用于检查代谢自调节的设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于检查患者眼睛的视网膜血管的代谢自调节的方法和适用该方法的设备。在基线阶段(BP)、刺激阶段(SP)(在刺激阶段中通过有目的地将刺激压力引入到眼睛上而使单独的眼内的视网膜灌注压标准化地下降)和后阶段(NP)期间从视网膜记录图像的视频序列，从这些图像可以推导出地得到描述局部血管灌注情况的信号，从这些信号例如根据血管直径信号(D(t,x,y))推导出并记录代谢性血管反应以用于检查大的视网膜血管的血管反应，并且例如根据光谱归一化的商信号推导出并记录代谢性血管反应以用于检查毛细血管。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检查代谢自调节的设备和方法
本专利技术涉及一种设备和方法，利用所述设备和方法可以通过在患者的眼睛内人为引入刺激压力SD来检查视网膜血管系统的代谢自调节。因此，该设备和方法作为功能检查适用于对视网膜供血障碍的构成原因的诊断，适用于过程变化观察和治疗效果监测，但是尤其适用于对青光眼和其他的视网膜供血障碍的预防性诊断。
技术介绍
自调节被理解为具有不同功能和动力学的不同的自调节机制。代谢自调节应被理解为，当视网膜的代谢不再足以提供氧和营养物或受到干扰时，视网膜血管对缺乏状况做出的反应。当视网膜的视网膜灌注压rPP下降时尤其是这种情况。在此情况中，自调节的任务是通过使视网膜血管扩张来补偿该压降。不同的科学结果和技术建议都使用用于测量血液流量或血液速度或用于识别毛细管闭塞的方法(荧光血管造影、OCT血管造影)。但是迄今为止已知的成像系统只能显示形态损伤，而不能显示功能障碍。因此，当前的形态成像的现有技术具有明显的缺点，并且在下面将不应被进一步考虑。用于基于血管直径来检查功能性的自调节机制的方法在文献中已有描述。基于血管直径测量的代谢自调节检查在Nagel等人的论文(Nagel，E.；；Vilser,W.：“Autoregulativebehaviorofretinalarteriesandveinsduringchangesofperfusionpressure:aclinicalstudy(在灌注压力变化期间视网膜动和静脉的自调节行为：临床研究)”。Graefe'sArchClinExpOphthalmol(2004)242:第13-17页)中有所描述。该论文描述了最接近根据本专利技术的解决方案。经由根据Ulrich的Suction-Cup(吸盘)法将眼内压力IOP人为提高到恒定值。然后将为此所需的刺激压力SD(吸盘中的负SD值)在刺激时间段T(例如90s)内保持恒定，然后泄压到零。使用Imedos公司的视网膜血管分析仪(RetinalVesselAnalyzer)沿着所选定的血管区段逐血管段地在三个阶段的总时间内测量所选定的大视网膜动脉的和静脉的血管直径。在第一阶段(基线阶段BP)中，不受IOP或rPP变化的影响地，即在没有刺激(激励)的情况下检查大视网膜血管的直径。在第二阶段(刺激阶段SP)中，视网膜灌注压rPP下降或将眼内压力IOP以预定的变化眼内压力值dlOPs进行快速提高，并且在刺激期间段T内保持恒定。在第三阶段(后阶段NP)中，将dlOPs快速泄压到零。将在血管区段上经求平均得到的血管直径关于整个时间记录为血管直径信号D(t,x,y)。血管直径信号D(t,x,y)指示了在患者介质中在SP和NP阶段中的明显的描述了代谢自调节的血管反应。基线阶段BP用于获知参考值，以百分比将血管反应根据该参考值进行归一化。上述现有技术的主要缺点是不能检查毛细管的代谢血管反应。由于必须假定动脉血管的和静脉血管的以及毛细血管的血管区域具有不同的血管反应并且大部分物质交换发生在毛细血管中，因此对于毛细管代谢自调节的认知特别重要，至少对于整个代谢自调节的总体理解和临床分类是必不可少的。在前述现有技术中描述的检查的其他缺点在于选择根据Ulrich的吸盘法。在将吸盘安置到眼睛上时，此方法已经以不受控制的方式升高了IOP，由于抽吸压力而在患者的眼睛上造成瘀伤，虽然患者可以忍受，但是不舒服。抽吸作用此外还使得眼球变形，并过早地已经导致象散现象，这在测量血管反应时会导致测量误差。此外，血管反应分散非常强烈。主要原因是眼压描记效应以及所使用的在抽吸压力与眼内压力dIOP的变化之间的不确定关系，该不确定的关系是从许多不同的眼睛作为平均的关联获知并且在吸盘法中用于计算IOP值以用于检查。附加的眼压计测量表明，与根据Ulrich的装置OODG在dIOP和抽吸压力之间的校准关系存在大的不确定性相比，使得眼压描记效应可忽略不计。
技术实现思路
本专利技术的任务是找到一种方法，利用该方法在检查大血管的血管反应的同时可以检查毛细管代谢的血管反应。此外，应有利地明显改进检查结果的可重复性和单独的结论值。有利地，应使检查对于患者更加舒适。本专利技术的任务还在于，提供一种适合于执行该方法的设备。本专利技术的实质在于，在对大的视网膜血管的血管直径进行测量的同时通过光谱归一化的商信号或其他描述毛细管的局部信号(诸如运动中的血细胞密度(也被称为毛细管密度)、毛细管流量或毛细现象的速度或其血浆或血细胞运动)来检测毛细血管，并且因此记录毛细血管的血管反应。作为用于检查自调节的临床结论的如通过上述方法所涉及的主要不确定性和误差来源，已认识到，针对由检查而引起的灌注压rPP降低，忽视眼球外的视网膜静脉压RVP地仅考虑静息眼内压力IOP0作为初始值。对于本专利技术关键的是，必须排除眼球外的提高的视网膜静脉压RVP对血管反应和自调节的检查的影响，或者说相对于当前的单独的视网膜灌注压rPP对检查进行标准化。有利地，通过直接测量IOP或针对所涉及的眼睛单独地获知IOP与SD之间的关联使得IOP与刺激压力SD之间的关联的强烈的分散性受到明显的限制。因此，用精确地单独获知的关系代替了在上述现有技术中使用的经由许多眼睛所确定的IOP和SD之间的平均的且强烈分散的关联。视网膜灌注压rPP从视网膜动脉压rPa与眼球内存在的视网膜静脉压rPv的差计算出。眼球内存在的视网膜静脉压rPv在健康的眼睛中通常相应于正常的眼内压力IOP(等于静息眼内压力IOP0)。于是，IOP0大于眼外的视网膜静脉压RVP。在此情况中，可以在乳突(视神经头)上看到所谓的自发性静脉塌陷。如下地计算视网膜灌注压rPP：rPP＝rPa-rPv，当IOP0>RVP，则rPv＝IOP并且rPP＝rPa–IOP如果不存在静脉塌陷，则表明RVP大于IOP0，并且RVP根据以下公式确定视网膜灌注压rPP：rPP＝rPa-rPv，当RVP>IOP0，则rPv＝RVP并且rPP＝rPa-RVP因此，只有当IOP0大于眼外的视网膜静脉压力RVP时，视网膜灌注压rPP才由眼睛的IOP0确定。但是，在由疾病引起的情况中，尤其是在青光眼情况中，RVP通常高于IOP0，并且因此RVP确定了视网膜灌注压rPP，如从给出的公式可见。基于这些认识，在视网膜灌注压rPP经标准化降低期间检查代谢自调节，该代谢自调节与实际的rPP有关并且出发点在于使自发性静脉塌陷得到确认的IOP值。如果在IOP没有提高的情况下已确认出自发性静脉塌陷，则将初始IOP值(其在压力施予器不对眼睛施予压力时是静息眼内压力值IOP0)以预定的变化眼内压力值dIOPS进行升高直至刺激眼内压力值IOPS。于是，视网膜刺激灌注压rPPs在刺激阶段SP期间为：(在IOP0>RVP时)rPPs＝rPP-dlOPs＝rPa-IOP0-dlOPs(公式1)在这些条件下也执行现有技术的检查。