[发明专利]一种重复扫描的OCTA毛细血管网成像方法

说明书

本发明公开了一种重复扫描的OCTA毛细血管网成像方法，包括如下步骤：(1)利用OCT系统重复两次扫描待测血管网络组织，获得OCT光谱信号；(2)利用傅里叶变换处理OCT原始信号构建组织的OCT图像复数信号；(3)利用图像相关算法分析不同OCT图像，获得同一物理位置的OCT图形信号；(4)利用差分法提取步骤(3)中两幅图像的细胞动态信息；(5)分析细胞运动误差，根据相位校正算法去除运动抖动和全局噪声产生的伪影；(6)生成最终OCTA毛细血管造影图像。本发明实现并提高了毛细血管造影信噪比和对比度，可以有效抑制图像背景噪声、增强毛细血管网络成像的清晰度。

技术领域

本发明涉及生物医学成像技术领域，尤其是一种重复扫描的OCTA毛细血管网成像方法。

背景技术

光学相干层析成像(Optical coherence tomography，OCT)是一种非侵入、无接触的快速成像方式，广泛应用于临床视网膜灌注和黄斑等眼科疾病的诊断。由于其成像快速、分辨率高的特点，也广泛应用于啮齿类动物大脑皮层毛细血管网络的探测和成像。毛细血管是保证细胞正常为人体输送养分的重要组织，同时也为各器官的新陈代谢提供出口，广泛分布于人体的动脉和静脉之间，由于数量极多常以网络形式遍布全身。但大脑中枢皮质层中小静脉和小静脉通过毛细血管连接，其直径远小于身体其他部位的毛细血管。血液灌注类疾病会引发局部细胞流速异常，因此对脑类血液灌注类疾病的诊断需要分辨大脑局部血液流动，通过判断目标区域毛细血管网络的细胞流动诊断疾病的严重等级。

1991年，由D.huang课题组提出OCT技术开始，基于迈克尔逊干涉仪的光学相干系统开始用于成像。随后，设备和技术不断发展成熟，越来越多基于OCT的功能成像技术被提出，成像速度不断提成，OCT图像分辨率和信噪比不断提高。例如第一种用于三维成像的时域OCT(TDOCT)，利用参考臂的机械运动反射光与组织后向散射光相干获得组织结构信息，成像速度大大受限于参考臂的运动速度，很快取而代之的基于光谱分析和傅里叶变换的傅里叶OCT(FDOCT)利用并行方式采集组织信息，由于不再受参考臂运动速度限制大大提高了成像速度，其中结合宽谱光源和高速点探测器成像的扫频源OCT(SSOCT)和利用线阵CCD和光栅光谱仪的谱域OCT(SDOCT)是两种主要的傅里叶OCT，利用傅里叶变换处理探测的干涉信号即可获得待测组织的结构信息和其他待测信息。

此前，利用功能性磁共振(fMRI)技术被用于血管成像，但分辨率仅达到毫米量级，远低于毛细血管成像所需分辨率。传统双光子共焦显微镜也用于血管成像，虽然可以达到微米量级，但仍不能对单个直径仅5～7um的毛细血管网络进行高分辨率成像。多普勒OCT(DOCT)广泛用于血液流速的测量，但要求探测光不能与被探测面垂直，实际情况中血管与探测光近似可看作垂直，同时，DOCT探测的血液流速灵敏度远大于微小毛细血管中血液流速，因此也不适用于对大脑中枢毛细血管网络的功能成像。光学相干断层血管造影(OCTA)是一种将血管中流动的细胞作为内在造影剂提取细胞运动相位信息的先进成像技术，具有无接触式、易操作、成本低等特点，对小毛细血管成像快速高效，在大脑血管疾病和能量分布的前沿研究中应用广泛。利用OCTA技术检测毛细血管中细胞流动有助于人们对脑中风、阿尔兹海默症、高血压颅内出血等血液灌注类疾病的致病机理和生理机理进行深入了解和认识。成像质量提高有助于疾病诊疗的临床依据不断完善，为不断精细和高效诊治初期病人贡献新方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种重复扫描的OCTA毛细血管网成像方法，实现并提高了毛细血管造影信噪比和对比度，可以有效抑制图像背景噪声、增强毛细血管网络成像的清晰度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种重复扫描的OCTA毛细血管网成像方法，包括如下步骤：

(1)利用OCT系统重复两次扫描待测血管网络组织，获得OCT光谱信号；

(2)利用傅里叶变换处理OCT原始信号构建组织的OCT图像复数信号；