一种活体组织的光学相干层析成像系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种活体组织的光学相干层析成像系统及方法，通过在所述活体组织的同一表面位置进行M次采样，M≥2；获得随波长变化的干涉信号序列，将干涉信号序列进行转换，变为随深度变化的复数信号序列，依据复数信号序列进行简单的运算，即可得到数值在0‑1之间的血流速度参数，无需对血流速度参数进行归一化处理，进而可显示不同位数的血流造影图像。该光学相干层析成像方法可以简单快速的实现对活体组织的血流造影成像。

【技术实现步骤摘要】
一种活体组织的光学相干层析成像系统及方法
本专利技术涉及活体组织检测
，更具体地说，涉及一种活体组织的光学相干层析成像(OpticalCoherenceTomography，OCT)系统及方法。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，在医学方面的研究也在不断进步，基于活体组织的检测，例如，对视网膜、脑皮层或皮肤等活体组织进行功能检测时，需要对其血管进行成像。但是，目前的成像方式比较复杂，那么如何提供一种快速对活体组织进行成像的技术，是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供了一种活体组织的光学相干层析成像系统及方法，技术方案如下：一种活体组织的光学相干层析成像方法，所述光学相干层析成像方法包括：在所述活体组织的同一表面位置进行M次采样，M≥2；获取M次采样过程中，随波长变化的干涉信号序列；依据所述干涉信号序列，获得随深度变化的复数信号序列；依据所述复数信号序列，获取此表面位置不同深度的血流速度参数，所述血流速度参数的值在0-1之间；扫描不同表面位置后，依据所述血流速度参数，显示不同位数的血流造影图像。优选的，在上述光学相干层析成像方法中，所述在所述活体组织的同一表面位置进行M次采样，包括：OCT光束在所述活体组织的预设表面位置形成光斑；在所述光斑的固定落点处，进行M次采样。优选的，在上述光学相干层析成像方法中，所述在所述活体组织的预设区域内M个不同表面位置进行1次采样，包括：OCT光束在所述活体组织的预设区域进行侧向位移；在M个不同表面位置上均进行1次采样；所述预设区域的尺寸小于等于所述OCT光束的光斑直径。优选的，在上述光学相干层析成像方法中，所述深度变化的方向为OCT光束的传播方向，表面位置为OCT光束垂直平面的位置。一种活体组织的光学相干层析成像系统，所述光学相干层析成像系统包括：光源发射装置、光学耦合器、参考光路、样品光路和信号处理成像装置；所述光源发射装置用于出射弱相干光；所述光学耦合器用于将所述弱相干光分束，一部分入射至所述参考光路，另一部分入射至所述样品光路；所述参考光路用于将光束反射回所述光学耦合器，所述样品光路用于将被样品散射后的光束输送至所述光学耦合器，二者在光学耦合器中发生干涉；所述信号处理成像装置获取干涉信号，进行成像。优选的，在上述光学相干层析成像系统中，所述光源发射装置包括：扫频光源，用于不同时刻输出不同波长的弱相干光；偏振控制器，用于对所述激光的偏振态进行处理。优选的，在上述光学相干层析成像系统中，所述信号处理成像装置包括：光电探测器，用于检测所述干涉信号；上位机，用于依据所述干涉信号进行成像。优选的，在上述光学相干层析成像系统中，所述光源发射装置包括：连续光谱光源，用于在同一时刻输出不同波长的光束；光学隔离器，用于实现光束的单向通过。优选的，在上述光学相干层析成像系统中，所述信号处理成像装置包括：光栅，用于将不同波长的干涉光在空间上分开；相机，用于检测所述干涉信号；上位机，用于依据所述干涉信号进行成像。优选的，在上述光学相干层析成像系统中，所述参考光路包括：第一透镜和反射镜；所述样品光路包括：第二透镜和样品。相较于现有技术，本专利技术实现的有益效果为：本专利技术提供的一种活体组织的光学相干层析成像方法，通过在所述活体组织的同一表面位置进行M次采样，M≥2；获得随波长变化的干涉信号序列，将干涉信号序列进行转换，变为随深度变化的复数信号序列，依据复数信号序列进行简单的运算，即可得到数值在0-1之间的血流速度参数，也就是说无需对血流速度参数进行归一化处理，进而可显示不同位数的血流造影图像。也就是说，该光学相干层析成像方法可以简单快速的实现对活体组织的血流造影成像。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种活体组织的光学相干层析成像方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的OCT光束的坐标系示意图；图3为本专利技术实施例提供的信号处理原理示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种在x-y平面内某一点重复采样示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种在同一y轴，沿x轴往复扫描的示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种密集扫描的示意图；图7为本专利技术实施例提供的利用幅度差分算法的大鼠脑皮层的OCT血流造影投影图；图8为本专利技术实施例提供的利用复数差分算法的大鼠脑皮层的OCT血流造影投影图；图9为本专利技术实施例提供的利用幅度差分和算法的大鼠脑皮层的OCT血流造影投影图；图10为本专利技术实施例提供的利用复数差分和算法的大鼠脑皮层的OCT血流造影投影图；图11为本专利技术实施例提供的一种活体组织的光学相干层析成像系统的结构示意图；图12为本专利技术实施例提供的另一种活体组织的光学相干层析成像系统的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。血流造影可以对视网膜、脑皮层和皮肤等活体组织的血管网络进行成像，用于活体组织功能的研究和疾病的诊断。例如，脑皮层的血流造影可以用于大脑功能研究。大脑是神经系统最重要的功能单元，由相互连接的大量神经元和为神经网络提供血液的血管组成。脑皮层血液供应的变化可造成大脑神经元功能的激活或失活，改变大脑神经网络的结构，并调整信号传输的模式。因此，脑皮层的血流造影成像对于大脑功能的理解和疾病发展的研究具有十分重要的意义。年龄相关性黄斑变性(Age-relatedmaculardegeneration，AMD)是视网膜黄斑区结构的衰老性改变。AMD易发于50岁以上的人群，其患病率随着年龄的增长而升高，可能导致不可逆的视力下降甚至致盲。AMD主要临床观察表现为黄斑区域形成黄色玻璃膜疣或者视网膜黄斑区形成脉络膜新生血管。临床上年龄相关性黄斑变性的诊断方法主要基于眼底血流造影成像。皮肤的鲜红斑痣是由无数扩张的毛细血管所组成的扁平的斑块，是一种先天性毛细血管畸形。病灶面积随身体生长而相应增大，终生不消退。临床上采用光动力疗法治疗鲜红斑痣。皮肤的血流造影成像可以研究治疗前后的血管网络分布情况，评估治疗的效果。目前有许多方法用于血流造影，包括磁共振成像(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种活体组织的光学相干层析成像方法，其特征在于，所述光学相干层析成像方法包括：/n在所述活体组织的同一表面位置进行M次采样，M≥2；/n获取M次采样过程中，随波长变化的干涉信号序列；/n依据所述干涉信号序列，获得随深度变化的复数信号序列；/n依据所述复数信号序列，获取此表面位置不同深度的血流速度参数，所述血流速度参数的值在0-1之间；/n扫描不同表面位置后，依据所述血流速度参数，显示不同位数的血流造影图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种活体组织的光学相干层析成像方法，其特征在于，所述光学相干层析成像方法包括：
在所述活体组织的同一表面位置进行M次采样，M≥2；
获取M次采样过程中，随波长变化的干涉信号序列；
依据所述干涉信号序列，获得随深度变化的复数信号序列；
依据所述复数信号序列，获取此表面位置不同深度的血流速度参数，所述血流速度参数的值在0-1之间；
扫描不同表面位置后，依据所述血流速度参数，显示不同位数的血流造影图像。


2.根据权利要求1所述的光学相干层析成像方法，其特征在于，所述在所述活体组织的同一表面位置进行M次采样，包括：
光学相干层析成像光束在所述活体组织的预设表面位置形成光斑；
在所述光斑的固定落点处，进行M次采样。


3.根据权利要求1所述的光学相干层析成像方法，其特征在于，所述在所述活体组织的预设区域内M个不同表面位置进行1次采样，包括：
光学相干层析成像光束在所述活体组织的预设区域进行侧向位移；
在M个不同表面位置上均进行1次采样；
所述预设区域的尺寸小于等于所述光学相干层析成像光束的光斑直径。


4.根据权利要求1所述的光学相干层析成像方法，其特征在于，所述深度变化的方向为光学相干层析成像光束的传播方向，表面位置为光学相干层析成像光束垂直平面的位置。


5.一种活体组织的光学相干层析成像系统，其特征在于，所述光学相干层析成像系统包括：光源发射装置、光学耦合器、参考光路、样品光路和信号处理成像...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱疆，杨强，祝连庆，樊凡，刘鉴霆，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11