本公開屬于醫(yī)療成像診斷領(lǐng)域，特別提出一種用于對眼底進(jìn)行光學(xué)相干斷層(oct)三維掃描的手持式光學(xué)探頭結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)符合人體工學(xué)持握方式，并能夠進(jìn)行眼底大范圍oct成像。

背景技術(shù)：

1、新生兒眼科疾病發(fā)病率在千分之二左右，且目前沒有行之有效的檢查手段。導(dǎo)致疾病病程延誤，給患兒帶來不可逆轉(zhuǎn)的視力損傷。新生兒眼科疾病的早期檢查，一直是行業(yè)內(nèi)非常受關(guān)注的項目。

2、眼科檢查高度依賴儀器設(shè)備。目前，新生兒眼底照相已實現(xiàn)，但眼底照相僅能夠檢查平面影像，而有接近50％的患兒，其病變表現(xiàn)在深層組織結(jié)構(gòu)，用眼底照相無法有效診斷。

3、oct是一種利用紅外光在人體組織表面進(jìn)行掃描，能夠?qū)M織表面下方數(shù)毫米深度的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行三維成像的技術(shù)。眼科oct已經(jīng)是眼科檢查的金標(biāo)準(zhǔn)，權(quán)威性、全面性均遠(yuǎn)優(yōu)于眼底相機(jī)。但普通眼科oct設(shè)備只能用于坐姿檢查且配合度好的成人或兒童患者，無法應(yīng)用于新生兒。對新生兒進(jìn)行眼底o(hù)ct檢查時，新生兒呈仰臥姿勢，醫(yī)生需要手持一個光學(xué)探頭對其眼底進(jìn)行掃描，由于新生兒沒有配合度，因此往往需要較長的影像拍攝時間，手持探頭必須輕便且容易操作。另一方面，普通眼底相機(jī)的眼內(nèi)視場角為45°，覆蓋了黃斑到視盤域的核心眼底部分，對于新生兒眼底o(hù)ct檢查也需要能夠?qū)崿F(xiàn)這一掃描范圍。

4、新生兒眼底o(hù)ct光學(xué)探頭需要在手掌大小的體積內(nèi)實現(xiàn)較大的掃描角度和較高的成像分辨率，并且需要盡量減少光學(xué)元器件的數(shù)量以便減少重量，還需要持握方便，符合新生兒眼底篩查時患者和醫(yī)生身體姿態(tài)的人體工學(xué)要求，對探頭的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了挑戰(zhàn)。

5、目前對新生兒進(jìn)行眼底o(hù)ct成像的研究極為有限，杜克大學(xué)研究小組在文獻(xiàn)【1】(francesco?larocca,derek?nankivil,theodore?dubose,cynthia?a.thoth,sina?farsiuand?joseph?a.izatt,“in?vivo?celluar-resolution?retinal?imaging?in?infants?andchildren?using?an?ultracompact?handheld?probe,”nature?phothonics,vol.10,pp.580-584,2016)中給出了一個手持式光學(xué)探頭實現(xiàn)方案。該方案僅能一次掃描實現(xiàn)眼底7°的視場角，并且醫(yī)生檢查時無法看到新生兒瞳孔位置，只能根據(jù)oct圖像進(jìn)行猜測，造成了圖像捕捉上的困難。麻省理工大學(xué)的研究小組在文獻(xiàn)【2】(chen?d.lu,martin?f.kraus,benjamin?potsaid,jonathan?j.liu,woojhon?choi,vijaysekhar?jayaraman,alexe.cable,joachim?hornegger,jay?s.duker,and?james?fujimoto,“handheld?ultrahighspeed?swept?source?optical?coherence?tomogaraphy?instrument?using?a?memsscanning?mirror,”biomedical?optics?express,vol.5,no.1,pp.293-311,2014)中展示了一個應(yīng)用于成年人的手持式oct探頭實現(xiàn)方案，該方案探頭體積和重量大，需要患者坐姿注視配合，并不適應(yīng)新生兒眼底篩查的特殊需求。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開旨在至少在一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

2、為此，本公開提供了一種用于眼底篩查的oct手持探頭，能夠在一個適合單手持握的體積范圍內(nèi)，提供高空間分辨率和大掃描范圍的oct光學(xué)掃描能力，并且能夠在檢查過程中直接觀察瞳孔位置和光線入瞳狀態(tài)，極大方便了檢查過程。

3、為了實現(xiàn)上述目的，本公開采用如下技術(shù)方案：

4、本公開提供的一種用于眼底篩查的oct手持探頭，包括外殼、emes振鏡、二色鏡、接目物鏡、凹透鏡、反射鏡和可見光源；

5、由所述emes振鏡、所述二色鏡和所述接目物鏡構(gòu)成oct掃描單元，所述emes振鏡和所述二色鏡位于所述外殼內(nèi)，所述接目物鏡位于所述外殼的側(cè)壁上且面向被檢查對象設(shè)置；所述emes振鏡用于對通過光纖輸入的oct照射光進(jìn)行掃描，所述二色鏡用于對所述emes振鏡形成的掃描光束進(jìn)行透射和反射，所述接目物鏡用于將所述二色鏡形成的反射光束入射至被檢查對象的瞳孔中并聚焦到視網(wǎng)膜上，從而實現(xiàn)眼底成像；

6、由所述接目物鏡、所述凹透鏡和所述照明光源構(gòu)成橫向定位單元；所述凹透鏡位于所述外殼的側(cè)壁上且面向檢查對象設(shè)置，所述照明光源設(shè)置于所述接目物鏡附近，用于對人眼進(jìn)行照明，所述檢查對象根據(jù)是否能從所述凹透鏡一側(cè)觀察到從虹膜及瞳孔散射的光線由所述接目物鏡經(jīng)過所述凹透鏡后所成的虛像，實現(xiàn)探頭在平行于被檢查對象的人臉平面方向上的定位；

7、由所述可見光源、所述反射鏡、所述接目物鏡和所述凹透鏡構(gòu)成縱向定位單元，所述反射鏡設(shè)置于所述外殼內(nèi)且位于所述凹透鏡下方，經(jīng)由所述反射鏡反射的可見光束通過所述接目物鏡后聚焦于所述接目物鏡的焦平面上，所述檢查對象根據(jù)從所述凹透鏡一側(cè)觀察到的來自于眼底的紅光反射強度，實現(xiàn)探頭在垂直于被檢查對象的人臉平面方向上的定位。

8、在一些實施例中，所述外殼分為手持區(qū)和檢查區(qū)，所述接目物鏡和所述凹透鏡位于所述檢查區(qū)內(nèi)相對設(shè)置的外殼側(cè)壁上。

9、在一些實施例中，所述emes振鏡采用一維或二維emes振鏡。

10、在一些實施例中，所述二色鏡選用能對可見光進(jìn)行透射，并對所述oct照射光進(jìn)行反射的二色鏡。

11、在一些實施例中，所述oct掃描單元還包括設(shè)置在所述光纖與所述emes振鏡之間的準(zhǔn)直透鏡和聚焦透鏡，所述光纖的輸出端位于所述準(zhǔn)直透鏡的焦點處，所述mems振鏡的鏡面位于所述聚焦透鏡產(chǎn)生的聚焦光束范圍之內(nèi)，且所述mems振鏡的鏡面直徑應(yīng)大于該鏡面所在位置處的所述聚焦光束的截面直徑。

12、在一些實施例中，所述oct掃描單元還包括設(shè)置在所述mems振鏡與所述二色鏡之間的透鏡，所述透鏡的焦點位于所述mems振鏡的鏡面處，所述透鏡與所述接目物鏡之間的距離為所述接目物鏡的焦距。

13、在一些實施例中，當(dāng)所述接目物鏡處于所述瞳孔正上方時，檢查對象能從所述凹透鏡一側(cè)觀察到所述虛像，實現(xiàn)探頭在平行于被檢查對象的人臉平面方向上的定位。

14、在一些實施例中，所述照明光源采用led燈。

15、在一些實施例中，所述可見光源產(chǎn)生的可見光束以近似平行光的方式入射到所述反射鏡上并聚焦于所述接目物鏡的焦平面上，聚焦于所述接目物鏡的焦平面上的光斑直徑與被檢測對象的瞳孔直徑接近。

16、在一些實施例中，當(dāng)所述接目物鏡的焦平面與被檢查對象的瞳孔共面時，檢查對象從所述凹透鏡一側(cè)觀察到的所述紅光反射強度達(dá)到最大，實現(xiàn)探頭在垂直于被檢查對象的人臉平面方向上的定位。

17、本公開的特點及有益效果：

18、本公開提供的一種用于眼底篩查的oct手持探頭，將基于二維mems振鏡掃描的短光程oct光路、瞳孔直視光路、紅光反射同軸照明光路整合為共路光學(xué)結(jié)構(gòu)。通過直接觀察瞳孔位置，醫(yī)生可以調(diào)整探頭位置和姿態(tài)，跟蹤瞳孔位置；通過觀察眼底的紅光反射確定工作距離，在瞳孔位置和工作距離準(zhǔn)確的條件下，能夠高效采集眼底o(hù)ct圖像。該探頭具有體積小，重量輕，便于持握，空間分辨率高和掃描范圍大的優(yōu)點，尤其適合新生兒眼底o(hù)ct圖像采集的使用場景。