光學相干斷層掃描儀的制作方法
【專利摘要】一種光學相干斷層掃描儀，包括用于視網膜掃描的光學相干斷層掃描模塊以及眼前節掃描模塊，所述眼前節掃描模塊包括至少一個眼前節掃描透鏡以及附加固視目標，所述附加固視目標用于在實現眼前節掃描功能時保持被測眼的視向。本發明中，由于附加在現有的用于視網膜掃描的光學相干斷層掃描模塊的外部的眼前節掃描模塊具有附加固視目標，從而能夠在實現眼前節掃描功能時保持被測眼的視向，而不需要對光學相干斷層掃描儀的內部光路進行調整，而且可以適用于只有一只眼睛能夠看清物體的患者。
【專利說明】光學相干斷層掃描儀

【技術領域】
[0001]本發明涉及光學醫療領域，特別涉及一種光學相干斷層掃描儀(OCT System,Optical Coherence Tomography System)。

【背景技術】
[0002]光學相干斷層掃描是一種干涉測量方法，其用于沿著光學相干斷層掃描光束確定樣品的散射圖像。光學相干斷層掃描儀可以分為時域(TD-OCT)或頻域(FD-OCT)兩種。與時域光學相干斷層掃描技術相比，頻域光學相干斷層掃描技術在速度和信噪比方面具有明顯的優勢。頻域光學相干斷層掃描的光譜信息鑒別通常通過以下方式實現:在譜域光學相干斷層掃描(SD-OCT)的情況下，可以利用探測臂中的分光計進行分光；在掃頻(波長掃描)光學相干斷層掃描(SS-OCT)的情況下，可以通過快速地變換激光光源的頻率來獲得光譜信肩、O
[0003]現有技術中，光學相干斷層掃描儀已經被用于對患者的視網膜進行掃描，從而進行醫療診斷。圖1示出了現有技術中用于對患者的視網膜進行掃描的光學相干斷層掃描儀的光學相干斷層掃描模塊的一種【具體實施方式】，圖1示出的光學相干斷層掃描模塊包括:光纖I,準直鏡2,X/Y掃描單兀3,視網膜掃描透鏡4,接目鏡5,分光器7,內部固視透鏡8以及內部固視目標9。圖1中的實線光路示出了光學相干斷層掃描光路，在光學相干斷層掃描光路中，光束聚焦至患者的被測眼6的視網膜進行掃描。光學相干斷層掃描儀的光源可以是相干長度較短的寬波段光源或者是頻率掃描激光。這些光源發出的光經由光纖I的引導進入光學相干斷層掃描系統。圖1的虛線光路示出固視光路，內部固視目標9通過內部固視透鏡8和分光器7耦合至光學相干斷層掃描光路中，經由接目鏡5后成像至患者的被測眼6的視網膜上，從而在進行視網膜掃描時限定患者的被測眼6的視向。從樣品散射的光通常被收集進入光纖1，被收集的樣品光與參考光在探測器(未示出)中形成光干涉。從探測器輸出的數據被傳輸至處理器(未示出)。處理結果可以存儲在處理器中或者展示在顯示器上。處理和存儲功能可以在光學相干斷層掃描儀內部實現，或者也可以在外部處理單元實現，被收集的數據可以被傳輸至該外部處理單元。該外部處理單元可以專門用于數據處理，或者還可以執行其它的不限于光學相干斷層掃描功能的普通任務，
[0004]但是，在具體的診斷過程中，還可能需要利用光學相干斷層掃描儀對患者的眼前節(例如眼角膜)進行掃描診斷。為了利用同一臺光學相干斷層掃描儀可選擇地實現視網膜掃描和眼前節掃描，現有技術中，對圖1所示的光學相干斷層掃描儀中的光學相干斷層掃描模塊的一部分進行了改型而獲得了如圖2、圖3和圖4的設計。
[0005]如圖2所示，可以將圖1中光學相干斷層掃描儀中的光學相干斷層掃描模塊中的視網膜掃描透鏡4替換為眼前節掃描透鏡10，以便將光學相干斷層掃描儀從視網膜掃描功能切換至眼前節掃描功能(例如眼角膜掃描功能)，而固視光路則不需改變。為了實現圖2所示的既可以用于視網膜掃描又可以用于眼前節掃描的光學相干斷層掃描儀，需要為現有的光學相干斷層掃描儀設置新增加的光學-機械模塊以便切換視網膜掃描透鏡4和眼前節掃描透鏡10并且將不同的透鏡精確地定位在光學相干斷層掃描儀的光學系統中并且調節參考臂和樣品臂的其中之一的長度以便實現相應的功能。結果，為了實現眼前節掃描功能，光學相干斷層掃描儀的復雜性和成本都會顯著地增加。例如，美國專利US2007/0291277A1中公開了這樣一種光學相干斷層掃描儀，該文獻以全文引用的方式并入本文。
