在人眼中血管床内的眼内血液流动的减少与某些眼部疾病相关联，所述眼部疾病例如包括青光眼、糖尿病性视网膜病变和年龄相关性黄斑变性。用于对各种眼内血管床的一个或多个中的血液流动量化的可靠方法可提供对眼部疾病病理生理学的血管组成的深入了解。利用超高速光学相干断层扫描(OCT)，开发出用于对不同眼内区域内的微循环进行成像的一种称为频谱分离幅度去相关血管造影(SSADA)的新的3D血管造影算法，所述眼内区域例如包括眼部视盘，颞椭圆，视乳头周围视网膜，视乳头周围脉络膜，黄斑视网膜，黄斑脉络膜，视网膜中央凹无血管区，以及无灌注区域。如本文所述，用于量化SSADA结果的方法被开发出来并用于检测早期眼部疾病中灌注的变化。本文还描述了与用于定量测量在不同眼内血管部位处的血液流动的方法相关的相关联实施例，用于实施这种方法的系统，以用于诊断某些眼部疾病的这种方法和系统的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】 相关申请的夺叉引用 本申请要求于2012年9月10日提交的、题为"用光学相干断层扫描血管造影对局 部循环进行量化（QUANTIFICATION OF LOCAL CIRCULATION WITH OCT ANGL0GRAPHY)"、号 为61/699,257的美国临时专利申请的优先权；以及要求于2013年3月15日提交的、名为 "在活自体内定量的光学血流成像（IN VIVO QUANTITATIVE OPTICAL FLOW IMAGING)"、号为 61/799, 502的美国临时专利申请的优先权。明确地要求这些临时申请的优先权，并且这些 临时申请的公开通过引用被全部合并于此。
本公开一般涉及生物医学成像领域，以及更具体地，涉及与光学相干断层扫描和 血管造影相关联的方法、设备和系统。 对政府的I持给予致谢。 本专利技术通过政府支持在由美国国立卫生研宄院颁发的第R01-EY013516号的基金 下进行。政府在本技术中享有一定的权利。
技术介绍
糖尿病性视网膜病变、年龄相关性黄斑变性和青光眼是典型的眼部疾病，其中已 经观察到血管紊乱和循环障碍。例如，越来越多的证据表明，在视神经眼部微循环功能障碍 影响青光眼的进展。因此，眼部循环量化对于眼科疾病诊断而言是很重要的。 目前，一些方法已用于测量眼部灌注。荧光素血管造影（FA)在健康和疾病方面提 供了有用的定性信息；但是，它仅示出肤浅的视网膜血管，但并没有评估深入灌注，诸如在 视神经乳头（ONH)中的微循环、脉络膜血流。此外，注入染料会引起恶心和过敏反应，使得 其不适于用作用于常规青光眼评估的工具。激光多普勒血流仪【例如海德堡视网膜流量计 (HRF)】和激光散斑血流仪两者都可以显示疾病和正常对照组之间的差异，在激光多普勒血 流仪中对流过较小视网膜区域的毛细管血流进行采样，而激光散斑血流仪提供对血流速度 进行局部采样。然而，用这些方法所提供的测量由于依赖性较小采样区域的信号强度和位 置，因而对于诊断应用而言变化太多。已经提出用磁共振成像（MRI)来定量地成像ONH灌 注；然而，对于该方法而言的主要限制因素是ONH的较小尺寸和有限的分辨率，以检测病灶 (focal)循环或轻微循环功能不全（insufficiency)。 光学相干断层扫描（OCT)是一种已被广泛用于诊断和管理眼部疾病的一种成像 技术。作为相干检测技术，OCT可以检测提供了关于血流信息的反向散射光的多普勒频移。 多普勒OCT已经用于测量患有青光眼、视神经病变和糖尿病性视网膜病变的患者的人体总 的视网膜血液流动（TRBF)。用这种方法，来自中央视网膜血管的全局血流可被量化，但局部 微循环因为速度范围太低以至于不能精确地进行多普勒测量而不能得到解决。为了测量局 部微循环，我们最近开发出了利用超高速OCT来提供高质量的三维（3D)血管造影的频谱幅 度分离去相关血管造影（SSADA)算法。因为SSADA基于各向同性维度分辨率单元中的反射 率变化，因此其对于横向和轴向运动同样敏感。因此，其可能提供不依赖于光束入射角的局 部微血管灌注的更公正的估计。相比而言，多普勒和相位方差OCT血管造影相比于横向流 动而言对于轴向流动更敏感。因此，SSADA会是用于对在不同血管床内微循环的血管造影 进行定量的良好基础。 由于生物组织的高散射和吸收性质，生物组织和脉管系统的活体内三维映射是困 难的。一些目前的方法具有较慢的扫描速度，使得难以在活体内进行三维成像。仍然缺乏 具有更快扫描速度的其它一些技术，因为它们无法在不产生重叠图像的情况下深入地扫描 到生物组织内，需要使用侵入性操作来扫描感兴趣的组织。目标在于更深入成像的许多技 术通常无法提供具有移动材料（例如，血流）的组织的深入成像。因此，用于有效地对结构 和/或组织移动（诸如血液流动）进行成像的方法具有显著的临床重要性。 光学相干断层扫描（OCT)是用于对生物组织进行高分辨率、深度分辨横截面的和 3维（3D)成像的一种成像模态。在其许多应用中，特别是眼部成像已经发现具有广泛的临 床应用。在过去十年中，由于光源和检测技术的发展，傅立叶域OCT(包括频谱（基于频谱 仪的）OCT和扫频源0CT)已经证实在灵敏度和成像速度方面具有优于那些时间-域OCT系 统的优越性能。傅立叶域OCT的高速度使得其更容易不仅对结构进行成像，而且更容易对 血液流动进行图像。该功能扩展最初由多普勒OCT证实，其通过评估相邻A线扫描之间的 相位差异来对血液流动进行成像。虽然多普勒OCT能够对较大血管内的血液流动进行成 像并对其进行测量，但是其难于将小血管内的缓慢流动与血管外组织中的生物运动区分开 来。在视网膜血管的成像过程中，多普勒OCT面临使得大多数血管几乎垂直于OCT光束的 附加约束，并且因此，多普勒移位信号的可检测性关键取决于光束入射角。因此，不依赖于 光束入射角的其它技术对于视网膜和脉络膜血管造影而言是特别具有吸引力的。 几种基于OCT的技术已被成功地开发，以对活体内人眼中的微血管网络进行成 像。一个示例是光学微血管造影术（OMAG)，其可以解决（resolve)视网膜和脉络膜层两者 中的微细血管。OMG通过使用改良的希尔伯特变换以便将散射信号从静态和移动的散射体 分离来工作。通过沿着慢扫描轴应用OMAG算法，可以实现毛细血管血流的高灵敏度成像。 然而，OMG的高灵敏度需要通过解决多普勒相移来精确地去除团块（bulk)运动。因此，很 容易从系统或生物相的不稳定性形成伪影。诸如相位方差和多普勒方差之类的其它相关方 法已被开发，以从微血管血流检测小的相位变化。这些方法不要求非垂直光束入射并可以 检测横向和轴向流动二者。它们还成功地将视网膜和脉络膜微血管网络可视化。然而，这 些基于相位的方法也需要非常精确地去除由于团块组织的轴向运动所造成的背景多普勒 相移。伪影也会由OCT系统中的相位噪声和横向组织运动被引入，而这些也需要被去除。 迄今为止，大多数的前述方法已经基于频谱0CT，它提供了用于评估相移的高相 位稳定性或区分由血流导致的相差。与频谱OCT相比，扫频源OCT从相邻两个周期的调谐 (tuning)和定时变化引入相位变化的另一来源。这使得基于相位的血管造影噪声更大。为 了在扫频源OCT上使用基于相位的血管造影方法，需要用于降低系统相位噪声的更复杂的 方法。另一方面，扫频源OCT提供优于频谱OCT的几个优势，诸如更长的成像范围，对于深 度依赖性更小的信号转降（roll off)，并且由于边缘（fringe)被消除，运动引入的信号损 失更少。因此，不依赖于相位稳定性的血管造影方法可以是用于充分利用扫频源OCT优势 的最佳选择。在本上下文中，基于幅度的OCT信号分析可以是有利于眼科微血管成像的。 在微血管成像中与OCT应用相关联的一个难题来自于在从活体或原位生物样品 中获得的OCT图像中普遍存在散斑。散斑是带有随机路径长度的光波相干总和的结果，且 其通常被认为是降低OCT图像质当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于定量地测量眼部血管床中血液流动的方法，所述方法包括以下步骤：选择有待定量地测量血液流动的眼部血管床；扫描所述眼部血管床以便从所述眼部血管床获得OCT频谱的M‑B扫描；将OCT频谱的M‑B扫描分离成M频谱带；以及从所述M频谱带确定对血液流动的定量测量。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·黄，贾雅莉，贾森·托考耶，谭鸥，
申请(专利权)人：俄勒冈健康科学大学，
类型：发明
国别省市：美国;US
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