專利名稱：用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及一種用于對(duì)眼睛成像的方法及裝置。更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的方法及裝置。
背景技術(shù)：
眼底成像器(fundus imager)及檢眼鏡(ophthalmoscope)的使用被很好地確立為一種用于無侵入地檢查人眼的視網(wǎng)膜以幫助檢測眼病并判斷眼病屬性的手段。此類儀器經(jīng)由眼睛的瞳孔注入光，并收集從視網(wǎng)膜反射且經(jīng)由瞳孔返回的光。這類觀察手段非常適用于檢查視網(wǎng)膜的上層，并慣常地顯示明亮的視神經(jīng)乳頭(optical nerve head ；0ΝΗ)以及向后通向ONH的血管。視網(wǎng)膜下面的層(即脈絡(luò)膜)對(duì)于這類觀察手段仍然是保持隱蔽的，這是因?yàn)榇蟛糠秩肷涔庠诘竭_(dá)脈絡(luò)膜層之前被反射或吸收。脈絡(luò)膜還被稱為黑質(zhì)膜(choroidea)或脈絡(luò)層(chOToid coat)，是一種包含眼睛的結(jié)締組織且位于視網(wǎng)膜與鞏膜之間的血管層，如圖1所示。在人體中，脈絡(luò)膜的厚度為約0.5_。脈絡(luò)膜向視網(wǎng)膜的外層提供氧及營養(yǎng)。無侵入地觀察脈絡(luò)膜可提供與多種眼病(例如脈絡(luò)膜黑素瘤及脈絡(luò)膜血管新生(choroidal neovascularisation))有關(guān)的有用且重要的信息
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明揭露一種用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的方法及裝置。在第一方面，本發(fā)明提供一種用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的方法。所述方法包括:使用入射光間接地照射眼睛的所述脈絡(luò)膜，所述入射光具有位于近紅外線區(qū)域中的波長譜；以及使用圖像傳感器收集經(jīng)由所述眼睛的所述脈絡(luò)膜及瞳孔而射出的光，以獲得所述脈絡(luò)膜的圖像。在另一方面，提供一種對(duì)脈絡(luò)膜成像的裝置。所述裝置包括照射源以及圖像傳感器。所述照射源使用入射光間接地照射眼睛的所述脈絡(luò)膜，所述入射光具有位于近紅外線區(qū)域中的波長譜。所述圖像傳感器收集經(jīng)由所述眼睛的所述脈絡(luò)膜及瞳孔而射出的所述光，以獲得所述脈絡(luò)膜的圖像。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在結(jié)合附圖閱讀以下對(duì)具體實(shí)施例的說明之后，本發(fā)明的其他方面及特征將變得明顯。


現(xiàn)在，將參照附圖僅以示例的方式描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中:圖1為眼睛的剖面?zhèn)纫晥D；圖2為鞏膜及角膜的剖面圖，其顯示根據(jù)一種實(shí)施例的典型光路；圖3為散射介質(zhì)的典型極坐標(biāo)圖，其顯示出與向后散射相比優(yōu)先選擇向前散射；圖4為眼睛及下方的周圍皮膚的正視圖，其圖示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的對(duì)脈絡(luò)膜成像的用于注入光的區(qū)域；圖5為臉的側(cè)視圖，其顯示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在眼睛下方(或朝邊緣)發(fā)射的光以及經(jīng)由瞳孔射出以對(duì)脈絡(luò)膜成像的光；圖6為經(jīng)由下眼瞼注入光以照射脈絡(luò)膜而獲得的脈絡(luò)膜的圖像；圖7是經(jīng)由下眼瞼的不同部分注入光以照射脈絡(luò)膜而獲得的脈絡(luò)膜的圖像，其中如在傳統(tǒng)眼底圖像中一樣，左上部顯現(xiàn)為被后部照射而右下部顯現(xiàn)為被前部照射；以及圖8為圖示根據(jù)一種實(shí)施例的對(duì)脈絡(luò)膜成像的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式一般地說，本發(fā)明提供一種用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的方法及裝置。以下特征可共同地或單獨(dú)地或以其任一組合包括于各種示例性實(shí)施例中。