[发明专利]处理光学相干断层成像扫描

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理光学相干断层成像(OCT)扫描的方法以及相关联的设备。

背景技术

临床需要对II度烧伤(partial thickness burn)的深度进行快速评估。浅度烧伤易于通过眼睛进行临床诊断，并用药膏和敷料进行治疗。深度烧伤也易于通过眼睛进行临床诊断，并利用手术切除和皮肤移植进行治疗。然而，烧伤已经部分地渗入真皮的II度烧伤难以通过眼睛评估，通常导致对浅层烧伤进行不必要的切除和皮肤移植(过度治疗)，或者相反地，用药膏等治疗深度烧伤的失败，导致在用皮肤移植来妥善处理深层烧伤之前高代价的延误。

为了解决这个问题，已经提出了各种方法来无创地测量烧伤深度。一种这样的方法是激光多普勒成像(LDI)，例如由德文郡(Devon)Axminster的Moor Instrument(http://gb.moor.co.uk/)上销售的，其通过将激光束引导向皮肤、收集反射光、并利用多普勒效应检测血液的运动来检测皮肤中是否存在血液流动。然而，这种技术是很缓慢并且不是很准确，并没有被医生广泛采用。

一些研究人员已经调查了使用光学相干断层成像(OCT)来评估烧伤的可能性。OCT是一种高分辨率成像技术，其提供包括皮肤在内的上皮组织的深度解析皮下图像。

大多数研究已经公开了从偏振敏感OCT(PS-OCT)图像得到烧伤深度的方法(参见例如，Burns，2004Sep；30(6):511-7，“Collagen denaturation can be quantified in burned human skin using polarization-sensitive optical coherence tomography(可以使用偏振敏感光学相干断层成像来量化烧伤的人体皮肤中的胶原蛋白变性)”；J Bio Opt.2004Jan-Feb；9(1):207-12.“Determination of burn depth by polarization-sensitive optical coherence tomography.(通过偏振敏感光学相干断层成像来测定烧伤深度)”Srinivas SM 1，de Boer JF，Park H，Keikhanzadeh K，Huang HE，Zhang J，Jung WQ，Chen Z，Nelson JS；J Biomed Opt.2001Oct；6(4):474-9.“In vivo burn depth determination by high-speed fiber-based polarization sensitive optical coherence tomography.(通过高速光纤偏振光学相干断层成像的体内烧伤深度测定)”Park BH1,Saxer C,Srinivas SM,Nelson JS,de Boer JF；J Biomed Opt.2012Jun；17(6):066012.doi:10.1117/1.JBO.17.6.066012.“In vivo imaging of human burn injuries with polarization-sensitive optical coherence tomography.(利用偏振光学相干断层成像的人体烧伤的体内成像)”，Kim KH1,Pierce MC,Maguluri G,Park BH,Yoon SJ,Lydon M,Sheridan R,de Boer JF)。

在这样的系统中，OCT系统获得在一个或两个正交平面中偏振的OCT图像。原理在于，作为皮肤组织的关键组分且强双折射的胶原蛋白被烧伤损坏或“变性”，导致双折射的损失，可以根据PS-OCT图像测量该损失。实际上，由于极化敏感光学器件昂贵且难以装配和维护，所以难以制造PS-OCT系统，因此还没有这样的装置被商业化。