【技术实现步骤摘要】
基于双模式图像的飞秒激光引导系统和方法
本专利技术涉及医疗器械
，特别是涉及一种基于双模式图像的飞秒激光引导系统和方法。
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（OCT）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。光学相干层析人眼结构成像技术是利用低相干原理的迈克尔逊干涉仪，主要包括三种技术方案：时域光学相干层析技术、谱域光学相干层析技术以及扫频光学相干层析技术。时域光学相干层析技术利用照射在生物组织上散射的弹道光子、蛇形光子与参考臂上的反射光发生干涉产生干涉条纹，利用干涉条纹信息计算出散射组织的结构信息，但该方法的扫描速度有限；谱域光学相干层析技术利用宽带光源低相干原理，利用波长的变化实现扫描深度的变化，该方法探测精度虽然高，但是探测深...
【技术保护点】
1.基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，包括：/n激光发射单元，用于发射飞秒激光束；/n双模扫描成像系统，所述双模扫描成像系统包括第一扫描成像单元和耦合于所述第一扫描成像单元的第二扫描成像单元，所述第一扫描成像单元和所述第二扫描成像单元相互协调工作，用于采集全眼的三维图像信息；/n激光振镜扫描单元，所述激光振镜扫描单元设置在所述激光发射单元和所述双模扫描成像系统的光路中，所述激光发射单元发射的飞秒激光束和所述双模扫描成像系统发射的图像束均经所述激光振镜扫描单元进行位置调整后传输至眼睛，实时地对全眼进行三维扫描；/n图像分析处理单元，所述图像分析处理单元用于基于所述...
【技术特征摘要】
1.基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，包括：
激光发射单元，用于发射飞秒激光束；
双模扫描成像系统，所述双模扫描成像系统包括第一扫描成像单元和耦合于所述第一扫描成像单元的第二扫描成像单元，所述第一扫描成像单元和所述第二扫描成像单元相互协调工作，用于采集全眼的三维图像信息；
激光振镜扫描单元，所述激光振镜扫描单元设置在所述激光发射单元和所述双模扫描成像系统的光路中，所述激光发射单元发射的飞秒激光束和所述双模扫描成像系统发射的图像束均经所述激光振镜扫描单元进行位置调整后传输至眼睛，实时地对全眼进行三维扫描；
图像分析处理单元，所述图像分析处理单元用于基于所述激光振镜扫描单元采集的位置信息确定飞秒激光束在眼组织的实时聚焦位置，并用于基于所述双模扫描成像系统采集的全眼的三维图像信息生成全眼三维图像；以及
控制模块，所述控制模块可通信地连接于所述图像分析处理单元，所述控制模块根据所述图像分析处理单元输出的飞秒激光束的实时聚焦位置和全眼三维图像，实时控制调整所述激光发射单元发射的飞秒激光束的激光脉冲能量和飞秒激光束于眼组织的聚焦位置。
2.根据权利要求1所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述双模扫描成像系统还包括沿其输出光路依次设置的第一光纤耦合器、第一准直透镜、反射镜以及第二光纤耦合器，所述第一扫描成像单元包括宽带光源、第一干涉仪以及连接于所述图像分析处理单元的光谱仪，所述宽带光源发出的光束经所述第一干涉仪分为宽带参考束和宽带图像束，其中所述宽带参考束依次传输至所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜后形成第一返回参考束，其中所述宽带图像束依次传输至所述第二光纤耦合器、所述激光振镜扫描单元以及眼睛后形成第一返回图像束，所述第一返回参考束和所述第一返回图像束在所述第一干涉仪进行相干而产生第一相干光，所述第一相干光进入所述光谱仪中进行光谱分析后，再传输至所述图像分析处理单元生成第一图像信息。
3.根据权利要求2所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述图像分析处理单元、所述控制模块以及所述光谱仪通过电信号传输线路相连。
4.根据权利要求3所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述宽带光源通过光纤传输线路连接于所述第一干涉仪，所述第一干涉仪通过光纤传输线路依次连接所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜，并通过光纤传输线路依次连接所述第二光纤耦合器和所述激光振镜扫描单元。
5.根据权利要求1所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述双模扫描成像系统还包括沿其输出光路依次设置的第一光纤耦合器、第一准直透镜、反射镜以及第二光纤耦合器，所述第二扫描成像单元包括扫频光源、第二干涉仪以及连接于所述图像分析处理单元的平衡探测器，所述扫频光源发出的光束经所述第二干涉仪分为扫频参考束和扫频图像束，其中所述扫频参考束依次传输至所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜后形成第二返回参考束，其中所述扫频图像束依次传输至所述第二光纤耦合器、所述激光振镜扫描单元以及眼睛后形成第二返回图像束，所述第二返回参考束和所述第二返回图像束在所述第二干涉仪进行相干而产生第二相干光，所述第二相干光进入所述平衡探测器进行外差探测处理后，再传输至所述图像分析处理单元生成第二图像信息。
6.根据权利要求5所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述图像分析处理单元、所述控制模块以及所述平衡探测器通过电信号传输线路相连。
7.根据权利要求5所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述扫频光源通过光纤传输线路连接于所述第二干涉仪，所述第二干涉仪通过光纤传输线路依次连接所述第一光纤耦合器、所述第一准直透镜以及所述反射镜，并通过光纤传输线路依次连接所述第二光纤耦合器和所述激光振镜扫描单元。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述双模扫描成像系统的成像范围为4mm～8mm，成像时间为0.01～0.1秒，帧率为50～100帧/秒，成像深度为1～10mm，成像分辨率为5～7.5μm。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的基于双模式图像的飞秒激光引导系统，其特征在于，所述激光振镜扫描单元包括XYZ轴三向振镜和XYZ轴三向反射镜，所述激光发射单元发射的飞秒激光束和所述双模扫描成像系统发射的图像束均经所述XYZ轴三向振镜和所述XYZ轴三向反射镜进行位置调整后传输至眼睛，实时地对全眼进行三维扫描。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的基于双...
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