專利名稱：眼底成像設備和眼底成像方法
技術領域：
本發明涉及ー種眼底成像設備和ー種眼底成像方法。更具體地來說，本發明涉及ー種包括光學像差校正機構的眼底成像設備，該光學像差由于角膜和晶狀體等等諸如此類引起。
背景技術：
為了在眼底成像，使用了激光掃描眼底鏡(例 如，參見日本專利申請公開號第2004-159955號)。在激光掃描眼底鏡中，由于眼睛的前部組織(眼角膜和晶狀體)，在入射到眼底的激光束中產生光學像差。作為ー種此類光學像差的校正技術，日本專利申請公開號第2010-57896號披露了ー種成像系統，該成像系統通過利用包括波陣面傳感器的光學系統補償光學像差。

發明內容
有必要提供一種能夠在不使用波陣面傳感器的情況下，通過優化波陣面形狀來補償由眼睛前部組織產生的光學像差的眼底成像設備。根據本發明的實施方式，提供了ー種眼底成像設備和ー種光學像差校正設備，每種設備都包括波陣面調節器和檢測器。波陣面調節器被配置為調節入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面。檢測器被配置為檢測由入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束在多光子激發過程中生成的熒光。此波陣面調節器還被配置為調節波陣面，以使檢測器待檢測的熒光的強度達到最大值。在飛秒脈沖激光束的多光子激發中，僅在焦面中產生目標激發光，并且由于多光子激發過程產生熒光。所以，當生成熒光的強度達到最大值時，激光束以最高效率，即，以最小光學像差會聚于焦面(focus plate)。因此，通過調節激光束的波陣面使待檢測熒光的強度達到最大值，從而可以有效補償光學像差。進ー步來說，根據本發明的實施方式，提供了ー種眼底成像方法和ー種光學像差校正方法，每種方法都包括調節入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面，使得由入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束在多光子激發過程中生成的熒光的強度達到最大值。在該眼底成像方法等中，熒光可以是由存在于待測眼底上的熒光染料產生的熒光和由待測眼底組織產生的一種自發熒光中的ー種。根據本發明，可以提供能夠在不使用波陣面傳感器的情況下，通過優化波陣面形狀來補償由眼睛前部組織造成的光學像差的眼底成像設備。根據下面對如附圖所示的最佳實施方式的詳細描述，本發明的這些和其他目的、特點和優點將變得更加明顯。


圖I為示出了根據本發明實施方式的眼底成像設備的構造的示意圖。
具體實施例方式在下文中，將參考附圖來描述本發明的實施方式。應該注意，下面描述的實施方式是本發明的典型實施方式的一個實施例，不可將此理解為限制了本發明的范圍。圖I示意性地示出了根據本發明實施方式的眼底成像設備的構造。在圖I中，參考標號I表示飛秒脈沖激光光源。對于飛秒脈沖激 光光源1，例如，理想地使用ー個波長為780nm、脈沖寬度在200fs以下、輸出穩定性為大約±0. 5%、重復頻率為80MHz、平均光輸出為大約2W的光源。從這樣的光源能夠獲得在身體組織內很難由于水分和血液而被吸收和散射從而到達深部可能性高的激光束。應該注意，飛秒脈沖激光光源I的輸出波長可以根據度量條件在650nm至IlOOnm的范圍內適當的改變。從飛秒脈沖激光光源I發射出的激光束穿過小孔2、透鏡3、偏振光分束器4、以及1/4波長板5，進入波陣面調節器6。然后，激光束被波陣面調節器6反射，穿過1/4波長板5、偏振光分束器4、1/4波長板7、XY掃描器8,進入ー個眼睛E。從飛秒脈沖激光光源I發射出并且進入眼睛E的激光束由圖I中的連續箭頭所示。此外，入射到眼睛E上的激光束的焦點用參考符號f來表示，此焦點位于眼底。波陣面調節器6用于改變入射到眼睛E上的激光束的波陣面。在波陣面調節器6中可包括過去已在使用的可變形反射鏡和液晶元件。波陣面調節器6反射入射激光束，根據從接下來要描述的控制器14輸入的信號對入射激光束施加預定的波陣面變換。應該注意在波陣面調節器6中，不僅可以采用反射型液晶元件，還可以采用透射型液晶元件。當入射到眼睛E上的激光束會聚到焦點f時，在焦面中產生激發光，在多光子激發過程中產生突光。產生的突光穿過XY掃描器8、1/4波長板7、偏振光分束器4,并被分色鏡9分開。被分開的熒光的一部分由檢測器10檢測，轉換成電信號，并輸出到計算機11。計算機11根據電信號生成圖像，并將圖像顯示在監視器12上。因為XY掃描器8掃描入射激光束，所以眼底的ニ維圖像顯示在監視器12上。檢測器10和后面將會描述的檢測器13，每個可由，例如，光電倍增管(PMT)或者諸如電荷耦合器件(CCD)和互補金屬氧化物半導體(CMOS)的面成像元件構成。被分開的熒光的另一部分由檢測器13檢測，轉換成電信號，并輸出到控制器14。這里，盡管圖I所示例子中，分色鏡9反射具有特定波長范圍的光到達檢測器10，并使得具有其他波長范圍的光透射至檢測器13，但是分色鏡9可反射具有特定波長范圍的光到檢測器13，并使得具有其他波長范圍的光透射至檢測器10。控制器14控制波陣面調節器6，使得由檢測器13檢測的熒光的強度達到最大值。例如，在檢測器13由PMT組成的情況下，控制器14控制波陣面調節器6，使得檢測器13的輸出信號達到最大值，從而改變激光束的波陣面。