專利名稱：用于觀察眼睛的設(shè)備和方法、以及oct模塊的制作方法
用于觀察眼睛的設(shè)備和方法、以及OCT模塊
本發(fā)明涉及一種用于觀察眼睛的設(shè)備，其包括成像裝置，設(shè)置 有放大單元和觀察單元，其中，放大單元具有用于接收來(lái)自眼睛的觀 察光線的物鏡；以及光學(xué)相干斷層掃描(OCT)系統(tǒng)，其包括OCT 光源，用于發(fā)射OCT光；分束裝置，用于將OCT光分為參考光束和 樣本光束；以及傳輸裝置，用于將樣本光束從分束裝置經(jīng)物鏡導(dǎo)向眼 睛。
光學(xué)相干斷層掃描(OCT)是一種以精確的分辨率對(duì)皮下組織結(jié) 構(gòu)進(jìn)行成像的非損傷技術(shù)。參考光束被如鏡子的參考目標(biāo)反射，而樣 本光束被導(dǎo)向樣本，例如，眼睛的視網(wǎng)膜。被后向反射的參考光束與 樣本光束之間的干涉反映了眼睛的不同層的厚度?？裳刂劬χ械木€ 掃描樣本光束以得到眼睛的橫斷面圖像。通常通過(guò)結(jié)合計(jì)算機(jī)使用 OCT專用設(shè)備來(lái)進(jìn)行OCT。
WO 03/086180描述了 一種眼科檢查和/或治療臺(tái)。該眼科檢查和/ 或治療臺(tái)具有永久性的模塊化設(shè)計(jì)，即，其僅占據(jù)一臺(tái)設(shè)備的空間卻 可以實(shí)現(xiàn)很多不同設(shè)備的功能，而不是在眼科設(shè)備上可互換地布置幾 個(gè)子單元。該眼科檢查和/或治療臺(tái)包括發(fā)光裝置、觀察裝置、評(píng)價(jià)單 元和測(cè)量系統(tǒng)，還包括直接布置在患者眼睛前面的患者模塊。測(cè)量系 統(tǒng)和發(fā)光裝置遠(yuǎn)離患者布置并通過(guò)光纖連接至患者模塊。光纖與患者 模塊的連接是可分離的，從而可以根據(jù)要進(jìn)行哪種檢查或觀察而輕易 地將不同的測(cè)量系統(tǒng)和發(fā)光裝置連接起來(lái)。
測(cè)量系統(tǒng)可以是具有參考臂和測(cè)量臂的Michelson干涉儀型的光 學(xué)系統(tǒng)。從輻射源發(fā)出的所謂源光束被分為參考光束和檢測(cè)光束。該 裝置可結(jié)合至現(xiàn)有的用于眼睛檢查的裂隙燈中。然后，作為自由空間 光束的檢測(cè)光束可在顯微鏡中通過(guò)光束分束器耦合至發(fā)光光束路徑 中，還可通過(guò)光束分束器耦合至觀察光束路徑中，或在顯微鏡物鏡中 通過(guò)偏轉(zhuǎn)鏡耦合至裂隙燈的立體顯微鏡的兩光束路徑之間的中間通
5道。然而，與現(xiàn)有裂隙燈的這種結(jié)合需要永久性的結(jié)構(gòu)修改。這種修 改產(chǎn)生相當(dāng)大的改造成本，因而，以這種測(cè)量系統(tǒng)來(lái)改進(jìn)現(xiàn)有的裂隙 燈根本不經(jīng)濟(jì)。另外，對(duì)裂隙燈的修改需要通過(guò)其制造者或?qū)ｉT的技 術(shù)服務(wù)來(lái)進(jìn)行。因此，眼科醫(yī)師暫時(shí)無(wú)法使用要修改的裂隙燈，盡管 大多數(shù)裂隙燈每天都要使用。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的用于觀察眼睛的設(shè)備。
該目的是這樣實(shí)現(xiàn)的OCT系統(tǒng)包括可分離地連接在》文大單元與 觀察單元之間的OCT模塊。根據(jù)本發(fā)明的OCT模塊形成可與現(xiàn)有的 用于眼睛檢查的設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)耦合的單元。OCT模塊在兩側(cè)可分離 地連接至該設(shè)備的放大單元和觀察單元。OCT模塊形成附加模塊，即， OCT模塊可作為關(guān)于現(xiàn)有的用于眼睛檢查的設(shè)備的模塊而被添加或 被移除。當(dāng)OCT模塊安裝到位時(shí)，被導(dǎo)向眼睛的樣本光束和從視網(wǎng)膜 被后向反射的光束在檢查過(guò)程中都將穿過(guò)物鏡。放大單元的物鏡是 OCT系統(tǒng)的樣本臂的一部分。樣本光束在檢查過(guò)程中穿過(guò)成像裝置的 物鏡傳向要觀察的眼睛。后向反射的光通過(guò)傳輸裝置分叉至OCT系 統(tǒng)?？稍贠CT模塊中設(shè)置傳輸裝置。因此，現(xiàn)有的用于眼睛檢查的設(shè) 備的功能可以通過(guò)OCT得到擴(kuò)展，而無(wú)需重新設(shè)計(jì)現(xiàn)有的設(shè)備，即， 不會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的改造成本。成本主要被限制在作為分離單元的OCT 模塊的初始購(gòu)買成本。對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的修改簡(jiǎn)單且相對(duì)不昂貴。眼科醫(yī) 師自己可以》務(wù)改現(xiàn)有i殳備。
進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于，相比具有兩個(gè)單獨(dú)的裝置， 一個(gè)用于OCT， 另一個(gè)用于傳統(tǒng)眼睛觀察，例如眼底或角膜觀察，將OCT和所述傳統(tǒng) 眼睛觀察相結(jié)合的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的尺寸大大減小。
應(yīng)該注意，設(shè)置有物鏡的放大單元可具有小于1、等于1或大于1 的放大系數(shù)。物鏡通常具有大于1的放大系數(shù)。因而，放大單元的其 余部分可具有小于1、等于1 (即，光在無(wú)額外放大的情況下通過(guò))或 大于1的放大系數(shù)。
在一個(gè)實(shí)施方式中，放大單元和觀察單元沿著觀察路徑相對(duì)于彼 此對(duì)準(zhǔn)，其中，放大單元具有朝向觀察單元的后表面，觀察單元具有 朝向》文大單元的前表面，放大單元的后表面和觀察單元的前表面設(shè)置有彼此可分離地連接的相配的連接件。當(dāng)移除OCT模塊時(shí)，放大單元 和觀察單元可通過(guò)使用可分離連接彼此連接。當(dāng)分離開放大單元和觀
察單元時(shí)，可將OCT模塊放置在它們之間。
為了在OCT模塊和放大單元和觀察單元之間設(shè)置可分離連接， OCT模塊可以沿觀察路徑對(duì)準(zhǔn)，其中，OCT模塊具有朝向放大單元的 前表面和朝向觀察單元的后表面，OCT模塊的前表面設(shè)置有與放大單 元的后表面的連接件相配的連接件，OCT模塊的后表面設(shè)置有與觀察 單元的前表面的連接件相配的連接件，OCT模塊的連接件可分別可分 離地連接至放大單元和觀察單元的相配的連接件。
根據(jù)本發(fā)明，；改大單元和OCT才莫塊可分離地彼此連接，而且， OCT模塊和觀察單元也可分離地彼此連接。可以各種方式構(gòu)造成像裝 置的放大單元與觀察單元之間或相配的連接件之間的OCT模塊的可 分離連接。
例如，；改大單元和OCT模塊包括貼合面，貼合面具有凹口和容納 在凹口中的凸起，其中，凹口設(shè)置有用于與容納在凹口中的凸起可分 離地接合的接合件。OCT模塊和觀察單元也可以包括貼合面，該貼合 面具有凹口和容納在凹口中的凸起，其中，凹口設(shè)置有用于與容納在
凹口中的凸起可分離地接合的接合件。這種類型的可分離連接對(duì)應(yīng)于 通常位于放大單元與觀察單元之間的"標(biāo)準(zhǔn)，，安裝裝置。該"標(biāo)準(zhǔn)" 安裝裝置允許OCT模塊形成用于很多現(xiàn)有成像裝置的附加模塊。例 如，可以通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的OCT模塊對(duì)大多數(shù)已經(jīng)在使用的裂隙燈進(jìn) 行擴(kuò)展。
在一個(gè)實(shí)施方式中，OCT系統(tǒng)包括參考臂和樣本臂，在參考臂中， 參考光束被導(dǎo)向參考對(duì)象，反射的參考光束從參考對(duì)象被后向反射， 在樣本臂中，樣本光束被導(dǎo)向眼睛，反射的樣本光束從眼睛被后向反 射，其中，OCT光源和分束裝置光學(xué)連接以將來(lái)自O(shè)CT光源的OCT 光導(dǎo)向分束裝置，分束裝置光學(xué)連接至參考臂、樣本臂和光探測(cè)器。 樣本臂至少部分地安裝在成像裝置中以將樣本光束經(jīng)物鏡導(dǎo)向眼睛。
可以各種方式構(gòu)造OCT光源。例如，將OCT光源安排為發(fā)射包 括波長(zhǎng)為700-2000nm、優(yōu)選為700-1500nm的OCT光。寬帶源可包括連續(xù)發(fā)射穩(wěn)定光譜的源，如超級(jí)發(fā)光二極管(SLD);鈦:藍(lán)寶石源等；以及可快速調(diào)節(jié)其光譜頻率的源，如飛秒激光器或其它類型的可調(diào)節(jié)激光器。
OCT光源光學(xué)連接至分束裝置，即，可將OCT光導(dǎo)向分束裝置。光學(xué)連接可包括光纖和/或控制如功率的各種參數(shù)、偏振等的其它元件?？梢允褂霉鈱W(xué)隔離器以保護(hù)O C T光源以免受到不期望的后向反射的光的影響。光學(xué)連接還可以包括循環(huán)器，循環(huán)器提高OCT系統(tǒng)的光效率并保護(hù)OCT光源以免受到不期望的后向反射的光的影響。
分束裝置將來(lái)自O(shè)CT光源的光分為兩個(gè)光束參考光束和樣本光束。限定分布在兩個(gè)光束中的能量的分離比例通常為50/50、 30/70或10/90。但是，也可以是其它值。來(lái)自參考對(duì)象和樣本對(duì)象的后向反射的光重新合并到導(dǎo)向光探測(cè)器的光信號(hào)。該光信號(hào)易于受到干涉。例如，分束裝置基于光纖或被配置為露天式。在露天式配置中，使用準(zhǔn)直裝置以限定在露天傳播的光束。這些準(zhǔn)直裝置被放置在分束裝置的前面。
參考臂可包括傳輸裝置以將參考光束導(dǎo)向參考對(duì)象。例如，這些傳輸裝置適于控制如光功率的各種參數(shù)、散射和偏振。如參考鏡的參考對(duì)象將參考光束反射回分束裝置。在大多數(shù)的配置中，參考光束的第一部分基于光纖。在該情況下，準(zhǔn)直裝置用作基于光纖的設(shè)置與露天式設(shè)置之間的連接。分束裝置與參考對(duì)象之間的部分通常被稱為OCT系統(tǒng)的"參考臂"。
樣本臂可包括傳輸裝置以將樣本光束導(dǎo)向眼睛的組織。根據(jù)本發(fā)
明，成像裝置的物鏡是樣本臂的傳輸裝置的一部分。眼睛組織的結(jié)構(gòu)包括不同的層。這些層之間的界面意味著折射率的變化，其導(dǎo)致可變化的反射。從組織被后向反射的光經(jīng)物鏡被向后導(dǎo)向分束裝置。與參考臂類似，樣本臂通常具有將樣本光束從分束裝置導(dǎo)向準(zhǔn)直裝置的光纖。這些準(zhǔn)直裝置是位于樣本臂的基于光纖的部分與露天的部分之間的連接并位于物鏡的后面。樣本臂的露天的部分包括物鏡。從眼睛被后向反射的光經(jīng)物鏡被導(dǎo)向準(zhǔn)直裝置并接著經(jīng)樣本光纖傳播回分束裝置。分束裝置與樣本對(duì)象之間的部分通常被稱為OCT系統(tǒng)的"樣本可以各種方式構(gòu)造光探測(cè)器。在一個(gè)實(shí)施方式中，光探測(cè)器適于將由光探測(cè)器探測(cè)到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，其中，電信號(hào)被傳輸至數(shù)據(jù)處理單元。例如，光探測(cè)器包括光譜儀或"單個(gè)"探測(cè)器。光譜
儀可結(jié)合如SLD的連續(xù)寬帶源使用，而單個(gè)探測(cè)器可結(jié)合掃頻源使
用。光譜儀一般具有傳輸裝置、衍射裝置和線掃描照相機(jī)以將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，但是其它配置也是可能的。電信號(hào)被傳輸至數(shù)據(jù)處理
單元。例如，數(shù)據(jù)處理單元為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如個(gè)人電腦(PC)、膝上型電腦、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等。數(shù)據(jù)處理單元可將電信號(hào)顯現(xiàn)為被觀察的眼睛的橫斷面圖像。
在一個(gè)實(shí)施方式中，OCT光源、分束裝置和包括參考對(duì)象的參考臂安裝在控制箱中，其中，樣本光束通過(guò)光纖從控制箱中的分束裝置被導(dǎo)向OCT模塊。控制箱可以遠(yuǎn)離用于觀察眼睛的設(shè)備放置，該控制箱包括OCT模塊。眼科醫(yī)師可在需要時(shí)輕易地添加和移除OCT模塊。
在一個(gè)實(shí)施方式中，OCT模塊包括掃描裝置。掃描裝置容納在OCT模塊中，即，掃描裝置位于相對(duì)靠近傳輸裝置的位置以將樣本光束經(jīng)物鏡導(dǎo)向眼睛。這使掃描區(qū)域加寬。應(yīng)該注意，OCT模塊可包括安裝在一起的多個(gè)部件。例如，掃描裝置容納在附接到OCT模塊的殼體中。
用于將樣本光束從分束裝置經(jīng)物鏡導(dǎo)向眼睛的傳輸裝置可包括用于將樣本光束反射到觀察路徑的方向上的光束分束器。光束分束器安裝在OCT模塊中。
觀察單元可以包括目鏡。樣本光束被引入目鏡與物鏡之間的成像裝置。例如，目鏡包括(生物)顯微鏡。眼科醫(yī)師可通過(guò)目鏡觀察來(lái)才全查眼睛。
在一個(gè)實(shí)施方式中，觀察單元包括數(shù)碼照相機(jī)，其中，樣本光束被引入數(shù)碼照相機(jī)與物鏡之間的成像裝置。因而，可通過(guò)目鏡看到的圖像可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置上或被顯示在屏幕上。例如，該圖像涉及眼睛的前段或后段。
在一個(gè)實(shí)施方式中，設(shè)備包括用于向眼睛發(fā)射照明光的照明系統(tǒng)。
9當(dāng)將照明系統(tǒng)配置為將裂隙光投射在眼睛上時(shí)，該設(shè)備構(gòu)成裂隙燈。 裂隙光可具有可變的寬度。裂隙燈通常用于眼睛前段的檢查。通常， 所有眼科醫(yī)師都使用裂隙燈。根據(jù)該實(shí)施方式，可通過(guò)使樣本光束穿 過(guò)裂隙燈的成像裝置的物鏡而將現(xiàn)有的裂隙燈輕易地修改為包括
OCT功能。OCT系統(tǒng)可作為模塊被添加至剛制造出的裂隙燈，也可以 被添加至已經(jīng)在使用的裂隙燈。
可以各種方式構(gòu)造裂隙燈的照明系統(tǒng)。例如，照明系統(tǒng)安裝在相 對(duì)于觀察路徑橫向延伸的柱狀殼體中。照明系統(tǒng)可包括用于將由光源 發(fā)射的照明光傳輸至眼睛的傳輸裝置。
設(shè)備可以包括用于將照明光和/或樣本光束聚焦在眼底上的聚焦 裝置。例如，聚焦裝置包括接目鏡。在合適的位置，聚焦裝置將來(lái)自 照明系統(tǒng)的、射到聚焦裝置的近側(cè)的所有光線導(dǎo)入眼睛，并將照明柱 體中的裂隙對(duì)象聚焦在視網(wǎng)膜上。同時(shí)，被引導(dǎo)穿過(guò)觀察系統(tǒng)的樣本
到視網(wǎng)膜上。正確對(duì)準(zhǔn)意味著照明柱體中的裂隙對(duì)象的像面和樣本臂 的光纖末端在同一平面相會(huì)。聚焦裝置允許對(duì)眼底、具體為視網(wǎng)膜進(jìn) 行OCT成l象。另夕卜，可以使用如裂隙燈或手術(shù)顯微鏡的設(shè)備以觀察眼 睛的后段。
應(yīng)該注意，聚焦裝置完全是可選的，因?yàn)榇嬖谝恍┎恍枰劢乖?眼底上的應(yīng)用。例如，眼科醫(yī)師也可能期望觀察眼睛的前段例如角膜 和/或獲得眼睛的前段例如角膜的OCT圖像。
本發(fā)明不限于任何類型的OCT——根據(jù)本發(fā)明的OCT系統(tǒng)例如 可應(yīng)用i普域(Spectrum Domain ) OCT (也稱為Fourier域OCT和頻率 域OCT)或時(shí)間域OCT。
本發(fā)明還涉及用于觀察眼睛的設(shè)備中的OCT模塊，如裂隙燈或手 術(shù)顯微鏡，其中，該OCT模塊包括用于將樣本光束從第一方向傳輸至 第二方向的傳輸裝置，該OCT模塊包括前表面和后表面，前表面設(shè)置
有第一連接件，后表面設(shè)置有與第一連接件相配的第二連接件，第一 連接件和第二連接件可分別可分離地連接至對(duì)應(yīng)于與第二連接件和第
一連接件的連接件。例如，所述表面中的一個(gè)設(shè)置有凹口 ，而另一個(gè)
10設(shè)置有相應(yīng)的凸起。該OCT模塊可連接至裂隙燈的一般為"標(biāo)準(zhǔn)"的
安裝裝置o
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種用于觀察眼睛的方法，該方法包括在成 像裝置的物鏡處接收來(lái)自眼睛的觀察光線；從光學(xué)相干斷層掃描 (OCT)系統(tǒng)的OCT光源發(fā)射OCT光；將該OCT光分為參考光束和 樣本光束；以及將樣本光束經(jīng)物鏡導(dǎo)向眼睛。解釋。


圖1示出了用于觀察眼睛的設(shè)備的立體圖。
圖2示出了圖1中所示的設(shè)備的示意性俯視圖。
圖3a、 3b示出了根據(jù)本發(fā)明的OCT模塊的立體圖。
圖4示出了圖1中所示的設(shè)備的OCT系統(tǒng)的示意圖。
圖5示出了可替換OCT系統(tǒng)的示意圖。
用于觀察眼睛的設(shè)備的示例性實(shí)施方式整體表示為1。根據(jù)該示 例性實(shí)施方式的設(shè)備1構(gòu)成裂隙燈。裂隙燈1便于對(duì)包括鞏膜、結(jié)膜、 虹膜、天然晶狀體和角膜的人眼前段的檢查。裂隙燈廣泛用于檢眼鏡 斗企查的應(yīng)用中。裂隙燈1包括照明系統(tǒng)2，照明系統(tǒng)2設(shè)置有用于發(fā) 射照明光的光源3。例如，光源3可被聚焦以發(fā)射裂隙光(slit of illumination )。裂隙燈1包括用于支撐患者頭部(未示出)的支撐框架 7?；颊叩难劬υ跈z查過(guò)程中朝向照明系統(tǒng)2，以將裂隙光投射到眼睛 上。
在該示例性實(shí)施方式中，照明系統(tǒng)2安裝在基本上豎直伸展的柱 狀殼體中。這樣，照明系統(tǒng)2具有將由光源3發(fā)射的照明光向患者眼 睛傳輸?shù)膫鬏斞b置5。當(dāng)然，照明系統(tǒng)的類型、結(jié)構(gòu)和/或定向可以不 同。
設(shè)備1包括成像裝置9,成像裝置9設(shè)置有用于接收來(lái)自眼睛的 觀察光線的物鏡12 (參見(jiàn)圖2)。物鏡12位于成像裝置9的遠(yuǎn)端一一 來(lái)自眼睛的觀察光線經(jīng)物鏡12進(jìn)入成像裝置9。物鏡12暴露在成像 裝置9的、朝向支撐框架7的外側(cè)。在該示例性實(shí)施方式中，成像裝 置9具有目鏡單元10和放大單元11。放大單元11設(shè)置有物鏡12。顯然，成像裝置9的目鏡單元IO可由任何其它觀察單元代替，如 數(shù)碼照相機(jī)(未示出)。目鏡單元10也可以與數(shù)碼照相機(jī)(未示出) 結(jié)合。
附圖中所示的設(shè)備1包括用于將照明光和樣本光束聚焦在眼底上
的聚焦裝置6。聚焦裝置可包括接目鏡6，接目鏡6具有在檢查過(guò)程中 被聚焦在眼底上的像面。接目鏡6將從其近側(cè)射進(jìn)的任何光線聚焦在 眼底上。接目鏡6的光軸沿成像裝置9的、在眼睛與物鏡12之間延伸 的觀察路徑伸展。接目鏡6的光軸基本上平行于該觀察路徑或與該觀 察路徑重合。因而，可以檢查眼底、具體為眼睛的視網(wǎng)膜的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備l包括光學(xué)相干斷層掃描(OCT)系統(tǒng)15。OCT
系統(tǒng)15便于進(jìn)行光學(xué)相干斷層掃描---種具有毫米級(jí)穿透和(亞)
微米級(jí)分辨率的干涉測(cè)量的、非損傷式成像技術(shù)。例如，取決于組織 的性質(zhì)和OCT系統(tǒng)的"^殳計(jì)，穿透進(jìn)人眼的深度大約為2-3mm。 OCT 系統(tǒng)15提供眼睛的表面組織的活體橫斷面成像。例如，可獲得視網(wǎng)膜 的橫斷面圖像，從而例如允許不同視網(wǎng)膜層的顯像、視網(wǎng)膜厚度和視 網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層的測(cè)量。由于結(jié)合了 OCT系統(tǒng)15,裂隙燈1的檢查 能力(screening possibilities)得到了擴(kuò)展。畢竟，根據(jù)該實(shí)施方式的 設(shè)備1構(gòu)成了包含OCT功能的裂隙燈。
在該示例性實(shí)施方式中，OCT系統(tǒng)15包括用于發(fā)射OCT光的 OCT光源16。 OCT光源16安裝在控制箱18中(參見(jiàn)圖4)。設(shè)置了 具有三個(gè)端口的循環(huán)器70。 OCT光源16通過(guò)使用OCT光光纖20連 接至循環(huán)器70的第一端口。循環(huán)器70將OCT光從第一端口導(dǎo)向第二 端口并進(jìn)入光纖26,光纖26將OCT光輸送至分束裝置17。分束裝置 17適于將OCT光分為參考光束和樣本光束。例如，分束裝置17包括 光束分束器。
在該示例性實(shí)施方式中，參考光束光纖22將參考光束傳輸至參考 光束準(zhǔn)直器25。參考光束準(zhǔn)直器25將露天(open air)的參考光束導(dǎo) 向參考鏡31。參考光束的露天部分允許如光功率的各種參數(shù)的控制、 散射和偏振。從參考鏡31被后向反射的光由參考光束準(zhǔn)直器25接收， 并接著經(jīng)參考光束光纖22被導(dǎo)回分束裝置17。樣本光束通過(guò)樣本光束光纖21被輸送至樣本準(zhǔn)直器24。如圖2 所示，OCT系統(tǒng)還包括用于將源自樣本光束準(zhǔn)直器24的樣本光束經(jīng) 物鏡12傳輸至眼睛的OCT傳輸裝置33。在該示例性實(shí)施方式中，OCT 傳輸裝置33包括兩個(gè)Galvano鏡34和一個(gè)光束分束器35,以將樣本 光束至少部分地導(dǎo)入成像裝置9的觀察路徑中。Galvano鏡34形成掃 描裝置。
OCT光的樣本光束射到聚焦裝置6上，聚焦裝置6將樣本光束聚 焦在眼底上。因而，樣本光束被眼底反射。不同視網(wǎng)膜層之間的界面 導(dǎo)致各自的后向反射的光，后向反射的光通過(guò)眼睛、聚焦裝置6、和 成像裝置9的物鏡12向后傳播直到被樣本光束準(zhǔn)直器24接收。反射 的樣本光束經(jīng)OCT傳輸裝置33和樣本光束光纖21傳至分束裝置17。
反射的參考光束和反射的樣本光束在分束裝置17中重新合并， 即，它們彼此相長(zhǎng)或相消地干涉。反射的參考光束和反射的樣本光束 的干涉產(chǎn)生光探測(cè)信號(hào)，光探測(cè)信號(hào)被光纖26導(dǎo)向循環(huán)器70的第二 端口，循環(huán)器70將該光探測(cè)信號(hào)導(dǎo)向第三端口。循環(huán)器70的第三端 口通過(guò)探測(cè)光纖23光學(xué)連接至光探測(cè)器。
例如，光探測(cè)器為光譜儀。光探測(cè)器可適于將由其探測(cè)到的光探 測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。該電信號(hào)然后可被輸送至數(shù)據(jù)處理單元。例如， 數(shù)據(jù)處理單元為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，如個(gè)人電腦(PC)、膝上型電腦、個(gè)人 數(shù)字助理(PDA)等。數(shù)據(jù)處理單元可將來(lái)自光譜儀的電信號(hào)顯現(xiàn)。
在該示例性實(shí)施方式中，OCT光源16、循環(huán)器70、分束裝置17、 參考臂22、 25、 31以及包含光譜儀的探測(cè)臂26、 23容納在控制箱18 中。樣本光束光纖21從控制箱18延伸至OCT模塊19。樣本光束準(zhǔn) 直器24安裝在OCT模塊19中。
OCT模塊19可分離地連接在成像裝置9的物鏡12與目鏡單元10 之間(參見(jiàn)圖1 )。在圖3a和3b中更詳細(xì)地示出了 OCT模塊19。 OCT 模塊19包括前表面71和后表面72。前表面71設(shè)置有具有圓錐形外 表面75的環(huán)狀凸起74。前表面71貼合放大單元11的后表面。放大 單元11的后表面的形狀與如圖3b中所示的OCT才莫塊19的后表面72 一致。
13OCT模塊19的后表面72——以及放大單元11的后表面——包括 凹口 77。凹口 77設(shè)置有接合件，接合件用于當(dāng)OCT才莫塊19的凸起 74一皮容納在凹口 77中時(shí)可分離地與凸起74接合。接合件包括兩個(gè)鉤 件78和螺釘79。首先，將凸起74的下側(cè)放置在鉤件78的后側(cè)。然 后，操縱OCT模塊19以使其前表面71基本上平貼在放大單元11的 后表面上。擰緊螺釘79以固定可分離的連接。
OCT模塊19的后表面72與目鏡單元10的前表面抵接放置。OCT 模塊19與目鏡單元IO之間的可分離連接等同于OCT模塊19與放大 單元11之間的可分離連接。
當(dāng)OCT模塊19安裝好后，可以使用裂隙燈1來(lái)測(cè)量位于視網(wǎng)膜 中特定位置的不同視網(wǎng)膜層各自的厚度?？裳匾暰W(wǎng)膜上的線掃描樣本 光束，即，在視網(wǎng)膜上以相對(duì)小的步幅移動(dòng)樣本光束。可將產(chǎn)生的光 探測(cè)信號(hào)結(jié)合在一起以形成視網(wǎng)膜的橫斷面圖像。
可使用附加的光源以將可見(jiàn)光發(fā)射到OCT系統(tǒng)中(未示出)。因 而，可以通過(guò)同時(shí)使用成像裝置9的目鏡10和/或數(shù)字成像單元(未 示出)以觀察視網(wǎng)膜上的掃描線。設(shè)備1提供通過(guò)OCT掃描獲得的視 網(wǎng)膜的橫斷面圖像和指示出所使用掃描線的視網(wǎng)膜的正面圖像。因而， 眼科醫(yī)師不僅獲得了視網(wǎng)膜的橫斷面圖像，而且還得到了獲取橫斷面 的精確位置的信息。
圖5示出了 OCT系統(tǒng)的可替換實(shí)施方式。在該實(shí)施方式中，OCT 光源16、循環(huán)器70、以及包含光譜儀的探測(cè)臂26、 23安裝在控制箱 18中。分束裝置17、參考臂和樣本臂位于OCT模塊19中。
當(dāng)關(guān)閉OCT光源時(shí)，根據(jù)該實(shí)施方式的設(shè)備1可用作傳統(tǒng)的裂隙 燈。眼科醫(yī)師可通過(guò)使用接目鏡6來(lái)檢查眼睛的前段以及眼睛的眼底 或后段。
當(dāng)然，本發(fā)明不限于附圖中所示的示例性實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域 技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，可在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下對(duì)該示例 性實(shí)施方式進(jìn)行很多修改。例如，OCT模塊作為附加模塊不僅可用于 裂隙燈，而且還可以用于任何眼科設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于觀察眼睛的設(shè)備，包括-成像裝置(9)，設(shè)置有放大單元(11)和觀察單元(10)，其中，所述放大單元(11)具有用于接收來(lái)自所述眼睛的觀察光線的物鏡(12)；以及-光學(xué)相干斷層掃描(OCT)系統(tǒng)(15)，包括OCT光源(16)，用于發(fā)射OCT光；分束裝置(17)，用于將所述OCT光分為參考光束和樣本光束；以及傳輸裝置(33)，用于將所述樣本光束從所述分束裝置(17)經(jīng)所述物鏡(12)導(dǎo)向所述眼睛，其特征在于，所述OCT系統(tǒng)(15)包括OCT模塊(19)，所述OCT模塊(19)可分離地連接在所述放大單元(11)與所述觀察單元(10)之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述放大單元(11 )和所 述觀察單元(10)沿觀察路徑彼此對(duì)準(zhǔn)，其中，所述放大單元(11) 具有朝向所述觀察單元(10)的后表面，所述觀察單元(10)具有朝 向所述》文大單元(11)的前表面，所述》文大單元(11)的后表面和所 述觀察單元(10)的前表面設(shè)置有彼此可分離地連接的相配的連接件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述OCT模塊(19)沿 所述觀察路徑對(duì)準(zhǔn)，其中，所述OCT模塊(19)具有朝向所述放大單 元(11)的前表面(71)和朝向所述觀察單元(10)的后表面(72)， 所述OCT模塊(19)的前表面(71 )設(shè)置有與所述放大單元(11 )的 后表面的連接件相配的連接件，所述OCT模塊(19)的后表面(72) 設(shè)置有與所述觀察單元(10)的前表面的連接件相配的連接件，并且 所述OCT模塊(19)的連接件能夠分別可分離地連接至所述放大單元(11) 和所述觀察單元(10)的相配的連接件。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述放大單元(11 )和所述OCT模塊(19)包括貼合面，所述貼合面具有凹口 (77) 和容納在所述凹口 (77)中的凸起(74),其中，所述凹口 (77)設(shè)置 有用于與容納在所述凹口 (77)中的所述凸起(74)可分離地接合的 接合件(78、 79)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述OCT模塊 (19)和所述觀察單元(10)包括貼合面，所述貼合面具有凹口 (77) 和容納在所述凹口 (77)中的凸起(74)，其中，所述凹口 (77)設(shè)置 有與容納在所述凹口 (77)中的所述凸起(74)可分離地接合的接合 件(78、 79)。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述OCT系統(tǒng) (15)包括參考臂和樣本臂，在所述參考臂中，所述參考光束被導(dǎo)向參 考對(duì)象(31)，反射的參考光束從所述參考對(duì)象(31)被后向反射，在 所述樣本臂中，所述樣本光束被導(dǎo)向所述眼睛，反射的樣本光束從所 述眼睛被后向反射，所述OCT光源(16)和所述分束裝置(17)光學(xué) 連接以將來(lái)自所述OCT光源(16)的所述OCT光導(dǎo)向所述分束裝置 (17)，所述分束裝置(17)光學(xué)連接至所述參考臂、所述樣本臂和光 探測(cè)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述OCT光源(16)、所 述分束裝置(17)和包括所述參考對(duì)象(31)的所述參考臂安裝在控 制箱(18)中，所述樣本光束通過(guò)光纖(21)從所述控制箱(18)中 的所述分束裝置(17)被導(dǎo)向所述OCT模塊(19)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述OCT模塊 包括掃描裝置(34、 35 )。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述傳輸裝置 (33 )包括用于將所述樣本光束反射到所述觀察路徑的方向上的光束分束器(35)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述觀察單元 包括目鏡單元(10)和/或數(shù)碼照相機(jī)。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括照明系統(tǒng)(2)以向所述眼睛發(fā)射照明光，如將裂隙光投射到所述眼睛上。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備(l)
13. 用于觀察眼睛的設(shè)備的OCT模塊，如裂隙燈或手術(shù)顯微鏡， 所述OCT模塊(19)包括用于將樣本光束從第一方向傳輸?shù)降诙较?的傳輸裝置(33)，所述OCT模塊(19)包括前表面(71)和后表面 (72),所述前表面(71)設(shè)置有第一連接件，所述后表面(72)設(shè)置 有與所述第一連接件相配的第二連接件，其中，所述第一連接件和所 述第二連元件能夠分別可分離地連接至與對(duì)應(yīng)于所述第二連接件和所 述第一連接件的連接件。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的OCT模塊，其中，所述表面(71、 72)中的一個(gè)設(shè)置有凹口，另一個(gè)設(shè)置有相應(yīng)的凸起。
15. 用于觀察眼睛的方法，包括在成像裝置(9)的物鏡(12) 處接收來(lái)自眼睛的觀察光線；從光學(xué)相干斷層掃描(OCT)系統(tǒng)(15) 的OCT光源(16)發(fā)射OCT光；將所述OCT光分為參考光束和樣本 光束；以及將所述樣本光束經(jīng)所述物鏡(12)導(dǎo)向所述眼睛。
全文摘要
用于觀察眼睛的設(shè)備包括設(shè)置有放大單元(11)和觀察單元(10)的成像裝置(9)。放大單元(11)具有用于接收來(lái)自眼睛的觀察光線的物鏡(12)。該設(shè)備包括光學(xué)相干斷層掃描(OCT)系統(tǒng)(15)，該系統(tǒng)包括用于發(fā)射OCT光的OCT光源(16)、以及用于將OCT光分為參考光束和樣本光束的分束裝置(17)。OCT系統(tǒng)(15)包括用于將樣本光束從分束裝置經(jīng)物鏡導(dǎo)向眼睛的傳輸裝置(33)。OCT系統(tǒng)包括可分離地連接在放大單元(11)和觀察單元(10)之間的OCT模塊(19)。
文檔編號(hào)A61B3/12GK101677767SQ200880016048
公開日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月20日
發(fā)明者哈艾耶·利姆爾·德烏里斯, 帕楚斯·亞科布斯·維拉爾穆斯·戈里森, 林健史 申請(qǐng)人:濤普康歐洲醫(yī)學(xué)公司