一种应用于光学相干断层扫描血管成像方法及OCT系统技术方案

本发明专利技术涉及一种应用于光学相干断层扫描血管成像方法及OCT系统，本发明专利技术基于分频的思想，将OCT干涉条纹分解为几个波数带，减少被拍摄组织运动产生的噪声。在获取分频的强度图像后，并进一步采用改进CM方法，计算相邻连续扫描的断层图像之间的采用皮尔森相关系数计算强度的变化程度，增强血管的信号。并结合探测点相邻点的信息，提高对血管探测的敏感性，同时减少对眼动的敏感性，适用于对散射较强的生物组织的血管成像。在眼科中可以用于眼前节巩膜或虹膜等组织的血管成像，也可以应用人体其他部分的微血管成像。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于光学相干断层扫描血管成像方法及OCT系统。
技术介绍
微血管形态成像技术在医学成像中具有重要的应用。微血管形态评价对疾病，尤其是血管性疾病的诊断、监测与治疗评价的有重要的价值。离体、侵入性的成像方法可以获得高分辨率三维形态成像，但目前这类成像技术速度慢及对人体具有一定损伤的，限制了其在临床诊断的应用，因此基于光学的成像方法是非侵入性的观察在体血管心态的重要手段，在医学临床中具有重要的应用价值。目前已有多种基于光学成像技术用于生物组织的血管形态的成像。荧光血管造影技术利用造影剂增强血管与组织的对比度，目前广泛应用于眼科临床，是部分的眼底疾病诊断的金标准。但作为一种具有侵入性的检查方法，部分人可能会对造影剂产生严重的过敏反应，从而限制了造影检查的临床应用。激光多普勒血流仪利用光的多普勒现象，分析运动红细胞与静态组织之间的拍频获取速度，可以获取眼底血流动力学的信息。视网膜功能成像仪利用高速眼底相机在短时间内连续拍摄眼底图像，通过分析图像之间的由于运动红细胞产生的微小差异，增强获取眼底血管的状态。近年来，发生的功能自适应光学成像技术，也可以获取眼底的微血管心态成像。同时这些仪器多受限于二维的平面成像，无法提供三维的深度上的信息。光学相干断层成像(OCT)技术一种高分辨率、非侵入性、深度分辨的成像技术，其最大的优势在于可以获得轴向高分辨结构图像。已经在许多领域获得广泛应用，尤其是在眼科，已经成为一种不可替代的检查仪器。目前已经发展到第二代的傅立叶OCT(FD-OCT)系统，主要分为谱域OCT(SD-OCT)系统和扫频光源OCT(SS-OCT)系统。由于第二代的FD-OCT成像分辨率与成像速度都得到了极大提高，因此依赖于高速及高分辨率的功能OCT成像技术也得到快速发展。多普勒OCT成像技术作为一种功能OCT成像技术，其利用光的多普勒现象，用于探测血管的流速，但绝对流速的获取依赖于多普勒角度的探测，从而限制了其临床的应用。与多普勒OCT相比，OCT血管造影技术舍弃了血流流速的信息，增强对微血管形态的成像的灵敏度，目前已经发展有几种OCT血管造影技术。总体上分为与相位相关和基于强度两类血管造影方法。光学微血管造影方法是相位相关的算法，通过使用改良的希尔伯特变化，区分运动与静态的物体，可以实现高灵敏度的微血管成像效果。但基于相位相关的算法依赖于系统的相位的稳定性。与SS-OCT系统相比，SD-OCT系统具有更好的相位稳定性，但是扫描速度相对较慢，随着探测深度的增加系统的信噪比也出现明显的下降，另外对于流速相对较快的血管会出现无法探测到干涉信号的现象。因此单纯基于强度信息的血管造影算法显示出更好的稳定性。近年来美国俄勒冈健康科技大学的大卫黄小组提出频谱分离幅度去相关血管造影(SSADA)在基于强度的血管造影算法的基础上加入了分频方法，减少了深度方向上运动导致的血管造影噪声。在眼科中临床中得到广泛应用。另一种相关成像(CM)的方法，则在相关的成像的基础上采用计算相邻A扫描之间的OCT信号的变化，增强对血管成像的敏感性，可以对微小的血管的进行成像，由于高的敏感性，在拍摄过程组织微小的移动也会带入明显的噪声。在高色散的生物组织中，如眼前的巩膜组织，SSADA和CM方法仍存在一定的问题，SSADA的方法在高色散的组织中对微小的血管成像不敏感，无法很好的成像，很高的敏感性，但是其容易对眼动敏感，而产生明显的噪声。因此OCT血管造影方法在高色散的生物组织中，如眼前节的血管成像中，仍存在一定的困难。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题提供一种应用于光学相干断层扫描血管成像方法及OCT系统。本专利技术所采取的技术方案如下：一种应用于光学相干断层扫描血管成像方法，包括以下步骤：1)在OCT系统中，采用MB扫描模式采集血管的OCT干涉信号，即在同一个位置B进行N次扫描后，再移动至下一个位置；2)通过分频将获取得到的干涉信号分解为M个干涉信号；3)将步骤2)分解后的干涉信号转化为强度图像；4)获取完整的干涉信号的结构图像，利用得到的在同一位置B扫描的结构图像之间的差异，通过相位相关的方法在获取相邻两幅图片之间的位移(Δx,Δy)，矫正位移；5)将步骤4)矫正位移后的图像平均，获得血管成像信号；6)将血管成像信号投影成像。步骤5)中，图像平均的计算公式如下： D ‾ ( x , y ) = 1 - ( 1 N - 1 Σ n = 1 N - 1 Σ m = 1 M Σ p = 0 P Σ q = 0 Q [ 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于光学相干断层扫描血管成像方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在OCT系统中，采用MB扫描模式采集血管的OCT干涉信号，即在同一个位置B进行N次扫描后，再移动至下一个位置；2)通过分频将获取得到的干涉信号分解为M个干涉信号；3)将步骤2)分解后的干涉信号转化为强度图像；4)获取完整的干涉信号的结构图像，利用得到的在同一位置B扫描的结构图像之间的差异，通过相位相关的方法在获取相邻两幅图片之间的位移(Δx,Δy)，矫正位移；5)将步骤4)矫正位移后的图像平均，获得血管成像信号；6)将血管成像信号投影成像。

【技术特征摘要】
1.一种应用于光学相干断层扫描血管成像方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在OCT系统中，采用MB扫描模式采集血管的OCT干涉信号，即在同一个位置B进行N次扫描后，再移动至下一个位置；2)通过分频将获取得到的干涉信号分解为M个干涉信号；3)将步骤2)分解后的干涉信号转化为强度图像；4)获取完整的干涉信号的结构图像，利用得到的在同一位置B扫描的结构图像之间的差异，通过相位相关的方法在获取相邻两幅图片之间的位移(Δx,Δy)，矫正位移；5)将步骤4)矫正位移后的图像平均，获得血管成像信号；6)将血管成像信号投影成像。2.根据权利要求1所述的应用于光学相干断层扫描血管成像方法，其特征在于：步骤5)中，图像平均的计算公式如下： D ‾ ( x , y ) = 1 - ( 1 N - 1 Σ n = 1 N - 1 Σ m = 1 M Σ p = 0 P Σ q = 0 Q [ I n , m ( x + p , y + q ) - I n , m ( x , y ) ‾ ] [ I n + 1 , m ( x + p , y + q ) - I n + 1 , m ( x , y ) ‾ ] Σ p = 0 P Σ q = 0 Q ( ...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄胜海，沈梅晓，朱德喜，王媛媛，吕帆，
申请(专利权)人：温州医科大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33