眼科扫描系统和方法技术方案

本申请公开了一种眼科扫描系统和方法。一种眼科扫描系统包括第一成像模态、不同于第一成像模态的第二成像模态以及控制系统，该控制系统通过补偿第一成像模态和第二成像模态之间的光学‑机械投影差和电子‑机械投影差中的至少一个来将第一成像模态映射到第二成像模态。控制系统基于第一成像模态的扫描定位提供第二成像模态的扫描定位。

【技术实现步骤摘要】
眼科扫描系统和方法
本文的示例方面总体上涉及眼科扫描系统和方法，更具体地涉及提供共同对准(co-alignment)、目标跟踪和非线性补偿的眼科扫描系统和方法。背景检眼镜可以在同一仪器中包括多种扫描模态(scanningmodalities)。例如，检眼镜可以包括扫描激光检眼镜(SLO)模态和光学相干断层扫描(OCT)模态，以捕获眼睛视网膜的二维和三维图像。SLO和OCT模态使用指向眼睛视网膜的独立的激光束来捕获其图像。扫描重复性和定位精度取决于光束的对准。因此，光束在视网膜上的对准有助于确保扫描模态从相同定位捕获相同数据。不同扫描模态之间光束对准的任何差异都会导致扫描定位误差、扫描尺寸误差和/或扫描线性误差，从而导致图像/特征相关误差。在各种眼科扫描配置中，有多种因素影响不同扫描模态所使用的光束的对准。因此，在检眼镜内校正来自不同扫描模态的光束的对准以减少不同扫描模态之间的误差将是有用的。概述在本文的一个示例方面，一种眼科扫描系统包括第一成像模态、不同于第一成像模态的第二成像模态以及控制系统，该控制系统通过补偿第一成像模态和第二成像模态之间的光学-机械投影差和电子-机械投影差中的至少一个来将第一成像模态映射到第二成像模态。控制系统基于第一成像模态的扫描定位提供对于第二成像模态的扫描定位。在另一方面，映射第一成像模态和第二成像模态的方法包括：接收第一成像模态的扫描定位；以及通过补偿第一成像模态和第二成像模态之间的光学-机械投影差和电子-机械投影差中的至少一个，基于第一成像模态的扫描定位提供对于第二成像模态的扫描定位。下面结合附图详细描述这些和其他方面和实施例。附图说明构成本申请的一部分的所附附图示出了所描述的技术，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。图1是示意性地示出眼科扫描系统的框图。图2示意性地示出了包括第一光束成像器和第二光束成像器的眼科扫描系统的扫描和反射元件。图3是与眼科扫描系统的旋转多面镜和检流计扫描仪相关的光束组合器/分光器的示意性详细视图。图4是示出衍射误差对第一光束的外角(externalangle)相对于第二光束的外角的影响的曲线图。图5是示出当旋转多面镜的角度变化时第一光束的外角的误差的曲线图。图6示意性地示出了用于将第二成像模态映射到第一成像模态上的眼科扫描系统。图7示意性地示出了具有用于将第二成像模态映射到第一成像模态上的控制系统和软件组件的眼科扫描系统。图8是与旋转多面镜和补偿检流计扫描仪相关的光束组合器/分光器的示意性详细视图。图9是示出用于将第二光束映射到第一光束上的检流计扫描仪的机械角度校正的曲线图。图10是示出用于补偿来自第一成像模态的旋转多面镜的不均匀像素尺寸的缩放因子的曲线图。图11是示出用于补偿来自第二成像模态的检流计扫描仪的不均匀像素尺寸的缩放因子的曲线图。图12是示出提供正向和反向扫掠(sweep)的检流计的机械角上的ADC值的梯度的曲线图。图13是示出由检流计的正向和反向扫掠造成的电驱动滞后的曲线图。图14示出将第二成像模态映射到第一成像模态的示例方法。图15示出了计算设备的示例物理组件。详细描述图1是示出示例眼科扫描系统10的示意图。眼科扫描系统10包括第一成像模态12、第二成像模态14和计算设备1500。根据一个示例，包括第一成像模态12、第二成像模态14和计算设备1500的眼科扫描系统10的组件被容纳在诸如检眼镜的单个仪器的外壳18内。计算设备1500操作来控制第一成像模态12和第二成像模态14，并且具有至少一个中央处理单元1508和存储指令的系统存储器1512，该指令在由至少一个中央处理单元1508执行时使得中央处理单元1508执行本文描述的一个或更多个方法和功能。下面将在图15的描述中更详细地描述计算设备1500。在一些示例中，第一成像模态12是扫描激光检眼镜(SLO)成像模态，其使用共焦激光扫描显微镜对眼睛的视网膜进行诊断二维成像。第一成像模态12使用激光束以光栅模式(rasterpattern)扫描视网膜，以逐点照亮视网膜的连续元件。从每个视网膜点反射的光被光电倍增管捕获。光电倍增管的输出以数字格式记录和显示。以这种方式，第一成像模态12能够产生视网膜的高对比度详细图像。在一些示例中，第二成像模态14是光学相干断层扫描(OCT)成像模态，其是非侵入性(noninvasive)的，并且使用光波来获得视网膜的高分辨率横截面图像。通过分析低相干光被眼组织反向散射时的时间延迟和幅度改变来生成横截面图像。视网膜内的层可以被区分，并且视网膜厚度可以被测量，以帮助视网膜疾病和状况的早期检测和诊断，该视网膜疾病和状况包括例如青光眼(glaucoma)、年龄相关黄斑变性(AMD)和糖尿病性眼病。在一些示例中，图像被第一成像模态12和第二成像模态14顺序捕获，使得第一图像被第一成像模态12捕获，并且此后第一图像被第二成像模态14用作捕获第二图像的参考。图2是根据本文示例实施例的眼科扫描系统100的扫描和反射元件的示意图。眼科扫描系统100包括第一光束成像器102和第二光束成像器104。在一些示例中，第一光束成像器102是眼底(fundus)成像器、SLO成像器或线成像器。在一些另外的示例中，第二光束成像器104是OCT成像器或SLO成像器。眼科扫描系统100在一种配置中被示出，其中来自第一光束成像器102和第二光束成像器104的光束在被导向患者眼睛124时共享一个公共轴(例如，x轴)。在其他配置中，第一光束和第二光束(以及本文描述的组件(例如，检流计))不共享公共轴，而是可以在x轴和y轴上独立，例如，在使用单独的x扫描仪和y扫描仪的情况下。第一光束成像器102将第一类型的光束(以下称为“第一光束”)导向旋转多面镜110。旋转多面镜110在朝向光束组合器/分光器116的至少一个方向上扫描第一光束。此外，旋转多面镜110将从光束组合器/分光器116接收的反射第一光束引导回第一光束成像器102。在一些示例中，第一光束是SLO光束。第二光束成像器104将第二类型的光束(以下称为“第二光束”)导向聚焦机构112，聚焦机构112将第二光束导向检流计114。检流计114在朝向光束组合器/分光器116的至少一个方向上扫描第二光束。检流计114还通过聚焦机构112将从光束组合器/分光器116接收的反射第二光束引导回第二光束成像器104。在一些示例中，第二光束是OCT光束。光束组合器/分光器116组合分别从旋转多面镜110和检流计114接收的第一光束和第二光束，以沿着公共路径126朝向目标区域，例如患者眼睛124。公共路径126包括扫描和反射元件，例如狭缝镜(slitmirror)118、次级检流计扫描仪120和主镜(mainmirror)122。主镜122将第一光束和第二光束导向患者眼睛124。在一些示例中，次级检流计扫描仪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种眼科扫描系统，包括：/n第一成像模态；/n第二成像模态，其不同于所述第一成像模态；以及/n控制系统，其通过补偿所述第一成像模态和第二成像模态之间的光学-机械投影差和电子-机械投影差中的至少一个，将所述第一成像模态映射到所述第二成像模态，从而基于所述第一成像模态的扫描定位提供所述第二成像模态的扫描定位。/n

