使用光學(xué)相干層析成像的外科顯微鏡以及有關(guān)系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例提供用于與顯微鏡集成的光學(xué)相干層析成像（OCT）系統(tǒng)。所述OCT系統(tǒng)包括：樣本臂，耦合到顯微鏡的成像路徑。所述樣本臂包括：輸入波束變焦組裝，輸入波束變焦組裝包括至少兩個可移動透鏡，至少兩個可移動透鏡被配置為針對OCT信號波束提供形狀控制；掃描組裝，包括至少一個掃描鏡，并且被配置用于所述OCT信號波束的遠心掃描；以及波束擴展器，被配置為：設(shè)置在所述顯微鏡物鏡上入射的OCT信號波束直徑。所述形狀控制包括針對所成像的OCT波束的數(shù)值孔徑和聚焦位置的可分離控制。
【專利說明】使用光學(xué)相干層析成像的外科顯微鏡以及有關(guān)系統(tǒng)和方法
[0001] 優(yōu)先權(quán)要求 本申請要求來自2012年4月5日提交的美國臨時申請No.61/620, 645 (律師簽號 No. 9526-42PR)的優(yōu)先權(quán)，其公開被在如其整體中闡述的那樣通過引用而合并于此。
[0002] 政府支持的聲明 本發(fā)明部分地由國家健康機構(gòu)國家眼科機構(gòu)在批準(zhǔn)申請ID R44EY018021-03下受政府 支持而被資助。美國政府具有本發(fā)明構(gòu)思的特定權(quán)利。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本發(fā)明構(gòu)思涉及外科顯微鏡，并且更特別地，涉及使用光學(xué)相干層析成像（OCT)的 眼科外科顯微鏡。

【背景技術(shù)】
[0004] 外科顯微鏡將操作視野的放大查看提供給外科醫(yī)生。常見地，眼科外科顯微鏡是 具有用于外科醫(yī)生的雙目查看端口的立體變焦顯微鏡，并且頻繁地使一個或兩個觀測者查 看端口對于外科醫(yī)生成九十度(左邊和右邊)。顯微鏡的物鏡與患者眼睛的表面之間的工作 距離可以在從大約IOOmm到大約200mm的范圍。在為外科醫(yī)生的手動工作提供適合的訪問 視野的該工作距離處，患者眼睛內(nèi)的查看視野可能十分有限。十分常見的是使用中間透鏡 (諸如Oculus Optikgerat的雙目間接眼科顯微鏡（BIOM))以對于外科醫(yī)生修正放大倍率和 查看視野。這種中間透鏡被安裝到顯微鏡頭的下方臺架，并且包括機械部件以調(diào)整焦點并 且將透鏡翻轉(zhuǎn)進入以及退出顯微鏡的查看視野。
[0005] 其它照射或成像設(shè)備也可以用在外科領(lǐng)域中。理想地，所有照射和成像源將被直 接同軸集成到操作顯微鏡的光路及其之內(nèi)，而不影響用于外科醫(yī)生、觀測者和麻醉師等的 操作視野。仍然想要利用已經(jīng)集成到良好運轉(zhuǎn)的操作顯微鏡的機械控制和屬性來為緊密 耦合到外科視野的成像和其它附件提供容易操控的安裝，而不使操作顯微鏡的視覺屬性劣 化。
[0006] 特定的興趣情況是光學(xué)相干層析成像（OCT)成像合并到外科可視化實踐中。OCT 提供眼組織微結(jié)構(gòu)的高分辨率成像，并且示出把將會改進治療結(jié)果的信息提供給外科醫(yī)生 的很大前景，并且通過減少風(fēng)險并減少重復(fù)工作而減少了外科的總經(jīng)濟負擔(dān)。
[0007] 現(xiàn)在將討論常規(guī)的頻域OCT (FDOCT)系統(tǒng)以提供與這些系統(tǒng)有關(guān)的一些背景。首 先參照圖1A，將討論FDOCT視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)的框圖。如圖IA所圖解那樣，該系統(tǒng)包括寬帶 源100、通過波束劃分器120彼此耦合的基準(zhǔn)臂110和樣本臂140。波束劃分器120可以是 例如光纖光器件稱合器或體狀或微光器件稱合器。波束劃分器120可以提供從大約50/50 到大約90/10的劃分比率。如圖IA進一步圖解那樣，波束劃分器120還通過可以由光纖提 供的檢測路徑106耦合到波長或頻率采樣檢測模塊130。
[0008] 如圖IA進一步圖解那樣，源100通過源路徑105耦合到波束劃分器120。源100 可以是例如連續(xù)波寬帶超發(fā)光二極管、脈沖寬帶源或可調(diào)諧源?；鶞?zhǔn)臂110通過基準(zhǔn)臂路 徑107耦合到波束劃分器120。類似地，樣本臂140通過樣本臂路徑108耦合到波束劃分 器120。源路徑105、基準(zhǔn)臂路徑107和樣本臂路徑108可以全都由光纖或光纖、自由空間 和體狀或微光學(xué)元件的組合來提供。
[0009] 如圖IA所圖解那樣，F(xiàn)DOCT視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)的基準(zhǔn)臂可以包括準(zhǔn)直器組裝180、可 以包括中性密度濾波器或可變孔徑的可變衰減器181、鏡組裝182、基準(zhǔn)臂可變路徑長度調(diào) 整部183以及路徑長度匹配位置150,即基準(zhǔn)臂路徑長度與樣本臂路徑長度之間對于感興 趣的主體區(qū)域的光路徑長度匹配。如進一步所圖解的那樣，樣本臂140可以包括雙軸掃描 器組裝190和具有可變焦點的物鏡191。
[0010] 圖IA所圖解的樣本是眼睛，其包括角膜195、虹膜/光瞳194、眼晶狀體193和視 網(wǎng)膜196。在視網(wǎng)膜196附近圖解FDOCT成像窗口 170的表示。視網(wǎng)膜成像系統(tǒng)依賴于物 鏡加上主體眼睛的光學(xué)體(顯見地，角膜195和眼晶狀體193)，以對眼睛的后部結(jié)構(gòu)進行成 像。如進一步圖解那樣，通過聚焦位置196和基準(zhǔn)臂路徑長度調(diào)整部183的協(xié)調(diào)來選擇主 體內(nèi)的感興趣區(qū)域170,以使得主體內(nèi)的路徑長度匹配位置197處于想要的位置處。
[0011] 現(xiàn)參照圖1B，將討論圖解FDOCT角膜(前部)成像系統(tǒng)的框圖。如其中所圖解那樣， 圖IB的系統(tǒng)與圖IA的系統(tǒng)非常相似。然而，物鏡可變焦點不需要被包括，并且在圖IB中 未被包括。圖IB的前部成像系統(tǒng)在沒有主體的光學(xué)體對于前部結(jié)構(gòu)上的焦點的依賴性的 情況下直接對前部結(jié)構(gòu)進行成像。
[0012] 如上面討論那樣，眼科外科顯微鏡可以為外科醫(yī)生提供他們正操作的眼睛的各個 區(qū)域的放大查看。然而，存在可以受益于光學(xué)相干層析成像（OCT)所提供的高分辨率深度 解析成像的種類的很多眼科外科處置。因此，將OCT系統(tǒng)集成到外科顯微鏡可以提供更大 的能力，并且使得能夠進行當(dāng)前不能利用常規(guī)的立體成像執(zhí)行的處置。
[0013] 如圖IC所圖解那樣，在眼睛中存在各種感興趣區(qū)域，其可能要求不同的OCT成像 特性。例如，參照圖1C，區(qū)域1 (角膜區(qū)域）典型地要求相對高分辨率OCT成像。想要相當(dāng) 大的焦點深度（DOF)以允許整個角膜結(jié)構(gòu)被成像。這樣的成像在角膜移植處置的支持中是 想要的。類似地，晶狀體(區(qū)域2)的成像受益于囊狀結(jié)構(gòu)的高分辨率成像。要求大的DOF 以同時地對整個晶狀體進行可視化。通過對比，視網(wǎng)膜上的結(jié)構(gòu)（區(qū)域3)位于受約束的深 度區(qū)域中，并且趨于非常纖細。因此，視網(wǎng)膜成像典型地要求非常高的分辨率，但不一定大 DOF。
[0014] 將關(guān)于圖ID和圖IE討論合并有OCT的現(xiàn)有外科顯微鏡。首先參照圖ID，同樣的 參考標(biāo)號返回提及圖IA和圖1B。然而，如圖ID所圖解那樣，立體變焦顯微鏡160已經(jīng)合并 到樣本臂路徑108中。如所圖解那樣，外科顯微鏡160包括兩個目鏡(雙目查看端口）162， 用于外科醫(yī)生查看樣本199。圖ID的外科顯微鏡160包括波束劃分器161以及置于二向 色濾波器161之下的物鏡163,其中，波束劃分器可以是二向色濾波器。如進一步所圖解的 那樣，樣本臂路徑108耦合到形成出射光纖的波束的準(zhǔn)直器165以及將波束引導(dǎo)到集成到 目鏡路徑162與主物鏡163之間的顯微鏡的無限空間中的二向色濾波器161的一對檢流計 190。波束反射離開二向色濾波器161并且通過物鏡163以對樣本199進行成像，樣本199 可以是主體的眼睛或任何其它可訪問的區(qū)域。圖ID所圖解的顯微鏡160是靜態(tài)外科顯微 鏡，即對于焦距的動態(tài)調(diào)整是不可能的；僅通過調(diào)換光學(xué)元件(安裝新的主物鏡163)或改 變顯微鏡160與主體199之間的工作距離而能夠進行聚焦改變。
[0015] 現(xiàn)在參照圖1E，將討論合并有OCT的外科顯微鏡的另一設(shè)計。在Izatt等人的美 國專利8, 366, 271中討論了圖IE所圖解的外科顯微鏡，其公開被在如其整體中闡述的那樣 通過引用而合并于此。如圖IE所圖解那樣，除了在一對檢流計190與外科顯微鏡163的二 向色濾波器161之間提供望遠透鏡組裝集合167以外，圖IE的外科顯微鏡系統(tǒng)與圖ID的系 統(tǒng)相似。因此，在圖IE的系統(tǒng)中，波束行進通過檢流計190進入望遠透鏡集合167,并且然 后通過二向色濾波器161經(jīng)過物鏡163以對樣本199進行成像。望遠透鏡集合167的存在 提供波束成形，以使得系統(tǒng)的數(shù)值孔徑最大化，潛在地改進系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像的橫向分辨率， 然而，圖IE所圖解的系統(tǒng)在修正或控制掃描波束的特性上提供有限的靈活性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0016] 本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例提供用于與顯微鏡集成的光學(xué)相干層析成像（OCT)系 統(tǒng)。所述OCT系統(tǒng)包括：樣本臂，耦合到顯微鏡的成像路徑。所述樣本臂包括：輸入波束 變焦組裝，包括至少兩個可移動透鏡，至少兩個可移動透鏡被配置為針對OCT信號波束提 供形狀控制；掃描組裝，包括至少一個掃描鏡，并且被配置用于所述OCT信號波束的遠心掃 描；以及波束擴展器，被配置為：設(shè)置在所述顯微鏡物鏡上入射的OCT信號波束直徑。所述 形狀控制包括針對所成像的OCT波束的數(shù)值孔徑和聚集位置的可分離控制。
[0017] 在進一步的實施例中，所述OCT信號波束可以通過波束劃分器耦合到所述顯微鏡 成像路徑?？梢园聪鄬τ谒鲲@微鏡物鏡的光軸不小于48度并且不大于55度的角度設(shè)置 所述波束劃分器。所述波束劃分器可以是二向色濾波器。
[0018] 在再一進一步的實施例中，所述波束擴展器可以包括像差補償器。
[0019] 在一些實施例中，路徑長度調(diào)整部可以被包括在所述波束擴展器與所述顯微鏡物 鏡之間的所述樣本臂中，以容納所述顯微鏡物鏡的焦距的變化。
[0020] 在進一步的實施例中，所述遠心掃描組裝可以包括：第一掃描部，具有中繼到第二 掃描鏡上的第一圖像。所述OCT樣本臂的出射光瞳可以處于所述顯微鏡物鏡的所述后焦平 面中。所述OCT樣本臂光器件的出射光瞳可以是虛擬出射光瞳。
[0021] 在再一進一步的實施例中，輸入波束變焦部可以包括第一正透鏡和第二正透鏡以 及其間的負透鏡?？梢酝ㄟ^控制所述第一正透鏡與所述負透鏡之間的第一距離以及所述負 透鏡與所述第二正透鏡之間的第二距離來設(shè)置所述系統(tǒng)的數(shù)值孔徑?？梢酝ㄟ^針對數(shù)值孔 徑的特定設(shè)置而控制所述第二正透鏡的位置來設(shè)置所述OCT系統(tǒng)的焦點。
[0022] 在本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例中，所述OCT路徑的至少一部分可以占據(jù)所述顯微鏡 的中心通道。所述OCT波束可以被朝向所述顯微鏡物鏡的中心視野引導(dǎo)。所述顯微鏡的任 何目鏡路徑可以位于所述顯微鏡物鏡的該中心視野的外圍。
[0023] 在進一步的實施例中，所述波束劃分器可以占據(jù)小于所述顯微鏡物鏡的通光孔徑 的面積。
[0024] 在再一進一步的實施例中，所述樣本可以是眼睛。視網(wǎng)膜成像透鏡組裝可以位于 所述顯微鏡物鏡與所述眼睛之間。所述視網(wǎng)膜成像透鏡組裝可以將所述掃描鏡的共軛成像 到所述眼睛的瞳孔平面后部的位置。所述視網(wǎng)膜成像透鏡組裝可以包括具有至少一個非球 面表面的至少一個透鏡。
[0025] 在一些實施例中，可以與顯微鏡共同地提供物鏡。所述物鏡可以針對在與所述顯 微鏡可視化有關(guān)的可見譜范圍以及與所述OCT系統(tǒng)有關(guān)的紅外譜范圍中的操作而被抗反 射涂敷。所述顯微鏡物鏡可以是包括冕牌玻璃正透鏡組件和火石玻璃負透鏡組件的消色差 雙合透鏡。
[0026] 本發(fā)明構(gòu)思的進一步的實施例提供與外科處置結(jié)合的光學(xué)相干層析成像（OCT)成 像的方法。所述方法包括：使用V 1的譜采樣間隔對具有Z1的圖像深度的第一感興趣區(qū)域進 行可視化；以及使用譜采樣間隔V 2對具有Zz的圖像深度的第二感興趣區(qū)域進行可視化，其 中，V2大于或等于 2vI。
[0027] 在再一進一步的實施例中，可以利用具有第一數(shù)值孔徑的掃描系統(tǒng)來執(zhí)行對所述 第一感興趣區(qū)域進行可視化?？梢岳镁哂信c所述第一數(shù)值孔徑不同的第二數(shù)值孔徑的 掃描系統(tǒng)執(zhí)行對所述第二感興趣區(qū)域進行可視化，所述第二數(shù)值孔徑大于所述第一數(shù)值孔 徑。
[0028] 本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例提供與外科處置結(jié)合的光學(xué)相干層析成像（OCT)成像的 方法。所述方法包括：建立感興趣區(qū)域的第一設(shè)置以用于OCT成像；建立第一數(shù)值孔徑和第 一聚焦位置以用于所述OCT成像；至少獲取第一OCT圖像；據(jù)所述至少第一OCT圖像計算至 少第一臨床參數(shù)；執(zhí)行外科處置；至少獲取第二OCT圖像；以及從所述至少第二OCT圖像計 算至少第二臨床參數(shù)。
[0029] 本發(fā)明構(gòu)思的進一步的實施例提供與外科處置結(jié)合的光學(xué)相干層析成像（OCT)成 像的方法。所述方法包括：在外科樣本內(nèi)設(shè)置第一感興趣區(qū)域以用于OCT成像；獲取所述第 一感興趣區(qū)域的至少第一 OCT圖像；執(zhí)行牽涉所述第一感興趣區(qū)域的外科處置；在所述外 科樣本內(nèi)設(shè)置第二感興趣區(qū)域以用于OCT成像，所述第二感興趣區(qū)域至少部分地與所述第 一感興趣區(qū)域不同；以及獲取所述第二感興趣區(qū)域的至少第二OCT圖像。
[0030] 在再一進一步的實施例中，可以設(shè)置第一基準(zhǔn)臂位置、第一數(shù)值孔徑和第一聚焦 位置以用于在所述第一感興趣區(qū)域中獲取所述OCT圖像?？梢愿淖兓鶞?zhǔn)臂位置、數(shù)值孔徑 和聚焦位置中的至少一個，以用于在所述第二感興趣區(qū)域中獲取所述OCT圖像。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖IA是圖解示例OCT視網(wǎng)膜(后部）成像系統(tǒng)的框圖。
[0032] 圖IB是圖解示例光學(xué)相干層析成像（OCT)角膜(前部）成像系統(tǒng)的框圖。
[0033] 圖IC是圖解眼睛中的各個感興趣區(qū)域的示圖。
[0034] 圖ID是圖解示例外科顯微鏡的框圖。
[0035] 圖IE是圖解包括望遠透鏡集合的示例外科顯微鏡的框圖。
[0036] 圖2A是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的外科顯微鏡的框圖。
[0037] 圖2B是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的外科顯微鏡的框圖。
[0038] 圖3是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例所使用的圖2B所圖解的修正的視網(wǎng)膜透鏡 的更詳細框圖。
[0039] 圖4A是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的OCT中心通道外科顯微鏡的框圖。
[0040] 圖4B是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的OCT中心通道外科顯微鏡的框圖。
[0041] 圖4C是圖4A到圖4B所圖解的OCT中心通道外科顯微鏡的OCT部分的詳細框圖。
[0042] 圖5A至圖5C分別是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的OCT系統(tǒng)接口的側(cè)視圖、前 視圖和斜視圖。
[0043] 圖6A至圖6C是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的與外科顯微鏡集成的OCT系統(tǒng)的 各個視圖。
[0044] 圖7A是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的OCT集成外科顯微鏡的框圖的框圖。
[0045] 圖7B是圖解包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的集成外科顯微鏡的OCT系統(tǒng)的 框圖的框圖。
[0046] 圖7C是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的適合于與外科顯微鏡集成的OCT系 統(tǒng)的框圖。
[0047] 圖8是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實施例的用于外科成像的OCT光路徑的示圖。
[0048] 圖9A是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的集成到外科顯微鏡的路徑中的OCT 系統(tǒng)的布局的不意圖。
[0049] 圖9B是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的準(zhǔn)直器和輸入波束變焦（IBZ)系統(tǒng) 的示圖。
[0050] 圖9C是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的利用IBZ改變數(shù)值孔徑（NA)并且切 換焦點區(qū)域的示圖。
[0051] 圖10是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的遠心中繼系統(tǒng)的框圖。
[0052] 圖11是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的中繼波束擴展器（RBE)系統(tǒng)的示圖。
[0053] 圖12是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的用于OCT外科顯微鏡的高性能物鏡 的示圖。
[0054] 圖13是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的遠心光學(xué)性能的一系列圖形和圖 表。
[0055] 圖14是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的遠心光學(xué)性能的一系列圖形和圖 表。
