專利名稱：眼底成像設(shè)備和眼底成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種眼底成像設(shè)備和ー種眼底成像方法。更具體地來說，本發(fā)明涉及ー種包括光學(xué)像差校正機(jī)構(gòu)的眼底成像設(shè)備，該光學(xué)像差由于角膜和晶狀體等等諸如此類引起。
背景技術(shù)：
為了在眼底成像，使用了激光掃描眼底鏡(例 如，參見日本專利申請公開號第2004-159955號)。在激光掃描眼底鏡中，由于眼睛的前部組織(眼角膜和晶狀體)，在入射到眼底的激光束中產(chǎn)生光學(xué)像差。作為ー種此類光學(xué)像差的校正技術(shù)，日本專利申請公開號第2010-57896號披露了ー種成像系統(tǒng)，該成像系統(tǒng)通過利用包括波陣面?zhèn)鞲衅鞯墓鈱W(xué)系統(tǒng)補(bǔ)償光學(xué)像差。

發(fā)明內(nèi)容
有必要提供一種能夠在不使用波陣面?zhèn)鞲衅鞯那闆r下，通過優(yōu)化波陣面形狀來補(bǔ)償由眼睛前部組織產(chǎn)生的光學(xué)像差的眼底成像設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了ー種眼底成像設(shè)備和ー種光學(xué)像差校正設(shè)備，每種設(shè)備都包括波陣面調(diào)節(jié)器和檢測器。波陣面調(diào)節(jié)器被配置為調(diào)節(jié)入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面。檢測器被配置為檢測由入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束在多光子激發(fā)過程中生成的熒光。此波陣面調(diào)節(jié)器還被配置為調(diào)節(jié)波陣面，以使檢測器待檢測的熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值。在飛秒脈沖激光束的多光子激發(fā)中，僅在焦面中產(chǎn)生目標(biāo)激發(fā)光，并且由于多光子激發(fā)過程產(chǎn)生熒光。所以，當(dāng)生成熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)，激光束以最高效率，即，以最小光學(xué)像差會聚于焦面(focus plate)。因此，通過調(diào)節(jié)激光束的波陣面使待檢測熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值，從而可以有效補(bǔ)償光學(xué)像差。進(jìn)ー步來說，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，提供了ー種眼底成像方法和ー種光學(xué)像差校正方法，每種方法都包括調(diào)節(jié)入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面，使得由入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束在多光子激發(fā)過程中生成的熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值。在該眼底成像方法等中，熒光可以是由存在于待測眼底上的熒光染料產(chǎn)生的熒光和由待測眼底組織產(chǎn)生的一種自發(fā)熒光中的ー種。根據(jù)本發(fā)明，可以提供能夠在不使用波陣面?zhèn)鞲衅鞯那闆r下，通過優(yōu)化波陣面形狀來補(bǔ)償由眼睛前部組織造成的光學(xué)像差的眼底成像設(shè)備。根據(jù)下面對如附圖所示的最佳實(shí)施方式的詳細(xì)描述，本發(fā)明的這些和其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。


圖I為示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的眼底成像設(shè)備的構(gòu)造的示意圖。
具體實(shí)施例方式在下文中，將參考附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施方式。應(yīng)該注意，下面描述的實(shí)施方式是本發(fā)明的典型實(shí)施方式的一個(gè)實(shí)施例，不可將此理解為限制了本發(fā)明的范圍。圖I示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的眼底成像設(shè)備的構(gòu)造。在圖I中，參考標(biāo)號I表示飛秒脈沖激光光源。對于飛秒脈沖激 光光源1，例如，理想地使用ー個(gè)波長為780nm、脈沖寬度在200fs以下、輸出穩(wěn)定性為大約±0. 5%、重復(fù)頻率為80MHz、平均光輸出為大約2W的光源。從這樣的光源能夠獲得在身體組織內(nèi)很難由于水分和血液而被吸收和散射從而到達(dá)深部可能性高的激光束。