[0006]又如圖3所示，可以在圖1的光學相干斷層掃描模塊的接目鏡5外部添加眼前節掃描透鏡11，從而使得光學相干斷層掃描光束從聚焦至患者的視網膜改變成聚焦至患者的眼前節(例如眼角膜)。由于新增加了眼前節掃描透鏡11，原本聚焦于視網膜的內部固視光路的光束也被聚焦在患者的眼前節(例如眼角膜)，這意味著患者的被測眼不再能清楚地看至順有的內部固視目標9。為了解決這個問題，可以通過調節內部固視光路中的光學元件和/或固視目標的位置，使內部固視光路的光束重新聚焦在患者的被測眼的視網膜上，從而使在進行眼前節掃描時患者的被測眼能夠清楚地看到固視目標9。光學部件和/或固視目標的位置調節一般可以通過馬達來實現。雖然圖3的解決方案通過在接目鏡5外部添加眼前節掃描透鏡11而能夠使得現有的用于對患者的視網膜進行掃描的光學相干斷層掃描儀也能夠用于對患者的眼前節進行掃描，但是，需要調整內部固視光路，以使得在進行眼前節掃描時被測眼能夠清楚地看到固視目標9，從而增加了光學相干斷層掃描儀的復雜程度和成本。例如，美國專利US2012/0140176A1中公開了這樣一種光學相干斷層掃描儀，該文獻以全文引用的方式并入本文。
[0007]另外，如圖4所示，還可以使用外部固視目標12。在進行眼前節掃描時，患者用沒有被光學相干斷層掃描儀檢查的第二眼13注視外部固視目標12。由于人的雙眼有共同的視向，通過限定第二眼13的視向，被測眼6的視向也被限定。但是，對于只有一只眼睛能夠看清物體的患者來說，圖4所示的方案則不適用。例如，可以從網址“http://www.heidelbergengineering.com/internat1nal/wp-content/uploads/2012/03/SPECTRALIS-ASM_How-to-acquire-perfect-1mage_EN_web.pdf，，上獲得的題目為“SPECTRALIS Anter1r Segment Module”的文獻中公開了這樣一種外部固視目標。


【發明內容】

[0008]為了解決上述問題，本發明提供的光學相干斷層掃描儀包括:用于視網膜掃描的光學相干斷層掃描模塊以及眼前節掃描模塊，所述眼前節掃描模塊能夠附接至所述用于視網膜掃描的光學相干斷層掃描模塊的外部，以便實現所述光學相干斷層掃描儀的視網膜掃描功能和眼前節掃描功能的轉換；所述眼前節掃描模塊包括:至少一個眼前節掃描透鏡，所述眼前節掃描透鏡用于使光學相干斷層掃描光束聚焦至被測眼的眼前節；以及固視目標，所述固視目標用于在實現眼前節掃描功能時保持被測眼的視向。
[0009]在一個優選的實施方式中，所述眼前節掃描模塊為獨立可分離模塊。并且能夠附接至所述用于視網膜掃描的光學相干斷層掃描模塊的外部。
[0010]在一個優選的實施方式中，所述眼前節掃描透鏡與所述固視目標之間的距離能夠被調節。優選地，所述眼前節掃描透鏡與所述固視目標之間的距離能夠通過電動方式或機械手動方式被調節。
[0011 ] 在一個優選的實施方式中，所述眼前節掃描透鏡包括至少一個單透鏡或者雙膠合透鏡。
[0012]在一個優選的實施方式中，所述眼前節掃描透鏡包括兩個單獨的單透鏡。
[0013]在一個優選的實施方式中，所述固視目標在所述固視目標所在平面內的橫向及縱向位置能夠被調節。優選地，所述固視目標在所述固視目標所在平面內的橫向及縱向位置能夠通過電動方式或機械手動方式被調節。
[0014]在一個優選的實施方式中，所述固視目標設置在光學相干斷層掃描光路上。優選地，所述固視目標具有透明的區域以便允許光學相干斷層掃描光束通過。優選地，所述固視目標的中心區域是透明的。
[0015]在一個優選的實施方式中，所述固視目標的圖案為設置在所述固視目標的中心區域周圍的多個等間距分布的徑向直線段。
[0016]在一個優選的實施方式中，所述眼前節掃描模塊還包括分光器，所述固視目標設置在所述光學相干斷層掃描光路之外并通過所述分光器耦合至光學相干斷層掃描光路中。優選地，所述固視目標的中心區域具有圖案。優選地，所述固視目標的中心區域的圖案為實心圓點。優選地，所述分光器為分光立方棱鏡、分光板或分光薄膜。
[0017]在一個優選的實施方式中，所述固視目標由放置在固視目標的平面上的顯示屏來實現。
[0018]在一個優選的實施方式中，所述固視目標設置在透明基底上。
[0019]在一個優選的實施方式中，所述固視目標被光源照亮，從而使得所述固視目標對于被測眼可見。
[0020]在一個優選的實施方式中，所述固視目標自身能夠發光，從而使得所述固視目標對于被測眼可見。優選地，所述固視目標借助于熒光涂料設置在基底上。
[0021]在一個優選的實施方式中，所述固視目標設置在平面、曲面或非球面上。
[0022]在一個優選的實施方式中，所述固視目標設置在所述眼前節掃描模塊的外部。
[0023]與現有技術相比，本發明的光學相干斷層掃描儀至少具有以下優點:由于附加在現有的用于視網膜掃描的光學相干斷層掃描模塊的外部的眼前節掃描模塊具有附加固視目標，從而能夠在實現眼前節掃描功能時保持被測眼的視向，而不需要對現有的光學相干斷層掃描儀的內部光路和相關結構進行調整或改變，因此本發明的具有眼前節掃描功能的光學相干斷層掃描儀的制造成本低，而且可以適用于只有一只眼睛能夠看清物體的患者。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1示出了現有技術中的光學相干斷層掃描儀的示意圖；
[0025]圖2示出了現有技術中的光學相干斷層掃描儀的一種改型的示意圖；
[0026]圖3示出了現有技術中的光學相干斷層掃描儀的另一種改型的示意圖；
[0027]圖4示出了現有技術中利用外部固視目標以便限定被測眼的視向的示意圖；
[0028]圖5示出了根據本發明的一個實施例的用于視網膜掃描和眼前節掃描的光學相干斷層掃描儀的示意圖；
[0029]圖6示出了根據本發明的用于視網膜掃描和眼前節掃描的光學相干斷層掃描儀的幾種變型的不意圖；
[0030]圖7示出了根據本發明的一個實施例的用于視網膜掃描和眼前節掃描的光學相干斷層掃描儀的固視目標的示意圖；
[0031]圖8示出了根據本發明的另一個實施例的用于視網膜掃描和眼前節掃描的光學相干斷層掃描儀的示意圖；
[0032]圖9示出了根據本發明的另一個實施例中患者的眼睛跟隨作為固視目標的醫師的手指的運動的不意圖；
[0033]圖10示出了根據本發明的另一個實施例的用于視網膜掃描和眼前節掃描的光學相干斷層掃描儀的固視目標的示意圖。

【具體實施方式】
[0034]下面參照附圖描述根據本發明的實施例的光學相干斷層掃描儀。在下面的描述中，闡述了許多具體細節以便使所屬【技術領域】的技術人員更全面地了解本發明。但是，對于所屬【技術領域】內的技術人員明顯的是，本發明的實現可不具有這些具體細節中的一些。此夕卜，應當理解的是，本發明并不限于所介紹的特定實施例。相反，可以考慮用下面的特征和要素的任意組合來實施本發明，而無論它們是否涉及不同的實施例。因此，下面的方面、特征、實施例和優點僅作說明之用而不應被看作是權利要求的要素或限定，除非在權利要求中明確提出。
[0035]圖5示出了本發明的用于視網膜掃描和眼前節掃描的光學相干斷層掃描儀的一個【具體實施方式】，在圖5所示的光學相干斷層掃描儀中，除了用于對患者的視網膜進行掃描的光學相干斷層掃描模塊的常規光學元件之外，還包括附加眼前節掃描模塊(圖5中的方框中示出了附加眼前節掃描模塊的三種不同實施方式)，該附加眼前節掃描模塊可以附接到接目鏡5的外部，以便將視網膜掃描功能轉換成眼前節掃描功能。優選地，在轉變成眼前節掃描功能之后，可以使得現有的用于視網膜進行掃描的光學相干斷層掃描模塊中的內部固視目標對于患者的被測眼不可見(例如停止照亮內部固視目標)。該附加眼前節掃描模塊包括眼前節掃描透鏡11和固視目標15，該眼前節掃描透鏡11用于使光學相干斷層掃描光束從聚焦至被測眼的視網膜改變成聚焦至被測眼的眼前節(例如眼角膜)，該固視目標15用于在實現眼前節掃描功能時保持被測眼的視向。該固視目標15可以是設置有特定圖案的分劃板。圖5中的實線光路不出了光學相干斷層掃描光路,在光學相干斷層掃描光路中，光學相干斷層掃描光束聚焦至被測眼的眼前節(例如眼角膜)從而對其進行掃描。圖5中的虛線光路示出固視光路，在固視光路中，固視目標15通過附加的眼前節掃描透鏡11被聚焦在患者的視網膜上成像。以此方式，可以保持患者被測眼注視由固視目標15限定的方向，從而使得光學相干斷層掃描光束可以聚焦在被測眼的眼前節(例如眼角膜)上并且對眼角膜進行掃描。
[0036]可以利用多種方式使得固視目標15對于患者可見。例如，可以利用光源(如LED、電燈泡，顯示屏等)照亮或者直接作為固視目標15，從而使得固視目標15對于患者可見。也可以在模塊中增加窗口，使外部光可以通過該窗口照亮固視目標15。固視目標15也可以通過用熒光涂料畫在或印刷在基底(例如分劃板)上，在接受短暫照明之后，固視目標15自身可以發光可見。
[0037]固視目標本身也可以有多種實現方式:可以是刻畫在玻璃，晶體，或者塑料材質上的固視目標圖案，也可以是由顯示屏直接顯示固視目標圖案，另外還可以是一個被照亮的固視目標。如果利用顯示屏直接生成固視目標圖案，可以將顯示屏放在如圖8所示的固視目標位置，顯示屏發出的光線經由分光器耦合至光學相干斷層掃描光路中。在這種情況下，固視目標在固視目標所在平面內的橫向及縱向移動可以由電子顯示屏改變固視目標的顯示位置來實現，不再需要有機械結構來支持固視目標的移動。
[0038]可選地，固視目標15與眼前節掃描透鏡11之間的距離可以被調節，并且，固視目標15在固視目標15所在平面內的橫向及縱向位置也可以被調節。具體地，圖5的A行示出了對正常的眼睛進行眼前節掃描，其中固視目標15與眼前節掃描透鏡11之間的距離以及固視目標15的橫向位置處于標準狀態。圖5的B行中，眼前節掃描透鏡11和固視目標15之間的距離被調節以便補償被測眼的屈光不正，具體地，可以通過電動或者機械方式軸向移動固視目標。圖5的C行中，固視目標15的在固視目標15所在平面內的橫向及縱向位置被調節以便調整被測眼的視向，具體地，可以通過電動或機械手動方式改變固視目標的橫向及縱向位置。
[0039]本發明的用于視網膜掃描和眼前節掃描的光學相干斷層掃描儀的附加眼前節掃描模塊的眼前節掃描透鏡可以包括若干不同種類的透鏡，另外，固視目標15可以根據具體需要設置在平面、曲面或非球面上。圖6示出了根據本發明的用于視網膜掃描和眼前節掃描的光學相干斷層掃描儀的幾種變型。具體地，例如，如圖6的A行所示，眼前節掃描透鏡可以包括一個單透鏡。例如，如圖6的B行所示，眼前節掃描透鏡可以包括雙膠合透鏡。例如，如圖6的C行所示，眼前節掃描透鏡可以包括由兩個單獨的單透鏡組成的透鏡組。例如，如圖6的D行所示，固視目標15可以設置在曲面上。
[0040]本發明的固視目標15可以米用多種圖案。圖7不出了圖5和圖6中的固視目標能夠采用的一種圖案，該固視目標為設置在透光的中心區域周圍的若干個(例如8個)等間距分布的徑向直線段。透光的中心區域確保不會阻礙光學相干斷層掃描光束通過。透光的中心區域可以通過透明的基底或者設置在基底上的孔來實現。采用非透明基底中心打孔的形式來實現圖7所示固視目標圖案時，固視目標會對希望采集的來自眼前節的背散射光有明顯的阻擋。采用透明基底可以避免這種阻擋的發生。
[0041]圖8示出了根據本發明的另一個實施例的用于視網膜掃描和眼前節掃描的光學相干斷層掃描儀的示意圖。與圖5不同，圖8中，通過分光器16將固視目標15的圖像耦合至光學相干斷層掃描光路中。分光器16可以為分光立方棱鏡、分光板或分光薄膜等。在這種情況下，固視目標15可以集成在眼前節掃描模塊中，或者設置在眼前節掃描模塊的外部。當固視目標位于眼前節掃描模塊的外部時，可以例如通過由操作者舉起一只手指來提供固視目標；或者，還可以例如通過設備的一部分來提供固視目標，例如將最初用于第二眼(沒有被檢查的眼睛)的外部固視目標放置在合適位置，該外部固視目標經分光器16耦合至光學相干斷層掃描光路中，為第一眼(被檢查的眼睛)提供固視目標。在這種構型中，眼科醫師的手指也可以作為固視目標。由此，如圖9所示，如果必要的話，患者的眼睛可以跟隨眼科醫師的手指的運動。
[0042]圖10示出了圖8中的固視目標能夠采用的一種圖案，該固視目標的中心區域可以具有附加圖案，例如實心圓點。當然，圖10中的固視目標也可以采用中心區域不具有附加圖案的固視目標圖案。
[0043]在本發明的用于視網膜掃描和眼前節掃描的光學相干斷層掃描儀中，能夠在不需要對光學相干斷層掃描儀的內部光路進行調整或改變的情況下實現眼前節掃描功能，并且同時為被檢查的眼睛提供固視目標以便保持被檢查的眼睛的視向。由此，根據本發明的具有眼前節掃描功能的光學相干斷層掃描儀的制造成本低，而且可以適用于只有一只眼睛能夠看清物體的患者。
[0044]雖然本發明已以較佳實施例披露如上，但本發明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內所作的各種更動與修改，均應納入本發明的保護范圍內，因此本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
【權利要求】
1.一種光學相干斷層掃描儀，包括用于視網膜掃描的光學相干斷層掃描模塊， 其特征在于，所述光學相干斷層掃描儀還包括眼前節掃描模塊，所述眼前節掃描模塊能夠附接至所述用于視網膜掃描的光學相干斷層掃描模塊的外部，以便實現所述光學相干斷層掃描儀的視網膜掃描功能和眼前節掃描功能的轉換； 所述眼前節掃描模塊包括: 至少一個眼前節掃描透鏡，所述眼前節掃描透鏡用于使光學相干斷層掃描光束聚焦至被測眼的眼前節；以及 固視目標，所述固視目標用于在實現眼前節掃描功能時保持被測眼的視向。
2.根據權利要求1所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述眼前節掃描模塊為獨立可分離模塊，并且能夠附接至所述用于視網膜掃描的光學相干斷層掃描模塊的外部。
3.根據權利要求1所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述眼前節掃描透鏡與所述固視目標之間的距離能夠被調節。