[0056] 圖15是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的當(dāng)以150_物鏡來偏移焦點時的光 學(xué)性能的一系列圖形。
[0057] 圖16是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的當(dāng)以160_物鏡來偏移焦點時的光 學(xué)性能的一系列圖形。
[0058] 圖17是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的當(dāng)以175mm物鏡來偏移焦點時的光 學(xué)性能的一系列圖形。
[0059] 圖18A和圖18B分別是圖解用于外科視網(wǎng)膜成像的常規(guī)配置和根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的 實施例的配置的框圖。
[0060] 圖19A是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的用于具有寬FOV的OCT集成外科顯微鏡 術(shù)的外科視網(wǎng)膜透鏡組裝的示圖。
[0061] 圖19B是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的圖19A的外科視網(wǎng)膜透鏡的光學(xué)性 能的一系列圖形和不圖。
[0062] 圖20A是圖解用于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的用于具有寬FOV的OCT集成外 科顯微鏡術(shù)的外科透鏡組裝的透鏡系統(tǒng)的示圖。
[0063] 圖20B是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的圖20B的外科透鏡組裝的光學(xué)性能 的概述的示圖。
[0064] 圖21A是圖解用于根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的用于具有窄FOV的OCT集成外 科顯微鏡術(shù)的外科透鏡組裝的透鏡系統(tǒng)的示圖。
[0065] 圖21B是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的圖21A的外科透鏡組裝的光學(xué)性能 的概述的示圖。
[0066] 圖22A是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的用于具有窄FOV的外科透鏡組裝的 透鏡系統(tǒng)的示圖。
[0067] 圖22B是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的圖22A的外科透鏡組裝的光學(xué)性能 的概述的示圖。
[0068] 圖23A是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的用于具有中等范圍FOV的外科透鏡 組裝的透鏡系統(tǒng)的示圖。
[0069] 圖23B是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的圖23A的外科透鏡組裝的光學(xué)性能 的概述的示圖。
[0070] 圖24是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的OCT遠心度情況的示圖。
[0071] 圖25是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的外科立體顯微鏡的無焦中繼變焦透 鏡情況的示圖。
[0072] 圖26是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的OCT中心通道OCT集成外科立體顯 微鏡的情況的示圖。
[0073] 圖27是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的折疊路徑OCT中心通道OCT集成外 科立體顯微鏡的情況的示圖。
[0074] 圖28是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的使用OCT集成外科顯微鏡來成像的 方法的流程圖。
[0075] 圖29是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的在使用OCT集成外科顯微鏡的外科 處置期間的成像的方法的流程圖。
[0076] 圖30是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的通過選擇譜采樣間隔的圖像視野深 度調(diào)整的一系列圖表。
[0077] 圖31是圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的用于OCT集成顯微鏡的光學(xué)布局的 示圖。

【具體實施方式】
[0078] 下文中將參照其中示出本發(fā)明構(gòu)思的實施例的隨附附圖來更完整地描述本發(fā)明 構(gòu)思。然而，本發(fā)明構(gòu)思可以以很多替換形式來體現(xiàn)，并且不應(yīng)被解釋為限制于在此所闡述 的實施例。
[0079] 相應(yīng)地，雖然本發(fā)明構(gòu)思容易經(jīng)受各種修改和替換形式，但是在附圖中以舉例子 的方式示出其特定實施例并且將在此詳細描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，并不意圖將本發(fā)明構(gòu)思限 制為所公開的特定形式，而是相反地，本發(fā)明構(gòu)思在于覆蓋落入由權(quán)利要求所限定的本發(fā) 明構(gòu)思的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物以及替換。同樣的標(biāo)號貫穿各圖的描述提及相 同的要素。
[0080] 在此所使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例的目的，并且不意圖限制本發(fā)明構(gòu)思。 如在此使用的那樣，單數(shù)形式"一個"、"某個"以及"這個"還意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文 另外清楚地指示。將進一步理解，術(shù)語"包含"、"包含有"、"包括"和/或"包括有"當(dāng)在本 說明書中使用時，指定所聲明的特征、整體、步驟、操作、要素和/或組件的存在，但不排除 一個或更多個其它特征、整體、步驟、操作、要素、組件或其群組的存在或添加。此外，當(dāng)要素 被提及為"響應(yīng)于"或"連接到"另一要素時，其可以直接響應(yīng)于或連接到該另一要素，或可 以存在中間要素。與之對照，當(dāng)要素被提及為"直接響應(yīng)于"或"直接連接到"另一要素時， 不存在中間要素。如在此使用的那樣，術(shù)語"和/或"包括關(guān)聯(lián)的列出項中的一個或更多個 的任何和所有組合，并且可以縮寫為"/"。