應(yīng)該注意，飛秒脈沖激光光源I的輸出波長可以根據(jù)度量條件在650nm至IlOOnm的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)母淖?。從飛秒脈沖激光光源I發(fā)射出的激光束穿過小孔2、透鏡3、偏振光分束器4、以及1/4波長板5，進(jìn)入波陣面調(diào)節(jié)器6。然后，激光束被波陣面調(diào)節(jié)器6反射，穿過1/4波長板5、偏振光分束器4、1/4波長板7、XY掃描器8,進(jìn)入ー個(gè)眼睛E。從飛秒脈沖激光光源I發(fā)射出并且進(jìn)入眼睛E的激光束由圖I中的連續(xù)箭頭所示。此外，入射到眼睛E上的激光束的焦點(diǎn)用參考符號f來表示，此焦點(diǎn)位于眼底。波陣面調(diào)節(jié)器6用于改變?nèi)肷涞窖劬上的激光束的波陣面。在波陣面調(diào)節(jié)器6中可包括過去已在使用的可變形反射鏡和液晶元件。波陣面調(diào)節(jié)器6反射入射激光束，根據(jù)從接下來要描述的控制器14輸入的信號對入射激光束施加預(yù)定的波陣面變換。應(yīng)該注意在波陣面調(diào)節(jié)器6中，不僅可以采用反射型液晶元件，還可以采用透射型液晶元件。當(dāng)入射到眼睛E上的激光束會聚到焦點(diǎn)f時(shí)，在焦面中產(chǎn)生激發(fā)光，在多光子激發(fā)過程中產(chǎn)生突光。產(chǎn)生的突光穿過XY掃描器8、1/4波長板7、偏振光分束器4,并被分色鏡9分開。被分開的熒光的一部分由檢測器10檢測，轉(zhuǎn)換成電信號，并輸出到計(jì)算機(jī)11。計(jì)算機(jī)11根據(jù)電信號生成圖像，并將圖像顯示在監(jiān)視器12上。因?yàn)閄Y掃描器8掃描入射激光束，所以眼底的ニ維圖像顯示在監(jiān)視器12上。檢測器10和后面將會描述的檢測器13，每個(gè)可由，例如，光電倍增管(PMT)或者諸如電荷耦合器件(CCD)和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的面成像元件構(gòu)成。被分開的熒光的另一部分由檢測器13檢測，轉(zhuǎn)換成電信號，并輸出到控制器14。這里，盡管圖I所示例子中，分色鏡9反射具有特定波長范圍的光到達(dá)檢測器10，并使得具有其他波長范圍的光透射至檢測器13，但是分色鏡9可反射具有特定波長范圍的光到檢測器13，并使得具有其他波長范圍的光透射至檢測器10?？刂破?4控制波陣面調(diào)節(jié)器6，使得由檢測器13檢測的熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值。例如，在檢測器13由PMT組成的情況下，控制器14控制波陣面調(diào)節(jié)器6，使得檢測器13的輸出信號達(dá)到最大值，從而改變激光束的波陣面。進(jìn)ー步來說，例如，在檢測器13由面成像元件組成的例子中，控制器14控制波陣面調(diào)節(jié)器6，使得亮點(diǎn)具有最小面積，而且它的中心部分具有最大亮度，從而改變激光束的波陣面。在飛秒脈沖激光束的多光子激發(fā)中，僅在焦面中產(chǎn)生目標(biāo)激發(fā)光，并且由于多光子激發(fā)過程產(chǎn)生熒光。所以，當(dāng)生成熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)，激光束以最高效率會聚于焦點(diǎn)f。換句話來說，激光束以最小光學(xué)像差會聚于焦點(diǎn)f。因此，通過控制波陣面調(diào)節(jié)器6，使得由檢測器13檢測的熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值，從而調(diào)節(jié)入射到眼睛E上的激光束的波陣面，可以有效補(bǔ)償光學(xué)像差。應(yīng)該注意，在控制器14中，例如，可采用包括通用計(jì)算機(jī)的設(shè)備，此通用計(jì)算機(jī)配備有中央處理器(CPU)、存儲器、記錄裝置(硬盤)等等，計(jì)算機(jī)中安裝有用于執(zhí)行上述操作的程序。由檢測器13檢測的熒光可以是由呈現(xiàn)在待 測眼底上的熒光染料產(chǎn)生的熒光，或是由待測眼底的組織產(chǎn)生的自發(fā)熒光。在使用熒光染料的情況下，使過去已在使用的諸如熒光素或者靛青綠的熒光染料進(jìn)入主體的靜脈以將其引入眼睛E中的血管。然后，控制波陣面調(diào)節(jié)器6使得由檢測器13待檢測的來自熒光染料的熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值。以這種方式，可補(bǔ)償由眼睛前部組織引起的光學(xué)像差，并以高效率將激光束會聚到作為焦點(diǎn)的血管處，這對于特別是包括脈絡(luò)膜和視網(wǎng)膜的組織的成像是有利的。進(jìn)ー步來說，在檢測自發(fā)熒光的情況下，檢測到呈現(xiàn)在眼底組織的多種自發(fā)熒光物質(zhì)的熒光。