[發明專利]基于Schwalbe線的眼前房角參數自動測量方法

無效

• 申請號: 201410138890.2
• 申請日: 2014-04-08
• 公開（公告）號: CN103971348A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 武薇;陸曉娟;王夢蕾;范影樂
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06T5/20
• 分類號: G06T5/20;G06T5/00;G06T7/00;A61B3/117
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于圖像處理領域，涉及一種基于Schwalbe線的眼前房角開放程度相關評估參數自動測量方法。

背景技術

青光眼是世界范圍內致盲的主要原因，大致可以分為開角型和閉角型兩大類。房角閉合是原發性閉角型青光眼的發病機制。據估計，到2020年全世界將有2100萬閉角型青光眼患者，其中有1000萬為中國患者。其病理為，周邊虹膜與小梁網相接觸或與小梁網產生永久性粘連，房水外流受阻，引起眼壓升高。因此，臨床中前房角開放(或閉合)程度的評價非常重要，現有的觀測手段包括房角鏡和超聲生物顯微鏡等。其中房角鏡對操作者的要求很高，需要經過專門的專科醫生訓練。而超聲顯微鏡需要眼部浸在水浴中進行檢查，其方法不僅耗時，且會給受檢者帶來不適。OCT成像具有非接觸、對操作者專業技能要求不高等優點，因此是一種更適合檢查前房角的成像方式。頻域OCT(FD-OCT)技術在成像速度與靈敏度上具有明顯的優勢，能夠在短時的成像時間內得到高清晰圖像，且圖像受眼動誤差影響較小。其中Schwalbe線在高質量的圖像中是一個始終可見的解剖結構，因此被用來作為高分辨率OCT圖像中測量房角開放距離的解剖標志。現有的針對FD-OCT圖像前房角測量方法主要分為手動和半自動測量兩種，其中手動測量的精度完全由操作者的經驗決定，而半自動測量的基礎是對房角部分的準確分割，需要人工調節圖像對比度和分割閾值，并手動輸入鞏膜突位置再計算房角開放程度相關評估參數。而專門針對房角參數(基于Schwalbe線的房角開放距離(AOD_SL)、從Schwalbe線向小梁網方向延伸200μm和550μm處的房角開放距離(AOD_SL200和AOD_SL550)、從Schwalbe線向小梁網方向延伸500μm和700μm的小梁虹膜空間面積(TISA_SL500和TISA_SL700)、從Schwalbe線開始的房角隱窩面積(ARA_SL)、以及Schwalbe線下虹膜厚度(IT)(如圖1所示))自動測量的研究很少。因此，如何能夠在使用范圍更廣的前房角FD-OCT圖像中實現基于Schwalbe線的眼前房角開放程度相關參數的自動測量具有較高的研究意義與實用價值。

發明內容

本發明考慮到傳統方法手動、半自動和自動測量具有如下問題：(1)對前房角評估的傳統方法，均基于鞏膜突(scleral spur)獲得相關參數，但是在前房角OCT圖像中大約只有70%左右的鞏膜突能夠被辨識；(2)已有的Schwalbe線自動檢測方法，是利用其位于角膜下邊緣彈力膜終止端突起點后方這一解剖特性，只有該突起較為明顯時才能準確檢測到Schwalbe線，但是在一些成像中該突起結構并不明顯，且該方法僅適用于高清OCT成像，不具有普適性；(3)以Schwalbe線為基準點所測量的房角相關參數僅限于房角開放距離，較為單一。因此，提出了一種基于Schwalbe線的眼前房角開放程度相關評估參數自動測量方法，能夠快速且準確的自動測量前房角各相關參數。

本發明基于Schwalbe線的眼前房角開放程度相關評估參數自動測量方法，包括以下步驟：

步驟（1）對獲得的前房角OCT圖像通過配準后進行幀平均操作。

步驟（2）對幀平均圖像進行增強和圖像分割操作。

步驟（3）根據前房角結構特性，對分割后的圖像和原始圖像的梯度圖分別做邊緣粗檢測和細檢測。其中在檢測到角膜前邊緣的基礎上對圖像進行折射校正，而后再檢測出虹膜前邊緣、角膜后邊緣以及角膜后彈力膜前邊緣。

步驟（4）利用角膜后彈力膜的形狀和灰度特征對Schwalbe線的檢測區間做出限定，并在該區間內進一步檢測得到準確的Schwalbe線位置。

步驟（5）結合所檢測到的Schwalbe線位置、角膜后邊緣和虹膜前邊緣位置計算最終的前房角結構測量參數。

本發明具有的特點為：

1、對于圖像分辨率與解剖細節可辨識度低的圖像具有較高的自動檢測正確率，檢測效果普遍優于傳統的手動和半自動測量方法。

2、本發明充分考慮了前房角OCT圖像結構特性，自動測量結果性能穩定，不易受成像等外界環境變化的影響，同時自動檢測速度更快。

附圖說明

圖1為基于Schwalbe線的房角開放程度評估參數的測量；圖1(a)為Schwalbe線;圖1(b)和圖1(c)分別為評估參數示意圖；