如圖8所示，本發(fā)明提供一種用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的方法。所述方法包括:使用入射光間接地照射眼睛的脈絡(luò)膜，所述入射光具有位于近紅外線區(qū)域中的波長譜(802);以及使用圖像傳感器收集經(jīng)由眼睛的脈絡(luò)膜及瞳孔而射出的光，以獲得脈絡(luò)膜的圖像(804)。間接地照射脈絡(luò)膜可通過經(jīng)鞏膜照射脈絡(luò)膜來完成。經(jīng)鞏膜照射脈絡(luò)膜可包括:經(jīng)由上眼瞼或下眼瞼經(jīng)皮膚施加入射光。間接地照射脈絡(luò)膜可包括:經(jīng)由眼睛的鞏膜傳播入射光的實(shí)質(zhì)部分，其中所述鞏膜用作波導(dǎo)以將入射光引導(dǎo)至脈絡(luò)膜。間接地照射脈絡(luò)膜可包括:使用與不同入射角相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多`個(gè)光源在圍繞眼睛的多個(gè)位置處施加入射光，從而照射脈絡(luò)膜?？煽刂平?jīng)由鞏膜傳播至眼睛的后部的入射光相對(duì)于經(jīng)由眼睛的前部附近的鞏膜傳輸?shù)娜肷涔獾谋壤?。可通過攝取脈絡(luò)膜的單個(gè)圖像或通過攝取脈絡(luò)膜的連續(xù)圖像流來獲得脈絡(luò)膜的圖像。所攝取的圖像或圖像流可包括較大脈絡(luò)膜血管的哈勒層(Haller layer)或薩特勒層(Sattler layer)的圖像?？商峁┚哂形挥诳梢姽鈪^(qū)域中的波長譜的額外光源，以用于識(shí)別具有位于近紅外線區(qū)域中的波長譜的入射光的照射區(qū)域?？烧{(diào)整入射光的大小、形狀、取向及會(huì)聚角中的至少一者，以使得來自不期望的散射的干擾最小化?？墒褂弥辽賰蓚€(gè)圖像測量血氧合水平(blood oxygenation level),所述至少兩個(gè)圖像是以位于近紅外線區(qū)域中的氧等吸收度波長(oxygen isobestic wavelength)的任一側(cè)上的不同波長獲得的。本發(fā)明還提供一種用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的裝置。所述裝置包括照射源以及圖像傳感器。所述照射源使用入射光間接地照射眼睛的脈絡(luò)膜，所述入射光具有位于近紅外線區(qū)域中的波長譜。所述圖像傳感器收集經(jīng)由眼睛的脈絡(luò)膜及瞳孔而射出的光，以獲得脈絡(luò)膜的圖像。所述照射源可包括用于經(jīng)由眼睛的鞏膜傳播入射光的實(shí)質(zhì)部分以間接地照射脈絡(luò)膜的設(shè)備。另外，所述照射源可包括用于經(jīng)由圍繞眼睛的多個(gè)位置以照射脈絡(luò)膜的設(shè)備。所述照射源還可包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)，所述一個(gè)或多個(gè)LED以近紅外線區(qū)域中的一或多個(gè)波長發(fā)光。所述照射源可為單個(gè)離散源、分布式源或是離散源的集合。所述裝置還可包括用于攝取脈絡(luò)膜的單個(gè)圖像的設(shè)備或用于攝取脈絡(luò)膜的連續(xù)圖像流的設(shè)備。所述裝置還可包括光纖，以用于傳遞具有位于近紅外線區(qū)域中的波長譜的入射光。所述裝置還可包括具有位于可見光區(qū)域中的波長譜的額外光源，所述額外光源用于識(shí)別具有位于近紅外線區(qū)域中的波長譜的入射光的照射區(qū)域。在下文中，為了進(jìn)行解釋，陳述大量細(xì)節(jié)以使得能夠徹底地理解各實(shí)施例。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)清楚，這些具體細(xì)節(jié)并非是必需的。另外，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，關(guān)于任何示例性實(shí)施例所述的特征也可包括于技術(shù)上可行的其他實(shí)施例中。如上所述，脈絡(luò)膜是脊椎動(dòng)物的眼睛中的一層，其直接位于視網(wǎng)膜外側(cè)且位于視網(wǎng)膜與鞏膜之間。脈絡(luò)膜包含血管及色素，這些血管載送營養(yǎng)至視網(wǎng)膜的外層。脈絡(luò)膜朝向眼睛的前部而與睫狀體連接，并在眼睛的后部附著至視神經(jīng)的邊緣。