System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种背向散射补偿的眼科OCT衰减系数计算方法技术_技高网

一种背向散射补偿的眼科OCT衰减系数计算方法技术

技术编号:44797297 阅读:5 留言:0更新日期:2025-03-28 19:48
本发明专利技术涉及光学相干断层扫描(OCT)技术领域,具体公开了一种用于补偿视网膜层软性玻璃膜背向散射的方法。使用SS‑OCT成像系统采集图像,获取原始的OCT图像,通过图像增强和噪声过滤获得视网膜色素上皮(RPE)层及其下方的Drusen区域,通过局部深度分辨(LDR)算法计算RPE层和Drusen区域的初始光学衰减系数(OAC)和初始背向散射系数α,通过对Drusen区域进行背向散射补偿,使Drusen区域的背向散射系数匹配RPE层,通过使用局部深度分辨(LDR)算法计算补偿后RPE层和Drusen区域的OAC。这种方法能显著提升光学衰减系数的计算精度,最终为AMD的诊断提供更加可靠的数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学相干断层扫描(optical coherence tomography,oct),特别是针对眼科应用中光衰减系数准确计算方法。该方法主要解决在基于oct的光衰减系数计算中,由于眼底不同组织的背向散射和吸收特性不同,从而影响计算的准确性和诊断效果。


技术介绍

1、光学相干断层扫描(oct)技术是基于低相干光干涉原理的一种非侵入性成像技术,能够提供视网膜的高分辨率横断面图像,广泛应用于视网膜疾病的诊断与研究。由于oct能够详细展示视网膜的层状结构变化,因此已成为临床眼科和视网膜病变检测中的重要工具。

2、年龄相关性黄斑变性(age-relatedmacular degeneration,amd)是引发严重视力丧失的主要原因之一,尤其在老年人群体中发病率较高。amd主要分为湿性和干性两种类型,其中干性amd又可以进一步发展为地理性萎缩(geographic atrophy,ga),这种萎缩是由视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium,rpe)的退化所引起。rpe的损伤和功能丧失被认为是ga的主要病理特征之一。

3、在amd的病理发展过程中,rpe层的功能下降对视网膜的健康有着直接的影响。rpe具有维护视网膜功能的多重作用。当rpe功能受损时,其对外节光感受器的支持减少,导致感光细胞的功能逐渐丧失,最终引发ga的形成。

4、rpe的变化是ga发展的关键因素,oct提供了对rpe层衰退的无创评估手段。对于ga的早期检测和进展监控,oct可以通过计算视网膜层内的光学衰减系数(opticalattenuation coefficient,oac)来评估rpe的状态。oac值是光在组织内传播过程中由于吸收和散射而衰减的程度,反映了组织的光学特性。尤其对于干性amd患者,rpe层的oac值是检测其萎缩程度的重要参数。

5、然而,在amd患者中,由于视网膜下多发的drusen的存在,计算oac时会遇到挑战。drusen是由脂质和蛋白质堆积而形成的视网膜下沉积物,具有强吸收、弱散射的特性。这种特殊的光学特性会影响oac的准确计算,使得rpe层的衰减特征无法被真实反映。

6、当前准确计算oac的假设之一是依赖于对组织内光的完全衰减,即在深度方向上光信号完全衰减。然而,这种假设在amd患者,特别是存在多发drusen的情况下并不完全成立。现有方法能够有效处理光在视网膜组织内的完全衰减问题,但对amd患者,尤其是drusen导致的吸收强、散射弱的情况,无法精确反映实际的光学衰减特性。

7、另一个常见的假设是光的吸收与散射比例(后向散射系数α)在不同组织间是相同的。然而在amd病变眼底,由于各组织的光学特性差异显著,这一假设不再成立。特别是drusen的存在使得α的假设不准确,从而导致oac的误判。这种不准确性严重影响了对rpe衰退程度的评估,尤其是对ga早期阶段的检测。因此,为了提高amd诊断的准确性,需要一种新的方法来克服现有方法在不同组织散射与吸收比例假设上的局限性。

8、本专利提出了一种背向散射补偿的眼科oct衰减系数计算方法,重点是计算视网膜层的背向散射衰减比(α),以精确计算oac的值。与传统方法相比,该方法克服了吸收与散射比例相同的假设,特别是对amd多发的drusen病变区域,通过修正α值的计算,从而提高oac计算的准确性。


技术实现思路

1、该方法主要解决在基于oct的光衰减系数计算中,由于眼底不同组织的后向散射和吸收特性不同,从而影响计算的准确性和诊断效果。为此,本专利技术提出了一种drusen背向散射补偿的方法,核心步骤如下:

2、a、视网膜图像的预处理:对视网膜oct图像进行预处理,采用图像增强和噪声过滤技术,初步分割出rpe和drusen的边界,提升后续计算的准确性。

3、b、背向散射系数的初始计算:计算rpe层和drusen的初始背向散射系数,分析二者散射特性,以确定需要补偿的散射差异。

4、通过公式(1)计算rpe层的背向散射系数αr;

5、

6、通过公式(2)计算drusen区域的背向散射系数αd。

7、

8、c、软性玻璃膜的背向散射补偿:利用补偿算法对软性玻璃膜的背向散射进行调整,使其与rpe层的背向散射特性相匹配。该算法可自适应调节补偿参数,以应对不同患者的个体差异。

9、通过公式(3)计算所述drusen补偿后的信号

10、

11、d、统一组织的oac计算:将补偿后的软性玻璃膜与rpe层视为统一的组织,采用改进的ldr算法重新计算该组织的光学衰减系数,输出校正后的结果。

12、通过公式(4)计算所述的统一组织oac。

13、

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【技术保护点】

1.一种眼科背向散射补偿的OCT衰减成像方法,其特征在于,具体如下:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,识别RPE层和Drusen区域,的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,计算RPE层和Drusen区域的背向散射系数,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,Drusen区域的背向散射补偿包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,补偿Drusen区域后,将RPE层和补偿后的Drusen视为具有相同背向散射系数的整体组织,以提高OAC的计算精度。

【技术特征摘要】

1.一种眼科背向散射补偿的oct衰减成像方法,其特征在于,具体如下:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,识别rpe层和drusen区域,的步骤包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,计算rpe层和drusen区域的背向散射系数,包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘健苏涵马振鹤
申请(专利权)人:东北大学秦皇岛分校
类型:发明
国别省市:

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