用于角膜测量的激光诱导等离子体光谱分析设备及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及激光眼科手术技术领域，特别涉及一种用于角膜测量的激光诱导等离子体光谱分析设备及方法。
【背景技术】
[0002]对于不适合进行激光眼科手术的患者，最常见的原因是容易出现圆锥角膜，圆锥角膜也是目前激光眼科手术失败的一种主要临床表现。对患者是否容易出现圆锥角膜，是激光眼科手术必须考虑的问题。
[0003]目前对患者是否容易出现圆锥角膜的检查主要是测量患者的角膜生物力学参数，因为圆锥角膜患者的角膜生物力学参数均低于正常值。
[0004]而目前临床上唯一能够活体测量角膜生物力学性能的仪器是眼反应分析仪。眼反应分析仪的测量方法类似于传统非接触眼压计:让患者将下颁放在仪器支架上，固定头部，尽量睁大双眼，测试眼注视仪器内绿色闪烁信号灯，按下“测量”按钮，仪器探头自动跟踪靠近测试眼，并吹出一股气体压平角膜，测得一系列参数。使用眼反应分析仪测量的当天，必须排除任何对测试眼的侵犯性操作及眼部滴眼液的使用，而且测试者须在安静、放松环境及知识情况下进行测量。通常每次检查测量3次，测量数据存在明显差异时，还增加测量次数至5次或更多，取其平均值。
[0005]由上可知，用目前的眼反应分析仪测量角膜生物力学性能时，存在测量受很多因素影响的问题，尤其是患者本身的状态对测量结果的影响很大，导致激光手术的术前检查效率很低。
【发明内容】
[0006]本发明旨在克服现有眼反应分析仪在角膜生物力学性能检测中所存在的技术缺陷，提供一种新型用于角膜测量的激光诱导等离子体光谱分析设备及方法，采用该设备获得角膜生物力学参数时，对被检测者要求较低并且能够迅速获得。
[0007]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一方面，本发明提供一种用于角膜测量的激光诱导等离子体光谱分析设备，包括:激光器，光束质量调节系统，光束转折系统，滤光系统，望远镜系统，检测点距离动态监测系统，反馈调节控制系统，中阶梯光栅光谱仪，积分延迟探测系统以及计算机；所述光束质量调节系统用于控制激光光束的输出光强；所述光束转折系统用于折转控制激光光速；所述检测点距离动态监测系统用于检测角膜到望远镜系统的距离；所述反馈调节控制系统用于控制望远镜系统；所述望远镜系统用于调节激光的聚焦位置，使激光聚焦到角膜上，在角膜表面形成等离子体光信号；所述滤光系统用于对等离子体光信号进行降噪处理；所述中阶梯光栅光谱仪用于对采集的等离子体光信号进行光谱分析；所述积分延迟探测系统用于处理采集的等离子体光信号，得到定量的光谱信息。
[0009]优选的，所述激光器发射的激光波长为1064nm。
[0010]优选的，所述激光器发射的激光波长为266nm。
[0011]优选的，所述滤光系统包括滤光镜；所述滤光镜表面设置有高反射膜。
[0012]优选的，所述高反射膜的反射率不低于99.99%。
[0013]优选的，所述高反射膜为对激光光束进行高反射，反射率为99.99%。
[0014]优选的，所述高反射膜通过电镀的方式镀于所述滤光镜表面。
[0015]优选的，所述望远镜系统包括凸面反射镜和凹面反射镜，通过调节所述凸面反射镜与所述凹面反射镜之间的距离来调节激光聚焦的位置。
[0016]优选的，所述检测点距离动态监测系统包括单频激光干涉仪、双频激光干涉仪或激光测距仪中的一种。
[0017]另一方面，本发明提供一种利用上述设备进行角膜测量的方法，包括:a.激光器发射激光，激光通过所述望远镜系统聚焦至角膜处，使角膜表面形成等离子体信号；b.所述等离子体信号通过所述滤光系统处理后，由所述积分延迟探测系统处理采集的等离子体光信号，再由所述中阶梯光栅光谱仪进行光谱分析；c.通过光谱分析结果判断角膜的力学性能。
[0018]本发明的有益效果在于:提供一种用于角膜测量的激光诱导等离子体光谱分析设备以及方法，通过该设备能够准确又快速的获得角膜的生物力学参数，生物力学参数具体包括角膜产生激光诱导等离子体信号的强度等，且该设备对被检测者要求较低。
【附图说明】
[0019]图1本发明一个实施例的设备的结构示意图；
[0020]图2为根据本发明一个实施例的等离子光谱图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，而不构成对本发明的限制。
[0022]首先参考图1，示出了根据本发明一个实施例的用于角膜测量的激光诱导等离子体光谱分析设备，包括:激光器1，光束质量调节系统2，光束转折系统3，滤光系统，望远镜系统，检测点距离动态监测系统12，反馈调节控制系统13，中阶梯光栅光谱仪4，积分延迟探测系统5以及计算机6;
[0023]激光器I可采用各种类型的激光器，优选激光器I发射的激光波长可为1064nm或266nm。由于角膜对266nm的激光波段不透明，当激光器I发射的激光波长为266nm时，对于角膜的检测会更为安全。
[0024]光束质量调节系统2主要使采用一个用于探测光斑质量的光斑分析仪，通过将光斑分析仪与激光器I里的电控单元联系起来，控制激光器激光介质泵浦电流的大小来调节激光光束最终的输出状态，尤其是激光光束的输出光强等，确保输出最优化的激光光束质量。
[0025]光束转折系统3主要是用于折转控制激光光束，可由一个或多个反射镜构成。
[0026]望远镜系统用于调节激光的聚焦位置，使激光聚焦到角膜上，在角膜表面形成等离子体信号；望远镜系统可以由凸面反射镜8和凹面反射镜9组成，通过调节凹面反射镜9和凸面反射镜8之间的距离，就可以方便的调节激光聚焦的位置，其中，凹面反射镜9是一个中间有圆洞的结构。
[0027]检测点距离动态监测系统12主要用于检测角膜到望远镜系统的距离。通过采用单频或双频激光干涉仪，激光测距仪等激光测距仪器，实时精确监测患者角膜到凸面反射镜8的距离，并通过反馈调节控制装置13来控制调节凹面反射镜9和凸面反射镜8之间的距离，来动态保证激光聚焦在被检测的角膜14上。
[0028]反馈调节控制装置13包括一个电动控制结构，主要用于控制望远镜系统，在接收到检测点距离动态监测系统12给出的被检测角膜14到凸面反射镜8的距离后