[0081] 除非另外限定，在此使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語）具有與本發(fā)明構(gòu)思所 屬領(lǐng)域的技術(shù)人員常見地理解的相同的意義。將進一步理解，在此所使用的術(shù)語在本說明 書的上下文和現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)被解釋為具有與它們的意義一致的意義，并且不應(yīng)以理想化或 過度正式的意義來進行解釋，除非在此明確地如此定義。
[0082] 將理解，雖然術(shù)語第一、第二等在此可以用于描述各個要素，但這些要素不應(yīng)被這 些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用于將要素彼此區(qū)分。例如，在不脫離本公開的教導(dǎo)的情況下，第 一要素可以被稱為第二要素，并且相似地，第二要素可以被稱為第一要素。雖然一些示圖在 通信路徑上包括箭頭以示出通信的主方向，但應(yīng)理解，通信可以在與所描繪的箭頭相反的 方向上出現(xiàn)。
[0083] 雖然在此所討論的很多示例提及樣本是眼睛(具體地，眼睛的視網(wǎng)膜、角膜、前部 區(qū)段和晶狀體)，但本發(fā)明構(gòu)思的實施例不限于這種類型的樣本。在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的范 圍的情況下，可以使用與在此所討論的實施例結(jié)合而使用的任何類型的樣本。
[0084] 如上面討論那樣，眼科外科顯微鏡可以為外科醫(yī)生提供他們正操作的眼睛的各個 區(qū)域的放大查看。然而，存在可以受益于光學(xué)相干層析成像（OCT)所提供的高分辨率深度 成像的種類的很多眼科外科處置。因此，將OCT系統(tǒng)集成到外科顯微鏡可以提供更大的能 力，并且使得能夠進行當(dāng)前僅利用常規(guī)立體成像不能執(zhí)行的處置。合并有OCT的常規(guī)外科 顯微鏡一般提供不能適配用于樣本中的感興趣區(qū)域的靜態(tài)成像。以眼睛為例，常規(guī)系統(tǒng)典 型地不能適配于針對對角膜區(qū)域、前房和晶狀體以及視網(wǎng)膜上的結(jié)構(gòu)進行成像的差異成像 要求。
[0085] 理想的OCT外科顯微鏡系統(tǒng)將可以適配于針對各個感興趣區(qū)域而修改成像特性。 理想的OCT外科顯微鏡將具有以下屬性集合：用于主體形貌的精確表示的真實遠心掃描； 用以在視野的深度上控制照射的分布并且用以允許控制在焦點的位置處的橫向分辨率的 可變數(shù)值孔徑；用以允許相對于可視顯微鏡的目鏡焦點的OCT聚焦位置的獨立控制的可 變焦點；寬查看視野，其中，掃描光路徑長度被最大地保持恒定，以既把病理生理學(xué)保持在 OCT視野深度內(nèi)，又避免所掃描的視野的視覺失真；以及可調(diào)整性，用以容納寬范圍的顯微 鏡主物鏡，并針對各個外科處置將多樣性提供給外科醫(yī)生。進一步想要使對于外科醫(yī)生可 能習(xí)慣于的顯微鏡的物理工作距離的任何變動最小化。這些距離包括主物鏡與主體之間的 距離以及顯微鏡目鏡與主體之間的距離。
[0086] 現(xiàn)有系統(tǒng)并未解決所有想要的屬性集合。用于OCT掃描的標(biāo)準(zhǔn)配置將兩個正交掃 描鏡以靠近接近的方式放置。在這樣的情況下，可以僅沿著一個軸優(yōu)化遠心度。一些系統(tǒng) 將第一鏡投影到第二鏡上；這對于實現(xiàn)遠心度是必要但是不充分的條件。本發(fā)明的一個目 的在于使得在寬查看視野上的遠心掃描系統(tǒng)成為可能。在本發(fā)明的實施例中，所述系統(tǒng)在 400平方毫米的面積（20mm查看視野）上成像為小于5微米的視野平坦度。
[0087] 在Izatt和其它現(xiàn)有技術(shù)中提出的望遠波束擴展在改變聚焦位置和數(shù)值孔徑上 是有效的，但這些參數(shù)是耦合的。在這樣的配置中，不可能獨立地控制聚焦位置和數(shù)值孔 徑。本發(fā)明的一個目的在于提供掃描OCT波束的聚焦位置和波束的數(shù)值孔徑的獨立控制。 在本發(fā)明的實施例中，可以控制數(shù)值孔徑，以使得波束束腰在近似9微米至25微米之間可 變。進一步地，在該實施例中，聚焦位置可以在高數(shù)值孔徑情況(窄波束束腰)下被調(diào)整多于 I. 5mm而在低數(shù)值孔徑情況(寬波束束腰）下多于15mm，并且焦點和數(shù)值孔徑可以被獨立地 控制。
[0088] 在通過BIOM或有關(guān)外科視網(wǎng)膜透鏡的OCT成像中，掃描OCT波束的光路徑長度跨 查看視野而較寬地變化，以使得視網(wǎng)膜顯現(xiàn)為強烈地彎曲，并且使得超越近似50度查看視 野，視網(wǎng)膜的中心與邊緣之間的光路徑長度差可以大于4_。在這樣的情況下，視網(wǎng)膜的外 圍可能在OCT圖像中不可見。本發(fā)明的目的在于提出一種修正的外科視網(wǎng)膜透鏡，以使跨 更寬的查看視野的OCT圖像的光路徑長度均衡。在本發(fā)明的實施例中，跨視網(wǎng)膜的100度 查看視野的OCT掃描中的光路徑長度差小于近似2_。
[0089] 在OCT外科顯微鏡的現(xiàn)有展示中，設(shè)計預(yù)期用于外科顯微鏡的一個固定主物鏡。 對于將OCT系統(tǒng)調(diào)整到可以針對不同處置適合于外科醫(yī)生的主物鏡的范圍而言，尚未預(yù)見 到有容納性（accommodation)。本發(fā)明的目的是用于使OCT系統(tǒng)的樣本臂容納主物鏡的范 圍。在本發(fā)明的實施例中，OCT系統(tǒng)使主物鏡與150mm至200mm之間的焦距的范圍適配，其 中附加實施例容納更寬或更窄的范圍，或在更短或更長的工作距離周圍居中的范圍。
[0090] 在OCT外科顯微鏡的現(xiàn)有展示中，二向色鏡被以45度入射，以將OCT波束耦合到 外科成像路徑中。在這樣的配置中，目鏡與主體之間的路徑長度按對于主物鏡的通光孔徑 的已知比例而增加。本發(fā)明的目的在于在不影響主物鏡的可使用孔徑的情況下使這種工作 長度的增加最小化。在本發(fā)明的一個實施例中，二向色鏡設(shè)置在除了 45度之外的角度，減 少對工作距離的影響。在本發(fā)明的進一步的實施例中，引入修正的主物鏡，其附加地減少對 工作距離的影響。在本發(fā)明的又一個實施例中，引入OCT中心通道配置，其對工作距離仍具 有更小的影響。
[0091] 最后，由于眼科外科顯微鏡典型地安裝在關(guān)節(jié)桿臂的端部處以為外科醫(yī)生提供可 調(diào)整性和訪問，因此OCT外科顯微鏡系統(tǒng)典型地非常緊湊并且輕重量，從而不影響顯微鏡 的性能。
[0092] 相應(yīng)地，本發(fā)明構(gòu)思的實施例提供能夠適配于樣本的各個區(qū)域的OCT外科顯微 鏡，如將關(guān)于圖2A至圖31在此進一步討論的那樣。
[0093] 首先參照圖2A，將討論根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的OCT外科顯微鏡的框圖。 如圖2A所圖解那樣，該系統(tǒng)包括寬帶源200、通過波束劃分器220彼此耦合的基準(zhǔn)臂210和 樣本臂240。波束劃分器220可以是例如光纖光器件稱合器或體狀或微光器件稱合器。波 束劃分器220可以提供從大約50/50到大約90/10劃分比率。如圖2A進一步圖解那樣，波 束劃分器220還經(jīng)可以由光纖提供的檢測路徑206耦合到波長或頻率采樣檢測模塊230。
[0094] 如圖2A進一步圖解那樣，源200通過源路徑205耦合到波束劃分器220。源200 可以是例如超發(fā)光發(fā)光二級管（SLED)或可調(diào)諧源。基準(zhǔn)臂210經(jīng)基準(zhǔn)臂路徑207耦合到波 束劃分器220。類似地，樣本臂240經(jīng)樣本臂路徑208耦合到波束劃分器220。源路徑205、 基準(zhǔn)臂路徑207和樣本臂路徑208可以全都由光纖提供。
[0095] 如圖2A進一步圖解那樣，外科顯微鏡255包括兩個目鏡(雙目查看端口）262以用 于外科醫(yī)生查看樣本299。根據(jù)在此所討論的實施例，圖2A的外科顯微鏡255包括修正的 二向色濾波器256以及優(yōu)化的物鏡259。物鏡259位于二向色濾波器259之下，如圖2A圖 解那樣。立體外科顯微鏡的常規(guī)物鏡被配置為在可見譜中執(zhí)行。OCT使用紅外譜。因此，根 據(jù)在此所討論的實施例的物鏡259被修正為擴展物鏡的波長范圍以允許使用OCT進行成像 并且使用OCT來改進外科顯微鏡所提供的圖像。更進一步地，根據(jù)在此所討論的實施例的 物鏡259可以被配置為比常規(guī)透鏡更薄，因此減少工作距離。以下將進一步討論根據(jù)本發(fā) 明構(gòu)思的實施例的物鏡259的細節(jié)。
[0096] 再次參照圖2A，如進一步圖解那樣，樣本臂路徑208耦合到輸入波束變焦部（IBZ) 250、遠心掃描組裝251、波束擴展器252和可選后焦距調(diào)整器254,其將波束提供給集成到 外科顯微鏡中的修正的二向色濾波器256。波束行進通過二向色濾波器256并且進入物鏡 259以對樣本299進行成像，在一些實施例中，樣本299可以是眼睛。
[0097] 提供輸入波束變焦部（IBZ) 250以用于輸入波束形狀控制。以下將進一步討論根 據(jù)在此所討論的各個實施例的IBZ的細節(jié)。然而，在2012年12月5日提交的共同受讓美 國專利申請序列號No. 13/705,867中詳細討論了 IBZ，其全部內(nèi)容被如在其整體中所闡述 那樣通過引用而合并于此。
[0098] 遠心掃描組裝262控制系統(tǒng)的遠心度。例如，根據(jù)一些實施例的遠心掃描組裝262 可以包括遠心檢流計中繼透鏡（GRL)對，即第一半GRL (GRLH)和第二GRLH。每個GRLH可 以被設(shè)計為修正的Wild目鏡（Wild ey印iece)。然而，在2012年12月5日提交的共同受 讓美國專利申請序列號No. 13/705,867中詳細討論了遠心掃描組裝262,其全部內(nèi)容按其 以上整體而被合并于此。
[0099] 波束擴展器254 (中繼波束擴展器（RBE))是無焦RBE系統(tǒng)，以下將進一步討論其 細節(jié)。物鏡后焦距調(diào)整器254對主物鏡的范圍提供調(diào)整。因此，本發(fā)明構(gòu)思的實施例提供 具有可以適配于焦距的改變的物鏡的OCT系統(tǒng)。換句話說，典型地當(dāng)在前面調(diào)整焦距時，還 需要在后面補償焦距，即后焦距調(diào)整。
[0100] 雖然RBE 252和物鏡后焦距調(diào)整器254在圖2A中圖解為分離的模塊，但本發(fā)明構(gòu) 思的實施例不限于這種配置。例如，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的范圍的情況下，可以組合這兩個 模塊252和254。類似地，雖然圖2A的各個模塊被圖解為分離的塊，但在不脫離本發(fā)明構(gòu)思 的范圍的情況下，這些塊可以組合或分離為更多塊。圖2A圖解的OCT系統(tǒng)是針對主體的眼 睛的前部區(qū)段或?qū)τ谕饪骑@微鏡直接可訪問并且可見的其它結(jié)構(gòu)的遠心成像所優(yōu)化的系 統(tǒng)。
[0101] 根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的外科顯微鏡包括"無限空間"。這是在立體波束聚 光之前在最終物鏡之上的空間。例如，在圖2A中，二向色濾波器256插入到該"無限空間" 中。具有一個或更多個譜不同或偏振不同的濾波器的該空間可以被用于將附加附件耦合到 外科顯微鏡系統(tǒng)。附件可以包括但不限于例如攝影機、波前分析系統(tǒng)、自動折射器、掃描激 光檢眼鏡和/或激光器。在一些情況下，耦合元件將處于無限空間內(nèi)，但在一些情況下，耦 合元件可以存在于OCT信號路徑上的其它地方。以下將進一步討論這些實施例。
[0102] 現(xiàn)參照圖2B，將討論根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的OCT外科顯微鏡的框圖。圖 2B中的同樣的參考標(biāo)號提及圖2A中的同樣的要素，因此，為了簡明將不重復(fù)這些要素的細 節(jié)。如上面討論那樣，十分常見的是使用中間透鏡，諸如Oculus Optikgerat的雙目間接眼 科顯微鏡（BIOM)以針對外科醫(yī)生修正放大倍率和查看視野。這種中間透鏡安裝到顯微鏡 頭的下方臺架，并且包括機械部件以調(diào)整焦點并且將透鏡翻轉(zhuǎn)進入以及退出顯微鏡的查看 視野。BIOM是允許顯微鏡在眼睛的查看前部與后部結(jié)構(gòu)之間切換的視網(wǎng)膜成像透鏡。然 而，BIOM視網(wǎng)膜透鏡針對與OCT -起使用并未被優(yōu)化，并且因此需要改進的視網(wǎng)膜透鏡，以 用于與OCT外科顯微鏡一起使用。