【技术特征摘要】
20191007 US 16/594,9851.一种眼科扫描系统，包括：
第一成像模态；
第二成像模态，其不同于所述第一成像模态；以及
控制系统，其通过补偿所述第一成像模态和第二成像模态之间的光学-机械投影差和电子-机械投影差中的至少一个，将所述第一成像模态映射到所述第二成像模态，从而基于所述第一成像模态的扫描定位提供所述第二成像模态的扫描定位。


2.根据权利要求1所述的眼科扫描系统，其中，所述第一成像模态和第二成像模态共享光路的一部分。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的眼科扫描系统，其中，所述第一成像模态是眼底成像器、SLO成像器或线成像器。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的眼科扫描系统，其中，所述第二成像模态是OCT成像器或SLO成像器。


5.根据任一前述权利要求所述的眼科扫描系统，其中，所述第一成像模态和第二成像模态的扫描定位相同或不同。


6.根据任一前述权利要求所述的眼科扫描系统，其中，所述第一成像模态和第二成像模态的扫描视场相同或不同。


7.根据任一前述权利要求所述的眼科扫描系统，其中，所述控制系统被布置成通过使用共同对准校正查找表将所述第一成像模态映射到所述第二成像模态，所述共同对准校正查找表包括从仿真模型采集的数据，所述仿真模型估计在所述第二成像模态的扫描定位处所述第一成像模态的外角相对于所述第二成像模态的外角的误差。


8.根据任一前述权利要求所述的眼科扫描系统，其中，所述控制系统被布置成控制检流计的位置，以调整所述第二成像模态的内角，使得所述第二成像模态的外角被映射到所述第一成像模态的外角上。


9.根据任一前述权利要求所述的眼科扫描系统，其中，所述控制系统被布置成利用基于位置的像素乘法器查找表来补偿所述第一成像模态和第二成像模态的不均匀像素尺寸。


10.根据权利要求9所述的眼科扫描系统，其中，不同的缩放因子分别用于补偿所述第一成像模态和第二成像模态的不均匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯里拉姆·维克拉曼西哈拉什米阿马，普拉文·阿肖克，丹尼尔·赫斯特，
申请(专利权)人：奥普托斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB