一种生物组织三维成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种生物组织三维成像装置，涉及光路应用技术领域，主要用于生物组织的三维成像，尤其用于动态散射技术的三维血管造影、组织体内病灶的三维造影。本发明专利技术采用生物组织内的散射光与参考光干涉的方法，得到生物组织内的散射光强信息，采用光学相干层析得到逐层组织的散射光信息，由图像采集模块反演出不同深度组织的散射光强，从而得到整个生物组织三维散射光成像图。

A Three-Dimensional Imaging Device for Biological Tissues

The invention discloses a three-dimensional imaging device for biological tissues, which relates to the field of optical path application technology, and is mainly used for three-dimensional imaging of biological tissues, especially for three-dimensional angiography of dynamic scattering technology and three-dimensional imaging of lesions in tissues. The invention adopts the method of interference between scattered light and reference light in biological tissue to obtain the scattered light intensity information in biological tissue, uses optical coherence tomography to obtain the scattered light information of tissue layer by layer, and retrieves the scattered light intensity of different depth tissues by image acquisition module, thereby obtaining the three-dimensional scattered light imaging image of the whole biological tissue.

【技术实现步骤摘要】
一种生物组织三维成像装置
本专利技术属于光学技术应用领域，具体涉及一种生物组织三维成像装置。
技术介绍
光学相干断层扫描技术是近十年迅速发展起来的一种成像技术，它利用弱相干光干涉仪的基本原理，检测生物组织不同深度层面对入射弱相干光的背向反射或几次散射信号，通过扫描，可得到生物组织二维或三维结构图像；目前通过扫描振镜实现物面逐点的图像，振镜体积大，振镜运动部件给光路运行过程中带来不稳定。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供种一种生物组织三维成像装置，采用声光偏转的方式实现了物方各点的选取，实现的散射光成像，通过光源的波长扫描，实现了生物组织内不同深度的成像。本专利技术采用光谱扫描分光，使得生物组织内的散射光与照明光干涉，采用频域光学相干层析得到逐层组织的散射光信息，采用声光偏转区分组织中每点的散射光信息，遍历光学偏转部件中每个角度，得到整个视场的三维成像。本专利技术的技术方案如下：一种生物组织三维成像装置，其特征在于包含：光学相干层析模块、光学扫描部件、光学偏转部件、图像采集模块。所述的光学相干层析模块包含低相干光源、分光镜、样品臂光路、参考臂光路，所述的低相干光源发出的光束依次经过光学扫描部件、光学偏转部件、分光镜后分成样品臂光束和参考臂光束，所述的样品臂光束依次通过成像镜照射在生物组织上，经过生物组织的散射后经由成像镜、分光镜照射在图像采集模块上；所述的参考臂光束进入参考镜、参考臂反射镜，经过参考臂反射镜反射返回参考镜、分光镜照射在图像采集模块上；如权利要求1所述的一种生物组织三维成像装置，其特征在于：所述的光学偏转部件采用二维声光偏转的方式，按照时序1对低相干光源对样品的连续扫描，得到平面内不同角度的光线。如权利要求1所述的一种生物组织三维成像装置，其特征在于：所述的光学扫描部件采用棱镜分光的方式实现低相干光源的连续分光，棱镜按照时序2进行分光，得到逐个连续的单色波长，棱镜引起的色差与声光偏转器引入的色差抵消。如权利要求1所述的一种生物组织三维成像装置，其特征在于：所述的低相干光源经由光学扫描部件、光学偏转部件进入分光镜，光学扫描部件完成一个波长动作，光学偏转部件完成整个平面所有角度的扫描，实现先扫描平面再进行纵向深度扫描，其中，时序1的周期等于时序2的周期与图像点数的乘积；或者先进行纵向深度扫描再进行平面扫描。如权利要求1所述的一种生物组织三维成像装置，其特征在于：所述的图像采集模块包含光电探测器、图像解析模块，光电探测器将样品中每点的干涉光强转化为电信号，图像解析模块按照时序2记录下电信号并转化为样品的平面图像；并按照时序1并转化为样品的不同深度的平面图像；得到样品的三维散射图像。附图说明图1为本专利技术一种生物组织三维成像装置的轴上点的成像光路图；图2为本专利技术一种生物组织三维成像装置的轴外点的光路散射成像光路图；图3为本专利技术一种生物组织三维成像装置的二维声光偏转示意图；图4为本专利技术一种生物组织三维成像装置的分光示意图；图5为本专利技术一种生物组织三维成像装置的光程差与震荡强度示意图；图6为本专利技术一种生物组织三维成像装置的时序；具体实施方式下面结合说明书附图与具体实施方式对本专利技术做进一步的详细说明。图1为本专利技术生物组织三维成像装置的轴上点的成像光路图，光源经过二维声光偏转装置后照射在分光片(101)上，经过分光片(101)的反射、成像镜(102)后照射在样品(2)上，经过样品的反射和散射后返回成像镜(102)、透过分光镜(101)成为样品臂光路，经过分光片(101)的透射光、通过参考臂成像镜(103)到达参考臂反光镜(104)，经过反射后由参考臂成像镜(103)、分光镜(101)的反射后构成参考臂光路，参考臂光路和样品臂光路的光经过相干成像镜(401)到达探测器(402)形成光学相干。图2为生物组织三维成像装置的轴外点的成像光路图，光源经过二维声光偏转装置形成一定角度的光束照射在分光片(101)上，经过分光片(101)的反射、成像镜(102)后照射在样品(2)上，经过样品的反射和散射后返回成像镜(102)、透过分光镜(101)成为样品臂光路，经过分光片(101)的透射光、通过参考臂成像镜头(103)到达参考臂反光镜(104)，经过反射后由参考臂成像镜(103)、分光镜(101)的反射后构成参考臂光路，参考臂光路和样品臂光路的光经过相干成像镜(401)到达探测器(402)形成光学相干。图3为生物组织三维成像装置的光学偏转模块示意图，采用声光偏转的方式实现光束的偏转，超声波发生器(301)发出的超声在声光晶体(302)中形成光栅，光源经过光栅后偏转一定角度，改变超声波的频率实现不同的偏转角度，右图为光源在不同时刻下的偏转角的切面图中的各点PXY(303)，完成整个二维平面周期的角度偏转周期为T2。图4为生物组织三维成像装置的光学分光模块示意图，采用棱镜分光的方式实现光束的分光，棱镜在光路中引入的色差与声光晶体(302)引入的色差相抵消，不同时刻得到不同波长的光，到达光学偏转模块，每个特定波长对应成像样品中的不同深度，完成全部波长分光的周期为T1。图5为生物组织三维成像装置的光程差与震荡信号光强示意图，不同波长与偏转角对应不同的光程差，得到相应的干涉光信号，通过探测器(402)转换为相应的电信号。图6为生物组织三维成像装置的三维样品图像成像过程中深度周期T1和平面图像周期T2的关系图，每个波长对应特定深度的整幅图像，整个波长构成了三维成像图。本领域的技术人员可以对本专利技术进行各种改动和变型而不脱离本专利技术的精神和范围。这样，倘若本专利技术的这些修改和变型属于本专利技术权利要求及其同等技术的范围之内，则本专利技术也意图包含这些改动和变型在内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物组织三维成像装置，其特征在于包含：光学偏转部件、光学相干层析模块、光学扫描部件、图像采集模块。所述的光学偏转部件采用二维声光偏转的方式，按照时序1对低相干光源连续扫描，得到平面内不同角度的光线。

【技术特征摘要】
1.一种生物组织三维成像装置，其特征在于包含：光学偏转部件、光学相干层析模块、光学扫描部件、图像采集模块。所述的光学偏转部件采用二维声光偏转的方式，按照时序1对低相干光源连续扫描，得到平面内不同角度的光线。2.如权利要求1所述的一种生物组织三维成像装置，其特征在于：所述的光学相干层析模块包含低相干光源、分光镜、样品臂、参考臂，所述的低相干光源发出的光束依次经过光学扫描部件、光学偏转部件、分光镜后分成样品臂光束和参考臂光束，所述的样品臂光束依次通过成像镜照射在组织上，经过组织的散射光经由成像镜、分光镜照射在图像采集模块上；所述的参考臂光束进入参考镜、反射镜，经过参考臂反射镜的反射后返回参考镜、分光镜照射在图像采集模块上。3.如权利要求1所述的一种生物组织三维成像装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦少平，王雅娜，王雅楠，
申请(专利权)人：秦少平，
类型：发明
国别省市：北京,11