眼視網(wǎng)膜的弧度和人眼像差對像質(zhì)帶來的影響，望遠(yuǎn)系統(tǒng)的設(shè)計配合了目前獲得廣泛認(rèn)可的大視場人眼光學(xué)模型進(jìn)行像差校正。為了對非正常眼做出補(bǔ)償，目鏡7需要沿光軸方向與其他部件做相對運(yùn)動，實現(xiàn)對近視眼或遠(yuǎn)視眼的屈光補(bǔ)償。實際操作中，操作者通過控制手柄令馬達(dá)帶動目鏡沿著光軸做軸向運(yùn)動來完成對焦。
[0041]當(dāng)準(zhǔn)直激光光束經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)后，仍為一束準(zhǔn)直激光。微型二維掃描鏡5置于掃描物鏡6的后焦平面位置，進(jìn)入望`遠(yuǎn)系統(tǒng)的錐形掃描范圍內(nèi)的光束都會通過接目鏡7的前焦點(diǎn)，即光學(xué)系統(tǒng)的出瞳。光學(xué)系統(tǒng)的出瞳應(yīng)為人眼瞳孔的位置。從望遠(yuǎn)系統(tǒng)出射的準(zhǔn)直光束經(jīng)過人眼8的折射后會聚在視網(wǎng)膜上，形成一個照明光點(diǎn)。照明點(diǎn)在視網(wǎng)膜上的反射光有一部分能量沿著照明光束的路徑原路返回，經(jīng)過望遠(yuǎn)系統(tǒng)和掃描模組后再經(jīng)過分光鏡4，反射的能量進(jìn)入共焦成像探測組件。因為激光是一種高能量光源，對人眼可能造成傷害，因此進(jìn)入人眼的激光能量必須嚴(yán)格控制，人眼視網(wǎng)膜對光的反射率極低，因此回到光路中的反射信號是極其微弱的，這部分能量經(jīng)過分光鏡還會有一部分發(fā)生透射損失，為了提高進(jìn)入探測器中的能量的比例，分光鏡4的反射透射比應(yīng)大于I。
[0042]所述的共焦成像探測組件由成像透鏡9，濾光片10，針孔11和探測器12構(gòu)成。針孔14應(yīng)精確放置于成像透鏡9的后焦點(diǎn)處，與人眼視網(wǎng)膜相對光學(xué)系統(tǒng)成共軛位置，與照明光點(diǎn)共焦。若會聚在視網(wǎng)膜上的激光光點(diǎn)直徑為20um，由于眼底組織的散射效應(yīng)，到針孔處的共軛光斑直徑會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個值。所以針孔的直徑不可以過小，否則有效信號不能完全進(jìn)入針孔；而過大的針孔直徑會導(dǎo)致共焦位置前后過多的雜散光信號進(jìn)入探測器，降低圖像信噪比和分辨率。選取合適的針孔直徑，可以取得好的信噪比，同時為觀察視網(wǎng)膜的動靜脈血管提供足夠的分辨率。[0043]為了實現(xiàn)血管熒光造影功能，一組被電機(jī)控制可切換的濾光片置于針孔之前。如圖2所示，采用488nm和808nm的激光做FFA和ICGA熒光造影成像，其中IOb為FFA帶通濾光片，當(dāng)IOb位于光路中時，488nm的激光信號被阻止，血管內(nèi)的造影劑接受488nm的光激發(fā)輻射出更大波長的熒光則可以通過濾光片而被探測器探測，得到FFA圖像。IOc為ICGA帶通濾光片，把IOc切入光路中時，808nm的激光被阻止，而受激ICGA熒光可以通過濾光片，得到ICGA圖像。IOa空置，在不需要做熒光造影時將其切換進(jìn)光路中，488nm和808nm的光都可以進(jìn)入探測器，此時可以通過信號處理系統(tǒng)對光源進(jìn)行時序控制，在連續(xù)兩幀成像中488nm和808nm的激光器輪流點(diǎn)亮,分別得到488nm和808nm經(jīng)過眼底反射光的圖像,再經(jīng)過圖像處理即可得到視網(wǎng)膜的偽彩圖像。本裝置的實際應(yīng)用中，可以根據(jù)用戶的不同需求選擇相應(yīng)的光源和濾光片加入光路。實現(xiàn)在一臺儀器中用單探測器獲得偽彩、FFA和ICGA等功能。
[0044]所述探測器12可以是一種光電轉(zhuǎn)換器件，例如光電倍增管(PMT)或雪崩光電二極管(APD)。探測器將收集到的攜帶圖像信息的光信號轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出到信號處理系統(tǒng)13。
