[發(fā)明專利]一種眼前節(jié)形態(tài)分析方法

有效

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• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108814544B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設計）人: 趙鵬;王雪喬;孟慶賓;張雪峰;王元;張錕;李朋勃;齊岳
• 申請（專利權）人: 天津市索維電子技術有限公司
• 主分類號: A61B3/117
• 分類號: A61B3/117;A61B3/14
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 韓奎勇

本發(fā)明涉及一種眼前節(jié)形態(tài)分析方法，該方法采用的數(shù)據采集系統(tǒng)包括監(jiān)視模塊，分光模塊，接目鏡，光學相干層析模塊及計算機，對人眼進行二維振鏡非接觸式光學掃描，采集眼前節(jié)三維數(shù)據塊，該方法包括內容有：采集眼前節(jié)三維數(shù)據塊，將數(shù)據圖像進行邊緣提取，粗略對準，精細對準，擬合，重采樣，斜率計算，最終得到眼前節(jié)組織形態(tài)分析結果，包括眼前節(jié)斷層圖像，角膜前表面地形圖，角膜后表面地形圖，角膜厚度圖，晶體前表面地形圖，晶體后表面地形圖，晶體厚度圖，角膜三維圖像，房角三維圖像，虹膜三維圖像，晶體三維圖像。本發(fā)明降低了算法復雜程度，保證了測量精度，為非侵入方式，無刺激，易于被患者接受。

技術領域

本發(fā)明屬于眼科醫(yī)療設備技術領域，涉及的是一種眼前節(jié)形態(tài)分析方法。

背景技術

醫(yī)學眼解剖概念范疇中，眼前節(jié)包括角膜至晶狀體的眼組織部分。近年來眼前節(jié)患病率呈逐年上升趨勢，對角膜情況的檢查顯得尤為重要，同時晶體病變情況在對青光眼、白內障以及屈光視力問題的診斷中，也是重要的參考依據。

傳統(tǒng)眼前節(jié)影像技術一般可以觀察角膜至晶體前表面范圍內的眼前節(jié)情況，無法覆蓋到全部晶體區(qū)域。在眼前節(jié)形態(tài)分析方面，基于Pacido盤原理的角膜地形圖是目前應用最為廣泛的技術之一。該技術在臨床使用中容易受到光線或淚液的影響，使得測量結果不準確，同時該技術只能獲取角膜前表面形態(tài)數(shù)據，無法滿足對于整個眼前節(jié)的評估。

另一種較為常見的是基于Scheimpflug照相機技術的剖面成像儀器，如OCULUS公司生產的pentacam眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)。該技術利用光學成像原理對眼剖面成像，可以得到角膜至晶體范圍內的二維照片，再經三維重建得到眼前節(jié)整體數(shù)據。這種儀器存在光學畸變相差，需要進行非常復雜的圖像矯正，為了獲得三維數(shù)據采用超高速的面陣CCD，價格非常昂貴。同時，照明光源采用藍光(475nm)，對人眼形成非常大的刺激，患者體驗不好，也無法獲得放松狀態(tài)下眼前節(jié)的形態(tài)。

光學相干層析(OCT)技術發(fā)展迅速，以其快速、非侵入等優(yōu)點廣泛用于醫(yī)療研究當中。在專利CN106963337中，提出了一種實現(xiàn)大景深眼前節(jié)分析系統(tǒng)。該技術采用離軸掃描振鏡，掃描振鏡沿旋轉軸旋轉將入射光以不同反射角度射出，光束旋轉角度為a，旋轉軸與入射光軸在x掃描方向上的偏移量為t，由于掃描振鏡的旋轉角度較小，根據小角度弧長公式，因掃描振鏡在不同角度而形成的光程差b可以近似認為b＝at，即在任意掃描位置，入射光在樣品臂所走過的光程都不同于相鄰掃描位置處所走過的光程，且入射光光程隨掃描振鏡旋轉角度改變，呈單調性。因此，對樣品進行采樣時，離軸掃描振鏡在相鄰的掃描點引入近似固定的光程差，產生時域多普勒效應，即沿x方向加入了一個調制頻率。將采集數(shù)據在復數(shù)域中進行解調，可以消除在實數(shù)域做傅里葉變換形成的偽像。高分辨率光譜儀設計光譜分辨率大于或等于25皮米，對應相干長度大于14毫米，對角膜前表面到晶體后表面范圍內的結構同時成像。該系統(tǒng)只能進行影像觀察，不能定量分析眼前節(jié)形態(tài)參數(shù)。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種眼前節(jié)形態(tài)分析方法。

本發(fā)明解決其技術問題是采取以下技術方案實現(xiàn)的：

一種眼前節(jié)形態(tài)分析方法，該方法采用的數(shù)據采集系統(tǒng)包括監(jiān)視模塊，分光模塊，接目鏡，光學相干層析模塊及計算機，對人眼進行二維振鏡非接觸式光學掃描，采集眼前節(jié)三維數(shù)據塊，該方法包括步驟如下：

(1)選擇掃描模式，掃描模式采用旋轉式掃描，所使用的二維振鏡驅動信號為：兩方向均采用鋸齒波驅動，并且保證時序上的一一對應，通過改變驅動信號幅度，使振鏡掃描步長保持一定比例，即可實現(xiàn)以不同角度的直線掃描，計算旋轉式掃描的掃描線角度間隔對應的驅動信號比例，完成掃描；

(2)數(shù)據采集，光學相干斷層掃描在每個掃描點上一次得到深度方向的Z個數(shù)據點，二維掃描決定了掃描點數(shù)為X*Y個，最終得到的采樣數(shù)據點總數(shù)為X*Y*Z個，監(jiān)視模塊同步采集幀同步圖像，使用閾值分割的方法提取虹膜邊緣和瞳孔邊緣，得到位置反饋信息以及瞳孔直徑和白對白直徑；