一种单光源双波段OCT成像装置制造方法及图纸

一种单光源双波段OCT成像装置统，其特征在于它包括信号源、中性衰减器、环形器、第一耦合器、指示光光源、参考臂、样品臂、第二耦合器、第一接收装置、第二接收装置、多通道采集卡和计算机；本实用新型专利技术基于双波段的SOCT技术，通过分析不同组织成分在两个波段的光学特性的差异，相对于单波段的SOCT技术，能够用更小的计算复杂度实现更准确斑块成分自动分析。本实用新型专利技术的结构基于传统OCT的结构，既能对样品进行OCT结构成像，又能对斑块成分自动分析，给医务人员多一些参考信息，对病情的诊断和治疗起到辅助作用。

【技术实现步骤摘要】
一种单光源双波段OCT成像装置
本技术涉及OCT领域，尤其是一种单光源双波段OCT成像装置。
技术介绍
光学相干断层成像（OpticalCoherenceTomography,OCT）是一种新兴的生物医学光学成像技术，它基于低相干干涉技术，能够对包括生物组织在内的强散射介质进行深度成像。由于其分辨率高、无辐射、非接触测量等优点，在生物学、医学领域中，OCT被誉为“光学活检”。OCT利用样品臂生物组织的后向散射光与参考臂的光进行干涉，经过信号采集和数据处理，重建出生物组织的断层结构，形成包括深度信息的三维成像，对生物内部结构进行在体的非侵入检测观察。在心血管领域，由于OCT的分辨率极高，其轴向分辨率可达10um左右，具备组织辨别能力，即通过OCT影像可基本了解斑块的主要成分和组织学特征。不同斑块成分，例如冠脉中常见的纤维斑块、脂质斑块、钙化斑块在OCT影像下呈现出不同的信号特征，有丰富读图经验的临床医生能根据图像上不同的信号特征识别出斑块的种类，对冠心病的诊断和选择治疗方案具有重要的意义。然而，传统的1.3umOCT系统基于斑块成分对光的散射性和吸收性成像，我们只能根据OCT的结构图像间接推测出斑块的成分，斑块分类的准确性有限。设备的成像质量或者由于非预期情况导致图像上出现伪影、畸变或者信号衰减时，斑块类型的判断就会变得十分困难，尤其是当临床医生不具有充分的OCT图像识图经验时，会严重影响医生对病情的诊断。目前国内外已经提出一些基于光谱学的方法用来识别血管内斑块，其中最广泛的一种就是基于光声成像（Photoacoustic）和血管内超声（IntravascularUltrasound,IVUS）来识别,比如论文K.Jansen,M.Wu,A.F.W.vanderSteen,andG.vanSoest,“Photoacousticimagingofhumancoronaryatherosclerosisintwospectralbands,”Photoacoustics2(1),12–20(2014)，和KristaJansen,MinWu,AntoniusF.W.vanderSteen,andGijsvanSoest,“Lipiddetectioninatherosclerotichumancoronariesbyspectroscopicintravascularphotoacousticimaging”,OpticsExpress18(21),2013。然而这种方法必须使用IVUS来接受光声信号，内窥导管上必须额外增加一些器件，这不仅增加了导管的尺寸，不利于导管进入狭窄的病变血管，也增加了制造成本和工艺难度。另外一种方法就是光谱学OCT（SpectroscopicOCT,SOCT），SOCT对后向散射光进行光谱分析，用傅里叶变换或小波变化的方法提取出样品组织深度方向上的光谱信息。SOCT图像可以清楚地观察到波长较长的光具有较大的探测深度，以及不同组织成分对光的选择性吸收。从某种角度上讲，SOCT可以得到类似于吸收特性成像的效果，从而反映出不同组织对光的选择吸收效应图像。SOCT是一种后处理技术，其使用的装置是跟传统OCT相同的装置，不用额外增加装置。专利CN105996999A提出了一种基于扩展的惠更斯-菲涅尔原理的多次散射模型，测量样品深度分辨率衰减系数的方法和系统，采用的装置与传统的OCT相同，其缺点是计算量太大并且只采用理想的理论模型计算，在实际中会受到很多因素的影响，会导致结果不准确。论文C.P.Fleming,J.Eckert,E.F.Halpern,J.A.Gardecki,andG.J.Tearney,“Depthresolveddetectionoflipidusingspectroscopicopticalcoherencetomography,”Biomed.Opt.Exp.,4(8),1269-1284(2013)提出了一种基于1.3um扫频光源的SOCT可以准确地判别出脂质、胶原质和钙化斑块，但是该系统是缺点是计算量太庞大，原因是该系统使用单个带宽的光源，不同的组织成分在1.3um左右的光吸收特性的差异相对较小，想要从有限的对比中计算出光学特性的差异，就需要大量的参考数据和较多的数据训练。另一方面，多带宽的SOCT能够放大这种差异性，也就提供了一种更易实现的识别不同组织成分的方法。论文LYu,JKangetc,“Tri-bandopticalcoherencetomographyviaopticalparametricamplifierforendoscopicapplication”,OpticalTomography&Spectroscopy,2016:OTh2B.2提出了一种基于1.3um，1.5um，1.6um三个带宽的装置，但是由于用到了三个不同的光源，结构太复杂，成本太高根本不适合实际使用，另外由于结构复杂引入了空间滤波、散点噪声和其他系统噪声，导致结果存有一些偏差。专利CN101290292B提出了一种多波长OCT系统，但它还是传统的结构OCT，只能测到样品的结构信息，另外它使用两个独立的光源不仅增加了系统的成本，两个带宽的光信号之间的同步性也是需要解决的一个问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种单光源双波段OCT成像装置，它能够解决现有技术的不足，本技术既能对样品进行传统的OCT结构成像，又能基于SOCT技术实现计算机对斑块成分的自动分析，给医务人员多一些参考信息，对病情的诊断和治疗起到辅助作用。本技术的技术方案：一种单光源双波段OCT成像装置，它包括信号源、中性衰减器、环形器、第一耦合器、指示光光源、参考臂、样品臂、第二耦合器、第一接收装置、第二接收装置、多通道采集卡和计算机；所述信号源发出的光经由中性衰减器降低平均功率后，通过环形器的第一个端口进入环形器，环形器的第二个端口与第一耦合器的一个输入端连接，所述第一耦合器将光按不同比例耦合到参考臂和样品臂；所述第一耦合器的另一个输入端与指示光光源相连接；所述样品臂被待测样品散射回来的光和参考臂反射回来的光发生干涉，干涉光再次经过第一耦合器从环形器的第三个端口，进入第二耦合器；所述第二耦合器将干涉光分配到第一接收装置和第二接收装置；所述第一接收装置和第二接收装置分别接收两种不同波段的干涉光，所述第一接收装置和第二接收装置接收到的光信号通过多通道采集卡进入计算机进行数据处理得到OCT断层结构图像和组织样品中的成分分布图。所述第一接收装置接收1.3um波段的干涉光，所述第二接收装置接收1.7um波段的干涉光。所述信号源为超宽谱光源或者扫频光源；信号源采用超宽谱光源时，第一接收装置和第二接收装置分别采用光谱仪；信号源采用扫频光源时，第一接收装置和第二接收装置采用光电探测器。所述超宽谱光源的带宽须包含1.3um波段（1270nm～1370nm）和1.7um波段（1600nm～1700nm），包括但不限于超连续谱光源或白光光源、超宽SLD。所述指示光为用于给使用者提示出光位置的可见光。所述计算机对第一接收装置采集到的第一种波段的OCT干涉光谱I1（k）或者对第二接收装置采集到的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单光源双波段OCT成像装置，其特征在于它包括信号源、中性衰减器、环形器、第一耦合器、指示光光源、参考臂、样品臂、第二耦合器、第一接收装置、第二接收装置、多通道采集卡和计算机；所述信号源发出的光经由中性衰减器降低平均功率后，通过环形器的第一个端口进入环形器，环形器的第二个端口与第一耦合器的一个输入端连接，所述第一耦合器将光按不同比例耦合到参考臂和样品臂；所述第一耦合器的另一个输入端与指示光光源相连接；所述样品臂被待测样品散射回来的光和参考臂反射回来的光发生干涉，干涉光再次经过第一耦合器从环形器的第三个端口，进入第二耦合器；所述第二耦合器将干涉光分配到第一接收装置和第二接收装置；所述第一接收装置和第二接收装置分别接收两种不同波段的干涉光，所述第一接收装置和第二接收装置接收到的光信号通过多通道采集卡进入计算机进行数据处理得到OCT断层结构图像和组织样品中的成分分布图。

【技术特征摘要】
1.一种单光源双波段OCT成像装置，其特征在于它包括信号源、中性衰减器、环形器、第一耦合器、指示光光源、参考臂、样品臂、第二耦合器、第一接收装置、第二接收装置、多通道采集卡和计算机；所述信号源发出的光经由中性衰减器降低平均功率后，通过环形器的第一个端口进入环形器，环形器的第二个端口与第一耦合器的一个输入端连接，所述第一耦合器将光按不同比例耦合到参考臂和样品臂；所述第一耦合器的另一个输入端与指示光光源相连接；所述样品臂被待测样品散射回来的光和参考臂反射回来的光发生干涉，干涉光再次经过第一耦合器从环形器的第三个端口，进入第二耦合器；所述第二耦合器将干涉光分配到第一接收装置和第二接收装置；所述第一接收装置和第二接收装置分别接收两种不同波段的干涉光，所述第一接收装置和第二接收装置接收到的光信号通过多通道采集卡进入计算机进行数据处理得到OCT断层结构图像和组织样品中的成分分布图。2.根据权利要求1所述一种单光源双波段OCT成像装置，其特征在于所述第一接收装置接收1.3um波段的干涉光，所述第二接收装置接收1.7um波段的...

【专利技术属性】
技术研发人员：田洁，
申请(专利权)人：天津恒宇医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12