[0045]圖4是所述信號采集處理系統(tǒng)13的原理框圖。從探測器12輸出的電壓信號經(jīng)過放大器和A / D轉(zhuǎn)換模塊20，成為數(shù)字信號存儲到數(shù)據(jù)寄存器21中，數(shù)據(jù)寄存器在控制信號發(fā)生器24和時鐘信號發(fā)生器25的控制下將A / D轉(zhuǎn)換模塊20輸出的數(shù)字信號逐點(diǎn)讀入，每一次讀入的數(shù)據(jù)表示了一幀圖像上某一個像素點(diǎn)的圖像信息，每次讀入所對應(yīng)的像素位置存在地址計數(shù)器22中。
[0046]振鏡驅(qū)動模組26驅(qū)動微型二維掃描鏡5在兩個正交方向快速振動。所述微型二維掃描鏡5在橫向做一次往復(fù)運(yùn)動相當(dāng)于在視網(wǎng)膜上進(jìn)行了一次行掃描,每完成一次橫向振動，振鏡5在縱向轉(zhuǎn)動一個小角度,對應(yīng)視網(wǎng)膜上的掃描光點(diǎn)在縱向產(chǎn)生一個像素的偏移，橫向繼續(xù)進(jìn)行下一行的行掃描。當(dāng)振鏡在縱向振動一次，則完成一幀完整圖像的掃描。數(shù)據(jù)寄存器21和地址計數(shù)器22同步完成每個像素數(shù)據(jù)的逐點(diǎn)讀入和位置存儲。當(dāng)一幀圖像數(shù)據(jù)記錄完成后讀出到D / A轉(zhuǎn)換器和放大器模塊27轉(zhuǎn)換為模擬信號并輸出到顯示器實現(xiàn)實時的視頻信號顯示。
[0047]本發(fā)明通過優(yōu)化圖像采集方式，能夠以較低的振鏡頻率獲得雙倍幀頻的視頻輸出。在傳統(tǒng)的正交雙振鏡掃描模塊中，橫向振鏡往復(fù)運(yùn)動一個周期只有去程的時間是采集圖像的時間，即橫向振鏡振動一個周期完成一行像素的采集，縱向振動一個周期完成一幀圖像的采集。這種采集方式的缺點(diǎn)是占空比小，在同樣的振動頻率下幀頻較少，但圖像重構(gòu)算法簡單。以8kHz的橫向振鏡頻率為例，采集像素數(shù)為640x480的圖像，單幀圖像的采集時間需要66.7ms，能輸出每秒15幀的視頻。本發(fā)明的圖像采集方法是充分利用了微型二維掃描鏡的雙向掃描，其圖像重構(gòu)算法較為復(fù)雜，每一幀奇數(shù)行與偶數(shù)行的讀入順序相反，且奇數(shù)幀與偶數(shù)幀圖像翻轉(zhuǎn)，所以奇數(shù)幀從上到下掃描一幅圖像，偶數(shù)幀則是從下往上掃描一幅圖像。同樣使用8KHz的橫向頻率,單幀圖像的采集時間30ms,輸出幀頻可達(dá)33幀每秒。
[0048]值得注意 的是，在臨床應(yīng)用上，本裝置在輸出掃描視頻的同時可以完成拍照功能。醫(yī)生操作儀器對準(zhǔn)患者眼睛并完成對焦的過程均由顯示器實時輸出，獲得清晰的成像效果后，按下控制手柄17上的快門按鍵，信號處理系統(tǒng)會實時保存當(dāng)前的圖像作為照片并可以作為病例報告打印出來，通過上述的辦法就能得到高分辨的人眼眼底圖像，供醫(yī)生判斷眼底病病理和病灶。
[0049]需要說明的是，本發(fā)明的較佳方案公布如上，但其并不僅限于說明書和實施方式中所列運(yùn)用。它完全可以被用于本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可以很容易的實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里所描述的`圖例。
【權(quán)利要求】
1.一種眼底掃描成像裝置，包括機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)，激光共焦掃描成像光學(xué)系統(tǒng)和信號采集處理系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底掃描成像裝置，其特征在于所述機(jī)械運(yùn)動系統(tǒng)包括主體外殼，運(yùn)動底座，控制手柄，顎托；主體外殼作為系統(tǒng)核心元器件的機(jī)械支撐，運(yùn)動底座用于移動光學(xué)系統(tǒng)瞄準(zhǔn)被測人眼，控制手柄為操作者提供對焦，拍照等功能，顎托用于承托并固定被測者頭部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底掃描成像裝置，其特征在于所述激光共焦掃描成像光學(xué)系統(tǒng)包括激光光源組件，掃描組件，望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)，共焦成像探測組件；從光源發(fā)出的激光經(jīng)過準(zhǔn)直、合束并進(jìn)入掃描光路組件進(jìn)行二維光學(xué)掃描，掃描光束通過望