一种基于双模式图像调整激光眼科手术系统技术方案

本发明专利技术适用于医疗设备和器械领域，公开了基于双模式图像调整激光眼科手术系统，其包括光纤振荡器、三维振镜扫描单元、谱域光学相干层析成像单元、扫频光学相干层析成像单元、光纤耦合器、光学引导单元、图像分析处理单元和控制单元，本发明专利技术提供的手术系统将谱域光学相干层析光路和扫频光学相干层析光路通过光纤耦合器构建一对相互协调工作的结构，能够快速的采集高分辨率、从眼角膜至眼底视网膜的清晰图像信息，实时地将激光脉冲精确定位并根据采集的图像信息制定新的手术方案，从而能够提高手术的精确度和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双模式图像调整激光眼科手术系统
本专利技术涉及医疗设备和器械领域，尤其涉及一种基于双模式图像调整激光眼科手术系统。
技术介绍
近年来，飞秒激光技术被引入医学眼科领域，其应用原理是利用其极短的脉冲宽度，较小的光脉冲能量获得极高的峰值功率以及具有极强聚焦能力，可以在生物组织内完成精确的切割。目前使用光学相干断层成像系统进行眼组织内部结构成像来引导飞秒激光眼科手术，光学相干层析技术具有非接触、无辐射、高探测灵敏度、无损伤的特点，光学相干层析技术已经成为眼科手术中测量人眼结构的标准技术。但是眼科术中存在各种误差：激光控制器可能因各种原因误算了激光脉冲的位置，包括光学像差、激光的制造公差问题、晶状体的屈光属性的错误特性描述、术前诊断误差、眼睛的移动或属性改变、和组件的热力蠕变；眼睛是动态系统，前房与后房中的压力差可以随时间改变；晶状体曲率因手术调节而改变，等等。误差的存在导致手术精确度降低，安全性能降低，病人承受很大精神压力。如何使用光学相干断层成像系统快速的采集高分辨率、从眼角膜至眼底视网膜的清晰图像信息，实时地将飞秒激光脉冲精确定位并根据采集的图像信息制定新的手术方案，缩短手术时间，提高手术的精确度和安全性，对于飞秒激光眼科手术具有非常迫切应用需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于双模式图像调整激光眼科手术系统，其旨在解决现有眼科术中存在各种误差导致手术精确度降低，手术安全性能降低的技术问题。为达到上述目的，本专利技术提供的方案是：一种基于双模式图像调整激光眼科手术系统，包括通过光纤传输线路连接的光纤振荡器、三维振镜扫描单元、成像单元、光学引导单元、图像分析处理单元和控制单元，所述成像单元包括谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元；所述光纤振荡器发射的第一脉冲激光束经光纤传输线路进入所述三维振镜扫描单元后进入所述光学引导单元，所述光学引导单元将所述第一脉冲激光束引导至第一眼组织靶区域；所述三维振镜扫描单元扫描所述第一眼组织靶区域位置和定向信息，并传输给所述图像分析处理单元，所述谱域光学相干层析成像单元发出的成像光束和扫频光学相干层析成像单元发出的成像光束耦合入所述光纤耦合器，并经三维振镜扫描单元和所述光学引导单元引导至所述第一眼组织靶区域，所述谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元采集所述第一眼组织靶区域实时信息，并传输给所述图像分析处理单元；所述图像分析处理单元根据所述三维振镜扫描单元采集的第一眼组织靶区域位置和定向信息生成目标区域的第一扫描图案，并根据所述谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元采集第一眼组织靶区域实时信息生成第一实时图像信息并显示，所述控制单元根据所述第一扫描图案和所述第一实时图像信息调整所述第一脉冲激光束并形成第一手术区域。作为一种改进方式，所述光学引导单元还将所述第一脉冲激光束引导至第二眼组织靶区域；所述三维振镜扫描单元还扫描第二眼组织靶区域位置和定向信息，并传输给所述图像分析处理单元，所述谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元还采集所述第二眼组织靶区域实时信息，并传输给所述图像分析处理单元；所述图像分析处理单元根据所述三维振镜扫描单元采集的第二眼组织靶区域位置和定向信息生成目标区域的第二扫描图案，并根据所述谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元采集所述第二眼组织靶区域实时信息生成第二实时图像信息并显示，所述控制单元根据所述第二扫描图案和所述第二实时图像信息调整第二脉冲激光束并形成第二手术区域。作为一种改进方式，所述谱域光学相干层析成像单元的宽带光源中心波长为840nm，所述扫频光学相干层析成像单元的扫频光源中心波长为1310nm。作为一种改进方式，所述成像单元的成像范围为4mm-8mm，成像时间为0.01-0.1秒，帧率为50-100帧/秒，成像深度为7-10mm，成像分辨率为5-7.5μm。作为一种改进方式，所述引导单元包括通过光纤传输线路连接的二向分光镜、准直透镜和聚焦透镜，所述二向分光镜、所述准直透镜和所述聚焦透镜沿光路依次设置。作为一种改进方式，所述图像分析处理单元用于确定所述第一脉冲激光束之前得到的参考图像与在所述第一脉冲激光束生成所述第一手术区域之后得到的图像之间的差，并显示确定的差的指示。作为一种改进方式，所述图像分析处理单元用于显示手术区域、定向和形状中的至少一个偏差并显示，且所述图像分析处理单元还用于显示手术区域是否进入风险区域中。作为一种改进方式，所述光纤振荡器为飞秒光纤振荡器。作为一种改进方式，所述基于双模式图像调整激光眼科手术系统还包括与所述光纤振荡器连接的激光能量检测单元，所述激光能量检测单元用于检测所述光纤振荡器发射出的脉冲激光束的能量。