脈絡(luò)膜由四層組成:大血管的最外層(哈勒層)、中間大小的血管的層(薩特勒層)、毛細(xì)血管層(脈絡(luò)膜毛細(xì)血管層)以及最內(nèi)層(布魯赫膜(Bruch’s membrane))0能夠無侵入地對(duì)脈絡(luò)膜成像可提供與眼睛健康有關(guān)的大量信息，并且可作為檢測及監(jiān)測各種眼病的診斷工具。所述用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的方法包括:使用入射光間接地照射眼睛的脈絡(luò)膜，所述入射光具有位于近紅外線(near-1nfrared ;NIR)區(qū)域中的波長譜；以及使用圖像傳感器收集經(jīng)由眼睛的瞳孔而射出的光，以獲得脈絡(luò)膜的圖像。間接地照射脈絡(luò)膜可包括:通過直接地照射鞏膜或者通過經(jīng)皮膚(例如經(jīng)由眼睛周圍的皮膚)照射鞏膜而經(jīng)鞏膜(即經(jīng)由鞏膜)照射脈絡(luò)膜。已嘗試多種技術(shù)以避免使用瞳孔作為照射路徑而照射眼睛的內(nèi)部。此類技術(shù)包括經(jīng)由圍繞眼睛的白色鞏膜層照射眼睛的內(nèi)部。關(guān)于經(jīng)由鞏膜照射眼睛內(nèi)部的現(xiàn)有的嘗試包括從照射源直接照射鞏膜，所述照射源`通常為激光器或白熾光源(例如鎢絲)。由于可輕易地直接接近的鞏膜的唯一部分與瞳孔緊密相鄰，因而這限制了現(xiàn)有技術(shù)的潛力。此外，選擇白光作為照射源會(huì)使患者感到極不舒適。例如，Cohen等人在“Choroidography and Photography of the Long CiliaryNerve and Artery”(Arch Ophthalmol-1977 年 3 月第 95 卷,第 436 頁)中描述了一種成像技術(shù)，所述成像技術(shù)使用來自鶴鹵素源(tungsten halogen source)的可見白光并以照相膠片(例如Kodak TR1-X 、ASA2000)攝取圖像。燈所發(fā)出的光經(jīng)由纖維光纜被引導(dǎo)至患者，所述纖維光纜的遠(yuǎn)端壓靠在患者身上。在此種設(shè)置形式中，光通過經(jīng)皮(經(jīng)皮膚)及經(jīng)鞏膜的路徑傳遞至脈絡(luò)膜。其他現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)通過靠近眼睛使光聚焦于鞏膜上而在不接觸患者的條件下經(jīng)由鞏膜照射眼睛的內(nèi)部。此類系統(tǒng)還描述使用可見光來提供照射視網(wǎng)膜時(shí)的均勻性。照射源通常為例如氙氣燈、鹵鎢燈或金屬鹵化物燈等燈、或任何其他白熾燈、弧光燈或煤氣燈，并使用特定的光學(xué)元件來濾除用于照射的光中的紫外線成分及紅外線成分。如上所述，使用白光作為照射源不僅會(huì)使患者感到極不舒適，而且可能會(huì)以其他方式掩蓋與眼睛健康有關(guān)的信息。另一些其他現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)描述使用熒光染料，所述熒光染料被注入至患者的眼睛中以對(duì)脈絡(luò)膜成像。這些染料使血管及視神經(jīng)在所得到的圖像中顯現(xiàn)為明亮區(qū)域。然而，將熒光染料注入到患者體中不僅會(huì)引發(fā)對(duì)過敏反應(yīng)的憂慮，通常還會(huì)使患者因照射閃光感到極不舒適。然而，根據(jù)本文所述的示例性實(shí)施例，使用具有位于NIR區(qū)域中的波長譜的入射光間接地照射眼睛的脈絡(luò)膜。使用圖像傳感器收集經(jīng)由眼睛的瞳孔而射出的光，以獲得脈絡(luò)膜的圖像。例如，可使所述照射穿過形成下眼瞼的各皮膚層。在其他示例性實(shí)施例中，可經(jīng)由眼睛任一側(cè)處的皮膚及/或經(jīng)由上眼瞼提供照射。在其他示例性實(shí)施例中，可直接對(duì)鞏膜表面提供照射。無需使用熒光染料，同時(shí)通過使用人眼基本上看不見的位于NIR區(qū)域中的光而維持患者的舒適性。為防止照射光在進(jìn)入眼睛的內(nèi)部之前被過度地吸收且為使患者感到舒適，使用位于光譜的NIR區(qū)域中的光譜帶的光。舉例來說，光譜帶可位于從750nm直至IOOOnm或更長的區(qū)域中。紅外光透過皮膚、鞏膜及眼組織的透射性能隨著波長增大而提高。波長譜的上限受圖像傳感器的光譜感測屬性影響，所述圖像傳感器通常為基于硅的電荷耦合器件(Charge Coupled Device ；CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物娃(Complementary Metal OxideSilicon ；CM0S)器件，基于硅的CXD與CMOS器件兩者均具有超過IOOOnm的非常低的靈敏度。