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)后進(jìn)入人目艮，在視網(wǎng)膜上會聚成一個照明光點(diǎn)，該光點(diǎn)在視網(wǎng)膜表面的反射光再經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡和掃描組件原路返回光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)過分光鏡進(jìn)入共焦成像探測組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光共焦掃描成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述激光光源組件包括一個或多個激光光源及二向色鏡，從光源發(fā)出的激光經(jīng)過準(zhǔn)直鏡進(jìn)行準(zhǔn)直，再通過二向色鏡實現(xiàn)多個光源的合束。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光共焦掃描成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述掃描組件是一種微型二維掃描鏡，在一個有特殊結(jié)構(gòu)的振鏡上同時實現(xiàn)兩個正交維度的振動；所述振鏡一方面有效地減小了掃描系統(tǒng)的體積，尤其重要的是實現(xiàn)了人眼瞳孔與振鏡反光面相對于望遠(yuǎn)系統(tǒng)準(zhǔn)確共軛，從而有效地避免了在多振鏡系統(tǒng)中由于振鏡的物理間距產(chǎn)生的軸外掃描光束相對于望遠(yuǎn)鏡光軸偏心帶來的偏心像差。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光共焦掃描成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)包括掃描物鏡和靠近人眼的接目鏡，所述目鏡與掃描鏡可以沿光軸方向做相對運(yùn)動，用以消除近視眼和遠(yuǎn)視眼的屈光 誤差，以取得清晰的眼底照片，調(diào)焦范圍達(dá)到±10D。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光共焦掃描成像光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于:所述共焦成像探測組件包括成像透鏡、濾光片組、針孔和探測器；所述針孔應(yīng)該精確放置于所述成像透鏡的后焦點(diǎn)處，與視網(wǎng)膜相對整個激光共焦掃描成像光學(xué)系統(tǒng)共軛，所述針孔直徑小于500um ；所述濾光片組置于所述針孔之前，由電機(jī)驅(qū)動可以自由切換，選擇不同波長成像，以實現(xiàn)血管熒光造影及其它功能；所述探測器為高靈敏度光電二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼底掃描成像裝置，其特征在于所述信號采集處理系統(tǒng)包括放大器及A / D轉(zhuǎn)換模塊，數(shù)據(jù)寄存器，地址計數(shù)器，控制信號發(fā)生器，時鐘信號發(fā)生器，同步信號源及振鏡驅(qū)動模組；從光電二極管輸出的電壓信號經(jīng)過放大器和A / D轉(zhuǎn)換被緩存在數(shù)據(jù)寄存器中，不同時刻采集到的數(shù)據(jù)信息對應(yīng)振鏡的不同位置，相應(yīng)地對應(yīng)一幀圖像中不同的像素；地址計數(shù)器記錄所采集數(shù)據(jù)對應(yīng)的像素位置；數(shù)據(jù)寄存器與地址計數(shù)器的讀寫時間和振鏡的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)均由同步信號進(jìn)行同步，用于視網(wǎng)膜圖像重構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的信號采集處理系統(tǒng)，其特征在于優(yōu)化圖像重構(gòu)算法，即同時采集掃描往復(fù)兩條光路的信號，實現(xiàn)實時圖像倍頻輸出。
【文檔編號】A61B3/14GK103750814SQ201310751969
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】李研, 張銳進(jìn), 李超宏 申請人:蘇州微清醫(yī)療器械有限公司