用于超高灵敏光学微血管显影术之设备及方法技术

技术编号:8492976 阅读:212 留言:0更新日期:2013-03-29 03:17
本文中之具体实例提供一种超高灵敏光学微血管显影术(OMAG)系统,该OMAG系统提供对缓慢流动资讯之高灵敏度,诸如可见于毛细管中之血流的血流资讯,同时亦提供一相对较低之资料撷取时间。该系统在一快速扫描轴上执行多个快速扫描(亦即,B-扫描),其中每一快速扫描包括多个A-扫描。同时,该系统在一慢速扫描轴上执行一慢速扫描(亦即,C-扫描),其中该慢速扫描包括该多个快速扫描。一侦测器接收来自样品之光谱干涉信号以产生一三维(3D)资料集。接着在该慢速扫描轴上对该3D资料集应用一成像演算法以产生该样品之至少一影像。在一些具体实例中,该成像演算法可使该样品之流动资讯与结构资讯分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】政府利益本专利技术为在政府支援下依据美国国家卫生研究院授予之授权/合约第 R01HL093140号、第R01EB009682号及第R01DC010201号进行。政府具有本专利技术中之特定权利。相关申请案交互参照本申请案主张2010年2月8日申请之题为「Method and Apparatus for Ultrahigh Sensitive Optical Microangiography」之美国临时专利申请案第 61/302,409号的优先权,该申请案之全部揭示内容特此以全文引用的方式并入本文中。本申请案与以下申请案有关于2009年5月4日申请之题为「Method and Apparatus for Quantitative Imaging of Blood Perfusion in Living Tissue」之美国临时专利申请案第61/175,229号,及于2007年9月18日申请之题为「In Vivo Structural and Flow Imaging」之公开案第W02008/039660号,所述案之全部揭示内容特此以全文引用的方式并入本文中。
本文中之具体实例为关于成像领域,且更具体言之,为关于用于超高灵敏光学微血管显影术之方法及设备。
技术介绍
对活组织中之血流之评估提供用于病理性病症之诊断、治疗及/或管理之重要资讯。举例而言,对皮肤(cutaneous或skin)微循环之评估可提供关于皮肤学中之病理性病症(诸如,皮肤癌、葡萄酒色斑治疗、糖尿病及整形外科)之重要资讯。类似地,在眼科学中之若干病理性病症(诸如,年龄相关之黄斑变性、糖尿病性视网膜病变及青光眼)之诊断、治疗及管理中,对人眼之视网膜及脉络膜内的眼睛灌流(ocular perfusion)之评估为重要的。 因此,需要可非侵入性地成像于活体内之三维(3D)微血管网路之临床及技术工具。已开发若干技术来满足此需要。然而,当前技术遭受使得当前技术不适合进行人类之活体内成像的各种不足,诸如对血流之低灵敏度、解析度不足以提供有用深度资讯,及 /或较长的资料撷取时间。附图说明图1说明根据本专利技术之各种具体实例之成像设备的功能方块图2说明根据各种具体实例之3D资料集之实例;图3说明根据各种具体实例的用于X-扫描器及y_扫描器之驱动信号的实例;图4说明根据各种具体实例的用于X-扫描器及y_扫描器之驱动信号的另一实例;图5A至图5C展示藉由根据各种具体实例之超高灵敏光学微血管显影术(UHS-OMAG)系统取得的人类真皮内之毛细管的影像(A)傅立叶场光学相干断层摄影术 (FDOCT)结构影像;(B)UHS-OMAG流动影像;及(C)来自图5B之UHS-OMAG影像的相位解析光学都卜勒断层摄影术(PRODT)横截面流动影像;图至图5E展示藉由先前光学微血管显影术(OMAG)系统取得的人类真皮内之毛细管的影像,以用于与图5A至图5C中之影像相比较(D)傅立叶场光学相干断层摄影术 (FDOCT)结构影像;(E)OMAG流动影像;及(F)来自图5E之OMAG影像的相位解析光学都卜勒断层摄影术(PRODT)横截面流动影像;图6A为根据各种具体实例之流动假体之B-扫描结构影像,且图6B为对应的 UHS-OMAG流动影像;图7A为根据各种具体实例的藉由UHS-OMAG评估之自流动假体获得的速度影像;图7B为根据各种具体实例的跨越如图7A中之水平线展示之位置处的毛细管之速度资料的曲线图7C及图7D分别为根据各种具体实例的藉由对相同假体之PRODT成像获得的图 7A及图7B之对应结果;图8A为人类皮肤之血管系统的示意图8B为展示扫描区域之手掌的像片;图8C为根据各种具体实例的血管之三维(3D)再现OMAG影像以及3D结构; 图8D为根据各种具体实例的经成像之血管之横截面图9A至图9D分别展示根据各种具体实例的自以下各者获得的不同皮肤深度处的微循环网路之UHS-OMAG详细投影视图(Α)400 μ m至450 μ m(接近地表示毛细管真皮);(B) 450μπι至 650μπι ;(C)650ym 至 780μπι (接近地表示网状真皮);及(D)780 μ m 至 IlOOym (下皮之部分);图10展示根据各种具体实例之UHS-OMAG系统的示意图1lA至图1lB展示根据各种具体实例的靠近黄斑区朝向视神经头的眼后段之活体内UHS-OMAG成像(A)展示形态特征的对微结构之OMAG B-扫描,及(B)对应的OMAG血流影像;图1lC至图1lD展示根据各种具体实例的自靠近黄斑区之 3X3mm2区域之一个 3D扫描获得的在(C)视网膜及(D)脉络膜内的血流分布之投影图;及图12A至图12F展示根据各种具体实例的在图1lB中注释之陆标深度处的视网膜(图12A至图12C)及脉络膜(图12D至图12F)内的开放性血管的深度解析之影像(A) Rl-RPE 上方超过 425 μ m ; (B) R2-RPE 上方 300 μ m 与 425 μ m 之间;(C) R3-RPE 上方 50 μ m 与 300 μ m 之间;(D)Cl-RPE 下方 O 至 70 μ m 之间;(E)C2_RPE 下方 70 μ m 至 200 μ m 之间; 及(F) C3-RPE下方超过200 μ m。具体实施方式为藉由结合随附图式之以下详细描述,将容易理解具体实例。在随附图式之诸图中借助于实例而非限制性地说明具体实例。在以下详细描述中,参看形成其一部分之随附图式,且在随附图式中,借助于说明来展示可加以实践之具体实例。应理解,可利用其他具体实例,且可在不偏离范畴之情况下作出结构或逻辑改变。因此,以下详细描述不应以限制性意义来理解,且具体实例之范畴藉由附加申请专利范围及其均等物来界定。可以可有助于理解具体实例之方式将各种操作描述为依次之多个分离的操作;然而,描述之次序不应被解释为暗示此等操作为次序相依的。描述可能使用基于透视之描述,诸如上/下、后/前及顶/底。此等描述仅用以促进论述且不意欲限制所揭示之具体实例之应用。可能使用术语「耦合」及「连接」以及其衍生词。应理解,此等术语并不意欲为彼此同义的。具体言之,在特定具体实例中,「连接」可用以指示两个或两个以上元件彼此直接实体接触或电接触。「耦合」可意谓两个或两个以上元件直接实体接触或电接触。然而, 「耦合」亦可意谓两个或两个以上元件彼此不直接接触,但仍彼此协作或互动。为达成描述之目的,ΓΑ/BJ形式或「A及/或B」形式之用语意谓(A)、(B)或(A及 B)。为达成描述之目的,「A、B及C中之至少一者」形式之用语意谓(A)、(B)、(C)、(A及B)、 (A及C)、(B及C)或(A、B及C)。为达成描述之目的,「(A)B」形式之用语意谓(B)或(AB), 亦即,A为任选元件。描述可能使用各自可指代相同或不同具体实例中之一或多者的术语「具体实例」 或「多个具体实例」。此外,如关于具体实例使用之术语「包含」、「包括」、「具有」及其类似者为同义的,且大体上意欲作为「开放式」术语(例如,术语「包括」应被解译为「包括但不限于」,术语「具有」应被解译为「具有至少一」,术语「包括」应被解译为「包括但不限于」等O关于本文中之任何复数及/或单数术语之使用,熟习此项技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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:王瑞康
申请(专利权)人:奥勒冈保健科学大学
类型:
国别省市:

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