[發(fā)明專利]一種黃斑區(qū)脈絡(luò)膜毛細(xì)血管密度的分析算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910034984.8
• 申請日: 2019-01-15
• 公開（公告）號: CN109893102B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈梅曉;金梓;陳思思;呂帆
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州醫(yī)科大學(xué)
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02
• 代理公司: 溫州金甌專利事務(wù)所(普通合伙) 33237
• 代理人: 林益建

一種黃斑區(qū)脈絡(luò)膜毛細(xì)血管密度的分析算法，利用視網(wǎng)膜外層無血流灌注這一解剖特性，來去除脈絡(luò)膜毛細(xì)血管層的血管偽影；通過提取光學(xué)相干斷層成像技術(shù)中CC的結(jié)構(gòu)信息來消除視網(wǎng)膜RPE的遮蔽作用，并利用視網(wǎng)膜深層血管叢的血流信息來作為CC的閾值設(shè)定依據(jù)，解決了現(xiàn)有CC的毛細(xì)血管密度計算中存在的視網(wǎng)膜偽影、RPE遮蔽及閾值設(shè)定主觀化的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及光學(xué)相干斷層成像技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種黃斑區(qū)脈絡(luò)膜毛細(xì)血管密度的分析算法。

背景技術(shù)

光學(xué)相干斷層掃描血管造影術(shù)(Optical Coherence Tomography Angiography,OCTA)是一種非接觸性、掃描速度快、分辨率高的血管成像技術(shù)，其對比樣品同一成像位置多張結(jié)構(gòu)OCT的橫斷面圖像，來檢測出背向散射光上的運動差異，反映出血管中紅細(xì)胞的移動情況，從而對視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜的微血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行無創(chuàng)成像。自從OCTA問世以來，就被迅速采納并應(yīng)用于許多眼科疾病中，如新生血管性年齡相關(guān)性黃斑變性、糖尿病視網(wǎng)膜病變、黃斑毛細(xì)血管擴張和青光眼等。相較于基于造影劑的成像方法如熒光素血管造影(fluorescein angiography,FA)和吲哚青綠血管造影(indocyanine green angiography,ICGA)，OCTA具有提供深度解析的血管信息的優(yōu)勢。同時由于其不需要造影劑，因此具有無創(chuàng)性和高重復(fù)性。

現(xiàn)有OCTA商業(yè)設(shè)備中采用了不同的算法，如基于振幅信息、基于相位信息和基于復(fù)合信息等，來提取檢測組織中的血流信息，精確反映視網(wǎng)膜微血管結(jié)構(gòu)信息；但不管何種算法獲得的脈絡(luò)膜毛細(xì)血管層(choriocapillary layer，CC)的血流圖像，其仍存在以下3個問題：1)CC中不可避免地存在淺層血管投影的偽影，需要進(jìn)行矯正。2)視網(wǎng)膜RPE層富含色素，對紅外激光具有極強的吸收作用，由于RPE層厚度存在個體差異，從而造成脈絡(luò)膜結(jié)構(gòu)信號強度的個體化差異，而現(xiàn)有研究表明，結(jié)構(gòu)信號強弱與血流信號強弱呈正相關(guān)，因此在分析血流信號時有必要對結(jié)構(gòu)信號進(jìn)行矯正。3)如何客觀、科學(xué)地獲取CC中毛細(xì)血管血流的閾值。

(1)基于淺層視網(wǎng)膜血流信號分析：

北京同仁醫(yī)院魏文斌教授團(tuán)隊利用淺層視網(wǎng)膜微血管結(jié)構(gòu)信息來設(shè)置CC的毛細(xì)血管血流的閾值。首先，手工繪制黃斑區(qū)淺層視網(wǎng)膜微血管結(jié)構(gòu)的黃斑中心凹無血管區(qū)(foveal avascular zone,FAZ)；其次，利用FAZ中心將黃斑區(qū)淺層視網(wǎng)膜微血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行分區(qū)，分為中央?yún)^(qū)1mm和1-3mm的旁中央環(huán)形區(qū)；最后，計算1-3mm的旁中央環(huán)形區(qū)的平均亮度及其標(biāo)準(zhǔn)差，將平均亮度與標(biāo)準(zhǔn)差之和作為CC毛細(xì)血管血流閾值,來消除淺層視網(wǎng)膜血管投影的偽影，從而計算CC的毛細(xì)血管密度。該方法簡單明了，但是缺乏科學(xué)合理的解釋來闡述血流閾值確定的可行性以及缺乏對RPE層遮蔽作用的矯正。(來源于期刊文獻(xiàn)《Vascular Density in Retina and Choriocapillaris as Measured by OpticalCoherence Tomography Angiography》)

(2)基于組織血流信號與結(jié)構(gòu)信號比值分析：

美國俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)的David Huang教授團(tuán)隊將血流信號與B-ScanOCT結(jié)構(gòu)信號進(jìn)行疊加，并且發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)信號越強的區(qū)域，如RPE層，其血流偽影信號也越強，因此將血流信號與結(jié)構(gòu)信號的比值作為新的指標(biāo)F。只有滿足深層組織的指標(biāo)F大于其淺層組織的F時，方可認(rèn)為其為真實的血流信號，否者判斷為淺層血管的偽影(如圖1)。通過該方法，綜合利用血流信號與結(jié)構(gòu)信號，有效地去除淺層視網(wǎng)膜血管的偽影及矯正RPE層的遮蔽作用，但是由于該方法需要涉及到OCTA商業(yè)儀器的原始數(shù)據(jù)，獲取難度大，目前難以推廣；此外未涉及到CC中毛細(xì)血管血流閾值的設(shè)定，因此本方法未直接獲得CC的毛細(xì)血管密度。(來源于期刊文獻(xiàn)《Projection-resolved optical coherence tomographic angiography》)。

(3)基于組織血流信號與結(jié)構(gòu)信號綜合分析：