提供了用于分析和可视化OCT血管造影数据的方法。在一种实施方式中，提供了用于识别在由运动对比度数据生成的二维前位图像中的中心凹无血管区的自动化方法。提供了若干3D可视化技术，其包括这样一种，其中选择运动对比度图像中的特定血管且凸显所有连接的血管。进一步的实施方式包括立体可视化方法。此外，描述了用于表征OCT血管造影图像数据的各种度量。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】OCT血管造影数据的分析和可视化优先权以下申请要求2012年5月10日提交的美国临时申请序列号61/645,513和2012年8月20日提交的美国临时申请序列号61/691,219的优先权，这两个申请的内容通过引用方式并入本文。
本专利技术涉及医学成像，且具体地涉及通过光学相干断层成像术所获得数据的分析和可视化方法。
技术介绍
光学相干断层成像术是使用相干门(coherencegating)以获得组织微结构的高分辨率横截面图像的无创的、非接触的成像模型。在傅立叶域OCT(FD-OCT)中，在来自参考的光和来自样本点的背向散射光之间的干涉信号被记录在频域(频率域)而不是时域(时间域)。波长校准后，一维傅立叶变换被采取以获得目标散射势的A-线空间分布。在FD-OCT中的光谱信息识别可通过在谱域OCT(SD-OCT)的情况下使用检测臂中的色散分光计，或在扫描源OCT(SS-OCT)的情况下迅速调整扫描激光源来完成。近来，人们对使用基于强度(亮度、灰度，intensity)和基于相敏感的OCT技术有大量兴趣，(它们)统称为OCT血管造影，以映射视网膜脉管系统，或确定组织中的流动区域(例如参见，通过引用方式并入本文的An等人，“Opticalmicroangiographyprovidescorrelationbetweenmicrostructureandmicrovasculatureofopticnerveheadinhumansubjects”,J.Biomed.Opt.17,116018(2012)；Zhao等人，“Dopplerstandarddeviationimagingforclinicalmonitoringofinvivohumanskinbloodflow”,OpticsLetters25,1358-1360(2000)；Fingler等人，“Mobilityandtransverseflowvisualizationusingphasevariancecontrastwithspectraldomainopticalcoherencetomography”,OpticsExpress.Vol.15，No.20.pp12637-12653(2007)；Makita等人，“OpticalCoherenceAngiography”,OpticsExpress,14(17),7821-7840(2006)；Mariampillai等人，“OptimizedspecklevarianceOCTimagingofmicrovasculature”,OpticsLetters35,1257-1259(2010)；以及Wang等人，“Frequencydomainphase-resolvedopticalDopplerandDopplervariancetomography”,OpticsCommunications242345-350(2004))。OCT血管造影提供非侵害性技术来可视化和间接地量化视网膜循环通路的完整性。在视网膜循环中的异常与眼部病理有直接关系，具体地在黄斑(macula)内，其中，受损的血液动力学不仅可与下降的视力有关，而且可以是用于眼部病理如视网膜静脉阻塞(RVO)、糖尿病视网膜病变(DR)和视网膜内微脉管系统异常(IRMA)的替代的生物标志物。具体地，视网膜脉管系统和血液流动之间的相关性是眼部缺陷中令人感兴趣的属性(特性，attribute)。DR和RVO是可导致脉管的结构和功能早期变化的病理，且进而可能是许多并发症如黄斑水肿、视网膜缺血和视神经病变的病因。对这些情况，脉管系统的量化和可视化，毛细血管和流动(流量，flow)可以是通用的诊断工具。例如，视网膜中的缺血区域可被映射以评估损害范围，且进一步处理疾病。除了脉管丰富的视网膜，在黄斑中有小区域，在中央凹处，其没有任何毛细血管。这就是所谓的中央凹无脉管区(FAZ)，且该区域大小的异常变化也表明如缺血性黄斑病和DR的病理。随着时间的推移FAZ的量化和其大小的测量变化可以是临床上用于疾病存在和发展的显著数值评分，具体地用于DR。可视化视网膜脉管系统的传统技术在本质上是侵害性的，且使用药理学技术来修改在成像视网膜中的对比度(contrast)。当代临床实践涉及注射荧光染料(如荧光素或吲哚菁绿(ICG))进入体循环(系统循环)，且然后扫描眼睛以生成图像，其选择性地示出通过脉管网络染料的路径(FA，荧光素血管造影)。没有关于脉管系统深度结构的信息被该方法捕获。相反，通过检查OCT强度或相信号生成的脉管图像是无创的，且在捕获具有血液流量对比的现有脉管网络与其深度编码方面提供相当的保真度。当代文献中已有一些详述FAZ检测的说明，但所有讨论的方法要么是手动的，由专家完成，要么是半自动的，要求手动选择起点或区域的下游方法的知情引导。一些相关出版物和其参考文献用来告知现存的现有技术(例如参见，通过引用方式并入本文的Kim等人，“NoninvasiveImagingoftheFovealAvascularZonewithHigh-Speed,Phase-VarianceOpticalCoherenceTomography”InvestigativeOphthalmology&VisualScience,53(1)，85-92(2012)；Zheng等人，“Automatedsegmentationoffovealavascularzoneinfundusfluoresceinangiography”Retina.51(7):3653-3659(2010)；Yong等人，“NovelNoninvasiveDetectionoftheFoveaAvascularZoneUsingConfocalRed-FreeImaginginDiabeticRetinopathyandRetinalVeinOcclusion”Retina.52:2649-2655(2011)；以及Wang等人，“ImagingRetinalCapillariesUsingUltrahigh-Resolution.OpticalCoherenceTomographyandAdaptiveOptics”Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.52.6292-6299(2011))。诊断上，脉管和通常无脉管视网膜两者的变化是显影视网膜病理的重要指标。虽然脉管结构的可视化有助于推进该成像技术的诊断效力，但它可进一步通过增加与来源于识别视网膜脉管和无脉管部分的一些突出的量化和度量的可视化来支撑(起杠杆作用)。所关注的主要量是全部的(整体的)或结构特定的视网膜血液流量动力学，其可因为相对于该技术的时间分辨率的低流速和相对于探测光束的毛细管的几乎垂直取向而对量化有挑战性。除可视化之外，从用来帮助区分健康和患病眼睛中的毛细管网络的血管造影数据衍生的数量词(quantifier)也是可取的。近来，一些研究小组已探索用于血管造影数据的定量方法以构建脉管病理的有意义数字指标。如分形(fractal)维数分析的技术已被用于研究血管形态、分布和相关功能。Avakian等本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于在眼睛的光学相干断层成像术(OCT)图像数据中识别关注区域的自动化方法，所述方法包括：收集患者眼睛的多个横向位置上的OCT图像数据；处理所述数据从而识别运动对比度；从所述处理数据生成二维前位脉管系统图像；分析所述前位脉管系统图像的强度以识别特定区域；显示或存储所述识别区域。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.10 US 61/645,513;2012.08.20 US 61/691,219;1.一种用于在眼睛的光学相干断层成像术(OCT)图像数据中识别关注区域的自动化方法，所述方法包括：收集患者眼睛的多个横向位置上的OCT图像数据，其中在时间上由预定间隔分隔开的大致相同的横向位置处获取至少两个OCT测量；处理所述数据以确定在大致相同的横向位置处获取的两个或更多个OCT测量中的变化，所述变化与所述预定间隔期间发生的血液流动相关；从经处理的所述数据生成二维前位脉管系统图像；分析所述前位脉管系统图像的强度含量以识别特定区域的大小和形状；显示或存储所述特定区域，其中，所述分析的步骤包括：生成包括所述前位脉管系统图像中的像素的强度值的...
【专利技术属性】
技术研发人员：玛丽·德宾，乌特卡什·萨尔马，西达尔塔·斯里瓦斯塔瓦，蒂尔曼·施莫尔，
申请(专利权)人：卡尔蔡司医疗技术股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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