[發明專利]自動杯盤比測量系統

無效

• 申請號: 200880129221.1
• 申請日: 2008-05-14
• 公開（公告）號: CN102112044A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 劉江;李久偉;達蒙·王文克;李輝奇;王鐵銀
• 申請（專利權）人: 科學;技術與研究機構;新加坡保健服務集團;新加坡國立大學
• 主分類號: A61B3/12
• 分類號: A61B3/12
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

技術領域

本發明涉及一種系統，該系統具有自動測量一只眼睛的視盤杯(在此稱為視杯)和視盤各自直徑的比值的方法和儀器。這就是，眼睛的“杯盤比”(cup-disc-ratio，CDR)。這項檢測可用于青光眼的診斷或分析。

背景技術

青光眼是失明的主要原因，其特征是視神經持續損失軸突。根據世界衛生組織關于失明的全球數據庫，全球范圍內青光眼有510萬，占估算失明人數3800萬的約13.4％。隨著世界人口快速老齡化，青光眼發病率將會上升，導致醫療保健費用增加和經濟負擔。青光眼是不治之癥，因為對視神經軸突的傷害是永久性的，且目前不能康復。然而，早期檢測，可將青光眼視神經病變的發展顯著減緩甚至停止。因此，大規模篩查對于阻止青光眼損傷進一步發展是至關重要的。然而，沒有找到理想的以社區為基礎的篩查測試。這樣的測試對于診斷和治療目的都是有益的。青光眼視神經損傷在臨床診斷視力喪失之前，所以借助醫學影像技術的青光眼視神經損傷早期檢測可以幫助眼科醫師鑒定、監視和發現治療病人的新方法，并減緩癥狀進度。這種檢測理想情況下應該不依賴臨床醫生、快捷、無創，并有很高的專一性(specificity)。

青光眼的典型特點是視神經頭特定的反常外觀：視盤凹陷，視神經視網膜盤沿損失，典型的被認為是杯盤比(optic?disc?cup?to?disc?ratio，CDR)增大。圖1顯示的是10年的時間內視杯的增大和CDR的增加。圖1(a)顯示的是一個正常眼睛，圖1(b)顯示的是10年后的同樣的眼睛。圖1(a)中中心亮區域就是視杯，而清晰可辨的橢圓就是視盤。如圖1(b)所示，視杯逐漸擴大，填充了視盤的大部分。CDR被認為是檢測病人出現青光眼以及青光眼視神經病變程度的一個重要指標。在目前臨床實踐中，CDR由眼科醫生人工測量，由于觀察者自身經驗和訓練的不同，測量是主觀的。對人力的依賴限制了CDR在大規模篩查部署中的使用。

目前對青光眼診斷有三種主要的醫學影像方法：視網膜眼底成像(retinal?fundus?photography)，光學相干層析成像技術(opticalcoherence?tomography，OCT)和海德堡視網膜斷層掃描(heidelbergretinal?tomography，HRT)。

視網膜眼底成像是利用一個眼底照相機來捕捉視網膜眼底的圖像，包括視盤，并且是目前觀察和診斷眼疾所采用的標準化方法。照相機是基于單眼間接眼底鏡檢查的理論。

OCT是一種干涉、非侵入性光學層析成像技術。由于其橫斷面成像能力，OCT能夠實現亞微米級分辨率。HRT是為了后段3D圖像的獲取和分析而設計的共焦點激光掃描系統。HRT能夠定量評估眼睛結構形貌和精確的后續形貌變化。然而，OCT和HRT系統具有許多缺點。首先，它們昂貴，且與基于眼底成像的系統相比，需要更多專業經驗來操作。OCT對于青光眼診斷的效率被技術上有限的穿透深度和全彩數據的缺少所限制。通過OCT獲得的圖像質量也依賴操作者的技術，并會因媒介不透明度的存在而降低。由OCT獲得的一些參數可能被視盤頭附近的結構變形而影響。用于青光眼應用的變形分析軟件沒有完全開發出來，用來將眼睛和視網膜疾病與青光眼進行比對的年齡、性別、種族特異的規范數據也很少。對于HRT，雖然測試只需要幾秒，但是結果對病人的移動非常敏感，包括眼部和頭部運動，以及眨眼，這些會干擾激光路徑，損害獲得圖像的質量。

在嘗試使用視網膜眼底成像時，研究者將努力集中在視盤的自動分割。然而，對于視杯檢測的研究工作就很少，因為視杯與血管和周圍組織交織(interweavement)。