例如，眾所周知，在視網(wǎng)膜染料上皮細(xì)胞(RPE)中，顯示高自發(fā)熒光的脂褐質(zhì)顆粒積聚。所以，如果控制波陣面調(diào)節(jié)器6，使得來自RPE的檢測熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值，激光束可以以高效率會聚到RPE，這對于特別是包括視網(wǎng)膜染料上皮的組織的成像是有利的。此外，作為呈現(xiàn)在眼底組織上的自發(fā)熒光物質(zhì)，可例舉黑色素、膠原蛋白、血紅蛋白、視黃醛、它們的衍生物、視黃酸及其衍生物、諸如酪氨酸、色氨酸及其ニ聚物的芳香氨基酸、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)、核黃素、葉酸、吡哆醇、具有卟啉骨架(porphyrinskeleton)的蛋白質(zhì)，諸如細(xì)胞色素P450的細(xì)胞色素酶，以及高級糖基化終產(chǎn)物。可以根據(jù)作為成像目標(biāo)的組織適當(dāng)?shù)剡x擇這些自發(fā)熒光物質(zhì)。利用根據(jù)本發(fā)明的眼底成像設(shè)備等，可有效補(bǔ)償由眼睛前部組織引起的光學(xué)像差。因此，根據(jù)本發(fā)明的眼底成像設(shè)備等可以獲得高精度眼底圖像，從而促進(jìn)了眼底檢查的診斷精度的發(fā)展。本申請包含關(guān)于在2011年3月10日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP2011-052709中公開的內(nèi)容，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在所附權(quán)利要求或其等價(jià)物的范圍內(nèi)，可根據(jù)設(shè)計(jì)需求和其他因素進(jìn)行各種修改、組合、子組合、改造。
權(quán)利要求
1.一種眼底成像設(shè)備，包括 波陣面調(diào)節(jié)器，被配置為調(diào)節(jié)入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面；以及檢測器，被配置為檢測由入射到待測眼底的所述飛秒脈沖激光束在多光子激發(fā)過程中生成的熒光，其中，所述波陣面調(diào)節(jié)器還被配置為調(diào)節(jié)所述波陣面以使所述檢測器檢測的熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的眼底成像設(shè)備，所述檢測器由光電倍增管或者面成像元件構(gòu)成。
3.一種光學(xué)像差校正設(shè)備，包括 波陣面調(diào)節(jié)器，被配置為調(diào)節(jié)入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面；以及檢測器，被配置為檢測由入射到待測眼底的所述飛秒脈沖激光束在多光子激發(fā)過程中生成的熒光，其中，所述波陣面調(diào)節(jié)器還被配置為調(diào)節(jié)所述波陣面以使所述檢測器檢測的熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值。
4.一種眼底成像方法，包括 調(diào)節(jié)入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面，使得由入射到待測眼底的所述飛秒脈沖激光束在多光子激發(fā)過程中生成的熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的眼底成像方法，其中，所述熒光是由存在于待測眼底上的熒光染料產(chǎn)生的熒光和由待測眼底組織產(chǎn)生的自發(fā)熒光中的一種。
6.一種光學(xué)像差校正方法，包括 調(diào)節(jié)入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面，使得由入射到待測眼底的所述飛秒脈沖激光束在多光子激發(fā)過程中生成的熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種眼底成像設(shè)備和眼底成像方法，該眼底成像設(shè)備包括波陣面調(diào)節(jié)器和檢測器。波陣面調(diào)節(jié)器用來調(diào)節(jié)入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束的波陣面。檢測器用來檢測由一條入射到待測眼底的飛秒脈沖激光束在多光子激發(fā)過程中生成的熒光。此波陣面調(diào)節(jié)器還用于調(diào)節(jié)波陣面以使檢測器檢測的熒光的強(qiáng)度達(dá)到最大值。
文檔編號A61B3/14GK102670167SQ20121005373
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者岸本拓哉, 玉田作哉 申請人:索尼公司