用于眼部光学相干断层扫描的装置和用于眼部光学相干断层扫描的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于眼部光学相干断层扫描(OCT)的装置和方法。所述装置包括摄像机系统、OCT图像获取单元以及控制单元。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于眼部光学相干断层扫描的装置和用于眼部光学相干断层扫描的方法
本公开大体涉及光学相干断层扫描。更具体地说，本公开的实施方案涉及用于眼部光学相干断层扫描的装置和用于眼部光学相干断层扫描的方法。
技术介绍
为了借助光学相干断层扫描(OCT)形成眼部的三维(3D)断层照片，常规的是：记录在待扫描的眼的体积内相对于彼此排列成行(如A型扫描)和/或层(如B型扫描)的多个OCT图像，并且随后使这些图像相对于彼此对齐以形成断层照片。然而，在捕获多个OCT图像的过程中，眼部可能经历移动。在这种情况下，在3D对齐后，所得的3D断层照片展示移动诱发的伪影。这些伪影降低了3D断层照片的质量，因为，例如，眼部或其单个部分(如角膜)的几何形状、轮廓或高度剖面以更低质量的方式在断层照片中重现。
技术实现思路
需要提供一种用于眼部光学相干断层扫描的装置和一种用于眼部光学相干断层扫描的方法，所述装置和方法实现质量有所改进的断层照片。用于眼部OCT的装置包括：摄像机系统，其被配置来捕获眼部的时间分辨的摄像机图像；以及OCT图像获取单元，其被配置来获取眼部的时间分辨的OCT图像。使用分束器使OCT图像获取单元的测量轴和摄像机系统的测量轴沿着装置的共同测量轴对准。装置还包括控制单元，其被配置来根据时间分辨的摄像机图像确定时间分辨的移动数据，所述移动数据表示眼部相对于装置的测量轴的移动。控制单元还被配置来基于移动数据变换OCT图像的至少一部分并且由OCT图像(例如由变换后的OCT图像)生成断层照片。也就是说，装置可能使用摄像机系统来以时间分辨的方式对眼部成像，使得控制单元能够从摄像机图像中提取出允许指定眼部移动的移动数据，例如用来判定眼部究竟是否移动，如果是的话，判定眼部如何移动。因此，时间分辨的移动数据可以允许眼部的空间位置和取向以时间分辨的方式重建。眼部的空间位置和取向可以指装置的测量轴并且因此指装置的位置和取向。控制单元可根据移动数据以时间分辨的方式插入眼部的空间位置和/或取向，例如，甚至对于两次后续的摄像机图像捕获之间的时间也是如此。因此，摄像机系统可被认为是眼部追踪器。对应地，移动数据可被认为是眼部追踪数据。因为眼部OCT图像也是以时间分辨的方式获取，所以OCT图像中的每一个可以与眼部的对应空间位置和取向相关联。因此，可基于移动数据来处理OCT图像。例如，将会在断层照片中引起移动诱发型伪影的OCT图像可以借助于线性变换功能(如旋转或平移)(逐个像素地)变换，使得眼部的移动被抵消。装置可适于使得OCT图像可相对于彼此来定位和/或定向(即，对齐)。这允许生成没有移动伪影并且因此质量有所改进断层照片。只要OCT图像获取可与移动数据的获取同步，或只要OCT图像数据和移动数据可在时间上彼此相关，就不用担心OCT图像是如何获取的或者特定扫描算法看起来怎样。摄像机系统的测量轴可以是摄像机系统中所包括的一个或所有摄像机的光轴。OCT图像获取单元的测量轴可以是OCT图像获取单元的样本臂的样本光束的传播方向。装置的共同测量轴可以是由OCT图像获取单元的扫描物镜定义的光轴。分束器可以是立方体、板、薄膜或半透明镜子或仅反射或透射某一频带的带通镜子，OCT获取单元的光的频率属于这个频带。分束器可涂有二向色性层。摄像机系统可通过OCT图像获取单元的扫描物镜对眼部成像。控制单元可由移动数据以时间分辨的方式插入眼部的空间位置和取向，例如，甚至对于两次后续的摄像机图像捕获之间的时间也是如此。OCT图像可表示单行扫描(A型扫描)、包括多个行扫描的层扫描(B型扫描)，或包括多个B型扫描的体积扫描。单个OCT图像的获取速度可能如此之快以至于在获取时间中大致上没有伪影显现在OCT图像中。时间分辨的移动数据可被理解为时间分辨的空间位置数据。例如通过使用控制单元，可以根据时间分辨的空间位置数据计算出时间分辨的移动数据(反之亦然)。装置还可包括至少两个点光源，其被配置来照亮眼部角膜，使得时间分辨摄像机图像针对每个点光源包括光标记。光标记可以是来自眼部表面(例如角膜)的反光，并且可导致Purkinje反射或Purkinje图像。为此，点光源可以固定的方式布置成从装置的测量轴横向偏移。点光源照明允许在摄像机图像中展示的光标记(例如其中心)的时间分辨的空间追踪。为此，控制单元可被配置来确定至少两个光标记的时间分辨的空间位置作为移动数据。例如使用控制单元，可以根据移动数据计算出两个光标记的位置之间的距离。这个距离随着眼部相对于装置的轴向平移而改变。“轴向”可以对应于沿着装置的测量轴的z坐标。控制单元可被校准，使得针对光标记的任何空间位置和/或至少两个光标记的位置之间的任何空间距离，可以指定眼部相对于装置的对应轴向(z)平移。这允许对眼部位置和/或移动的精确时间分辨的轴向(z)追踪并且因此允许对OCT图像的修正以免于z平移诱发型伪影。另外或或者，装置可包括排列成点光源几何图案的多个点光源。点光源几何图案可以是圆形、类圆形、矩形、类矩形、星形或者类星形图案。点光源可被配置来照亮眼部的角膜，使得时间分辨的摄像机图像包括呈光标记几何图案的多个光标记，如圆形、类圆形、矩形、类矩形、星形或者类星形图案。控制单元可被配置来确定拟合于多个光标记的几何图案(例如圆形、类圆形、矩形、类矩形、星形和/或类星形图案)的时间分辨的空间尺寸作为移动数据。例如，在圆圈的情况下，时间分辨的空间尺寸可由拟合的圆圈的直径表示。这可被视为对应于针对各种不同的光标记对来同时确定两个光标记的位置之间的距离，其表示固有的平均。控制单元可被校准，使得针对拟合于光标记的几何图案的每个空间尺寸，可以指定眼部相对于装置的对应轴向(z)平移。这可以对眼部位置和/或移动的更精确时间分辨的轴向(z)追踪并且因此允许对OCT图像的改进修正以免于z平移诱发型伪影。装置可包括角膜轮廓确定单元，其被配置来确定曲率值，所述曲率值表示眼部外角膜表面的曲率。这可以允许确定沿着角膜外表面的经络的曲率并且因此允许更精确地校准控制单元以便指定眼部相对于装置的轴向(z)平移。例如，角膜轮廓确定单元可以是装置的与摄像机系统和OCT图像获取单元分开的部件。除了前述情况，或者或另外，控制单元可被配置来根据OCT图像确定曲率值，所述曲率值表示眼部外角膜表面的曲率。点光源可以是发光二极管(LED、OLED等)。摄像机系统可包括单独的摄像机，如视频摄像机，用来捕获展示光标记的摄像机图像。或者或另外，控制单元可被配置来确定参考点的时间分辨的位置作为移动数据，所述参考点是拟合于眼部瞳孔和/或拟合于眼部虹膜的外边缘的几何图案(例如圆圈和/或椭圆)的中心，和/或拟合于光标记的几何图案(如圆形、类圆形、矩形、类矩形、星形或者类星形图案)的中心。因此，例如，眼部相对于测量轴的倾斜可通过如下偏移来检测，即：拟合于眼部瞳孔和/或拟合于眼部虹膜的外边缘的几何图案的中心相对于拟合于光标记的几何图案的中心的偏移。这可以允许眼部位置和/或移动的时间分辨的横向(x,y)追踪并且因此允许对OCT图像的修正以免于横向(x,y)平移诱发型伪影。“横向”可对应于在垂直于装置测量轴的方向上的x坐标和/或y坐标。特定来说，装置可被校准，使得针对拟合于眼部瞳孔和/或拟合于眼部虹膜的外边缘的几何图案的中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于眼部光学相干断层扫描OCT的装置，其包括：‑摄像机系统，其被配置来捕获所述眼部的时间分辨的摄像机图像，‑OCT图像获取单元，其被配置来获取所述眼部的时间分辨的OCT图像，其中使用分束器使所述OCT图像获取单元的测量轴和所述摄像机系统的测量轴沿着所述装置的共同测量轴对准，以及‑控制单元，其被配置来：‑根据所述时间分辨的摄像机图像确定时间分辨的移动数据，所述移动数据表示所述眼部相对于所述装置的所述测量轴的移动，‑基于所述移动数据变换所述OCT图像的至少一部分，并且‑由所述OCT图像生成所述眼部的断层照片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于眼部光学相干断层扫描OCT的装置，其包括：摄像机系统，其被配置来捕获所述眼部的时间分辨的摄像机图像；OCT图像获取单元，其被配置来获取所述眼部的时间分辨的OCT图像，其中使用分束器使所述OCT图像获取单元的测量轴和所述摄像机系统的测量轴沿着所述装置的共同测量轴对准；控制单元，其被配置来：根据所述时间分辨的摄像机图像确定时间分辨的移动数据，所述移动数据表示所述眼部相对于所述装置的所述共同测量轴的移动；基于所述移动数据变换所述OCT图像的至少一部分；并且由所述OCT图像生成所述眼部的断层照片；以及多个点光源，其围绕所述装置的所述共同测量轴排列成点光源几何图案，所述点光源被配置来照亮所述眼部的角膜，使得所述时间分辨的摄像机图像包括呈光标记几何图案的多个光标记，所述控制单元还被配置来确定拟合于所述多个光标记的几何图案的时间分辨的空间尺寸作为移动数据，其中所述控制单元被校准，使得针对拟合于所述光标记的所述几何图案的每个空间尺寸，指定所述眼部相对于所述装置的对应轴向平移。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包括角膜轮廓确定单元，其被配置来决定曲率值，所述曲率值表示所述眼部的所述角膜的外表面的曲率。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制单元还可被配置来根据所述OCT图像确定曲率值，所述曲率值表示所述眼部的所述角膜外表面的曲率。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制单元还被配置来确定参考点的时间分辨的空间位置作为移动数据，所述参考点是下列中至少一个：拟合于所述眼部的瞳孔或拟合于所述眼部的虹膜的外边缘的几何图案的中心；以及拟合于所述光标记的圆形图案的中心。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述控制单元还被配置确定眼部特征的时间分辨的空间位置作为移动数据，所述眼部特征是所述眼部的虹膜的延伸特征或所述眼部的巩膜内血管结构的延伸特征。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述摄像机系统被配置来以摄像机成像速率捕获时间分辨的摄像机图像，并且所述OCT图像获取单元被配置来以OCT成像速率获取时间分辨的OCT图像，并且其中所述摄像机成像速率大致上等于所述OCT成像速率，或者所述摄像机成像速率高于所述OCT成像速率，或...

【专利技术属性】
技术研发人员：海宁·维斯韦，
申请(专利权)人：视乐有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE