双眼光学相干断层扫描成像系统技术方案

一种双眼OCT成像系统，用于使用具有参考臂(170)、第一采样臂(150)和第二采样臂(160)的干涉仪通过以下方式同时对第一眼睛(110)和第二眼睛(120)的区域进行成像：获得电信号(S)，该电信号具有第一频率分量和第二频率分量，该第一频率分量跨越第一频带且由参考臂中的参考光与从第一眼睛反射的第一采样臂中的光之间的干涉引起，该第二频率分量跨越第二频带且由参考光与从第二眼睛反射的第二采样臂中的光之间的干涉引起；以及使用第一频带中的不与第二频带重叠的部分中的第一频率分量生成第一眼睛的区域的OCT图像；并且使用第二频带中的不与第一频带重叠的部分中的第二频率分量生成第二眼睛的区域的OCT图像。分量生成第二眼睛的区域的OCT图像。分量生成第二眼睛的区域的OCT图像。

【技术实现步骤摘要】
双眼光学相干断层扫描成像系统


[0001]本文的示例方面总体上涉及眼科光学相干断层扫描(OCT)成像系统的领域，并且更具体地，涉及用于对受试者的双眼进行成像的双眼OCT成像系统。
[0002]背景
[0003]光学相干断层扫描为检查和评估眼睛健康提供了一个强有力的工具。在扫频(swept)源OCT(SS
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OCT)成像系统中，具有窄线宽的可调谐光源使其光的光学频率在宽光谱带宽上被快速扫频，并且干涉信号由SS
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OCT成像系统的光电检测器根据频率进行检测。
[0004]图1是具有干涉仪的传统眼科SS
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OCT成像系统的示意图，该干涉仪包括扫频光源10、分束器20、参考镜30、扫描元件40和光电检测器50。由扫频光源10生成的光束被分束器20分成两个光束，其中第一光束沿着干涉仪的参考臂被引导到参考镜30，且第二光束沿着干涉仪的采样臂被引导朝向受试者的眼睛70。扫描元件40被控制以将采样臂中的光束80引导至眼睛70的目标扫描区域90，并将来自眼睛70的反向散射光引导回干涉仪。沿着参考臂行进的反向反射光和沿着采样臂行进的反向散射光然后在光电检测器50处组合，以生成干涉光信号。具体地说，只有当光程长度相差小于光源的相干长度时，才观察到干涉，相干长度是与其光学带宽成反比的量。对于目标扫描区域90中的每个扫描位置，在波长范围内快速扫频由扫频光源10(其通常以可调谐激光器或具有窄线宽的其他光源的形式提供)产生的光的波长，并且在扫频期间由光电检测器50检测所生成的干涉光信号。作为检测器50，可以使用平衡光电二极管来增加检测的信噪比。如图2A示意性示出的，光电检测器50的输出(即干涉图)由样本获取模块(未示出)进行采样，然后计算采样的电信号的傅里叶逆变换，以获得A
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扫描数据，该A
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扫描数据提供关于眼睛视网膜的目标扫描区域90在区域90的深度方向上的结构的信息。因此，对于目标扫描区域90中的每个扫描位置，可以使用单个波长扫频来获取A
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扫描。
[0005]图2A示出了由图1中眼科SS
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OCT成像系统的光电检测器50生成的干涉图。干涉图中的横轴表示时间(并且还表示来自光源10的光的波数)，而纵轴表示由光电检测器50检测的干涉光信号的功率。对于具有单一频率信号的干涉图(对应于由例如单一视网膜层引起的干涉)，干涉图的频率与扫频光源10的波长扫频速率和参考臂与采样臂之间的光程差的乘积成正比。图2B示意性地示出了所检测到的干涉光的强度根据沿着目标扫描区域90的深度的变化，该强度变化是通过对图2A中的干涉图的样本执行傅里叶逆变换而获得的。
[0006]图2A中的示例性干涉图和图2B中的示例性深度分布图是从眼睛70的目标扫描区域90内的单层反射中获得的。更一般地，从眼睛70内不同的相应深度的多个层散射的光将干涉参考臂中的光，并且所得干涉图将因此包括多个频率分量，每个频率分量对应于来自相应层的散射光。在这种情况下，从干涉图获得的相应深度分布可以包含多个峰值，向干涉光信号贡献反向散射光的每个层都有一个峰值。
[0007]概述
[0008]大多数当前的OCT成像系统一次捕获一只眼睛的OCT图像。在已经对该只眼睛进行成像后，患者通常必须将他们的另一只眼睛与OCT系统对准以进行成像，并且这导致整个成
像获取过程缓慢。此外，能够同时捕获双眼的OCT图像的现有的双眼OCT成像系统要求对于每只眼睛都有重复的成像硬件来实现这一功能，从而导致成像系统成本高。
[0009]鉴于上述问题，本专利技术人已经认识到，在扫频源OCT成像系统中使用的扫频光源的长相干长度可以被用来设计一种双眼OCT成像系统，该双眼OCT成像系统能够使用比上述类型的传统双眼OCT成像系统更少的组件且特别是使用单个光电检测器和单个参考臂在一个单次OCT捕获中对双眼进行成像。
[0010]更具体地，根据本文的第一示例方面，本专利技术人设计了一种双眼光学相干断层扫描(OCT)成像系统，该成像系统用于对受试者的第一眼睛的区域和受试者的第二眼睛的区域同时进行成像。双眼OCT成像系统包括扫频光源，该扫频光源被设置成生成波长随时间变化的光。双眼OCT成像系统还包括具有参考臂的干涉仪和包括第一扫描模块的第一采样臂，该第一扫描模块被设置成跨第一眼睛的区域扫描第一光束，并接收由于第一光束被第一扫描模块跨第一眼睛的区域扫描而被第一眼睛的区域反射的第一反射光。该干涉仪还包括第二采样臂，该第二采样臂包括第二扫描模块，该第二扫描模块被设置成在第一扫描模块跨第一眼睛的区域扫描第一光束的同时，跨第二眼睛的区域扫描第二光束，该第二扫描模块还被设置成接收由于第二光束被第二扫描模块跨第二眼睛的区域扫描而被第二眼睛的区域反射的第二反射光。双眼OCT成像系统还包括光电检测器，该光电检测器被设置成接收第一反射光、第二反射光和参考光(该参考光是来自扫频光源的沿着参考臂传播的光)并生成具有频率分量的电信号，该频率分量包括由第一反射光和参考光之间的干涉引起的第一频率分量和由第二反射光和参考光之间的干涉引起的第二频率分量，第一频率分量跨越第一频带，而第二频率分量跨越第二频带。第一采样臂的光程长度和第二采样臂的光程长度之间的差使得第一频带的至少一部分不与第二频带重叠，且第二频带的至少一部分不与第一频带重叠。该双眼OCT成像系统还包括：滤波器模块，该滤波器模块被设置为通过使第一频带中不与第二频带重叠的部分中的至少一些第一频率分量通过，并使第二频带中不与第一频带重叠的部分中的至少一些第二频率分量通过，来对电信号进行滤波；以及OCT图像数据生成模块，该模块被设置为基于通过滤波器模块的至少一些第一频率分量来生成表示第一眼睛的区域的图像的第一OCT图像数据，并且基于通过滤波器模块的至少一些第二频率分量来生成表示第二眼睛的区域的图像的第二OCT图像数据。
[0011]附图简述
[0012]现在将仅通过非限制性示例的方式参考下面描述的附图来详细解释示例实施例。在附图中的不同附图中出现的相似的参考数字可以表示相同的或在功能上相似的元素，除非另有指示。
[0013]图1是传统扫频源OCT成像系统的示意图。
[0014]图2A是由图1的眼科扫频源OCT成像系统的光电检测器生成的干涉图的示意图。
[0015]图2B是根据图2A的干涉图确定的眼睛的深度分布的示意图。
[0016]图3是根据本文第一示例实施例的双眼OCT成像系统的示意图。
[0017]图4示出了由图3的双眼OCT成像系统的光电检测器生成的电信号的第一频率分量和第二频率分量。
[0018]图5示出了图3中双眼OCT成像系统的OCT图像数据生成模块的示例硬件实现。
[0019]图6是根据本文第二示例实施例的双眼OCT成像系统的示意图。
[0020]图7是根据本文第三示例实施例的双眼OCT成像系统的示意图。
[0021]图8示出了根据本文第四示例实施例的双眼OCT成像系统的示意本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双眼光学相干断层扫描OCT成像系统(100，600，700，800)，其用于对受试者的第一眼睛(110)的区域(115)和受试者的第二眼睛(120)的区域(125)同时进行成像，所述双眼OCT成像系统(100)包括：扫频光源(130)，其被设置成生成波长随时间变化的光；干涉仪(140，640，740，840)，其包括：参考臂(170)；第一采样臂(150)，其包括第一扫描模块(152)，所述第一扫描模块(152)被设置成跨所述第一眼睛(110)的区域(115)扫描第一光束(210)，并且接收由于所述第一扫描模块(152)跨所述第一眼睛(110)的区域(115)扫描所述第一光束(210)而被所述第一眼睛(110)的区域(115)反射的第一反射光(215)；第二采样臂(160)，其包括第二扫描模块(162)，所述第二扫描模块(162)被设置成在所述第一扫描模块(152)跨所述第一眼睛(110)的区域(115)扫描所述第一光束(210)的同时，跨所述第二眼睛的区域(125)扫描第二光束(220)，所述第二扫描模块(162)还被设置成接收由于所述第二扫描模块(162)跨所述第二眼睛(120)的区域(125)扫描所述第二光束(220)而被所述第二眼睛(120)的区域(125)反射的第二反射光(225)；光电检测器(180)，其被设置成接收所述第一反射光(215)、所述第二反射光(225)和参考光(235)并且生成具有频率分量的电信号(S)，所述参考光(235)是来自所述扫频光源(130)的沿着所述参考臂(170)传播的光，所述频率分量包括由所述第一反射光(215)与所述参考光(235)之间的干涉引起的第一频率分量(322)以及由所述第二反射光(225)与所述参考光(235)之间的干涉引起的第二频率分量(326)，所述第一频率分量(322)跨越第一频带(324)，而所述第二频率分量(326)跨越第二频带(328)，其中，所述第一采样臂(150)的光程长度和所述第二采样臂(160)的光程长度之间的差使得所述第一频带(324)的至少一部分不与所述第二频带(328)重叠，并且所述第二频带(328)的至少一部分不与所述第一频带(324)重叠；滤波器模块(190)，其被设置为通过使所述第一频带(324)中的不与所述第二频带(328)重叠的部分中的至少一些所述第一频率分量(322)通过，并且使所述第二频带(328)中的不与所述第一频带(324)重叠的部分中的至少一些所述第二频率分量(326)通过来对所述电信号(S)进行滤波；OCT图像数据生成模块(195)，其被设置为基于通过所述滤波器模块(190)的所述至少一些第一频率分量(322)来生成表示所述第一眼睛(110)的区域(115)的图像的第一OCT图像数据，并且基于通过所述滤波器模块(190)的所述至少一些第二频率分量(326)来生成表示所述第二眼睛(120)的区域(125)的图像的第二OCT图像数据。2.根据权利要求1所述的双眼OCT成像系统(100)，其中，所述参考臂(170)包括至少一个参考镜(172)和第一分束器(774)，所述第一分束器(774)被设置成将由所述扫频光源(130)生成的光分割成第一光(230)和第二光(240)，并将所述第一光(230)引导至所述至少一个参考镜(172)，所述第一采样臂(150)还包括第二分束器(776)，所述第二分束器(776)被设置成将所述第二光(240)分割成第三光(250)和第四光(260)，所述第一扫描模块(152)被设置成跨所述第一眼睛(110)的区域扫描所述第三光(250)的光束，并将所述第一反射光(215)引导至
所述第二分束器(776)，所述第二采样臂还包括所述第二分束器(776)，所述第二扫描模块(162)被设置成跨所述第二眼睛(120)的区域(125)扫描所述第四光(260)的光束，并将所述第二反射光(225)引导至所述第二分束器(776)，所述第二分束器(776)还被设置成组合所述第一反射光(215)和所述第二反射光(225)以生成组合的反射光(265)，以及由所述光电检测器(180)生成的所述电信号(S)表示在所述组合的反射光(265)和所述参考光(...

【专利技术属性】
技术研发人员：利霍，
申请(专利权)人：奥普托斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：