[发明专利]一种磁动式光学相干层析成像系统及其磁场调制方法

说明书

本发明公开了一种磁动式光学相干层析成像系统及其磁场调制方法。该系统包括包括OCT装置和磁调制装置，所述OCT装置包括控制系统、光信号收发模块、样品臂和参考臂，进入样品臂的光信号依次通过所述扫描振镜、准直和聚焦透镜组入射至所述样品台，所述样品台上的样品将经过双向磁场调制后的光散射后依次沿所述样品台、准直和聚焦透镜组、扫描振镜反射回来和参考臂反射回来的光进行干涉，所述干涉信号进入所述光信号收发模块，所述控制系统根据干涉信号进行数据处理后得到样品的结构图和样品运动状况的相位图。本发明提供的磁动式光学相干层析成像系统及其磁场调制方法，它既可以实现快速调制，也可以降低不必要的能耗，有效延长工作时间。

技术领域

本发明涉及磁动式光学相干层析成像系统技术领域，特别是涉及一种磁动式光学相干层析成像系统及其磁场调制方法。

背景技术

光学相干层析成像系统(OCT)是一种可以在临床和研究应用中提供高分辨率的横断面成像方法。磁动式光学相干层析成像系统(MM-OCT)是OCT的功能扩展，其原理就是利用OCT检测受外部磁场调制的组织内顺磁性纳米粒子(MNPS)运动状况，以实现对纳米粒子的示踪。根据MM-OCT理论，在施加外部调制磁场后，MM-OCT信号强度依赖于由外部磁场引起的MNPS的位移与速度。MM-OCT成像时，MNPS分布于生物组织内，其运动受组织的粘弹性限制。有效的磁场调制方法，可加快MNPS运动，进而提高系统信噪比和采集速度。

题目为“Dual-coil magnetomotive optical coherence tomography forcontrast enhancement in liquids”的期刊公开介绍了一种双线圈调制方法，两线圈同轴上下放置并交替施加驱动电流，即任一瞬时仅有一个磁场驱动MNPS运动，样品置于两线圈中间轴线附近，这种方法变被动恢复为主动，提高了调制速度和采集速度，增大了成像的信噪比。但是该方法双线圈由于互感造成的能耗很大，且电磁线圈在工作时会产热，如不进行水冷或其他降温措施，很难实现长时间工作。相较而言，静磁长能耗较小，适合长时间工作。

发明内容

本发明提供一种磁动式光学相干层析成像系统及其磁场调制方法，提供基于静磁场屏蔽的组织内顺磁性纳米粒子调制的方式，它既可以实现快速调制，也可以降低不必要的能耗，有效延长工作时间。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种磁动式光学相干层析成像系统，包括OCT装置和磁调制装置，所述OCT装置包括控制系统、光信号收发模块、样品臂和参考臂，所述光信号收发模块发送两路光信号，一路光信号进入所述样品臂，一路光信号进入所述参考臂，所述磁调制装置利用双静磁场交替屏蔽的方法实现对样品台上样品的双向磁场调制，所述样品臂包括扫描振镜、准直和聚焦透镜组、样品台，所述磁调制装置包括固定架、A磁棒、B磁棒、A扇叶盘、B扇叶盘、电机和电源装置，所述电源装置为所述电机提供电压，所述固定架的上端固定安装有所述A磁棒，所述固定架的下端设置有与所述A磁棒相对设置的B磁棒，所述固定架上还设置有所述样品台，所述样品台与所述B磁场位于同一侧，所述电机的输出轴上设置有所述A扇形盘和B扇形盘，所述A扇形盘和B扇形盘通过键槽周向定位在所述电机的输出轴上，所述A扇形盘设置在所述样品台和A磁棒之间，所述B扇形盘设置在所述样品台和B磁棒之间，进入样品臂的光信号依次通过所述扫描振镜、准直和聚焦透镜组入射至所述样品台，所述样品台上的样品将经过双向磁场调制后的光散射后依次沿所述样品台、准直和聚焦透镜组、扫描振镜反射回来和参考臂反射回来的光进行干涉，所述干涉信号进入所述光信号收发模块，所述光信号收发模块将所述干涉信号发射给所述控制系统，所述控制系统根据干涉信号进行数据处理后得到样品的结构图和样品运动状况的相位图。

可选的，所述控制系统为数据处理器或电脑。

可选的，所述扫描振镜包括X扫描振镜和Y扫描振镜。

可选的，所述A扇叶盘和B扇叶盘采用的材质为铁镍合金板。