医用光学技术与仪器.ppt

第六章医用光学技术与仪器医用光学技术与仪器眼科光学仪器手术显微镜—显微外科电视系统医用内窥镜医用激光仪器红外热像仪6.1眼科光学仪器眼科光学仪器属于精密光学仪器，主要有眼底照相机、电脑视野仪、电脑验光仪、电脑眼压仪、电脑角膜曲率仪、裂隙灯显微镜等。这类仪器大都是由传统的眼科光学仪器发展起来的，在传统的光学观察系统基础上加上电视摄像及微机自动控制、处理系统，能进行程序自动控制、电视图像显示、计算机图像处理、数据测算及分析、参数显示及打印报告及资料存档等功能，因此现代眼科光学仪器的名称大都在原名称之前加上电脑二字。除此之外，一些新型的光学仪器也不断出现，如近年出现的利用共焦扫描激光技术对眼底成像的激光眼底扫描照机。6.1.1眼底照相机眼底照相机是用来观察和记录眼底——视网膜状况的光学仪器，它将眼底以黑白或彩色照片的形式保存下来，是眼科医生的主要诊断工具。现代眼底照相机装有微机及电视图像系统，可在电视监视器屏幕上显示眼底图像，供多人同时观察及动态记录(录像)。眼球（2）接目物镜（3）中空反射镜（4）补偿透镜组（5）成像物镜组（6）分光棱镜（7）照相机胶片（8）反射镜（9）分划板（10）目镜（11）观察者或电视摄像机（12）集光镜（13）环形光阑（14）观察照明白炽灯（15）聚光镜（16）聚光镜（17）照相闪光灯(1)照相系统：由接目物镜、补偿透镜组、成像系统、分光棱镜及35mm照相机组成。(2)观察瞄准系统：由分光棱镜、反射镜、分划板及观察目镜组成的光路。(3)照明系统。(4)机架、调节机构及操纵手柄。(5)电视图像系统及电脑系统，在观察目镜位置装有CCD摄像机，并由5“单色监视显示图像。微电脑系统可在屏幕上完成测算功能。此外微电脑还能自动决定摄影条件，在荧光摄影时能自动插入滤色镜。利用眼底照相机可获得眼底血管荧光造影像。由前肘静脉注射荧光素钠造影剂10~15秒之后，眼底血管即可依照先动脉，后静脉，而后脉络膜血管的顺序显示荧光。用连续摄影机拍摄其过程，从而对眼底血管性状、眼底视网膜病变做出诊断。6.1.2激光眼底扫描成像该系统采用共焦扫描激光(ConfocalScanningLaser)技术对眼底进行成像，通过计算机分析，绘制出视盘表面的三维地形图。所以，此类仪器又叫扫描激光眼底地形图仪、视网膜层面分析仪、视神经图像处理系统等。共焦扫描技术可在1秒内，对视盘表面1~3mm的深度范围内，进行32个层面的共焦扫描，每个层面采集256×256个数据点。在某一层面上，如处于共焦点部位的反射成像是清晰的，这个扫描层面也就是此共焦部位的高度，未处于共焦的部位不能成像。通过32个层面的扫描及计算机图像处理，就可给出视盘表面的三维地形图，并计算出有关参数。视盘的改变是青光眼的早期诊断唯一的客观指标。近年又出现了利用相交的激光偏振光扫描视网膜神经纤维层的视神经纤维分析仪，对于青光眼的早期诊断更有用。6.1.3电脑视野仪视野仪用以测定视区范围及某视区有无功能损害。视野仪已由早期的弧形动态视野仪而发展的微机程序控制静态自动视野仪。电脑视野仪在球形屏幕积分球的白色背景上，分布有不同亮度梯度的光刺激点。这些光刺激点用发光二极管或导光纤维制作，在微机控制下显示不同的亮度梯度，给眼以刺激。根据病人分辨这些刺激点的多少及亮度梯度，可自动打印出视野范围的大小、功能缺损的部位及缺损的程度，定量显示出二维视野状态，进一步有三维立体定量显示视野改变的结果。6.1.4电脑角膜曲率仪角膜的曲率是影响眼屈光状态的重要因素。配戴角膜接触镜、白内障术后置入人工晶体的度数的选择，以及近视眼手术放射状角膜切开等都需要测定角膜曲率。现代角膜曲率仪也是一个光学系统与计算机相结合的电视图像系统。它是以100%黑白对比度的多个同心圆环(Placido氏盘)在角膜上显示的影像，以计算机伪彩色处理和显示整个角膜各子午线的曲率，并可自正面及各不同侧面显示角膜曲率状态，或以彩色显示角膜表面的地形图，并打印出角膜图形、屈率及屈光度等参数。6.1.5电脑眼压仪老式的眼压仪是一种带有仪表指示的机械装置。现代眼压仪由微机控制，测量探头上带有压力传感器，压力信号经放大由A/D转换为数字信号，由微机处理后显示出4分钟的眼压变化曲线，依据此曲线可判定房水生成、排出量以及眼压的水平，用以判定有无早期青光眼。因为眼内房水循环失调则导致眼内压异常，从而发生青光眼。手术显微镜的产生和手术水平的提高形成了一门崭新的学科—显微外科。显微外科应用手术显微镜进行精细的手术（如小血管的对接缝合），被广泛地应用于