然而，以更長波長工作的圖像傳感器(例如基于InGaAs技術(shù)的圖像傳感器)的新興技術(shù)將使得能夠以更長波長成像。在初步試驗(yàn)中，以標(biāo)稱中心波長為890nm工作的發(fā)光二極管(LED)源已產(chǎn)生脈絡(luò)膜的優(yōu)質(zhì)圖像。類似地在940nm處已獲得優(yōu)質(zhì)圖像。在這兩種情形中，所用的LED提供被部分地校準(zhǔn)的光，以給出約40度的全錐發(fā)散角(full cone angle of divergence)。所用的各LED具有產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5mm的帶透鏡的封裝(lensed package)。由于光譜的NIR區(qū)域中的光基本上不可見，因而可提供光譜的可見光區(qū)域中的某些光以使操作員在 對(duì)準(zhǔn)期間查看照射點(diǎn)。可在圖像攝取之前關(guān)閉可見光，以避免不期望的干擾。在某些實(shí)施例中，可在照射源接觸或不接觸皮膚或鞏膜的條件下以及在使用或不使用撓性光導(dǎo)傳遞入射光的條件下，間接地傳遞照射光至鞏膜。一旦入射光在鞏膜內(nèi)得到重新分布并從脈絡(luò)膜的后部重新發(fā)射，經(jīng)由瞳孔射出的重定向的光便會(huì)被收集并隨后轉(zhuǎn)送至圖像傳感器處的焦點(diǎn)，脈絡(luò)膜層聚焦于該焦點(diǎn)處。如圖2所示可看出，進(jìn)入鞏膜的光被部分地散射，且隨后經(jīng)由鞏膜朝眼睛的后部被部分地引導(dǎo)，并且鞏膜用作有損耗的波導(dǎo)層以將光重新分布至與其被攝取的位置不同的區(qū)域。如圖1所示，此種波導(dǎo)屬性符合由不規(guī)則的膠原纖維構(gòu)成的鞏膜的結(jié)構(gòu)，這些不規(guī)則的膠原纖維與角膜相連并迂回到達(dá)視網(wǎng)膜的后部。鞏膜的膠原纖維的折射率為約1.45。周圍組織的折射率為約1.33。只有當(dāng)相對(duì)于局部鞏膜平面的傳播角小于極限角(limitingangle)時(shí)，在鞏膜內(nèi)沿遠(yuǎn)離鞏膜的法線的方向傳播的光才會(huì)在鞏膜內(nèi)被內(nèi)部全反射。在階躍式折射率結(jié)構(gòu)(step index structure)中，由cos< (n2/nl)給出角度,其中nl、n2為各自的折射率。然而，鞏膜更多地具有分級(jí)結(jié)構(gòu)。某一部分光在鞏膜內(nèi)傳播時(shí)還會(huì)被內(nèi)部散射，且某一部分的散射光的角度將大于極限角，這一部分光將穿過鞏膜并從后部照射脈絡(luò)膜。與在光譜的可見光區(qū)域中相比，當(dāng)在光譜的紅外線部分中使用較長波長時(shí)，鞏膜會(huì)吸收更少且散射更少。如下文所述，為將入射光引導(dǎo)至鞏膜中以使鞏膜用作波導(dǎo)，入射光或照射光的發(fā)射位置及角度變得至關(guān)重要。隨著波長從光譜的可見光區(qū)域增大至NIR區(qū)域中，鞏膜的光學(xué)屬性顯著地且單調(diào)地變化。具體而言，吸收降低且散射減少，相應(yīng)系數(shù)通常下降超過50%。此外，向前散射相對(duì)于反向散射的相對(duì)比例增大。因此，使用NIR區(qū)域中的照射光使得更多的光可進(jìn)入并穿過鞏膜，尤其是當(dāng)光路基本上靠近鞏膜的局部平面時(shí)，其中鞏膜用作波導(dǎo)或光導(dǎo)。圖2顯示根據(jù)本文所述實(shí)施例的鞏膜及角膜在被照射時(shí)的典型光路的剖面圖。圖2還顯示折射現(xiàn)象、內(nèi)部全反射現(xiàn)象、散射現(xiàn)象、以及經(jīng)由角膜射出至圖像傳感器的光路。如上所述，鞏膜為主要由白色膠原纖維制成的結(jié)締組織。如圖1所示，鞏膜在后部下方位于脈絡(luò)膜的下面，且鞏膜延續(xù)至前部，在所述前部，鞏膜在虹膜及瞳孔上方變得透明且被稱為角膜。入射在角膜的外表面上的光穿過角膜并從另一表面離開，光在角膜內(nèi)不會(huì)被截留。相比之下，直接或間接入射在鞏膜的外表面上的光會(huì)在所有方向上被散射。入射光的一部分穿過鞏膜的內(nèi)表面，而入射光的其余部分以符合鞏膜的波導(dǎo)屬性的角度被散射且因此截留在鞏膜內(nèi)。入射光的另一部分被反向散射并損失。然而，被截留的光本身將會(huì)繼續(xù)被散射。因此，入射光的一部分穿過內(nèi)表面，而其余部分仍被截留且進(jìn)一步將被部分地散射出去?？傮w效果為，整個(gè)鞏膜用作分布式二次光源或照射源，其包括遠(yuǎn)離入射光進(jìn)入時(shí)的初始點(diǎn)的位于眼睛后部的鞏膜部分。如圖3所示，NIR區(qū)域中 的散射一般不是各向同性的，而是具有特征極坐標(biāo)圖形(characteristic polar pattern),所述圖形在向前方向及向后方向上且尤其是在向前方向上具有優(yōu)選軸線。為將光最佳地發(fā)射至鞏膜波導(dǎo)中，入射光不應(yīng)以直角照射鞏膜，而是應(yīng)在照射點(diǎn)處以接近鞏膜的平面的角度照射鞏膜?？赏ㄟ^選擇適宜的位置來發(fā)射光以及通過在優(yōu)選的有限角度范圍(其通常在圍繞中心傳播軸線的±10°范圍內(nèi))內(nèi)引導(dǎo)光，以實(shí)現(xiàn)照射入射光的最佳發(fā)射角。皮膚上照射區(qū)域的大小及形狀、以及相關(guān)聯(lián)的入射光的會(huì)聚角及取向?yàn)槊}絡(luò)膜照射的決定參數(shù)?？墒惯@些幾何參數(shù)最佳化，以使得來自不期望的散射的干擾最小化，從而提高所產(chǎn)生的圖像的質(zhì)量?？赏ㄟ^例如透鏡及孔徑的適宜組合來設(shè)置所需的光束參數(shù)。使用纖維光纜作為用于照射光的方便的傳輸元件使得布設(shè)具有靈活性，且能夠用于在集合模體積(set mode volume)內(nèi)更均勻地分配模(mode)。光束的模體積(有時(shí)稱為光通量或擴(kuò)展值)是近場聚焦面積與遠(yuǎn)場立體角的乘積。當(dāng)除以波長的平方時(shí)，結(jié)果為基本幾何模的數(shù)目。在經(jīng)由鞏膜間接照射脈絡(luò)膜中，目的是最大化通過內(nèi)部散射被轉(zhuǎn)換成模的入射光的比例，所述模在鞏膜內(nèi)被迂回引導(dǎo)至眼睛的后部。如果入射光幾乎垂直于鞏膜表面，則大部分能量將經(jīng)由鞏膜直接向前散射或從鞏膜反向散射。因此，期望采用遠(yuǎn)離法線的入射角進(jìn)行照射。還期望使用被高度校準(zhǔn)的模體積，即當(dāng)角度擴(kuò)展小時(shí)，僅需允許在對(duì)準(zhǔn)方面存在某種范圍的公差。照射區(qū)域的形狀可為圓形或正方形或呈局部環(huán)形狀、或呈任何中間形狀。照射區(qū)域的大小可被限制成使鞏膜表面處的入射角基本上相似；通常，此意味著照射形狀在垂直方向上被限于大約I或2mm。然而，局部環(huán)形可大致水平地有效延伸達(dá)更多毫米。人類眼球的大小顯著地一致，且當(dāng)眼睛注視某一目標(biāo)時(shí)，照射的精確位置可使用眼睛的瞳孔作為參考點(diǎn)。在示例性實(shí)施例中，光纖具有大約5mm的核心直徑，并且首先連接至集光透鏡且其次連接至聚焦透鏡。如上所述，光纖在布設(shè)期間輕易地實(shí)現(xiàn)靈活性，且還趨向于混合光線以有助于實(shí)現(xiàn)均勻的照射水平。然而，可使用光學(xué)元件的其他組合以在形狀、大小、入射角及會(huì)聚方面精確地界定照射光束。圖4為眼睛及下方的周圍皮膚的正視圖，其圖示根據(jù)實(shí)施例用于注入光以對(duì)脈絡(luò)膜成像的區(qū)域。圖5為臉的側(cè)視圖，其顯示根據(jù)實(shí)施例的在眼睛下方(或朝邊緣)發(fā)射的光以及經(jīng)由瞳孔射出以對(duì)脈絡(luò)膜成像的光。間接地照射脈絡(luò)膜的優(yōu)點(diǎn)在于，不會(huì)從角膜或觀看晶狀體出現(xiàn)照射的反射，且不會(huì)從超出角膜的眼組織的其他區(qū)域發(fā)生反向散射。這使得無需阻止或消除顯著的角膜反射，并有利于攝取優(yōu)質(zhì)圖像。如此獲得的圖像的屬性取決于照射的幾何條件。在一種照射形式中，經(jīng)由下眼瞼注入或發(fā)射的光進(jìn)入鞏膜并表現(xiàn)為從超出視網(wǎng)膜的眼睛后部提供照射。如在圖6所示的示例中，利用此種類型的照射所獲得的圖像具有顯現(xiàn)為黑暗區(qū)域的脈絡(luò)膜血管(實(shí)際上是遮蔽了后部光源照射)，而其他脈絡(luò)膜區(qū)域由于未大大地衰減后部光源照射，因而顯現(xiàn)為明亮的。而且，ONH的黑暗顯現(xiàn)可表明由于ONH在物理上干擾鞏膜，因而在ONH后面無分布式鞏膜光照的任何部分。此外，ONH常常明顯地被明亮的環(huán)形圍繞，整個(gè)顯現(xiàn)類似于太陽的月蝕。盡管此種照射形式也以陰影形式顯示位于視網(wǎng)膜前面通往ONH的小動(dòng)脈及小靜脈，然而顯著的被遮蔽的血管為脈絡(luò)膜的非起源于ONH處的血管。在示例性實(shí)施例中，在呈現(xiàn)給更熟悉觀看明亮血管以進(jìn)行診斷的醫(yī)生之前，可將所述圖像在亮度上反轉(zhuǎn)過來，類似于查看負(fù)像(negative image)。如圖7所示，在其他照射設(shè)置形式中，具體是當(dāng)光被設(shè)置成初始地照射下眼瞼的不同部位時(shí)，圖像顯示出上述陰影特征與通常與傳統(tǒng)前部照射相關(guān)聯(lián)的反射特征二者的結(jié)合。此意味著在后一種情形中，某些光穿過眼睛前部附近的鞏膜以提供前部照射，而某些光迂回傳播至眼睛的后部以提供后部照射。經(jīng)由不同部位或部分進(jìn)行的照射與光路和鞏膜相交時(shí)的不同角度相關(guān)聯(lián)。在圖像傳感器處經(jīng)由瞳孔所收集的光不僅包含被特別關(guān)注的從脈絡(luò)膜散射的部分外，還可包含從被較少關(guān)注的各種路徑散射的各部分光。因此，原始圖像可具有差的對(duì)比率。然而，當(dāng)以電子方式攝取圖像并以數(shù)字形式存儲(chǔ)所述圖像時(shí)，可處理圖像以增強(qiáng)對(duì)比度，并強(qiáng)調(diào)圖像的期望清晰度以用于診斷目的。和依賴于照相膠片及/或底片的現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠以數(shù)字形式增強(qiáng)所獲得的圖像的對(duì)比度具有優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)初步試驗(yàn)可推知，照射角及眼睛附近發(fā)生照射的區(qū)域控制經(jīng)由鞏膜傳播至眼睛的后部的光相對(duì)于經(jīng)由眼睛的前部傳輸且隨后被反射回而經(jīng)由瞳孔射出至集光器件(collection optics)的光的比例。在某些示例性實(shí)施例中，用于對(duì)脈絡(luò)膜血管成像的方法可包括:調(diào)整經(jīng)由鞏膜傳播至眼睛的后部的入射光相對(duì)于經(jīng)由眼睛的前部傳輸?shù)娜肷涔獾谋壤？蓡为?dú)地或以視頻格式的連續(xù)流形式攝取各圖像。出于臨床目的，單個(gè)快照?qǐng)D像更有可能符合要求，其中曝光持續(xù)時(shí)間短以避免通過無意的移動(dòng)而造成眼睛模糊。這與LED照射源的使用相兼容，所述LED照射源可被輕易地驅(qū)動(dòng)以提供瞬間的照射閃光。然而，在單個(gè)圖像攝取之前，可使用視頻圖像流來引導(dǎo)操作員正確地設(shè)置照射幾何條件。在其他示例性實(shí)施例中， 可使用多個(gè)照射源來照射眼睛。例如，代替使用單個(gè)離散源，可使用分布式源或使用離散源的集合。并非通過到處移動(dòng)患者或裝置，而是或者通過利用分布式源或者通過以電子方式啟動(dòng)不同位置及角度的源直到滿足可以獲得滿意圖像的某些先決條件為止，從而可使用針對(duì)眼睛的單個(gè)物理設(shè)置并可獲得滿意的圖像。分布式源當(dāng)然可僅僅為離散源的集合。例如，典型的離散源為發(fā)光二極管(LED)，所述LED具有大小為1 X 1mm的典型發(fā)光面積，盡管所述發(fā)光面積可能會(huì)遠(yuǎn)小于此。作為另外一種選擇，可使用LED的集合來提高以閃光形式發(fā)射的總能量或形成特定的照射形狀、入射角及大小。本文所述的實(shí)施例相比于傳統(tǒng)成像技術(shù)具有至少兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)。使用光譜的NIR區(qū)域中的光(通常來自LED源)使得由于中間吸收非常少，因而能高效地接近脈絡(luò)膜層，從而使所產(chǎn)生的圖像具有更好的質(zhì)量。電子圖像傳感器的使用適合于先進(jìn)的數(shù)字光處理技術(shù)，這進(jìn)一步通過例如增強(qiáng)對(duì)比度而改善圖像。另外，無需使照射源路徑直接與患者接觸，因?yàn)橹灰拐丈涔獯┻^空氣然后照射到患者眼睛上或患者眼睛附近便足夠。此種設(shè)置形式消除了與衛(wèi)生及對(duì)材料過敏有關(guān)的憂慮。脈絡(luò)膜圖像可用于進(jìn)行初始觀察并用于比較以不同時(shí)間間隔獲得的圖像，以識(shí)別脈絡(luò)膜隨著時(shí)間發(fā)生的變化。如上所述，脈絡(luò)膜的圖像可有助于檢測眼病(例如脈絡(luò)膜黑素瘤以及脈絡(luò)膜血管新生)。另外，能夠監(jiān)測脈絡(luò)膜中生長的新血管對(duì)于跟蹤眼睛健康具有重要意義。當(dāng)前技術(shù)無法輕易地檢測某些隱伏的新血管形成病例且可容易錯(cuò)失。