4.根據權利要求3所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述眼前節掃描透鏡與所述固視目標之間的距離能夠通過電動或機械手動方式被調節。
5.根據權利要求1所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述眼前節掃描透鏡包括至少一個單透鏡或者雙膠合透鏡。
6.根據權利要求1所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述眼前節掃描透鏡包括兩個單獨的單透鏡。
7.根據權利要求1所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標在所述固視目標所在平面內的橫向及縱向位置能夠被調節。
8.根據權利要求7所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標在所述固視目標所在平面內的橫向及縱向位置能夠通過電動方式或機械手動方式被調節。
9.根據權利要求1所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標設置在光學相干斷層掃描光路上。
10.根據權利要求1所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標的圖案為設置在所述固視目標的中心區域周圍的多個等間距分布的徑向直線段。
11.根據權利要求9所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標具有透明的區域以便允許光學相干斷層掃描光束通過。
12.根據權利要求11所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標的中心區域是透明的。
13.根據權利要求1所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述眼前節掃描模塊還包括分光器，所述固視目標設置在所述光學相干斷層掃描光路之外并通過所述分光器耦合至光學相干斷層掃描光路中。
14.根據權利要求13所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標的中心區域具有圖案。
15.根據權利要求14所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標的中心區域的圖案為實心圓點。
16.根據權利要求13所述的光學相干斷層掃描儀,其特征在于,所述分光器為分光立方棱鏡、分光板或分光薄膜。
17.根據權利要求1或13所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標由布置在固視目標的平面上的顯示屏來實現。
18.根據權利要求1或13所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標設置在透明基底上。
19.根據權利要求1或13所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標被光源照亮，從而使得所述固視目標對于被測眼可見。
20.根據權利要求1或13所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標自身能夠發光，從而使得所述固視目標對于被測眼可見。
21.根據權利要求20所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述附加固視目標借助于熒光涂料設置在基底上。
22.根據權利要求1或13所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標設置在平面、曲面或非球面上。
23.根據權利要求13所述的光學相干斷層掃描儀，其特征在于，所述固視目標設置在所述眼前節掃描模塊的外部。
【文檔編號】A61B3/107GK104337498SQ201310341427
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月7日 優先權日:2013年8月7日
【發明者】裴馬丁, 郭小嫻, A·R·圖姆林森 申請人:卡爾蔡司醫療技術公司