[发明专利]使用多普勒光学相干层析成像进行血液流量测量的方法和系统有效

专利信息
申请号: 200880018565.5 申请日: 2008-04-10
公开(公告)号: CN101720205A 公开(公告)日: 2010-06-02
发明(设计)人: D·黄;王义民 申请(专利权)人: 南加利福尼亚大学
主分类号: A61B8/00 分类号: A61B8/00
代理公司: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 代理人: 秦晨
地址: 美国加*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 使用 多普勒 光学 相干 层析 成像 进行 血液 流量 测量 方法 系统
【说明书】:

联邦资助研究和开发声明

发明至少部分是在国家卫生研究所(NIH拨款R01 EY0 13516和P30 EY03040)的拨款支持下进行的。政府在本发明中 具有一定的权利。

相关申请的交叉引用

本申请要求下美国临时申请的优先权:于2007年4月 10日提交的题为“METHOD FOR TOTAL RETINAL BLOOD FLOW MEASUREMENT”的临时申请号60/910,871;于2007年9月 25日提交的题为“TOTAL RETINAL BLOOD FLOW MEASUREMENT BY CIRCUMPAPILLARY FOURIER DOMAIN DOPPLER OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY”的临时申请 号60/975,114;以及于2008年3月12日提交的题为“METHOD FOR TOTAL RETINAL BLOOD FLOW MEASUREMENT”的临时申请号 61/035,871。本文要求所述美国临时申请的根据35 USC§119(e)的权 益。上述优先权申请通过引用结合到本文中

技术领域

本发明涉及光学相干层析成像领域。更特别地,本发明 涉及用于使用多普勒光学相干层析成像来测量视网膜及其它身体部 分中的血液流量的方法和系统。

背景技术

在诸如医学诊断和医疗进展监视等应用中非常需要能 够提供活体内的身体部分的准确、非侵入式、且定量的结构和血液流 量测量的工具。在这方面,光学相干层析成像(OCT)已被视为提供 此类能力的有前途的技术。

光学相干层析成像[1]是近来开发的一种能够提供高分 辨率的横截面成像并一般在视网膜疾病[2~4]和青光眼[5、6]的诊断和 管理中使用的技术。除获得形态学图像之外,OCT还可以检测提供关 于流量和运动[7~9]信息的反射光的多普勒频移。多位研究者已经研 究了使用OCT[10~14]的血液流量和流体力学的可视化。傅立叶域 OCT的可用性允许测量多普勒频移,但此信息单独地只与沿扫描射束 方向的血液流量相关联。在多普勒频移中未直接反映沿垂直于扫描射 束的方向的血液运动。因此,为了测量体积流量,还必须知道扫描射 束与血液流动方向之间的入射角。此信息不能从单个横截面OCT图 像获得,因此,到目前为止不可能通过多普勒OCT来进行体积流量 测量。

因此,还需要能够克服现有技术中的问题以提供活体血 液流量的实际、高效、快速、灵敏、非侵入式且准确的测量。

发明内容

因此,本发明的一个目的是提供一种用于以可以实时地 执行的非侵入式方式测量和/或监视血液流量的基于光学层析成像的 方法。

本发明的另一目的是提供能够通过实时的光学相干层 析成像来非侵入式地测量对象(subject)体内的血液流量的系统和装 置。

执行并分析能够使多普勒角从在扫描中获得的多普勒 频移数据中解耦的多普勒傅立叶光学相干层析成像扫描的方法的发 明已满足达到本发明的这些及其它目的,结合优选实施方案(单独或 结合使用)的以下详细说明,本发明的这些及其它目的将变得更加显 而易见。

更具体地说,在一个方面,本发明提供一种用于使用多 普勒光学相干层析成像来测量对象的预定区域中的活体内血液流量 的方法。根据本发明的实施方案的方法一般包括步骤(1)用具有至 少两个平面的扫描图案来扫描所述区域,所述平面与所述区域内的血 管交叉;(2)分析所获得的OCT数据以确定每个血管与入射扫描射 束之间的多普勒频移和角度;以及(3)使用射束的多普勒频移和入 射角(即多普勒角)来确定体积血液流动率(flow rate)。

所述扫描图案优选地是同心圆、平行线、或圆弧。也可 以使用其它扫描图案,只要该图案具有能够提供两个多普勒扫描图像 的规则几何结构、允许将等式公式化以计算每个血管的多普勒角即 可。

在另一方面,本发明还提供用于通过利用依照本发明的 实施方案的基于多普勒傅里叶光学相干层析成像的血液流量测量方 法来测量和/或监视可表示疾病状况的对象体内的局部血液流量的方 法和系统。

还提供了用于执行本发明的方法的计算机系统和计算 机可读介质。

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