對(duì)脈絡(luò)膜中任何不利生長的早期檢測均可使得用反VEGF藥物進(jìn)行立即治療，并減輕由于物理破壞及泄露血管而對(duì)視網(wǎng)膜造成的損害。在實(shí)施例中，本文所述的脈絡(luò)膜成像技術(shù)還用于測量血氧合水平。在此實(shí)施例中，使用接近815nm的氧等吸收度波長的任一側(cè)上的至少兩個(gè)照射波長來攝取脈絡(luò)膜圖像?？赏瑫r(shí)地或以時(shí)序使用兩個(gè)或更多個(gè)圖像傳感器來攝取圖像。圖像中任一位置處的相對(duì)亮度指不氧合水平。舉例來說，可記錄以不同時(shí)間間隔獲得的脈絡(luò)膜圖像以識(shí)別疾病進(jìn)展情況。名稱為 “Registration Method for Multispectral Retinal Images，，的共有 PCT 申請(qǐng)CA2011/050038中描述了一種使用眼睛中血管的交叉點(diǎn)(cross-over point)及分叉點(diǎn)(bifurcation point)而對(duì)多光譜圖像執(zhí)行記錄的方法,所述PCT申請(qǐng)的內(nèi)容以引用方式全文并入本文中。名稱為“Method and System for Retinal Health Management) ” 的共有 PCT 申請(qǐng)中描述了一種通過視網(wǎng)膜健康評(píng)估及管理而量化疾病進(jìn)展情況的方法，所述PCT申請(qǐng)的內(nèi)容以引用方式全文并入本文中。本申請(qǐng)描述了一種用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的方法及裝置。根據(jù)本申請(qǐng)所述實(shí)施例的方法及裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，可對(duì)經(jīng)由瞳孔觀察到的脈絡(luò)膜的任何部位成像。照射光學(xué)器件與集光器件不同，且照射與集光并非經(jīng)由同一孔而進(jìn)行。因此，可利用均勻的照射對(duì)圍繞后極(posterior pole)的寬的區(qū)域進(jìn)行觀察或成像。與傳統(tǒng)方法相比，本文所述的方法及裝置的另一優(yōu)點(diǎn)在于，能夠直接經(jīng)由脈絡(luò)膜進(jìn)行成像。當(dāng)前基于光學(xué)相干斷層成像術(shù)(opticalcoherence tomography ；0CT)的方法似乎僅對(duì)內(nèi)層進(jìn)行觀察,而本文所述的方法及裝置有助于對(duì)較大脈絡(luò)膜血管的更深的哈勒層及薩特勒層進(jìn)行顯像。上述實(shí)施例旨在僅作為示例。在不背離僅由隨附權(quán)利要求書所界定的范圍的條件下，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可對(duì)具體實(shí)施例作出改動(dòng)、修改及變化。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的方法，所述方法包括: 使用入射光間接地照射眼睛的所述脈絡(luò)膜，所述入射光具有位于近紅外線區(qū)域中的波長譜；以及 使用圖像傳感器收集經(jīng)由所述眼睛的所述脈絡(luò)膜及瞳孔而射出的光，以獲得所述脈絡(luò)膜的圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，間接地照射所述脈絡(luò)膜包括:經(jīng)鞏膜照射所述脈絡(luò)膜。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，經(jīng)鞏膜照射所述脈絡(luò)膜包括:經(jīng)由上眼瞼或下眼瞼經(jīng)皮膚施加所述入射光。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，間接地照射所述脈絡(luò)膜包括:經(jīng)由所述眼睛的鞏膜傳播所述入射光的實(shí)質(zhì)部分，所述鞏膜用作波導(dǎo)以將所述入射光引導(dǎo)至所述脈絡(luò)膜。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，間接地照射所述脈絡(luò)膜包括:使用與不同入射角相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)光源在圍繞所述眼睛的多個(gè)位置處施加所述入射光，從而照射所述脈絡(luò)膜。