光学相干层析成像三维分辨率测试模拟眼

尽管OCT早已在世界范围内获得临床诊断许可,但这项技术尚无任何国际标准。如何验证OCT的成像能力及有效性被认为是该技术标准化进程中的重要一环。本研究研制了一种可用于OCT三维成像分辨率测试的模拟眼。该模拟眼利用透明树脂材料仿真了人眼的重要光学元件:角膜与晶状体。采用3D打印技术在模拟眼眼底制作出了参照USAF1951靶板设计的三维分辨率测试图案。研究结果表明该模拟眼能够对OCT设备的三维成像分辨率性能进行初步评估,通过进一步改进,未来可用于注册检验或日常质控。     

光学相干层析技术在眼科手术导航方面的研究进展

在眼科显微手术中,传统的术中成像方式由于缺少深度信息,限制了内部结构和手术器械的可视化。光学相干层析成像技术(OCT)是一种非接触式断层成像技术,由于其能提供深度信息、非侵入、成像快、分辨率高等优点,被广泛应用于眼科手术的术中导航。典型的OCT设备可分为手持OCT和显微镜集成OCT。本文简要介绍了时域OCT和频域OCT的原理和发展,回顾了OCT眼科手术导航设备的发展历程,并对各个类别中有代表性的OCT系统进行了介绍,对其成像原理、性能、优缺点等进行了描述和对比,最后对该技术在眼科手术中的应用做出了总结和展望。     

采用频域快速延迟线的光学相干层析系统的研制

建立了一套单模光纤型光学相干层析(OCT)成像系统。系统采用了不同于国内其他组的新型频域快速扫描延迟线(FD-ODL)和外差平衡接受技术,采取了一系列提高系统信噪比的方法,成功地实现高信噪比(113dB)、高分辨率、大成像深度的层析图像的提取,获得了纵向分辨率9μm、横向分辨率10μm、深度2.88μm的清晰的皮肤OCT图像。该系统比传统的采用时域延迟线的OCT在信噪比上高出了一个量级。     

光学相干层析术系统性能分析——时域和频域OCT

对时域和频域光学相干层析术(Optical coherence tomography,OCT)系统的性能通过理论计算,进行分析和比较,对时域和频域OCT系统的特性进行深入的研究,为OCT系统的性能分析和提升提供理论依据。     

线聚焦光学相干层析术的研究

提出了一种高速光学相干层析(OCT)成像技术方案。利用柱面镜的成像特性将传统OCT的点聚焦成像模式改变为线聚焦成像模式,从而降低二维OCT图像的扫描维数,达到提高成像速度的目的。利用ZEMAX光学软件对系统进行光线追迹获得光束经过柱面镜后的聚焦情况。随后采用635nm的激光光源和柱面镜构建了实验系统,实验结果很好地验证了光线追迹仿真结果。     

眼科光学计量仪器精准测量的质量控制方法分析

随着科技生活的发展,越来越多的人因为对电子产品使用过度而患上近视、散光等眼部疾病。眼镜作为一种矫正人眼视力、确保正常工作生活的重要工具,已成为日常生活必不可少的物品,对其品质的追求也越来越高。目前,国家已经出台多项措施方案,提升眼镜配制质量,保护视力健康。那么如何配制出一副满足用眼需求的高质量眼镜呢?本文将从验光、配镜过程中的验光仪、瞳距仪、焦度计这三项重点眼科光学计量仪器方面进行分析。     

电子靶标式医用硬性内窥镜光学性能校准装置的研制

提出一种电子靶标式医用硬性内窥镜光学性能校准装置。该装置由专用电子靶标显示屏,专用高清摄像镜头、视频图像采集系统、数字图像处理计算机、多维度调整台及角度编码器和软件模块组成。可在校准客户现场分析医用硬性内窥镜视场角、视向角、几何畸变和光学传递函数等多项光学参数。     

光学式颗粒计数装置的研制

设计了一种检测装置,用来对洁净介质中的颗粒粒径大小和数量进行统计。详细分析了用几何光学的光阻公式替代消光公式对大粒径颗粒的检测机理和前向光散射探测器检测小粒径颗粒时的计数技术。用该装置对标准颗粒物质进行了检测实验,结果表明：对于2μm以上的颗粒计数。效率能达到90％;对于1μm以下的颗粒也有较好的分辨能力,计数效率在70％左右。数值计算和实验结果证实了该装置具有较好的计数能力,能够表征洁净介质的污染程度。     

一种测量光学滤波器参数的低相干方法

在光纤通信网络中, 以微环为代表的光学滤波器是实现在波长频段选择功能的重要器件。测量该器件的物理参数不仅是实际应用的需求更有利于设计更加复杂的滤波器结构。本文基于低相干干涉测量技术, 给出一种通用数学方法, 可获得复杂结构微环滤波器的物理参数。该方法引入数字滤波器概念以及 Z变换分析法来对光学滤波器进行建模, 并用简洁的线性方程组将干涉图中峰值以及传输函数的系数关联起来。对于一个给定的滤波器结构, 根据传输函数与物理参数的内在关联, 物理参数就能被准确地计算出来, 从而为器件的激光修正提供关键参数。实验结果表明, 该方法实现了低成本并且准确可行。     

面向产业化的光学相干断层成像仪用户体验设计

目的 以光学相干断层成像扫描系统为研究对象,以产业化为导向,结合人本设计、用户体验设计理论,探讨如何更好地使其适应中国市场需求,提高产品使用效率和精准度,缓解患者紧张心理,促进医疗设施智慧化发展。方法 根据人本设计和包容性设计的原则,采用桌面研究和用户调研的方法,确定了传统光学相干断层成像扫描系统在用户使用过程中的影响因素与需求。结合以上信息和品牌设计理念,设计了适用于中国市场的光学相干断层成像扫描系统,并将其模块化,为医疗机构提供智能化改进方案,延长设备寿命并提供升级改造的空间。结果 提高了产品的使用便捷性和精准度,降低了因地区、群体不同产生的仪器测绘偏差,同时成功缓解了患者使用设备时可能产生的心理障碍。此外,本方案也符合Carl Zeiss公司的设计规范,提供了智能医疗的设计新思路。结论 通过将人本设计、用户体验设计等理念应用于光学相干断层成像扫描系统的产业化流程中,打造符合中国市场需求的新兴产品,对公共医疗设施的设计具有指导性意义,同时为其他医疗设施的设计与规范提供实践参考。