[发明专利]一种基于自适应光学的反射式共焦扫描视网膜成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对视网膜进行高分辨成像的医学成像诊断系统，特别是一种基于自适应光学和另眼视标的全反射式共焦扫描视网膜成像系统。

背景技术

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。医学研究和临床都证明：糖尿病、动静脉血栓、高血压、贫血、肾病、妊娠高血压综合症及肿瘤等疾病都可反映到眼底微循环，眼底代谢异常导致眼底产生病变。实时跟踪眼底视网膜的形貌变化将有助于上述身体疾病的早期诊断和预防。R.H.Webb在1987年，将共焦扫描技术应用于活体人眼视网膜成像，然而，活体人眼相当于一个光学系统，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，无法在视细胞尺度上对眼底特征进行分辨。

自适应光学技术是国外70年代才开始发展起来的光学新技术，它通过实时探测-控制-校正光学系统的动态波前误差，使光学系统具有自动适应外界条件变化从而始终保持最佳工作状态的能力，大大提高了成像分辨率。采用自适应光学校正技术，可以校正时间和空间上都随机变化的活体人眼像差，从而获得接近衍射极限的高分辨力视觉细胞图像。

视网膜是位于人眼眼底的一层厚约300微米的膜，它包括神经纤维层、神经细胞层、血管层、视细胞层和黑色素上皮细胞层等多层结构。各个层对光谱的敏感度不同，例如要观察视细胞，用近红外光较好；要观察血管内的血细胞流动，则是用绿光较好；而要观察黑色素上皮层，则需要利用脂褐质的568nm激发的自发荧光效应。因此，要区分视网膜的不同层结构，首先需要光学系统的轴向分辨率足够高；其次还要对可见光到近红外光消色差；再次，为了观测一些动态信息，如血液流动和蛋白质输运，成像系统最好可以采集实时视频；最后，现有的自适应光学人眼视网膜细胞成像仪所做的临床试验表明，很多病人的疾病眼无法稳定注视视标，会导致闭环失败，这时就需要另外一种装置让受试眼稳定。

在专利号ZL99 1 15051.1、ZL99 1 15052.X、ZL99 1 15053.8、ZL99 1 15054.6中介绍了一种自适应光学人眼视网膜细胞成像仪，它采用哈特曼波前传感器探测像差，变形镜实时校正人眼像差，可以对人眼眼底视网膜细胞和毛细血管等微小组织进行高分辨率成像。可是，该系统采用相机作为成像探测器，一次只能进行单帧曝光，无法实时跟踪眼底组织的变化；其次，该系统的纵向分辨率较低，接近300微米，不易区分视网膜的不同层；最后，该系统采用透射式光路，不利于不同波段成像。

在美国专利号US 6,890,076B2中介绍了一种基于自适应光学的共焦扫描视网膜成像系统，该系统采用验光透镜放在人眼入瞳位置来校正系统像散，没有保证主光路的消色差，这样对设计波段来说，整个扫描视场是达到衍射极限的，而如果使用非设计波段，在边缘视场像散较大；而且该系统也没有使用另眼视标，对于人眼自适应系统来说，保证受试眼的稳定非常重要，实验表明，如果采用同眼视标，在使用可见光时，受试眼很容易转而注视扫描光点而非视标，稳定性难以保证。而采用另眼视标时，人眼的注意力放在观察视标的眼上，受试眼更加稳定。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于自适应光学的反射式共焦扫描视网膜成像系统，该系统可以实时、精确的得到活体人眼视网膜的高分辨图像；此外另眼视标系统还大大提高了本发明的临床应用范围。