OCT图像采集设备制造技术

本发明专利技术涉及一种借助光学相干断层扫描检测对象的OCT检查设备，其包括：发射OCT辐射的OCT辐射源；OCT光路，该OCT光路包括来自OCT辐射源的OCT辐射的OCT输出方向；容纳OCT辐射源的壳体；构造在壳体中、COT辐射源的OCT辐射的出射孔；穿过出射孔的辐射的OCT出射方向；控制单元，该控制单元采用信号技术与OCT辐射源相连接并且构造用于，在采集时间段内采集相互间隔开的多个测量轮廓并且在该采集时间段内控制所述用于发射OCT辐射的OCT辐射源，以便在采集时间段的期间使OCT输出方向和OCT入射方向在其角度定向上彼此保持恒定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】OCT图像采集设备
本专利技术涉及一种用于借助光学相干断层扫描检测对象的OCT检查设备，其包括OCT辐射源，该OCT辐射源发射波长为400nm至2000nm的和如下光谱带宽的OCT辐射，所述光谱带宽至少包括20nm至400nm的范围，或者具有小于20nm到400nm的窄的带宽，其中，辐射源是可调谐的，使得所述窄带宽通过时间错开地发射不同波长的波构成20nm至400nm的较宽的带宽；OCT光路，该OCT光路包括来自OCT辐射源的OCT辐射的OCT输出方向和被图像目标反向散射的OCT辐射的OCT输入方向；用于接收OCT辐射源的被反向散射的OCT辐射的OCT辐射接收器；容纳OCT辐射源和OCT辐射接收器的壳体；OCT辐射源的OCT辐射的构造在壳体中的出射孔；OCT辐射源的被反向散射的OCT辐射的构造在壳体中的入射孔；穿过出射孔的辐射的OCT出射方向、穿过入射孔的被反向散射的OCT辐射的OCT入射方向；控制单元，该控制单元在信号技术方面与OCT辐射源和OCT辐射接收器相连接并且构造用于，在采集时间段内采集相互间隔开的多个测量轮廓并且在该采集时间段内控制所述用于发射OCT辐射的OCT辐射源和所述用于接收被反向散射的OCT辐射的OCT辐射接收器。
技术介绍
光学相干断层扫描(OCT)是这样一种检查方法，在该检查方法的情况下，借助干涉仪将低相干长度的光用于在散射材料中进行距离测量。在医学中例如将OCT检查方法用于体内和体外检查，除了该医学应用外，也在医学之外的其它领域中用于检查散射材料。原则上可理解为，根据本专利技术的OCT诊断设备和根据本专利技术的用于对对象进行OCT图像采集的方法能够用作在人体或者动物身上采用的诊断方法，但是也能够作为分析方法而用于其它目的，即除这种在人体和动物身上采用的诊断方法之外的其它目的。OCT检查方法的特征在于，被检查的材料不会由于OCT检查过程而发生变化并且因此既不具有手术效果、也不具有治疗效果。可以理解为，所要求保护的用于对对象进行OCT图像采集的方法是本说明书和权利要求的主题，但是应当局限在如下范围内，该范围排除对在人体上的诊断方法采取专利保护，即排除对这种在人体上的诊断方法的保护。OCT系统是如下的测量系统，其通过将测量光束朝待检查目标的、理想化地可作为点来观察的面定向而基于被反向散射的辐射对该目标进行点测量。为了在较大的面区域上或者整体上对目标表面和直接处于该表面下方的深度区域(典型的进入深度为1至3mm)进行成像，OCT测量系统因此必须借助扫描(典型地作为线性扫描进行)使测量光束在表面上运动。该扫描在OCT测量系统的情况下通过马达驱动的转向镜实现。因此，高质量的OCT图像采集这样实施，使得将待检查目标固定，将OCT测量设备相对于目标设置在固定的位置上并且然后通过借助偏转镜自动化进行的扫描来扫描目标表面，以便因此通过多次的单点测量获得对于表面的和直接处于表面下方的区域的描绘。这种测量方法整体上已证明是可靠的，可实现可靠的成像质量并且能够借助快速测量执行。然而缺点是，需要固定待检查的目标，以便在扫描时间段内避免目标和OCT测量设备之间的相对运动。在将OCT测量设备用于诊断目的的情况下，例如检查人眼的视网膜时，这种固定是尤其不利的，因为为此用于固定头部或者说眼睛所需的耗费是极高的。由US2017/0027438A1中已知一种具有耦入的OCT检查设备的手术显微镜。在此，OCT测量光束经由两个可运动镜和一个固定镜耦入到显微镜的光路中并且因此转向三次。OCT光束的引导光路应当通过所述双重控制的转向而保持基本平行于显微镜100的光轴，以便避免图像失真。在这方面已知的技术不适合于使来自OCT源的OCT光束的输出方向和来自壳体的OCT光束的出射方向之间的角度保持恒定，而只能达到使该角度基本恒定。在这种构造方案的情况下，实际上无法基于双重转向和借助双重转向对检查区域进行扫描的原理而使所述角度保持平行于显微镜的轴线，但是在本专利技术的意义中不可将这种构造方案理解为，由此使在来自OCT源的OCT光束的输出方向和来自壳体的OCT光束的出射方向之间的角度保持恒定。这样已知的设备借助OCT设备通过扫描过程来检测检查区域并且因此要求将设备相对于待检查目标固定。此外，该设备占用极大的结构空间并且因此不便于在狭窄的空间情况下使用。
技术实现思路
因此存在对如下OCT检查设备的需求，所述OCT检查设备整体上简化了OCT检查的执行并且相对于由于在OCT测量设备和待检查目标之间的相对运动产生的测量误差更加不敏感。该任务借助开头所述类型的OCT检查设备解决，其方式为：控制单元构造用于，在采集时间段期间使OCT输出方向和OCT出射方向在其角度定向方面相对于彼此保持恒定。根据本专利技术，在根据本专利技术的OCT检查设备的情况下也通过借助测量光束扫描检查目标的表面来执行图像采集。该图像采集在采集时间段期间进行，该采集时间段从采集扫描中的第一测量点开始并且到采集扫描中的最后一个测量点结束。在该采集时间段内，测量光束移动经过多个、即至少两个、通常是几百个或者几千个测量点并且由此例如逐行地或者螺旋状地扫描所述表面。该扫描在现有技术中是通过可机动调节的偏转镜或者其它光束转向设备自动化地进行的，由此使来自OCT辐射源的光束的OCT输出方向在其角度定向方面相对于来自OCT检查设备的测量光束的OCT出射方向是可变化的并且在采集时间段期间发生变化，以便执行扫描，而在根据本专利技术的OCT检查设备的情况下使OCT输出方向的和OCT出射方向的角度定向在整个采集时间段期间保持恒定。因此，根据本专利技术的OCT检查设备能够放弃机动化地或者以其它方式实现的对在OCT输出方向和OCT出射方向之间的这一角度定向的调节并且尤其是也放弃使用可调节式偏转镜，这具有另外的优点：根据本专利技术的OCT检查设备能够比已知的OCT检查设备设计得更为紧凑。替代于对所述对转向镜的或者根据现有技术的相应地不同构造的可变化的光束转向装置的机动调节，所述OCT设备的紧凑的实施方案允许通过使OCT检查设备相对于待检查目标运动而执行对待检查的目标表面的扫描。该相对运动能够通过OCT检查设备本身的位移或者枢转或者二者的结合而实现，但是同样也能够在空间上保持位置固定的OCT检查设备的情况下使待检查目标移动或者枢转，以便产生扫描所需的相对运动。在根据本专利技术的OCT检查设备的情况下使OCT测量光束穿过出射孔朝待检查目标定向并且被反向散射的OCT辐射穿过入射孔再次射入OCT检查设备中。原则上可理解为，虽然在特定的应用情况中能够设有两个单独的开口,但是特别优选的是，将入射孔和出射孔通过一个唯一的壳体开口构成。尤其是从所述唯一的开口出发的OCT辐射、即测量光束和反向散射的OCT辐射能够同轴地延伸，这使得OCT检查设备相对于在入射孔/出射孔和待检查表面之间的不同的测量间距是不敏感的。根据一个另外的优选的实施方式规定，出射孔和OCT辐射源这样设置，使得OCT出射方向和OCT输出方向彼此平行地、尤其是同轴地延伸。根据该实施方式能够使从OCT辐射源中射出的辐射直接朝出射孔方向定向并且不必再偏转，以便由O本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于借助光学相干断层扫描来检测对象的OCT检查设备，所述OCT检查设备包括：/n-OCT辐射源，所述OCT辐射源发射OCT辐射，该OCT辐射的波长为400nm至2000nm并且具有如下光谱带宽，所述光谱带宽/n·至少具有20nm至400nm的范围，或者/n·具有小于20nm至400nm的窄带宽，其中，辐射源是可调谐的，使得所述窄带宽通过时间错开地发射不同波长的波构成20nm至400nm的较宽带宽；/n-OCT光路，所述OCT光路包括/n·来自OCT辐射源的OCT辐射的OCT输出方向，和/n·被图像目标反向散射的OCT辐射的OCT输入方向，/n-用于接收OCT辐射源的被反向散射的OCT辐射的OCT辐射接收器，/n-容纳OCT辐射源和OCT辐射接收器的壳体，/n-OCT辐射源的OCT辐射的构造在壳体中的出射孔，/n-OCT辐射源的被反向散射的OCT辐射的构造在壳体中的入射孔，/n-穿过出射孔的辐射的OCT出射方向，/n-穿过入射孔的被反向散射的OCT辐射的OCT入射方向，/n-控制单元，所述控制单元在信号技术方面与OCT辐射源和OCT辐射接收器相连接并且构造用于，在采集时间段内采集相互间隔开的多个测量轮廓并且在该采集时间段内控制用于发射OCT辐射的OCT辐射源和所述用于接收被反向散射的OCT辐射的OCT辐射接收器，/n其特征在于，所述控制单元构造用于，在采集时间段期间使OCT输出方向和OCT出射方向在其角度定向方面相对于彼此保持恒定。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170418 DE 102017108193.31.用于借助光学相干断层扫描来检测对象的OCT检查设备，所述OCT检查设备包括：
-OCT辐射源，所述OCT辐射源发射OCT辐射，该OCT辐射的波长为400nm至2000nm并且具有如下光谱带宽，所述光谱带宽
·至少具有20nm至400nm的范围，或者
·具有小于20nm至400nm的窄带宽，其中，辐射源是可调谐的，使得所述窄带宽通过时间错开地发射不同波长的波构成20nm至400nm的较宽带宽；
-OCT光路，所述OCT光路包括
·来自OCT辐射源的OCT辐射的OCT输出方向，和
·被图像目标反向散射的OCT辐射的OCT输入方向，
-用于接收OCT辐射源的被反向散射的OCT辐射的OCT辐射接收器，
-容纳OCT辐射源和OCT辐射接收器的壳体，
-OCT辐射源的OCT辐射的构造在壳体中的出射孔，
-OCT辐射源的被反向散射的OCT辐射的构造在壳体中的入射孔，
-穿过出射孔的辐射的OCT出射方向，
-穿过入射孔的被反向散射的OCT辐射的OCT入射方向，
-控制单元，所述控制单元在信号技术方面与OCT辐射源和OCT辐射接收器相连接并且构造用于，在采集时间段内采集相互间隔开的多个测量轮廓并且在该采集时间段内控制用于发射OCT辐射的OCT辐射源和所述用于接收被反向散射的OCT辐射的OCT辐射接收器，
其特征在于，所述控制单元构造用于，在采集时间段期间使OCT输出方向和OCT出射方向在其角度定向方面相对于彼此保持恒定。


2.根据权利要求1所述的装置OCT检查设备，其特征在于，所述入射孔和所述出射孔通过一个唯一的壳体开口构成。


3.根据权利要求1或2所述的OCT检查设备，其特征在于，所述出射孔和所述OCT辐射源设置成，使得OCT出射方向和OCT输出方向彼此平行地、尤其是同轴地延伸。


4.根据前述权利要求中任一项所述的OCT检查设备，其特征在于，所述OCT检查设备具有观察装置，所述观察装置包括：
-照射辐射源，所述照射辐射源将可见的或者红外的观察波范围内的光射出到穿过出射孔的照射光路中；和
-观察图像传感器，所述观察图像传感器对于观察波范围内的辐射是敏感的并且接收来自穿过入射孔的观察光路的、在可见的或者红外的观察波范围内的反射光，
其中，观察光路和OCT出射方向彼此平行地、尤其是同轴地延伸。


5.根据权利要求4所述的OCT检查设备，其特征在于，所述电子控制单元包括图像处理单元，所述图像处理单元构造用于，将由被观察图像传感器接收的反射光构成的第一图像和与第一图像时间错开地由被观察图像传感器接收的反射光构成的、与第一图像相邻的第二图像拼合成一个整体图像。


6.根据权利要求5所述的OCT检查设备，其特征在于，所述图像处理单元构造用于，识别第一和第二图像的重叠区域，在该重叠区域中重现了在第一和第二图像中的一致的图像区段；并且这样拼合第一和第二图像，使得整体图像由第一和第二图像以第一图像和第二图像在一致的图像区段中的重合部拼合而成。


7.根据权利要求5或6所述的OCT检查设备，其特征在于，所述图像处理单元构造用于，矫正第一和/或第二图像，尤其是以如下方式矫正：
-使第一和/或第二图像围绕作为枢转轴线的图像平面法线枢转，和/或
-对第一和/或第二图像进行缩放，尤其是在所有区域中以一致的缩放因子进行缩放或者以在一个或者相互垂直的两个空间方向上减小的缩放因子进行缩放。


8.根据权利要求5、6或7所述的OCT检查设备，其特征在于，所述控制单元构造用于，对由被OCT辐射接收器接收的被反向散射的OCT辐射创建的测量轮廓和同时地从被观察图像传感器接收的光中采集的图像进行处理，并且在该图像中标记示出测量轮廓的位置的区域。


9.根据前述权利要求中任一项所述的OCT检查设备，其特征在于，所述OCT辐射源和所述OCT辐射接收器不可运动地设置在壳体中。


10.根据前述权利要求中任一项所述的OCT检查设备，其特征在于，所述OCT光路在壳体中不可运动地延伸。


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【专利技术属性】
技术研发人员：H·卢巴奇夫斯基，
申请(专利权)人：罗维阿克有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE