一种测量眼底视网膜血氧饱和度的方法和装置，其特征在于：以基于自适应光学的激光共焦扫描检眼镜（ａｄａｐｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃｓ ｃｏｎｆｏｃａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｌａｓｅｒ ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ，ＡＯＳＬＯ）为平台，选择至少两个不同波长的光作为ＡＯＳＬＯ的光源，利用自适应光学校正眼底像差后，对视网膜依次成像。利用变形镜产生离焦，实现视网膜的纵向层析，以便对视网膜血管层同一位置成像。对得到的多个波长的高分辨率视网膜图像进行配准，并沿血管提取血管内多个最暗点和离最暗点固定距离的组织中的点。处理数据，得到此血管的血氧饱和度。本发明专利技术利用自适应光学校正眼底像差，能得到视网膜高分辨率图像；通过处理多波长图像，能测量眼底视网膜动静脉和毛细血管的血氧饱和度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种测量血氧饱和度的装置及方法，特别是一种对视网膜动静脉和毛 细血管血氧饱和度进行测量的装置及方法。
技术介绍
激光共焦扫描显微镜(confocalscanning laser ophthalmoscope，CSL0)用激光 作为光源，激光光束经照明针孔形成点光源，对样本内焦平面上的每一点扫描。标本上的被 照射点，在探测针孔处成像。照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的，焦平面外的 点不会在探测针孔处成像，这样就得到了样本光学横断面的共焦图像，它大大提高了系统 的分辨率。自适应光学(Adaptive Optics, AO)是国际上近20年来发展起来的光学新技术， 它利用光电子器件实时测量像差动态畸变，用快速的电子系统进行计算和控制，用能动器 件进行实时像差校正，使光学系统具有自动适应外界条件变化，始终保持良好工作状态的 能力，在高分辨率成像观测中具有重要的应用。分光光度计是指利用多个光谱通道进行图像采集、显示、处理和分析解释的技术。 在生物医学应用方面，利用血液中血红蛋白对不同波长光吸收的不同，可以分析血氧饱和度。人眼的视网膜图像是眼科诊断和治疗中不可或缺的重要信息。医学研究表明许多 视网膜的病变会引起氧气的大量消耗，如糖尿病引起的视网膜病变、青光眼、血管阻塞等。 通过分光光度计观察视网膜中血氧的变化能够对这些疾病进行早期诊断和检测，但是活体 人眼存在各种像差，导致视网膜成像的分辨率和对比度受到很大限制，同时也极大的限制 了血氧测量的分辨率。禾Ij用自适应光学能够校正眼底像差，得到高分辨率的视网膜图像。在 中国专利申请号201010197(^8.0中介绍了一种基于自适应光学的反射式共焦扫描视网膜 成像系统(adaptive optics confocal scanning laser ophthalmoscope，A0SL0)。A0SL0 结合了自适应光学技术和共焦扫描成像技术，能够得到人眼活体高分辨率视网膜图像，但 无法测量眼底视网膜的血氧饱和度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种测量眼底视网膜血 氧饱和度的装置及方法，利用分光光度计技术和A0SL0技术，处理几幅不同波长的眼底视 网膜高分辨率图像，以测定眼底视网膜血管的血氧饱和度。本专利技术的技术解决方案一种测量眼底视网膜血氧饱和度的装置，包括(1) 一个能产生至少两个特定波长光的装置；(2)基于自适应光学的激光共焦扫描检眼镜(A0SL0)光学系统和控制系统；(3)探测上述特定波长光的装置；(4)数据采集装置；(5)数据处理装置，即用以确定血氧饱和度的装置；由能产生至少两个不同波长光的装置产生多个特定波长的光，将产生的光依次作 为AOSLO的光学系统和控制系统的光源，并用本装置观察人眼视网膜；视网膜反射回来的 光，由探测光的装置探测，然后将其探测的光信号由数据采集装置采集；AOSLO的光学系统 和控制系统，能够利用自适应光学校正眼底像差，对活体视网膜高分辨率成像，同时自适应 光学能够利用变形镜产生离焦，实现视网膜的纵向层析，使不同波长的光能对视网膜同一 位置成像；不同波长的光对视网膜同一位置的血管成像，由数据处理装置配准不同波长的 图像后，计算该血管的血氧饱和度。步骤如下(1)利用能产生至少两个不同波长光的装置，依次产生至少两个个特定波长的光， 这些特定波长的光至少包括一个氧化还原蛋白和还原血红蛋白的消光系数差别较大的波 长的光即一种对血氧饱和度敏感的光；(2)将能产生至少两个不同波长光的装置产生的多个波长的光依次作为AOSLO的 光学系统和控制系统的光源，并用本装置观察眼底视网膜；(3)利用AOSLO的光学系统和控制系统利用自适应光学产生离焦，以便使不同波 长的光对视网膜血管层中的同一层成像；(4)利用光探测装置探测信号，并由数据采集装置采集，然后输入数据处理装置；(5)数据处理装置对采集到的不同波长的图像进行配准，以便提取视网膜相同位 置的多波长信息；(6)数据处理装置在上述不同波长图像中的任意一幅图像中，沿血管寻找多个血 管内最暗点和离最暗点固定距离的组织中的点，提取这些点的灰度信息，计算该血管的血 氧饱和度。本专利技术与现有技术相比有如下优点(1)本专利技术采用光谱技术能无损地测量眼底视网膜血氧饱和度。(2)目前眼底视网膜血管血氧的测量装置，都只能测量眼底大血管的血氧饱和度。 本专利技术采用了自适应光学技术，显著提高了图像的分辨率，能测量更加精细结构的血氧饱 和度，能测量眼底毛细血管的血氧饱和度。(3)利用变形镜产生离焦，能对视网膜做纵向层析，使不同波长的光能对视网膜血 管层同一层成像，避免了复杂的消色差操作。(4)采用不同波长的光对视网膜依次成像的方法，既避免了多波长同时成像需要 的分光、多路同时探测等操作，同时也合理利用了光能。附图说明图1为眼底视网膜血氧饱和度测量方法的流程图2为含氧血红蛋白与还原血红蛋白的消光系数；图3为本专利技术的眼底视网膜血氧饱和度测量装置的组成结构图4为多波长图像配准过程流程图5为眼底视网膜血氧饱和度测量装置工作流程图。其中1，2为SLD光源，3，4为准直透镜，5、6为滤光片，7、8、24为分光镜，9、10、12、13、15、16、18、20为球面反射镜，19,21为平面反射镜，11为变形镜，17为Y方向扫描镜，14 为X方向扫描镜，22为验光透镜，23为人眼，26为聚焦透镜，27为针孔，28为光电倍增管 (PMT)，29为信号调理电路和图像采集卡，25为哈特曼传感器，30，31为电脑。7、8、9、10、11、 12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、24、25、26、27、31 为 AOSLO 的光学系统和控制系统。具体实施方式下面结合附图及具体实施方式详细介绍本专利技术。本实施方案以基于自适应光学的 共焦扫描检眼镜(AOSLO)为平台，利用光谱技术测量眼底视网膜血氧饱和度，其流程如图 1、5所示；具体步骤如下(1) 一个能产生至少两个特定波长光的装置32由SLD光源1、2，准直透镜3、4和 滤光片5、6组成。SLD光源1、2的中心波长分别为680nm和796nm，经过准直透镜3、4准直 后，分别利用滤光片5、6滤出中心波长为680nm、796nm带宽为7nm的两个波长的光，其中 796nm的光是对血氧饱和度不敏感的光，680nm的光是对血氧饱和度敏感的光；(2)将680nm的光作为AOSLO光学系统和控制系统25的光源，AOSLO光学系统和 控制系统32包括分光镜7、8、对，球面反射镜9、10、12、13、15、16、18、20，平面反射镜19、21， 变形镜11，X方向扫描镜14，Y方向扫描镜17，验光透镜22，哈特曼传感器25，聚焦透镜26， 针孔27，电脑31。680nm的光依次通过分光镜7、8，然后依次被球面反射镜9，10、变形镜11、球面反 射镜12、13、X方向扫描镜14、球面反射镜15和16、Y方向扫描镜17、球面反射镜18、平面 反射镜19、球面反射镜20、平面反射镜21反射，最后通过验光透镜22后，在活体人眼视网 膜23汇聚于一点。光路中通过X方向扫描镜14和Y方向扫描镜17完成对活体人眼视网 膜23某个区域的扫描。活体人眼视网膜23本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量眼底视网膜血氧饱和度的装置，其特征在于包括：一个能产生至少两个不同波长光的装置（３２），其中至少一个波长的光应是对血氧饱和度敏感的光；基于自适应光学的激光共焦扫描检眼镜（ａｄａｐｔｉｖｅ ｏｐｔｉｃｓ ｃｏｎｆｏｃａｌ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｌａｓｅｒ ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ，ＡＯＳＬＯ）的光学系统和控制系统（３３）；探测光的装置（３４）；数据采集装置（３５）；数据处理装置（３６），即用以确定血氧饱和度的装置；由一个能产生至少两个不同波长光的装置（３２）产生多个特定波长的光，将产生的光依次作为ＡＯＳＬＯ的光学系统和控制系统（３３）的光源，并观察活体人眼视网膜；视网膜反射回来的光，由探测光的装置（３４）探测，然后将其探测的光信号由数据采集装置（３５）采集；ＡＯＳＬＯ的光学系统和控制系统（３３）利用自适应光学校正眼底像差，对活体视网膜高分辨率成像，同时利用变形镜产生离焦，实现视网膜的纵向层析，使不同波长的光能对视网膜同一位置成像；不同波长的光对视网膜同一位置的血管成像，由数据处理装置（３６）配准不同波长的图像后，计算该血管的血氧饱和度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：史国华，李昊，卢婧，张雨东，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]
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