進ー步來說，例如，在檢測器13由面成像元件組成的例子中，控制器14控制波陣面調節器6，使得亮點具有最小面積，而且它的中心部分具有最大亮度，從而改變激光束的波陣面。在飛秒脈沖激光束的多光子激發中，僅在焦面中產生目標激發光，并且由于多光子激發過程產生熒光。所以，當生成熒光的強度達到最大值時，激光束以最高效率會聚于焦點f。換句話來說，激光束以最小光學像差會聚于焦點f。因此，通過控制波陣面調節器6，使得由檢測器13檢測的熒光的強度達到最大值，從而調節入射到眼睛E上的激光束的波陣面，可以有效補償光學像差。應該注意，在控制器14中，例如，可采用包括通用計算機的設備，此通用計算機配備有中央處理器(CPU)、存儲器、記錄裝置(硬盤)等等，計算機中安裝有用于執行上述操作的程序。由檢測器13檢測的熒光可以是由呈現在待 測眼底上的熒光染料產生的熒光，或是由待測眼底的組織產生的自發熒光。在使用熒光染料的情況下，使過去已在使用的諸如熒光素或者靛青綠的熒光染料進入主體的靜脈以將其引入眼睛E中的血管。然后，控制波陣面調節器6使得由檢測器13待檢測的來自熒光染料的熒光的強度達到最大值。以這種方式，可補償由眼睛前部組織引起的光學像差，并以高效率將激光束會聚到作為焦點的血管處，這對于特別是包括脈絡膜和視網膜的組織的成像是有利的。進ー步來說，在檢測自發熒光的情況下，檢測到呈現在眼底組織的多種自發熒光物質的熒光。例如，眾所周知，在視網膜染料上皮細胞(RPE)中，顯示高自發熒光的脂褐質顆粒積聚。所以，如果控制波陣面調節器6，使得來自RPE的檢測熒光的強度達到最大值，激光束可以以高效率會聚到RPE，這對于特別是包括視網膜染料上皮的組織的成像是有利的。此外，作為呈現在眼底組織上的自發熒光物質，可例舉黑色素、膠原蛋白、血紅蛋白、視黃醛、它們的衍生物、視黃酸及其衍生物、諸如酪氨酸、色氨酸及其ニ聚物的芳香氨基酸、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)、核黃素、葉酸、吡哆醇、具有卟啉骨架(porphyrinskeleton)的蛋白質，諸如細胞色素P450的細胞色素酶，以及高級糖基化終產物。可以根據作為成像目標的組織適當地選擇這些自發熒光物質。利用根據本發明的眼底成像設備等，可有效補償由眼睛前部組織引起的光學像差。因此，根據本發明的眼底成像設備等可以獲得高精度眼底圖像，從而促進了眼底檢查的診斷精度的發展。本申請包含關于在2011年3月10日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP2011-052709中公開的內容，其全部內容通過引用結合于此。本領域技術人員應該理解，在所附權利要求或其等價物的范圍內，可根據設計需求和其他因素進行各種修改、組合、子組合、改造。
權利要求
1.一種眼底成像設備，包括 波陣面調節器，被配置為調節入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面；以及檢測器，被配置為檢測由入射到待測眼底的所述飛秒脈沖激光束在多光子激發過程中生成的熒光，其中，所述波陣面調節器還被配置為調節所述波陣面以使所述檢測器檢測的熒光的強度達到最大值。
2.根據權利要求I所述的眼底成像設備，所述檢測器由光電倍增管或者面成像元件構成。
3.一種光學像差校正設備，包括 波陣面調節器，被配置為調節入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面；以及檢測器，被配置為檢測由入射到待測眼底的所述飛秒脈沖激光束在多光子激發過程中生成的熒光，其中，所述波陣面調節器還被配置為調節所述波陣面以使所述檢測器檢測的熒光的強度達到最大值。
4.一種眼底成像方法，包括 調節入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面，使得由入射到待測眼底的所述飛秒脈沖激光束在多光子激發過程中生成的熒光的強度達到最大值。
5.根據權利要求4所述的眼底成像方法，其中，所述熒光是由存在于待測眼底上的熒光染料產生的熒光和由待測眼底組織產生的自發熒光中的一種。
6.一種光學像差校正方法，包括 調節入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面，使得由入射到待測眼底的所述飛秒脈沖激光束在多光子激發過程中生成的熒光的強度達到最大值。
全文摘要
本發明提供了一種眼底成像設備和眼底成像方法，該眼底成像設備包括波陣面調節器和檢測器。波陣面調節器用來調節入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面。檢測器用來檢測由一條入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束在多光子激發過程中生成的熒光。此波陣面調節器還用于調節波陣面以使檢測器檢測的熒光的強度達到最大值。
文檔編號A61B3/14GK102670167SQ20121005373
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月2日 優先權日2011年3月10日
發明者岸本拓哉, 玉田作哉 申請人:索尼公司