[0103] 如圖2B所圖解那樣，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的視網(wǎng)膜透鏡258 (外科視網(wǎng) 膜透鏡組裝）位于物鏡259下面。視網(wǎng)膜透鏡258根據(jù)在此所討論的實施例而針對與OCT 一起的優(yōu)化使用而被修正，并且被配置為相應(yīng)地調(diào)整。如圖3圖解那樣，視網(wǎng)膜透鏡(外科 視網(wǎng)膜透鏡組裝）包括聚光器340以及修正的視網(wǎng)膜透鏡342。視網(wǎng)膜透鏡342允許焦點 向下移動到視網(wǎng)膜。以下將進一步討論關(guān)于具有各種查看視野（FOV)的修正的外科視網(wǎng)膜 透鏡組裝的細節(jié)。
[0104] 將理解，外科顯微鏡應(yīng)當(dāng)盡可能緊湊，以對于外科醫(yī)生而言允許足夠的空間以在 顯微鏡的物鏡與樣本/患者之間執(zhí)行處置。換句話說，在患者與顯微鏡之間需要合理的工 作距離，從而外科醫(yī)生的雙手可以舒適地執(zhí)行處置。相應(yīng)地，本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例在外 科顯微鏡自身的中心通道中提供OCT外科顯微鏡的二向色濾波器和OCT部分，如以下將關(guān) 于圖4A至圖4C討論的那樣。
[0105] 首先參照圖4A，將討論根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的中心通道外科顯微鏡的框 圖。如圖4A圖解那樣，該系統(tǒng)包括寬帶源400、基準(zhǔn)臂410以及在OCT外科顯微鏡453的中 心通道中集成的樣本臂。寬帶源400、基準(zhǔn)臂410和OCT外科顯微鏡453通過波束劃分器 420彼此稱合。波束劃分器420可以是例如光纖光器件稱合器或體狀或微光器件稱合器。 波束劃分器420 -般可以提供從大約50/50到大約90/10劃分比率，以使得從樣本后向散 射的光優(yōu)先耦合到檢測路徑。如圖4A進一步圖解那樣，波束劃分器420還經(jīng)可以由光纖提 供的檢測路徑406耦合到波長或頻率采樣檢測模塊430。
[0106] 如圖4A進一步圖解那樣，源400通過源路徑405耦合到波束劃分器420。源400 可以是例如SLED或可調(diào)諧源。基準(zhǔn)臂410經(jīng)基準(zhǔn)臂路徑407耦合到波束劃分器420。類 似地，外科顯微鏡453經(jīng)樣本臂路徑408耦合到波束劃分器420。源路徑405、基準(zhǔn)臂路徑 407和樣本臂路徑408可以全都由光纖提供。
[0107] 如圖4A進一步圖解那樣，外科顯微鏡453包括兩個目鏡(雙目查看端口 )462，用于 外科醫(yī)生查看樣本499。圖4A的外科顯微鏡453可以但不需要包括根據(jù)在此所討論的實施 例的二向色濾波器(未示出)和優(yōu)化的物鏡459。二向色部當(dāng)被使用時允許OCT -定程度上 折疊到路徑中，以部分地共享目鏡路徑所占據(jù)的通光孔徑。在本發(fā)明的一些實施例中，OCT 中心通道占據(jù)主物鏡的中心視野。二向色部也可以用于耦合附加附件元件。
[0108] 在其中不使用二向色部的本發(fā)明的一些實施例中，OCT中心通道占據(jù)主物鏡的中 心視野，并且目鏡通道占據(jù)主物鏡孔徑的外圍部分。
[0109] 在圖4A圖解的本發(fā)明構(gòu)思的實施例中，OCT光器件或其子集4445集成到外科顯 微鏡453的中心通道中。OCT樣本臂445位于外科顯微鏡453的中心通道中。物鏡259位 于OCT部分445下面。
[0110] 現(xiàn)參照圖4B，將討論根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的中心通道外科顯微鏡的框 圖。圖4B中的同樣的參考標(biāo)號提及圖4A中的同樣的要素，因此，為了簡明將不重復(fù)這些要 素的細節(jié)。如圖4B圖解那樣，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的視網(wǎng)膜透鏡458 (外科視網(wǎng) 膜透鏡組裝)位于物鏡459下面。根據(jù)在此所討論的實施例的視網(wǎng)膜透鏡458是針對與OCT 一起使用被優(yōu)化的，并且被配置為相應(yīng)地調(diào)整。如以上討論的圖3圖解那樣，視網(wǎng)膜透鏡 (外科視網(wǎng)膜透鏡組裝）包括聚光器340以及視網(wǎng)膜透鏡342,其可以被修正以針對跨視網(wǎng) 膜的查看視野的OCT掃描波束而減少光路徑長度差。以下將進一步討論關(guān)于具有各種FOV 的外科視網(wǎng)膜透鏡組裝的細節(jié)。
[0111] 現(xiàn)參照圖4C，將討論圖4A到圖4B圖解的中心通道外科顯微鏡的OCT部分的詳細 框圖。如圖4C圖解那樣，OCT部分445包括IBZ 450'、遠心掃描組裝451'、波束擴展器452' 以及可選后焦距調(diào)整器454'，如以上關(guān)于圖2A所討論的那樣。波束行進通過物鏡459以及 任何隨后附件透鏡458,以對樣本499進行成像，在一些實施例中，樣本499可以是眼睛。
[0112] 現(xiàn)參照圖5A至圖5C，其中分別圖解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些實施例的OCT系統(tǒng)接 口的側(cè)視圖、前視圖和斜視圖。在該代表性實施例中，OCT系統(tǒng)通過在顯微鏡主物鏡之上添 加二向色濾波器而耦合到顯微鏡的"無限空間"中。在本發(fā)明的實施例中，二向色濾波器關(guān) 于顯微鏡查看路徑以大于45度的角度定位。在此情況下，OCT輸入相對于物鏡與樣本之間 的路徑的角度小于90度，如圖5B圖解那樣。二向色濾波器所占據(jù)的垂直空間針對外科醫(yī) 生設(shè)置對工作距離的最小增加。最小垂直空間要求等于主物鏡的通光孔徑除以二向色部的 角度的正切。在45度，最小垂直空間要求等于物鏡通光孔徑，并且OCT波束以90度進入耦 合空間。在角度增加到50度的情況下，垂直空間要求減少到物鏡通光孔徑的84%，并且OCT 波束以相對于垂直軸成80度或相對于水平成10度的角度進入耦合空間。
[0113] 在45度二向色部配置中，在OCT以90度進入成像路徑的情況下，OCT波束直徑 可以被配置為完全照射主物鏡的通光孔徑，如Izatt所建議的那樣。該情況對于優(yōu)化的成 像性能而言并非總是想要的，如以下的討論將圖解的那樣。然而，重要的是保持無漸暈的 (unvignetted) OCT波束路徑。由于二向色部偏離45度而傾斜并且OCT波束從小于90度 的角度進入波束路徑，因此OCT波束的最大孔徑被約束。通過幾何分析，作為主物鏡孔徑的 一部分的OCT波束的最大孔徑可以由以下方程（1)描述：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于與顯微鏡集成的光學(xué)相干層析成像（OCT)系統(tǒng)，所述OCT系統(tǒng)包括： 樣本臂，耦合到顯微鏡的成像路徑，所述樣本臂包括： 輸入波束變焦組裝，包括至少兩個可移動透鏡，被配置為針對0CT信號波束提供形狀 控制； 掃描組裝，包括至少一個掃描鏡，并且被配置用于所述0CT信號波束的遠心掃描；以及 波束擴展器，被配置為設(shè)置在顯微鏡物鏡上入射的0CT信號波束直徑， 其中，所述形狀控制包括針對所成像的0CT波束的數(shù)值孔徑和聚焦位置的可分離控 制。
2. 如權(quán)利要求1所述的0CT系統(tǒng)，其中，所述0CT信號波束通過波束劃分器耦合到所述 顯微鏡成像路徑。
3. 如權(quán)利要求2所述的0CT系統(tǒng)，其中，以相對于所述顯微鏡物鏡的光軸不小于48度 并且不大于55度的角度設(shè)置所述波束劃分器。
4. 如權(quán)利要求3所述的0CT系統(tǒng)，其中，所述波束劃分器是二向色濾波器。
5. 如權(quán)利要求1所述的0CT系統(tǒng)，其中，所述波束擴展器包括像差補償器。
6. 如權(quán)利要求1所述的0CT系統(tǒng)，其中，路徑長度調(diào)整部被包括在所述波束擴展器與所 述顯微鏡物鏡之間的所述樣本臂中，以容納所述顯微鏡物鏡的焦距的變化。
7. 如權(quán)利要求1所述的0CT系統(tǒng)，其中，遠心掃描組裝包括使圖像中繼到第二掃描鏡上 的第一掃描鏡，并且其中，0CT樣本臂的出射光瞳處于所述顯微鏡物鏡的后焦平面中。
8. 如權(quán)利要求7所述的0CT系統(tǒng)，其中，0CT樣本臂光器件的所述出射光瞳包括虛擬出 射光瞳。
9. 如權(quán)利要求1所述的0CT系統(tǒng)： 其中，所述輸入波束變焦包括第一正透鏡和第二正透鏡以及其間的負透鏡；以及 其中，通過控制所述第一正透鏡與所述負透鏡之間的第一距離以及所述負透鏡與所述 第二正透鏡之間的第二距離來設(shè)置所述系統(tǒng)的數(shù)值孔徑。
10. 如權(quán)利要求9所述的0CT系統(tǒng)，其中，通過針對數(shù)值孔徑的特定設(shè)置而控制所述第 二正透鏡的位置來設(shè)置所述0CT系統(tǒng)的焦點。
11. 如權(quán)利要求1所述的0CT系統(tǒng)： 其中，0CT路徑的至少一部分占據(jù)所述顯微鏡的中心通道； 其中，所述0CT波束被朝向所述顯微鏡物鏡的中心視野而引導(dǎo)；以及 其中，所述顯微鏡的任何目鏡路徑位于所述顯微鏡物鏡的該中心視野的外圍。
12. 如權(quán)利要求2所述的0CT系統(tǒng)，其中，所述波束劃分器占據(jù)比所述顯微鏡物鏡的通 光孔徑更小的面積。
13. 如權(quán)利要求1所述的0CT系統(tǒng)，其中，樣本是眼睛。
14. 如權(quán)利要求13所述的0CT系統(tǒng)，其中，視網(wǎng)膜成像透鏡組裝位于所述顯微鏡物鏡與 所述眼睛之間。
15. 如權(quán)利要求14所述的0CT系統(tǒng)，其中，所述視網(wǎng)膜成像透鏡組裝將掃描鏡的共軛成 像到眼睛的瞳孔平面之后的位置。
16. 如權(quán)利要求15所述的0CT系統(tǒng)，其中，所述視網(wǎng)膜成像透鏡組裝包括具有至少一個 非球面表面的至少一個透鏡。
17. 如權(quán)利要求1所述的OCT系統(tǒng)，還包括：與顯微鏡共用的物鏡，其中，所述物鏡被針 對與顯微鏡可視化有關(guān)的可見譜范圍以及與所述0CT系統(tǒng)有關(guān)的紅外譜范圍中的操作而 抗反射涂敷。
18. 如權(quán)利要求17所述的0CT系統(tǒng)，其中，所述顯微鏡物鏡是消色差雙合透鏡，所述消 色差雙合透鏡包括冕牌玻璃正透鏡組件和火石玻璃負透鏡組件。
19. 一種與外科處置結(jié)合的光學(xué)相干層析成像（0CT)成像的方法，所述方法包括： 使用Vl的譜采樣間隔對具有Zl的圖像深度的第一感興趣區(qū)域進行可視化；以及 使用譜采樣間隔v2對具有zz的圖像深度的第二感興趣區(qū)域進行可視化，其中，v2大于 或等于2vlt)
20. 如權(quán)利要求19所述的方法： 其中，利用具有第一數(shù)值孔徑的掃描系統(tǒng)執(zhí)行對所述第一感興趣區(qū)域進行可視化；以 及 其中，利用具有與所述第一數(shù)值孔徑不同的第二數(shù)值孔徑的所述掃描系統(tǒng)執(zhí)行對所述 第二感興趣區(qū)域進行可視化，所述第二數(shù)值孔徑大于所述第一數(shù)值孔徑。
21. -種與外科處置結(jié)合的光學(xué)相干層析成像（0CT)成像的方法，所述方法包括： 針對0CT成像建立感興趣區(qū)域的第一設(shè)置； 所述0CT成像建立第一數(shù)值孔徑和第一聚焦位置； 獲取至少一個第一 0CT圖像； 從所述至少一個第一 0CT圖像計算至少一個第一臨床參數(shù)； 執(zhí)行外科處置； 獲取至少一個第二0CT圖像； 從所述至少一個第二0CT圖像計算至少一個第二臨床參數(shù)。
22. -種與外科處置結(jié)合的光學(xué)相干層析成像（0CT)成像的方法，所述方法包括： 針對0CT成像在外科樣本內(nèi)設(shè)置第一感興趣區(qū)域； 獲取所述第一感興趣區(qū)域的至少一個第一 0CT圖像； 執(zhí)行牽涉所述第一感興趣區(qū)域的外科處置； 針對0CT成像在所述外科樣本內(nèi)設(shè)置第二感興趣區(qū)域，所述第二感興趣區(qū)域至少部分 地與所述第一感興趣區(qū)域不同；以及 獲取所述第二感興趣區(qū)域的至少一個第二0CT圖像。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法： 其中，設(shè)置第一基準(zhǔn)臂位置、第一數(shù)值孔徑和第一聚焦位置，以用于獲取所述第一感興 趣區(qū)域中的0CT圖像；以及 其中，改變基準(zhǔn)臂位置、數(shù)值孔徑和聚焦位置中的至少一個，以用于獲取所述第二感興 趣區(qū)域中的0CT圖像。
【文檔編號】A61B3/13GK104334072SQ201380029541
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月5日
【發(fā)明者】E.L.巴克蘭德, N.O.法米加, R.H.哈特, A.默南, C.薩克塞爾 申請人:拜奧普蒂根公司