根据本专利技术，在考虑到眼球外的视网膜静脉压提高超过IOP0即RVP>IOP0的情况下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于检查患者眼睛(A)的视网膜血管的代谢自调节的设备，所述设备包含：作用到所述眼睛(A)上的用于产生和施予刺激压力的单元(1)和成像单元(2)，其特征在于，/n所述成像单元(2)是具有数字图像传感器的经修改的视网膜相机，所述经修改的视网膜相机从视网膜生成出图像的视频序列，所述图像分别配属有两个颜色通道，并且存在用于形成光谱归一化的商信号的单元(10)，所述用于形成光谱归一化的商信号的单元从颜色通道的强度信号推导出商信号(Q(t,x,y))，从所述商信号能够推断出血管反应进而推断出视网膜血管的毛细管的代谢自调节，或者所述成像单元(2)基于激光扫描技术或光学相干断层摄影从视网膜生成出图像的视频序列，从所述图像能够推导出信号，以用于描述毛细管的和/或大血管的局部血管直径、局部血液速度、局部血液流量或局部毛细管密度，/n存在眼压计(3)，以便测量眼睛(A)内的眼内压力(IOP)，所述眼内压力依赖于由所述用于产生和施予刺激压力的单元(1)所施予的刺激压力(SD)地变化，并且所述用于产生和施予刺激压力的单元(1)包含用于测量所述刺激压力(SD)的传感器，以便能够将刺激压力值(SD)分别配属于测得的眼内压力值(IOP)和所述视频序列的每个图像。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180329 DE 102018107621.51.用于检查患者眼睛(A)的视网膜血管的代谢自调节的设备，所述设备包含：作用到所述眼睛(A)上的用于产生和施予刺激压力的单元(1)和成像单元(2)，其特征在于，
所述成像单元(2)是具有数字图像传感器的经修改的视网膜相机，所述经修改的视网膜相机从视网膜生成出图像的视频序列，所述图像分别配属有两个颜色通道，并且存在用于形成光谱归一化的商信号的单元(10)，所述用于形成光谱归一化的商信号的单元从颜色通道的强度信号推导出商信号(Q(t,x,y))，从所述商信号能够推断出血管反应进而推断出视网膜血管的毛细管的代谢自调节，或者所述成像单元(2)基于激光扫描技术或光学相干断层摄影从视网膜生成出图像的视频序列，从所述图像能够推导出信号，以用于描述毛细管的和/或大血管的局部血管直径、局部血液速度、局部血液流量或局部毛细管密度，
存在眼压计(3)，以便测量眼睛(A)内的眼内压力(IOP)，所述眼内压力依赖于由所述用于产生和施予刺激压力的单元(1)所施予的刺激压力(SD)地变化，并且所述用于产生和施予刺激压力的单元(1)包含用于测量所述刺激压力(SD)的传感器，以便能够将刺激压力值(SD)分别配属于测得的眼内压力值(IOP)和所述视频序列的每个图像。


2.根据权利要求1所述的用于检查患者眼睛(A)的视网膜血管的代谢自调节的设备，其特征在于，所述用于产生和施予刺激压力的单元(1)包含有压力施予器(1.1)，所述压力施予器能够在患者头部上相对于眼睛(A)位置固定地在角膜外并且在所述成像单元(2)的光路外无压力地面式贴靠到眼睛(A)上。


3.根据权利要求1所述的用于检查患者眼(A)的视网膜血管的代谢自调节的设备，其特征在于，所述成像单元(2)是光谱修改的视网膜相机，所述视网膜相机在其照明光束路径中具有双波段带通滤波器，所述双波段带通滤波器具有红光中的光谱范围和绿光中的光谱范围。


4.用于检查患者眼睛(A)的视网膜血管的代谢自调节的方法，其中，在不影响眼睛(A)的基线阶段(BP)期间、刺激阶段(SP)期间和不影响所述眼睛(A)的后阶段(NP)期间记录图像的视频序列，其中，在所述刺激阶段中通过施加作用到眼睛(A)上的刺激压力(...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔塔德·威尔塞尔，贝内迪克特·克劳斯，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