本专利技术提供的基于双模式图像调整激光眼科手术系统将谱域光学相干层析光路和扫频光学相干层析光路通过光纤耦合器构建一对相互协调工作的结构，两者配合的光学相干断层成像系统能够快速的采集高分辨率、从眼角膜至眼底视网膜的清晰图像信息，实时地将激光脉冲精确定位并根据采集的图像信息制定新的手术方案，从而能够提高手术的精确度和安全性。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一些实施例，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，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的基于双模式图像调整激光眼科手术系统的结构示意图。附图标号说明：1、飞秒光纤振荡器；2、三维振镜扫描单元；3、谱域光学相干层析成像单元；4、扫频光学相干层析成像单元；5、光纤耦合器；6、光学引导单元；61、二向分光镜；62、准直透镜；63、聚焦透镜；7、图像分析处理单元；8、控制单元；9、激光能量检测单元；10、人眼；11、光纤传输线路。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的一部分实施例，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作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。需要说明，本专利技术实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。另外，在本专利技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于双模式图像调整激光眼科手术系统，其特征在于，包括通过光纤传输线路连接的光纤振荡器、三维振镜扫描单元、成像单元、光纤耦合器、光学引导单元、图像分析处理单元和控制单元，所述成像单元包括谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元；/n所述光纤振荡器发射的第一脉冲激光束经光纤传输线路进入所述三维振镜扫描单元后进入所述光学引导单元，所述光学引导单元将所述第一脉冲激光束引导至第一眼组织靶区域；/n所述三维振镜扫描单元扫描所述第一眼组织靶区域位置和定向信息，并传输给所述图像分析处理单元，所述谱域光学相干层析成像单元发出的成像光束和扫频光学相干层析成像单元发出的成像光束耦合入所述光纤耦合器，并经三维振镜扫描单元和所述光学引导单元引导至所述第一眼组织靶区域，所述谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元采集所述第一眼组织靶区域实时信息，并传输给所述图像分析处理单元；/n所述图像分析处理单元根据所述三维振镜扫描单元采集的第一眼组织靶区域位置和定向信息生成目标区域的第一扫描图案，并根据所述谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元采集第一眼组织靶区域实时信息生成第一实时图像信息并显示，所述控制单元根据所述第一扫描图案和所述第一实时图像信息调整所述第一脉冲激光束并形成第一手术区域。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于双模式图像调整激光眼科手术系统，其特征在于，包括通过光纤传输线路连接的光纤振荡器、三维振镜扫描单元、成像单元、光纤耦合器、光学引导单元、图像分析处理单元和控制单元，所述成像单元包括谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元；
所述光纤振荡器发射的第一脉冲激光束经光纤传输线路进入所述三维振镜扫描单元后进入所述光学引导单元，所述光学引导单元将所述第一脉冲激光束引导至第一眼组织靶区域；
所述三维振镜扫描单元扫描所述第一眼组织靶区域位置和定向信息，并传输给所述图像分析处理单元，所述谱域光学相干层析成像单元发出的成像光束和扫频光学相干层析成像单元发出的成像光束耦合入所述光纤耦合器，并经三维振镜扫描单元和所述光学引导单元引导至所述第一眼组织靶区域，所述谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元采集所述第一眼组织靶区域实时信息，并传输给所述图像分析处理单元；
所述图像分析处理单元根据所述三维振镜扫描单元采集的第一眼组织靶区域位置和定向信息生成目标区域的第一扫描图案，并根据所述谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元采集第一眼组织靶区域实时信息生成第一实时图像信息并显示，所述控制单元根据所述第一扫描图案和所述第一实时图像信息调整所述第一脉冲激光束并形成第一手术区域。


2.如权利要求1所述的基于双模式图像调整激光眼科手术系统，其特征在于，所述光学引导单元还将所述第一脉冲激光束引导至第二眼组织靶区域；
所述三维振镜扫描单元还扫描所述第二眼组织靶区域位置和定向信息，并传输给所述图像分析处理单元，所述谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单元还采集所述第二眼组织靶区域实时信息，并传输给所述图像分析处理单元；
所述图像分析处理单元根据所述三维振镜扫描单元采集的第二眼组织靶区域位置和定向信息生成目标区域的第二扫描图案，并根据所述谱域光学相干层析成像单元和扫频光学相干层析成像单...

【专利技术属性】
技术研发人员：周辉，
申请(专利权)人：季华实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44