[發明專利]用于分析從樣本所獲得的三維數據集的方法、系統和計算機程序產品

有效

• 申請號: 200680036611.5
• 申請日: 2006-07-31
• 公開（公告）號: CN101288102A
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: E·L·布克蘭;W·J·布朗;J·A·伊扎特
• 申請（專利權）人: 拜奧普蒂根公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳;魏軍

優先權要求

本申請要求了于2005年8月1日提交的美國臨時申請號60/704,343(代理人概要號9526-5PR)的優先權益，在此將其所闡明的公開內容全部引用以供參考。

技術領域

本發明涉及成像系統并且尤其涉及光學相干性成像系統。

背景技術

光學相干性層析術(Optical?Coherence?Tomography?OCT)是用于成像到諸如組織、玻璃等樣本中的技術。OCT的新發展提高了成像速度、允許相對迅速地產生諸如三維體積之類的大圖像集。因為OCT一般是高速的、無接觸且無損的，所以它可用于在短時標內(例如最好在1.0秒以內)的動態成像，諸如果蠅心臟管的脈搏，以及可用于在長時標內(例如數天或者甚至更長)出現的成像生理變化，諸如在它獲取組織來研究或者對干涉作出響應的時間。

已知使用OCT來成像的各種方法。這種系統可以被特性化為傅立葉域OCT(Fourier?domain?OCT?FD-OCT)和時域OCT(time?domain?OCTTD-OCT)。FD-OCT通常包括掃描源(swept?source?SS)和譜域(spectraldomain?SD)，其中SD系統通常使用結合分光計的寬帶源而不是掃描激光源和光電二極管。TD系統通常依靠鏡子或參考源隨時間的移動來通過向從所成像的樣本所返回的光子提供相干性深度選通來控制成像深度。每個系統使用寬帶光源，生成用于在深度或軸方向上指示可達到分辨率的低有效相干性。

根據通常的光學低相干性反射法(Optical?Low?CoherenceReflectometry?OLCR)領域得出這些成像技術；根據光學相干性域反射法來得出時域技術，根據光頻域反射法來得出掃描源技術，并且譜域技術被稱為“光譜輻射”。

與時域系統相對比，在FD-OCT中，成像深度可以借助在所獲取的頻譜之間的傅立葉變換關系而不是物理掃描鏡的范圍來確定，由此允許從樣本的所有成像深度并發地獲取光子。特別地是，在FD-OCT中，可以使用在所采樣的頻譜元素之間的光頻間隔來控制成像深度，較窄的樣本間隔提供了較深的成像能力。

使用OCT來隨時間推移進行準確的定量測量可能是困難的，這尤其是因為難于確保在不同時間所進行的測量是取自樣本中的相同地方。

隨著FD-OCT技術的發展，可以產生真正的3D圖像，并且根據這些3D圖像產生平面半面(en-face)圖像。由Jiao等人在利用頻譜域光學相干性層析術同時獲取截面和眼底眼底圖像(Simultaneousacquistition?of?sectional?and?fundus?ophthalmic?images?withspectral-domain?optical?coherence?tomography)中論述了用于產生正面(en-face)視圖并且使深度分析的特征與在此正面視圖上所觀察的界標相關的技術(2005年1月24日/卷13，號2/OPTICS?EXPRESS445)，在此將其所闡明的公開內容全部引用以供參考。

發明內容

本發明的一些實施例提供了用于分析隨時間推移從樣本所獲得的三維數據集的方法。在第一時間從樣本獲得第一三維數據集。根據第一三維數據集創建第一半面視圖或體積亮度投影(volume?intensityprojection?VIP)圖像。在第一VIP圖像中標識并配準(register)一個或多個第一界標。在不同于第一時間的第二時間從樣本獲得第二三維數據集。根據第二三維數據集來創建第二VIP圖像。在第二VIP圖像中標識并配準一個或多個第一界標。根據在第一和第二VIP圖像中所配準的一個或多個第一界標來對準所述第一和第二VIP圖像。

在本發明的進一步實施例中，三維數據集內的一個或多個研究對象區域可以被配準到第一VIP圖像?？梢愿鶕錅实闹辽僖粋€第一界標來對準第一和第二VIP圖像來在第二三維數據集中定位在第一三維數據集中所配準的研究對象區域，以便允許比較在各自的第一和第二時間處的第一和第二三維數據集中所配準的研究對象區域。

在本發明更進一步的實施例中，可以測量第一三維數據集的所配準的研究對象區域的屬性并且可以測量第二三維數據集的所定位的研究對象區域的屬性?？梢员容^所配準及定位的研究對象區域的測量屬性以便允許比較在第一和第二時間處的研究對象區域。在本發明的某些實施例中，第一和第二三維數據集可以是光學相干性層析術(OCT)數據集。