[发明专利]体内结构和流动成像

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2006年9月26日提交的临时申请60/826,998和2007 年3月30日提交的临时申请60/909,242的优先权。除了那些与本说 明书不一致的部分(如果有的话)，这些临时申请的公开内容在此被 整体地并入本文。

技术领域

本发明的实施例一般地涉及生物医学成像的领域，具体地涉及与 光学相干断层造影和光学血管造影成像相关联的方法、设备和系统。

背景技术

体内生物组织和脉管系统的三维映射由于生物组织的高度散射和 吸收性质而成为挑战性的事情。当前的一些方法具有较慢的扫描速度， 使得体内三维成像变得很困难。其它一些具有较快扫描速度的技术由 于它们不能在不产生重叠图像的情况下深度地扫描生物组织因而还存 在缺陷，这些技术要求使用创伤性步骤来扫描感兴趣的组织。例如， 在某些情况下，颅骨必须被去除或被充分地变薄以便扫描大脑深处的 脉管系统。此外，旨在更深成像的技术一般不能提供对具有移动物质 (例如，血流)的组织的深度成像。因此，用于对结构和/或组织移动 比如血流进行有效成像的方法具有相当大的临床重要性

附图说明

通过以下的详细描述并结合附图，会容易理解本发明的实施例。 在附图的各图中是通过举例而不是通过限制来说明本发明的实施例。

图1示意性说明了利用现有技术方法成像的眼睛的前面部分的图 像；

图2示意性说明了利用现有技术方法成像的眼睛的前面部分的图 像；

图3A和3B说明了利用依据现有技术方法的成像方法的结构图像；

图3C和3D说明了利用依据本发明的不同实施例的成像方法的结 构图像；

图4说明了依据本发明的不同实施例的成像设备；

图5说明了依据本发明的不同实施例的三维数据立方体/体积；

图6说明了依据本发明的不同实施例的体内成像方法的一个实施 例；

图7说明了依据本发明的不同实施例的体内成像方法的另一个实 施例；

图8说明了依据本发明的不同实施例的体内图像；

图9说明了依据本发明的不同实施例的体内图像；

图10说明了依据本发明的不同实施例的体内成像方法的另一个实 施例；

图11说明了依据本发明的不同实施例的体内成像方法的另一个实 施例；

图12A说明了利用依据本发明的不同实施例的成像方法所获取的 鼠脑的B扫描；图12B说明了由零延迟线分成两个相等空间的图12A 的成像结果，结构信息在底部区域而流动信息在顶部区域；图12C说 明了图12B在顶部区域与底部区域折叠并且合并(fuse)以产生包括 鼠脑的结构信息和流动信息在内的血管造影图像时的图像；

图13A说明了扫描的鼠脑体积内的脑血管流的2D x-y投影视图， 图13B说明了图13A的鼠脑的完整3D视图；

图14A和14B说明了利用依据本发明的不同实施例的方法成像的 鼠脑分别在右颈动脉被阻塞之前和之后的血液灌注的投影视图；图14C 说明了皮肤剥开后的鼠脑，图14D说明了颅骨去除后的鼠脑以便与所 成像的结果对比；

图15A和15B说明了所获取的两个3D数据立方体作为依据本发明 的不同实施例的成像方法的结果；

图16A和16B说明了利用依据本发明的不同实施例的仿体 (phantom)的实验结果；图16A示出了当毛细管中的流矢量到光轴上 的投影是朝着探测束入射方向时的成像结果，图16B示出了相同的结 果但毛细管中的流动被反向；

图17(画面A、B、C和D)说明了依据本发明的不同实施例通过 对含有完好无损的头盖骨的鼠脑内部的光学血管造影成像而获取的微 血管流图；图17A提供了直接强度x-y投影图，其中可能无法推断出 定向流动信息；图17B提供了通过将代表投影到指向入射束方向的光 轴上的速度矢量的流动图像与背向入射束方向的流动图像合并而获取 的双向流动投影图；图17C提供了3D体积渲染的双向流动图像以及微 结构图像(如图所示以三个侧面为边界)，其可以用来推断3D空间中 的流动方向，其中图17D给出了坐标定义；

图18说明了依据本发明的不同实施例的用于定向流动映射的数字 方法；