基于OCT的电子可调透镜系统可以帮助医生诊断疾病

资源：

光学学会

概要：

研究人员已经开发出第一种能够提供整个眼睛的详细图像的仪器，其可以产生比当前可用的更高质量的图像。

研究人员已经开发出第一种能够提供整个眼睛详细图像的仪器。通过采用能够响应电流改变光学参数的镜头，该创新技术可以产生比目前可用的更高质量的图像，并且可以避免使用多种仪器进行成像来查看眼睛的不同部位。

“诸如青光眼等疾病影响眼睛的前部和后部，”Ireneusz Grulkowski说，他在波兰Nicolaus Copernicus大学的研究团队与西班牙穆尔西亚大学的Pablo Artal团队合作开发了新的成像系统。 “能够检查整个眼睛的仪器将改善病人的体验，因为他们不需要用不同的设备进行成像，也可能有一天会减少仪器的数量 - 这可能相当昂贵 - 需要眼科诊所“。

在Optica，光学学会的高影响力研究期刊中，研究人员表示，他们的新型光学相干断层扫描（OCT）成像系统不仅可以成像眼睛的前部和后部，还可以成像眼睛玻璃体的界面凝胶与视网膜和镜头前所未有的细节。这种新的成像能力可以让科学家更好地了解填充眼睛的玻璃体凝胶如何与视网膜相互作用，以及为什么它有时会随着老化而脱落。

“我们也想用我们的仪器来测量眼睛晶体透镜和玻璃体的不透明度，以更好地了解眼睛各个部位如何影响视力恶化，”Grulkowski说。 “我们相信，测量这些眼睛以前无法检查的这些混浊和其他性质的能力将为OCT开创许多新的眼科应用。”

增加成像深度

新系统基于OCT，OCT通常用于获取非常详细的横截面眼科图像。大多数临床仪器仅限于2至3毫米的成像深度，并且很难在成像眼睛的前部和后部之间切换，因为眼睛由弯曲光线以将其聚焦到视网膜上的元件组成。

为了克服这些挑战，研究人员使用电可调镜头来构建OCT仪器，该仪器可以使光线聚焦，从而实现全眼成像。与具有固定参数的标准玻璃或塑料透镜不同，电动可调透镜的光学特性可以使用电流动态控制。

OCT系统还采用了一种新型商用扫描光源 - 一种能够非常快速地连续改变波长的激光器。与使用其他光源的系统相比，波长可调激光器提高了OCT的分辨率和速度。研究人员整合了高速电子元件以实现全视野成像所需的成像深度。

“我们将电子可调镜头整合到代表最新一代OCT技术的定制系统中，”Grulkowski说。 “我们着手表明，我们可以在不改变仪器的情况下对眼睛的正面和背面进行成像，但是我们也能够证明我们的仪器增强了OCT图像的图像质量。”

研究人员使用他们的新系统来测量七名健康人的眼睛的解剖特征。使用新系统图像计算出的测量结果与使用目前使用的标准临床设备 - 眼睛生物测量仪获得的测量结果非常相关。

下一步

研究人员正在努力优化整个玻璃体凝胶成像仪器，而不仅仅是与透镜和视网膜接触的位置。玻璃体凝胶尚未被深入研究，并且由于其高度透明而难以成像。对整个玻璃体进行成像的能力可以允许OCT被用于指导涉及从眼中除去玻璃体凝胶的程序，其有时用于修复视网膜脱离。

虽然该实验室版本的设备已准备就绪，但将采取进一步措施将该技术转化为临床。科学家专注于优化扫描区域和开发处理工具，以自动测量眼睛的尺寸。这些改进将使得对一组具有不同类型的浑浊的患者提出的扫描制度的进一步研究成为可能。