[发明专利]光学相干断层扫描成像中的改进分割

说明书

一种用于改进光学相干断层扫描成像中的分割的方法。所述方法包括获得成像组织的OCT图像，为所述OCT图像的至少一部分生成第一特征图像，以及基于所述OCT图像或所述第一特征图像，通过在所述OCT图像或第一特征图像上的第一方向上整合图像数据，为所述OCT图像的至少一部分生成第二特征图像。生成第三特征图像作为所述第一特征图像和所述第二特征图像的数学函数，并且基于所述第三特征图像执行所述OCT图像的层分割。

技术领域

本文中披露的实施例涉及用于改善光学相干断层扫描(OCT)成像中的分割性能的装置、系统、以及方法。

背景技术

当前的眼科屈光手术方法，比如白内障手术、角膜内镶嵌术、激光辅助原位角膜磨镶术(LASIK)和屈光性角膜切削术(PRK)，都依赖于眼生物测量数据来开立最佳屈光矫正处方。历史上，眼科手术使用超声波生物测量仪器对眼睛的部分进行成像。在一些情况下，这些生物测量仪器产生眼睛的所谓的A扫描：沿成像轴线(典型地与眼睛的光轴对准)从全部接口发出的声回波信号：与其平行，或只形成小角度。其他仪器产生所谓的B扫描，实质上是将当生物测量仪器的头部或端头沿着扫描线扫描时相继进行的A扫描的集合组装。这条扫描线典型地位于眼睛光轴的外侧。这些超声波A扫描或B扫描然后用于测量和确定生物测量数据，比如眼轴长度、眼睛的前段深度、或角膜曲率半径。

在一些手术中，使用单独的第二角膜曲率计来测量角膜的屈光特性和数据。然后将超声测量值和屈光数据组合在一个半经验公式中以便计算在随后的白内障超声乳化手术中的处方和插入的最佳人工晶状体(IOL)的特征。

近年来，基于光学相干断层扫描(OCT)原理的光学成像和生物测量仪器已经迅速取代超声波生物测量仪器。OCT是一种能够实现对人类视网膜、角膜或白内障的微米级、高分辨率、截面成像的技术。OCT技术目前已广泛应用于临床实践，目前80％-90％的IOL处方病例使用这样的OCT仪器。除了其他原因，它们的成功是由于成像的非接触性质和比超声生物计更高的精度。

眼睛的OCT图像中层边界的准确分割是将定性图像转换为可以用于诊断和手术指导的定量测量的重要步骤。分割可以手动完成，但手动过程既耗时又主观。因此，已经开发了自动层分割算法。然而，由于OT图像中的散斑和一些眼睛的复杂病理，OCT分割仍然具有挑战性。例如，由于散斑，在OCT图像中，不同类型的组织之间的连续薄边界可能表现出不连续并且厚得多。此外，在病变眼睛中，比如有高密度白内障的眼睛，晶状体内部的散射梯度会大大降低其他边缘的对比度，尤其是对于像后部晶状体(囊)与玻璃体之间的边界那样的弱对比度边缘而言。使用常规分割方法，对于这些情况中的一些情况，分割准确度降低或者准确分割是不可能的。因此，需要进一步改善分割技术。

发明内容

本文披露了用于改善OCT分割性能的技术和设备，特别是对于具有弱对比度的边缘，比如后部晶状体(囊)与玻璃体之间的边缘。这些技术和设备的实施例使用特征整合来自动最小化噪声特征以便增强真实边缘的特征。因此，改进了分割性能。

更特别地，当前披露的技术的实施例包括用于改善OCT成像中的分割的方法，其中，所述方法包括获取成像组织的OCT图像，为所述OCT图像的至少一部分生成第一特征图像，以及基于所述OCT图像或所述第一特征图像，通过在所述OCT图像或第一特征图像上的第一方向上整合图像数据，为所述OCT图像的至少一部分生成第二特征图像。生成第三特征图像作为所述第一特征图像和所述第二特征图像的数学函数，并且基于所述第三特征图像执行所述OCT图像的层分割。

下面还详细描述了被配置为执行以上概述的方法或其变型的OCT成像设备的实施例。

附图说明

图1是展示符合一些实施例的光学相干断层扫描(OCT)系统的简图。

图2是眼睛的示意图。

图3是展示了用于改进OCT成像中的分割的示例性方法的过程流程图。

图4展示了示例性OCT图像。