眼底成像设备和眼底成像方法技术

本发明专利技术提供了一种眼底成像设备和眼底成像方法，该眼底成像设备包括波阵面调节器和检测器。波阵面调节器用来调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面。检测器用来检测由一条入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束在多光子激发过程中生成的荧光。此波阵面调节器还用于调节波阵面以使检测器检测的荧光的强度达到最大值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种眼底成像设备和ー种眼底成像方法。更具体地来说，本专利技术涉及ー种包括光学像差校正机构的眼底成像设备，该光学像差由于角膜和晶状体等等诸如此类引起。
技术介绍
为了在眼底成像，使用了激光扫描眼底镜(例 如，參见日本专利申请公开号第2004-159955号)。在激光扫描眼底镜中，由于眼睛的前部组织(眼角膜和晶状体)，在入射到眼底的激光束中产生光学像差。作为ー种此类光学像差的校正技术，日本专利申请公开号第2010-57896号披露了ー种成像系统，该成像系统通过利用包括波阵面传感器的光学系统补偿光学像差。
技术实现思路
有必要提供一种能够在不使用波阵面传感器的情况下，通过优化波阵面形状来补偿由眼睛前部组织产生的光学像差的眼底成像设备。根据本专利技术的实施方式，提供了ー种眼底成像设备和ー种光学像差校正设备，每种设备都包括波阵面调节器和检测器。波阵面调节器被配置为调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面。检测器被配置为检测由入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束在多光子激发过程中生成的荧光。此波阵面调节器还被配置为调节波阵面，以使检测器待检测的荧光的强度达到最大值。在飞秒脉冲激光束的多光子激发中，仅在焦面中产生目标激发光，并且由于多光子激发过程产生荧光。所以，当生成荧光的强度达到最大值时，激光束以最高效率，即，以最小光学像差会聚于焦面(focus plate)。因此，通过调节激光束的波阵面使待检测荧光的强度达到最大值，从而可以有效补偿光学像差。进ー步来说，根据本专利技术的实施方式，提供了ー种眼底成像方法和ー种光学像差校正方法，每种方法都包括调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面，使得由入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束在多光子激发过程中生成的荧光的强度达到最大值。在该眼底成像方法等中，荧光可以是由存在于待测眼底上的荧光染料产生的荧光和由待测眼底组织产生的一种自发荧光中的ー种。根据本专利技术，可以提供能够在不使用波阵面传感器的情况下，通过优化波阵面形状来补偿由眼睛前部组织造成的光学像差的眼底成像设备。根据下面对如附图所示的最佳实施方式的详细描述，本专利技术的这些和其他目的、特点和优点将变得更加明显。附图说明图I为示出了根据本专利技术实施方式的眼底成像设备的构造的示意图。具体实施例方式在下文中，将參考附图来描述本专利技术的实施方式。应该注意，下面描述的实施方式是本专利技术的典型实施方式的一个实施例，不可将此理解为限制了本专利技术的范围。图I示意性地示出了根据本专利技术实施方式的眼底成像设备的构造。在图I中，參考标号I表示飞秒脉冲激光光源。对于飞秒脉冲激 光光源1，例如，理想地使用ー个波长为780nm、脉冲宽度在200fs以下、输出稳定性为大约±0. 5%、重复频率为80MHz、平均光输出为大约2W的光源。从这样的光源能够获得在身体组织内很难由于水分和血液而被吸收和散射从而到达深部可能性高的激光束。应该注意，飞秒脉冲激光光源I的输出波长可以根据度量条件在650nm至IlOOnm的范围内适当的改变。从飞秒脉冲激光光源I发射出的激光束穿过小孔2、透镜3、偏振光分束器4、以及1/4波长板5，进入波阵面调节器6。然后，激光束被波阵面调节器6反射，穿过1/4波长板5、偏振光分束器4、1/4波长板7、XY扫描器8,进入ー个眼睛E。从飞秒脉冲激光光源I发射出并且进入眼睛E的激光束由图I中的连续箭头所示。此外，入射到眼睛E上的激光束的焦点用參考符号f来表示，此焦点位于眼底。波阵面调节器6用于改变入射到眼睛E上的激光束的波阵面。在波阵面调节器6中可包括过去已在使用的可变形反射镜和液晶元件。波阵面调节器6反射入射激光束，根据从接下来要描述的控制器14输入的信号对入射激光束施加预定的波阵面变换。应该注意在波阵面调节器6中，不仅可以采用反射型液晶元件，还可以采用透射型液晶元件。当入射到眼睛E上的激光束会聚到焦点f时，在焦面中产生激发光，在多光子激发过程中产生突光。产生的突光穿过XY扫描器8、1/4波长板7、偏振光分束器4,并被分色镜9分开。被分开的荧光的一部分由检测器10检测，转换成电信号，并输出到计算机11。计算机11根据电信号生成图像，并将图像显示在监视器12上。因为XY扫描器8扫描入射激光束，所以眼底的ニ维图像显示在监视器12上。检测器10和后面将会描述的检测器13，每个可由，例如，光电倍增管(PMT)或者诸如电荷耦合器件(CCD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)的面成像元件构成。被分开的荧光的另一部分由检测器13检测，转换成电信号，并输出到控制器14。这里，尽管图I所示例子中，分色镜9反射具有特定波长范围的光到达检测器10，并使得具有其他波长范围的光透射至检测器13，但是分色镜9可反射具有特定波长范围的光到检测器13，并使得具有其他波长范围的光透射至检测器10。控制器14控制波阵面调节器6，使得由检测器13检测的荧光的强度达到最大值。例如，在检测器13由PMT组成的情况下，控制器14控制波阵面调节器6，使得检测器13的输出信号达到最大值，从而改变激光束的波阵面。进ー步来说，例如，在检测器13由面成像元件组成的例子中，控制器14控制波阵面调节器6，使得亮点具有最小面积，而且它的中心部分具有最大亮度，从而改变激光束的波阵面。在飞秒脉冲激光束的多光子激发中，仅在焦面中产生目标激发光，并且由于多光子激发过程产生荧光。所以，当生成荧光的强度达到最大值时，激光束以最高效率会聚于焦点f。换句话来说，激光束以最小光学像差会聚于焦点f。因此，通过控制波阵面调节器6，使得由检测器13检测的荧光的强度达到最大值，从而调节入射到眼睛E上的激光束的波阵面，可以有效补偿光学像差。应该注意，在控制器14中，例如，可采用包括通用计算机的设备，此通用计算机配备有中央处理器(CPU)、存储器、记录装置(硬盘)等等，计算机中安装有用于执行上述操作的程序。由检测器13检测的荧光可以是由呈现在待 测眼底上的荧光染料产生的荧光，或是由待测眼底的组织产生的自发荧光。在使用荧光染料的情况下，使过去已在使用的诸如荧光素或者靛青绿的荧光染料进入主体的静脉以将其引入眼睛E中的血管。然后，控制波阵面调节器6使得由检测器13待检测的来自荧光染料的荧光的强度达到最大值。以这种方式，可补偿由眼睛前部组织引起的光学像差，并以高效率将激光束会聚到作为焦点的血管处，这对于特别是包括脉络膜和视网膜的组织的成像是有利的。进ー步来说，在检测自发荧光的情况下，检测到呈现在眼底组织的多种自发荧光物质的荧光。例如，众所周知，在视网膜染料上皮细胞(RPE)中，显示高自发荧光的脂褐质颗粒积聚。所以，如果控制波阵面调节器6，使得来自RPE的检测荧光的强度达到最大值，激光束可以以高效率会聚到RPE，这对于特别是包括视网膜染料上皮的组织的成像是有利的。此外，作为呈现在眼底组织上的自发荧光物质，可例举黑色素、胶原蛋白、血红蛋白、视黄醛、它们的衍生物、视黄酸及其衍生物、诸如酪氨酸、色氨酸及其ニ聚物的芳香氨基酸、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)、核黄素、叶酸、吡哆醇、具有卟啉骨架(porphyrinskeleton)的蛋白质，诸如细胞色素P450的细胞色素酶，以及高级糖基化终产物。可以根据作为成像目标的组织适当地选择这些自发荧光物质。利用根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.10 JP 2011-0527091.一种眼底成像设备，包括 波阵面调节器，被配置为调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面；以及检测器，被配置为检测由入射到待测眼底的所述飞秒脉冲激光束在多光子激发过程中生成的荧光，其中，所述波阵面调节器还被配置为调节所述波阵面以使所述检测器检测的荧光的强度达到最大值。2.根据权利要求I所述的眼底成像设备，所述检测器由光电倍增管或者面成像元件构成。3.一种光学像差校正设备，包括 波阵面调节器，被配置为调节入射到待测眼底的飞秒脉冲激光束的波阵面；以及检测器，被配置为检测由入射到待测眼底...

【专利技术属性】
技术研发人员：岸本拓哉，玉田作哉，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：