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 調(diào)整所述入射光的入射角，以控制經(jīng)由鞏膜傳播至所述眼睛的后部的所述入射光相對(duì)于經(jīng)由所述眼睛的前部附近的所述鞏膜傳輸?shù)乃鋈肷涔獾谋壤?br> 7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，獲得所述脈絡(luò)膜的所述圖像包括:攝取所述脈絡(luò)膜的單個(gè)圖像或攝取所述脈絡(luò)膜的連續(xù)圖像流。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，獲得所述脈絡(luò)膜的所述圖像包括: 攝取較大脈絡(luò)膜血管的哈勒層或薩特勒層的圖像。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 提供具有位于可見光區(qū)域中的波長譜的額外光源，以用于識(shí)別具有位于所述近紅外線區(qū)域中的波長譜的所述入射光的照射區(qū)域。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 調(diào)整所述入射光的大小、形狀、取向及會(huì)聚角中的至少一者，以使得來自不期望的散射的干擾最小化。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 使用至少兩個(gè)圖像測量血氧合水平，所述至少兩個(gè)圖像是以位于所述近紅外線區(qū)域中的氧等吸收度波長的任一側(cè)上的不同波長獲得的。
12.一種用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的裝置，所述裝置包括: 照射源，其用于使用入射光間接地照射眼睛的所述脈絡(luò)膜，所述入射光具有位于近紅外線區(qū)域中的波長譜；以及 圖像傳感器，其用于收集經(jīng)由所述眼睛的所述脈絡(luò)膜及瞳孔而射出的光，以獲得所述脈絡(luò)膜的圖像。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述照射源包括經(jīng)由所述眼睛的鞏膜傳播所述入射光的實(shí)質(zhì)部分以間接地照射所述脈絡(luò)膜的設(shè)備。
14.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述照射源包括經(jīng)由圍繞所述眼睛的多個(gè)位置照射所述脈絡(luò)膜的設(shè)備。
15.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述照射源包括以所述近紅外線區(qū)域中的一個(gè)或多個(gè)波長發(fā)光的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(LED)。
16.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述照射源是單個(gè)離散源。
17.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述照射源是分布式源或是離散源的集合。
18.如權(quán)利要求12所述的裝置，還包括: 用于攝取所述脈絡(luò)膜的單個(gè)圖像的設(shè)備；或用于以所述脈絡(luò)膜的連續(xù)圖像流的形式攝取脈絡(luò)膜的圖像的設(shè)備。
19.如權(quán)利要求12所述的裝置，還包括: 光纖，其用于傳遞具有位于所述近紅外線區(qū)域中的波長譜的所述入射光。
20.如權(quán)利要求12所述的裝置，還包括: 具有位于可見光區(qū)域中的波長譜的額外光源，所述額外光源用于識(shí)別具有位于所述近紅外線區(qū)域中的波長譜的所述入 射光的照射區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于對(duì)脈絡(luò)膜成像的方法及裝置。所述方法包括使用入射光間接地照射眼睛的脈絡(luò)膜，所述入射光具有位于近紅外線區(qū)域中的波長譜；以及使用圖像傳感器收集經(jīng)由眼睛的脈絡(luò)膜及瞳孔而射出的光，以獲得脈絡(luò)膜的圖像。
文檔編號(hào)A61B3/14GK103108583SQ201180040871
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月25日
發(fā)明者艾倫·博阿特, 杰里米·勞埃德·格里賓, 戴維·亞歷山大·卡恩 申請(qǐng)人:安尼迪斯保健系統(tǒng)有限公司