[發明專利]光學相干斷層掃描成像中的改進分割

有效

• 申請號: 201880077302.5
• 申請日: 2018-11-26
• 公開（公告）號: CN111417334B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 任虎剛
• 申請（專利權）人: 愛爾康公司
• 主分類號: A61B3/10
• 分類號: A61B3/10;G06T7/11
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 高文靜

一種用于改進光學相干斷層掃描成像中的分割的方法。所述方法包括獲得成像組織的OCT圖像，為所述OCT圖像的至少一部分生成第一特征圖像，以及基于所述OCT圖像或所述第一特征圖像，通過在所述OCT圖像或第一特征圖像上的第一方向上整合圖像數據，為所述OCT圖像的至少一部分生成第二特征圖像。生成第三特征圖像作為所述第一特征圖像和所述第二特征圖像的數學函數，并且基于所述第三特征圖像執行所述OCT圖像的層分割。

技術領域

本文中披露的實施例涉及用于改善光學相干斷層掃描(OCT)成像中的分割性能的裝置、系統、以及方法。

背景技術

當前的眼科屈光手術方法，比如白內障手術、角膜內鑲嵌術、激光輔助原位角膜磨鑲術(LASIK)和屈光性角膜切削術(PRK)，都依賴于眼生物測量數據來開立最佳屈光矯正處方。歷史上，眼科手術使用超聲波生物測量儀器對眼睛的部分進行成像。在一些情況下，這些生物測量儀器產生眼睛的所謂的A掃描：沿成像軸線(典型地與眼睛的光軸對準)從全部接口發出的聲回波信號：與其平行，或只形成小角度。其他儀器產生所謂的B掃描，實質上是將當生物測量儀器的頭部或端頭沿著掃描線掃描時相繼進行的A掃描的集合組裝。這條掃描線典型地位于眼睛光軸的外側。這些超聲波A掃描或B掃描然后用于測量和確定生物測量數據，比如眼軸長度、眼睛的前段深度、或角膜曲率半徑。

在一些手術中，使用單獨的第二角膜曲率計來測量角膜的屈光特性和數據。然后將超聲測量值和屈光數據組合在一個半經驗公式中以便計算在隨后的白內障超聲乳化手術中的處方和插入的最佳人工晶狀體(IOL)的特征。

近年來，基于光學相干斷層掃描(OCT)原理的光學成像和生物測量儀器已經迅速取代超聲波生物測量儀器。OCT是一種能夠實現對人類視網膜、角膜或白內障的微米級、高分辨率、截面成像的技術。OCT技術目前已廣泛應用于臨床實踐，目前80％-90％的IOL處方病例使用這樣的OCT儀器。除了其他原因，它們的成功是由于成像的非接觸性質和比超聲生物計更高的精度。

眼睛的OCT圖像中層邊界的準確分割是將定性圖像轉換為可以用于診斷和手術指導的定量測量的重要步驟。分割可以手動完成，但手動過程既耗時又主觀。因此，已經開發了自動層分割算法。然而，由于OT圖像中的散斑和一些眼睛的復雜病理，OCT分割仍然具有挑戰性。例如，由于散斑，在OCT圖像中，不同類型的組織之間的連續薄邊界可能表現出不連續并且厚得多。此外，在病變眼睛中，比如有高密度白內障的眼睛，晶狀體內部的散射梯度會大大降低其他邊緣的對比度，尤其是對于像后部晶狀體(囊)與玻璃體之間的邊界那樣的弱對比度邊緣而言。使用常規分割方法，對于這些情況中的一些情況，分割準確度降低或者準確分割是不可能的。因此，需要進一步改善分割技術。

發明內容

本文披露了用于改善OCT分割性能的技術和設備，特別是對于具有弱對比度的邊緣，比如后部晶狀體(囊)與玻璃體之間的邊緣。這些技術和設備的實施例使用特征整合來自動最小化噪聲特征以便增強真實邊緣的特征。因此，改進了分割性能。

更特別地，當前披露的技術的實施例包括用于改善OCT成像中的分割的方法，其中，所述方法包括獲取成像組織的OCT圖像，為所述OCT圖像的至少一部分生成第一特征圖像，以及基于所述OCT圖像或所述第一特征圖像，通過在所述OCT圖像或第一特征圖像上的第一方向上整合圖像數據，為所述OCT圖像的至少一部分生成第二特征圖像。生成第三特征圖像作為所述第一特征圖像和所述第二特征圖像的數學函數，并且基于所述第三特征圖像執行所述OCT圖像的層分割。

下面還詳細描述了被配置為執行以上概述的方法或其變型的OCT成像設備的實施例。

附圖說明

圖1是展示符合一些實施例的光學相干斷層掃描(OCT)系統的簡圖。

圖2是眼睛的示意圖。

圖3是展示了用于改進OCT成像中的分割的示例性方法的過程流程圖。

圖4展示了示例性OCT圖像。