医用光学技术与仪器PPT课件

医用光学技术与仪器
眼科光学仪器 显微镜 医用内窥镜 医用激光仪器 红外热像仪
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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、视野仪、验光仪、眼压仪、角膜曲率仪、 裂隙灯显微镜等。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，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。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"。
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。
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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。
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1.1 眼底照相机
（1）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
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)。
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(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。
角膜曲率计是利用角膜的
反射性质来测量角膜曲率半径
的。在角膜前的一特定位置放
一特定大小的物体，该物体经
角膜反射后产生像，测量此像
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显微镜的光学参数
显微镜原理与结构
镜检时，我们希望能看到反差适度、清晰明了的理想图像。 这不仅要求所观察的标本适于某种显微镜的镜检方法，同时 也要求将显微镜的各项技术性能充分发挥出来。
光学显微镜主要的技术参数包括：数值孔径、分辨率、放大 率＼焦深、视场宽度、覆盖差、工作距离和图像亮度与视场 亮度等。这些参数在观测过程中必须达到最佳状态。
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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。
各项技术参数使用过程中彼此之间既相互联系又相互制约， 每个参数都有其自身的合理界限。在使用时，应根据镜检的 目的和实际情况加以协调，以适应最佳分辨率为准绳，争取 达到最好的镜检效果。
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显微镜的光学参数----放大率
显微镜原理与结构
放大率 是指物体经物镜、目镜两次成像后眼睛所 能看到像的大小对原物体大小的比值。
显微镜配有放大倍数不同的物镜和目镜，各厂家均 已在物镜和目镜上标出各自的放大倍数，两者相乘 即可。
如在双目镜或三目镜筒内增加棱镜，有的棱镜也有 放大倍数，因此显微镜的总放大率应加以考虑。
M m q
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如：一台投影仪
35 mm slide 24x35 mm
(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。
的大小即可计算出角膜前表面
的曲率半径。
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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。
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显微镜原理与结构
1.6光学显微镜的成像原理
物体AB发出的光线经物镜O1放大后成一倒立实像A′B′，再 经目镜O2放大后，就可以获得一个经两次放大的倒立虚像A ″ B″，该虚像成在观察者的明视距离处。
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光学显微镜的成像原理
显微镜原理与结构
显微镜的成像光路如图， 它通过目镜、物镜等光学器 件构成放大光路，而使所得 虚像A"B"的距离恰好等于人 眼的明视距离——250毫米， 以获得将标本放大10～200倍 的可见影像。
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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。
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1.2 激光眼底扫描成像
该系统采用共焦扫描激光(Confocal Scanning Laser)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。