本系统及方法应用于眼科生物参数测量领域,集成光纤组件,包含独立的测量光路和标尺光路,以及测量组件,与第一耦合器相连,实现全自动多焦点测量。
背景技术
眼科生物参数有眼轴长度、角膜厚度、前房深度、晶体厚度、玻璃体厚度、角膜曲率和瞳孔大小等,其中眼轴长度是指角膜前表面至视网膜色素上皮细胞层的距离,这些参数能够为屈光不正、青光眼、白内障、斜视、弱视和黄斑水肿等多种眼部疾病提供科学的判断依据。我国青少年眼部屈光不正问题日益严峻,轴性近视占绝大多数,而近视与眼轴增长有正相关性。闭角型青光眼相对于正常人眼,前房薄,晶状体厚,玻璃体薄,眼轴长度较短。因此,眼科生物参数精确测量显得尤为重要,其产业化前景十分巨大。
目前,眼轴长度测量方法主要有超声测量和光学测量。传统的眼轴长度测量方法主要是采用超声测量,通过接收眼球不同层结构的超声回波信号进而得到眼球的深度信息,测量精度只有100μm到200μm,需接触角膜和麻醉角膜表面,且易损伤、感染角膜。光学眼轴测量是利用光学相干技术来测量眼轴长度,具有非接触、精度高、操作简单等优势,然而这种测量方法通常采用普通单焦点透镜,将进入人眼的光线会聚在角膜处,通过眼内各组织界面反射,探测其低相干信号,则此时角膜处光斑能量比较集中,越后面能量就越发散,比如晶体和视网膜处光斑比较大,这样会造成晶体表面和视网膜表面反射探测到的信号强度相对较弱。
为了提高晶体表面和视网膜表面探测信号的强度,现有的方法主要有:
1)提高进入人眼的光功率,但容易增加人眼安全功率风险;
2)采用双光路通道方式,如中国专利CN118370512A公开了一种眼科生物参数测量系统及方法,美国专利US6806963B1公开了一种用于测量透明和/或漫射物体中彼此相距一定距离的至少两区域的光学特性的装置及方法(Method and device for measuring theoptical properties of at least two regions located at a distance from oneanother in a transparent and/or diffuse object),两者均是通过分束器将光线分成两路光,分别会聚到眼前节和眼后节,但增加了系统结构的复杂性,还需保证两光程相等或补偿;
3)采用双焦点组合透镜方式,如中国专利CN104013383A公开了一种双焦点眼前后节同步成像系统及成像方法,通过机械方式将两种透镜嵌套组合在一起,由于进入人眼的光斑较小,其直径为1-4mm,需对光斑进行扩束再缩束,但增加了系统结构的复杂性和系统装调的难度,不利于系统紧凑性;
4)采用分时单通道方式,如美国专利US8049899B2公开了一种用于测量物体几何尺寸的装置和方法(Method and Apparatus for Determination of Geometric Valueson an Object),其通过交替改变光路中的元件,使得不同时段内对眼前节和眼后节交替聚焦,但其信号采集不同步,眼球颤动或头部微动都会引起较大的误差,影响测量精度。
5)采用连续变焦方式,如美国专利US7695137B2公开了一种用于眼轴长度测量的短相干干涉测量装置(Short-Coherence Interferometeric Measurement of Length onthe Eye),通过电机驱动变焦模块移动,改变在眼球中的聚焦位置,其系统结构复杂。
这些方法具有进入人眼光功率高、系统结构复杂、装调复杂、系统不紧凑、精度低等特点。
鉴于上述问题,有必要提供一种新型的全自动多焦点眼科生物参数测量系统,以解决上述问题,提高晶体表面和视网膜表面探测信号的强度,易于探测患者眼球各组织界面的信号,满足医疗人员检查各种患者的需求,并具有结构简单、人眼光功率小、装调方便、系统紧凑、精度高等特点。
实现思路