用于检查患者的眼睛上的神经血管耦合的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于检查患者的眼睛(A)上的神经血管耦合的方法和设备，其中，利用成像方法，优选在基线阶段(BP)、其中用闪烁光刺激眼底的刺激阶段(SP)和后阶段(NP)期间记录眼睛(A)的眼底的图像的图像序列。从针对眼底的至少一个毛细血管区域的图像序列中推导出表示毛细血管区域的血管对刺激做出的血管响应的信号，尤其是经求平均值得到的商信号(Q(t))。然后，将经求平均值得到的商信号(Q(t))的绝对的或按百分比计的最大变化(Q

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检查患者的眼睛上的神经血管耦合的方法和设备
本专利技术的应用领域涉及全部血管医学，例如涉及在眼科学、神经病学、心脏病学、肾脏病学、糖尿病学、高血压病学中的血管医学。
技术介绍
研究公知，微血管的血管变化通常是系统性的，也就是说，微血管的血管变化在血管中，尤其是人类和动物体内所有器官的微循环体系的血管中类似地发生，并且根据器官而定地导致如动脉粥样硬化、动脉硬化、心脏衰竭、肾功能衰竭那样的心血管疾病、如视网膜病变和青光眼那样的眼部疾病、如血管性痴呆那样的脑血管疾病等等不同的表现，并且最终可能会引发如心脏病发作和中风那样的心血管事件或者是它们的预测因素。眼睛作为通向微循环体系的独一无二的光学视窗能够实现的是，将视网膜血管作为人体其他器官的无法触及到的区域中的血管的镜像图像进行检查。本专利技术的应用领域应当检查人类的血管中的血管内皮功能和神经血管耦合。目前，在眼科学中针对临床问题主要使用成像方法和设备，其检查在眼睛上的、尤其是在眼底上(在视网膜中)的结构上的、形态上的变化。这些方面包括传统的眼底相机、OCT、激光扫描仪、具有自适应光学器件的系统以及利用静态血管分析功能、如例如利用Imedos公司的VesselMap进行的其他血管检查，它们已经开始深入到临床常规中，以用于进行微血管的风险分层和治疗管控。迄今为止，对视网膜血管的功能检查优选用于如下研究，如例如用于基于示踪器来测量血流速度和血管直径的设备和方法以及用于动态血管分析的系统。基于多普勒或OCT的系统的应用领域提供了描述血管或流动状况的结论，并且因此对眼科学以外的血管诊断几乎没有意义，并且无法检测血管调节的功能。动态血管分析能够实现的是，基于随时间推移以及沿微循环体系的所谓大动脉和静脉的位置连续不断地测量血管直径来对不同自动调节机制进行检查。在血管记录期间对视网膜血管进行刺激或激发，并相应地该视网膜血管以收缩或扩张做出响应，该收缩或扩张描述了各自的由刺激方式或激发方式所引起的视网膜自动调节机制及其功能性的血管响应。利用这种用于刺激或激发的方法，可以检查微循环体系的不同自动调节机制。其中一个自动调节机制是流动诱导的自动调节。动态血管分析的体现现有技术的系统是Imedos公司的动态血管分析仪(DVA)(Garhofer,G.、Bek,T.、A.G.、Gherghel,D.、Grunwald,J.、Jeppesen,P.、Kergoat,Fl.、Kotliar,K.、Lanzl,I.、Lovasik,J.V.、Nagel,E.、Vilser,W.、Orgul,S.、Schmetterer,L.：“Useoftheretinalvesselanalyzerinocularbloodflowresearch(视网膜血管分析仪在眼部血流研究中的应用)”。ActaOphthalmologica(斯堪的纳维亚眼科学报)2010:88:第717-722页)。在DVA中使用的标准激发是闪烁光，其以12.5Hz的频率工作，并且利用光学快门将绿色的测量光闪烁性地中断20秒。该过程重复3次，并且随后将血管响应叠加以求平均值，并且就最大扩张和随后的收缩进行评估。在DVA中，这些测量仅限于60至300μm之间微循环体系的大血管。评估的参数(扩张最大量)以及其他可推导出的参数被解释为针对微血管内皮功能的功能诊断性的检查的生物标志物。一些作者错误地将血管响应的参数称为并解释为神经血管耦合的参数。但是，尽管已经证明神经血管耦合是初始刺激并因此影响血管响应，但是大血管的血管响应仍描述了内皮功能的功能。此外，利用WO2005/094668A1描述了一种用于对小血管的血管直径进行光度计测量的设备。所公开的技术解决方案能够实现的是，对动脉和静脉的区域中的血管直径进行测量，只要这些血管在眼底图像中可作为血管进行筛选。为此，采用了两个不同的光谱范围和彩色相机。这大大提高了视网膜的光负载。但是，所公开的解决方案的另外的显著的缺点同样在于，调光器在共同的照明侧的光路中刚性的照明侧的布置方案，这同样仅允许灵活地设计时间调制，而却大大限制了使用宽度和适应性，最终，除了能够测量比毛细血管大得多的视网膜小血管的优势之外却具有与DVA相同的缺点。用于检测毛细血管“灌注”的另外的技术上的解决方案是利用Vilser等人在2008年的论文(Vilser,W.、Nagel,E.、Seifert,B.U.、Riemer,T.、Weisensee,J.、Flammer,M：“Quantitativeassessmentofopticnerveheadpallor(视神经乳突青白的定量评估)”。PhysiologicalMeasurement(生理测定)29期(2008)，第451-457页)有所描述。经由在传统的视网膜相机的照明光路中的双带通滤波器筛选出在白色照明光的红色和绿色的光谱范围中的两个光谱范围，并将其配属给3芯片CCD彩色相机的红色和绿色的颜色通道，使得测量光的两个被筛选出的照明侧的光谱范围分别彼此分开地通过CCD相机的两个所配属的红色和绿色的颜色通道来接收。从通过像素形成的两个颜色通道(红色和绿色)的可以分别配属于相同的眼底位置的强度值形成商，并再次将商配属给眼底位置。然后，如此产生的商就视神经乳突上的毛细血管灌注方面进行评估。使用该措施，当将灌注理解为毛细血管血流量时，虽然无法表现出视神经头的灌注，但是它仍可以具有针对血体积量并且因此是针对毛细血管直径和所考虑到的组织体积的毛细化的度量。该措施的缺点是，它无法如前述文献中所述那样提供有关调节毛细血管“灌注”的功能性的结论。现有技术的第一主要缺点是，缺少用于检查视网膜中神经血管耦合的可能性。用于检查大脑中的神经血管耦合的方法只是纯粹经验性的，创伤性的、非常耗费且不适合临床使用。神经血管耦合对于视网膜和大脑的供血以及对于不同疾病都起着关键作用。现有技术的另外的缺点在于，对血管内皮功能的检查结果分散很广，并且因此使得内皮功能障碍与心血管危险因素、事件和疾病之间的关系尚不清楚，因此使得在临床上用于独特评价内皮功能和用于诊断内皮功能障碍的应用是有缺陷的并且是不可靠的。
技术实现思路
本专利技术的任务是找到一种方法，通过该方法可以非创伤性地、非接触地且简单地检查视网膜中的和视神经乳突上的神经血管耦合，并且该方法适合于临床非创伤性的使用。此外，本专利技术的另外的任务是提供一种用于执行该方法的设备。该任务针对用于检查患者的眼睛上的神经血管耦合的方法利用第一种方法来解决，在该第一方法中，在用闪烁光刺激眼底期间，利用成像方法来创建并记录眼睛的眼底的图像的图像序列，其中，从针对眼底的至少一个毛细血管区域的图像序列的图像中推导出表示毛细血管区域的毛细血管对利用闪烁光刺激做出毛细血管响应的信号，并且获知信号的绝对或按百分比计的最大变化，并且将其用作针对神经血管耦合的评价标准。此外，有利地，还从针对眼底的动脉或静脉血管的至少一个血管区段的图像序列的图像中推导出表示对刺激做出动脉或静脉血管响应的信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于检查患者的眼睛(A)上的神经血管耦合的方法，其中，/n在用闪烁光刺激眼底期间，利用成像方法创建并记录所述眼睛(A)的眼底的图像的图像序列，其中，/n从针对眼底的至少一个毛细血管区域(KGB)的图像序列的图像中推导出表示所述毛细血管区域(KGB)的毛细血管对用闪烁光刺激做出的毛细血管响应的信号，并且获知所述信号的绝对或按百分比计的最大变化，并且将所述最大变化用作针对神经血管耦合的评价标准。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 DE 102018107623.11.用于检查患者的眼睛(A)上的神经血管耦合的方法，其中，
在用闪烁光刺激眼底期间，利用成像方法创建并记录所述眼睛(A)的眼底的图像的图像序列，其中，
从针对眼底的至少一个毛细血管区域(KGB)的图像序列的图像中推导出表示所述毛细血管区域(KGB)的毛细血管对用闪烁光刺激做出的毛细血管响应的信号，并且获知所述信号的绝对或按百分比计的最大变化，并且将所述最大变化用作针对神经血管耦合的评价标准。


2.根据权利要求1所述的用于检查患者的眼睛(A)上的神经血管耦合的方法，其特征在于，
从针对眼底的动脉或静脉血管的至少一个血管区段(GA)的图像序列的图像中推导出表示对刺激做出的动脉或静脉血管响应的信号，并且获知所述信号的绝对或按百分比计的、表示针对内皮功能的评价标准的最大变化。


3.根据权利要求2所述的用于检查患者的眼睛(A)上的神经血管耦合的方法，其特征在于，
将所述毛细血管响应的绝对或按百分比计的最大变化用作针对所述动脉和/或静脉血管响应的绝对或按百分比计的最大变化的参考值，其中，计算商，所述商是针对不受神经血管耦合影响地评价血管内皮功能的评价标准。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于检查患者的眼睛(A)上的神经血管耦合的方法，其特征在于，
描述血管响应的信号是强度、血管直径、血体积量值、来自不同光谱范围的商信号(Q(t,x,y))、毛细血管的或较大的动脉或静脉血管的血流量值和血流速度值。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于检查患者的眼睛(A)上的神经血管耦合的方法，其特征在于，
所述眼睛(A)的眼底的图像的图像序列在基线阶段(BP)、其中用闪烁光刺激眼底的刺激阶段(SP)和后阶段(NP)期间记录。


6.用于检查患者的眼睛(A)上的神经血管耦合的方法，其中，
利用成像方法在基线阶段(BP)、其中用闪烁光刺激眼底的刺激阶段(SP)和后阶段(NP)期间记录所述眼睛(A)的眼底的图像的图像序列，其中，
用两种不同光谱范围的测量光照明眼底，从针对所述眼底的至少一个毛细血管区域(KGB)的图像序列的图像的强度值推导出表示所述至少一个毛细血管区域(KGB)的血管对刺激做出的毛细血管响应的商信号(Q(t,x,y))，并且从所述商信号(Q(t,x,y))和/或从所述商信号(Q(t,x,y))求平均值得到的商信号(Q(t))确定绝对或按百分比计的最大变化(Q最大)，并且将所述最大变化用作针对神经血管耦合的评价标准。


7.根据权利要求6所述的用于检查患者的眼睛(A)上的神经血管耦合的方法，其特征在于，
从针对眼底的动脉或静脉血管的至少一个血管区段(GA)的图像序列的图像推导出表示所述至少一个血管区段(GA)对刺激做出的动脉或静脉血管响应的直径信号(D(t,x,y))，并且从所述直径信号(D(t,x,y))形成经求平均值得到的直径信号(D(t))，确定所述经求平均值得到的直径信号的绝对或按百分比计的、表示针对内皮功能的评价标准的最大变化(D最大)。


8.根据权利要求7所述的用于检查患者的眼睛(A)上的神经血管耦合的方法，其特征在于，
由所述经求平均值得到的商信号(Q(t))的最大变化(Q最大)和所述经求平均值得到的直径信号(D(t))的最大变化(D最大)形成商，所述商表示不受神经血管耦合影响地评价血管内皮功能的评价标准。


9....

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔塔德·威尔塞尔，马丁·斯科尔塞茨，托马斯·里默尔，
申请(专利权)人：埃米多斯系统有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE