专利名称：用于超高灵敏光学微血管显影术之设备及方法
用于超高灵敏光学微血管显影术之设备及方法
政府利益
本发明为在政府支援下依据美国国家卫生研究院授予之授权/合约第 R01HL093140号、第R01EB009682号及第R01DC010201号进行。政府具有本发明中之特定权利。
相关申请案交互参照
本申请案主张2010年2月8日申请之题为「Method and Apparatus for Ultrahigh Sensitive Optical Microangiography」之美国临时专利申请案第 61/302，409号的优先权，该申请案之全部揭示内容特此以全文引用的方式并入本文中。
本申请案与以下申请案有关于2009年5月4日申请之题为「Method and Apparatus for Quantitative Imaging of Blood Perfusion in Living Tissue」之美国临时专利申请案第61/175，229号，及于2007年9月18日申请之题为「In Vivo Structural and Flow Imaging」之公开案第W02008/039660号，所述案之全部揭示内容特此以全文引用的方式并入本文中。技术领域
本文中之具体实例为关于成像领域，且更具体言之，为关于用于超高灵敏光学微血管显影术之方法及设备。
背景技术：
对活组织中之血流之评估提供用于病理性病症之诊断、治疗及/或管理之重要资讯。举例而言，对皮肤(cutaneous或skin)微循环之评估可提供关于皮肤学中之病理性病症(诸如，皮肤癌、葡萄酒色斑治疗、糖尿病及整形外科)之重要资讯。类似地，在眼科学中之若干病理性病症(诸如，年龄相关之黄斑变性、糖尿病性视网膜病变及青光眼)之诊断、治疗及管理中，对人眼之视网膜及脉络膜内的眼睛灌流(ocular perfusion)之评估为重要的。 因此，需要可非侵入性地成像于活体内之三维(3D)微血管网路之临床及技术工具。
已开发若干技术来满足此需要。然而，当前技术遭受使得当前技术不适合进行人类之活体内成像的各种不足，诸如对血流之低灵敏度、解析度不足以提供有用深度资讯，及 /或较长的资料撷取时间。
图1说明根据本发明之各种具体实例之成像设备的功能方块图2说明根据各种具体实例之3D资料集之实例；
图3说明根据各种具体实例的用于X-扫描器及y_扫描器之驱动信号的实例；
图4说明根据各种具体实例的用于X-扫描器及y_扫描器之驱动信号的另一实例；
图5A至图5C展示藉由根据各种具体实例之超高灵敏光学微血管显影术(UHS-OMAG)系统取得的人类真皮内之毛细管的影像(A)傅立叶场光学相干断层摄影术 (FDOCT)结构影像；(B)UHS-OMAG流动影像；及(C)来自图5B之UHS-OMAG影像的相位解析光学都卜勒断层摄影术(PRODT)横截面流动影像；
图至图5E展示藉由先前光学微血管显影术(OMAG)系统取得的人类真皮内之毛细管的影像，以用于与图5A至图5C中之影像相比较(D)傅立叶场光学相干断层摄影术 (FDOCT)结构影像；(E)OMAG流动影像；及(F)来自图5E之OMAG影像的相位解析光学都卜勒断层摄影术(PRODT)横截面流动影像；
图6A为根据各种具体实例之流动假体之B-扫描结构影像，且图6B为对应的 UHS-OMAG流动影像；
图7A为根据各种具体实例的藉由UHS-OMAG评估之自流动假体获得的速度影像；
图7B为根据各种具体实例的跨越如图7A中之水平线展示之位置处的毛细管之速度资料的曲线图7C及图7D分别为根据各种具体实例的藉由对相同假体之PRODT成像获得的图 7A及图7B之对应结果；
图8A为人类皮肤之血管系统的示意图8B为展示扫描区域之手掌的像片；
图8C为根据各种具体实例的血管之三维(3D)再现OMAG影像以及3D结构；
图8D为根据各种具体实例的经成像之血管之横截面图9A至图9D分别展示根据各种具体实例的自以下各者获得的不同皮肤深度处的微循环网路之UHS-OMAG详细投影视图(Α)400 μ m至450 μ m(接近地表示毛细管真皮);(B) 450μπι至 650μπι ;(C)650ym 至 780μπι (接近地表示网状真皮);及(D)780 μ m 至 IlOOym (下皮之部分)；
图10展示根据各种具体实例之UHS-OMAG系统的示意图1lA至图1lB展示根据各种具体实例的靠近黄斑区朝向视神经头的眼后段之活体内UHS-OMAG成像(A)展示形态特征的对微结构之OMAG B-扫描，及(B)对应的OMAG血流影像；
图1lC至图1lD展示根据各种具体实例的自靠近黄斑区之 3X3mm2区域之一个 3D扫描获得的在(C)视网膜及(D)脉络膜内的血流分布之投影图；及
图12A至图12F展示根据各种具体实例的在图1lB中注释之陆标深度处的视网膜(图12A至图12C)及脉络膜(图12D至图12F)内的开放性血管的深度解析之影像(A) Rl-RPE 上方超过 425 μ m ; (B) R2-RPE 上方 300 μ m 与 425 μ m 之间；(C) R3-RPE 上方 50 μ m 与 300 μ m 之间;(D)Cl-RPE 下方 O 至 70 μ m 之间；(E)C2_RPE 下方 70 μ m 至 200 μ m 之间； 及(F) C3-RPE下方超过200 μ m。
具体实施方式
为藉由结合随附图式之以下详细描述，将容易理解具体实例。在随附图式之诸图中借助于实例而非限制性地说明具体实例。
在以下详细描述中，参看形成其一部分之随附图式，且在随附图式中，借助于说明来展示可加以实践之具体实例。应理解，可利用其他具体实例，且可在不偏离范畴之情况下作出结构或逻辑改变。因此，以下详细描述不应以限制性意义来理解，且具体实例之范畴藉由附加申请专利范围及其均等物来界定。
可以可有助于理解具体实例之方式将各种操作描述为依次之多个分离的操作；然而，描述之次序不应被解释为暗示此等操作为次序相依的。
描述可能使用基于透视之描述，诸如上/下、后/前及顶/底。此等描述仅用以促进论述且不意欲限制所揭示之具体实例之应用。
可能使用术语「耦合」及「连接」以及其衍生词。应理解，此等术语并不意欲为彼此同义的。具体言之，在特定具体实例中，「连接」可用以指示两个或两个以上元件彼此直接实体接触或电接触。「耦合」可意谓两个或两个以上元件直接实体接触或电接触。然而， 「耦合」亦可意谓两个或两个以上元件彼此不直接接触，但仍彼此协作或互动。
为达成描述之目的，ΓΑ/BJ形式或「A及/或B」形式之用语意谓(A)、(B)或(A及 B)。为达成描述之目的，「A、B及C中之至少一者」形式之用语意谓(A)、(B)、(C)、(A及B)、 (A及C)、(B及C)或(A、B及C)。为达成描述之目的，「(A)B」形式之用语意谓(B)或(AB)， 亦即，A为任选元件。
描述可能使用各自可指代相同或不同具体实例中之一或多者的术语「具体实例」 或「多个具体实例」。此外，如关于具体实例使用之术语「包含」、「包括」、「具有」及其类似者为同义的，且大体上意欲作为「开放式」术语(例如，术语「包括」应被解译为「包括但不限于」，术语「具有」应被解译为「具有至少一」，术语「包括」应被解译为「包括但不限于」等O
关于本文中之任何复数及/或单数术语之使用，熟习此项技术者可在上下文及/ 或应用适当时自复数转译成单数及/或自单数转译成复数。为清晰起见，本文中可能明确地阐述各种单数/复数排列。
在各种具体实例中，提供用于超高灵敏光学微血管显影术(UHS-OMAG)之方法、设备及系统。在例示性具体实 例中，一计算装置可具有所述所揭示之设备及/或系统之一或多个组件，且可用以执行如本文中所揭示之一或多个方法。
本文中之具体实例提供一种提供高灵敏度与相对较低之资料撷取时间之 UHS-OMAG系统。OMAG为一种成像仪器治疗，其为基于光学相干断层摄影术(OCT)之变化。 该成像为基于由移动粒子散射之光信号。自一移动粒子背向散射之光可载运一拍频，该拍频可用以区别来自移动元素之散射信号与来自静态元素之散射信号。因此，OMAG可用以成像粒子之流动，诸如血流。
该UHS-OMAG系统之各种具体实例可包括一光源、一样品臂、一参考臂及一侦测臂。图1中所说明之具体实例为UHS-OMAG设备100之例示性具体实例，UHS-OMAG设备100 适合于进行超高灵敏2-D及3-D流动成像。所说明之UHS-OMAG设备100可包括此项技术中已知之一些特征，除了有助于理解本发明之具体实例的特征之外，本文中可能未更详细地解释所述已知特征。
如所说明，UHS-OMAG设备100可包括光源10。光源10可包含适合于该目的之任何光源包括(但不限于)宽频带光源或可调谐雷射源。合适之宽频带光源10可包括超萤光发光二极体(superluminescent diode)。在一具体实例中，光源10包含一超萤光发光二极体，该超萤光发光二极体具有一为1310奈米(nm)之中心波长及一为65nm之半高宽频宽。在各种具体实例中，光源10可为具有一或多个较长/较短波长之光源，此情形可允许进行较深层成像。在各种其他具体实例中，光源10可包含一可调谐雷射源，诸如扫掠雷射源(swept laser source)。
UHS-OMAG设备100可包括光学器件11，以将来自光源10之光耦合至系统中。设备100可包括光束分光器12,光束分光器12用于将来自光学器件11之光分裂成以下两个光束提供至参考臂14之第一光束，及提供至样品臂16之第二光束。在各种具体实例中， 光学器件11可包括(但不限于)适合于该目的之各种透镜或光纤组件。光束分光器12可包含一 2 X2单模纤维耦合器或适合于该目的之任何纤维耦合器。
参考臂14可经组态以将来自由光源10提供之光的一参考光提供至侦测臂30(下文更完全地论述)，以用于结合来自样品18的背向散射光产生一光谱干涉图。参考臂14可包括光学器件20及用于反射来自光源10之光的镜面22以用于提供该参考光。光学器件 20可包括(但不限于)适合于该目的之各种透镜。
镜面22可为固定的或可为调变的。调变可能均等于侦测臂30处之所侦测信号之频率调变。已观测到，可藉由参考臂14中之调变镜面22以恒定都卜勒频率调变光谱干涉信号(干涉图)。可接着藉由在调变频率下解调变经调变信号而复原光谱干涉信号。可使用任何合适方法来达成解调变，包括(例如)数位或光学解调变方法。光谱干涉信号之调变及解调变可有利地改良信号对杂讯比，从而导致结构、流动及血管显影成像的改良之影像品质。
样品臂16可经组态以借助于光学器件24、扫描器26及光学器件28将来自光源10 之光提供至样品18。光·学器件24可用以将来自光束分光器12之光稱合至扫描器26。光学器件24可包括各种光学透镜,例如光学准直仪。扫描器26可包括用于在χ-y方向上扫描样品28之一对x-y电流计扫描器。光学器件28可包含用于将光自扫描器26递送至样品18上的适当光学器件。在各种具体实例中，扫描器26亦可接收来自样品18之背向散射光。虽然提供至样品18之光之特性可能取决于特定应用，但在一些具体实例中，横向成像解析度可能为大约16微米(μπι)(藉由接物镜判定)，该接物镜将光聚焦至样品18上，其中样品18上之光功率为大约I毫瓦(mW)。
可将自参考臂14返回之光与自样品臂16返回之光(亦即，光谱信号)重新组合并将重新组合之光耦合至光束分光器12以用于引入至侦测臂30。如所说明，侦测臂30包含一光谱仪34，光谱仪34包括各种光学器件36中之一或多者，各种光学器件36包括(但不限于)一或多个准直仪、一或多个绕射/透射光栅及一或多个透镜(未说明)。在例示性具体实例中，光学器件36可包括30毫米(mm)焦距准直仪、1200线/mm绕射光栅，及具有150mm 焦距之消色差聚焦透镜。在各种具体实例中，光谱仪34可具有(例如)为O. 055nm的设计之光谱解析度，从而导致在空气中大约6. 4mm之光学范围，其中正频率空间为3. 2mm且负频率空间为3. 2_。此等参数为例示性的且可根据本发明之具体实例以多种方式进行修改。
在使用宽频带光源之具体实例中，光谱仪34可包括诸如线性侦测器38之侦测器， 线性侦测器38经组态以侦测光谱干涉信号。线性侦测器38可包括线扫描相机及区域扫描相机中之一或多者。例示性的合适线性侦测器38可为电荷耦合装置(CCD)。
然而，在光源10包含可调谐雷射而非宽频带光源之具体实例中，UHS-OMAG设备 100可包括一扩散放大器，该扩散放大器可包含一或多个单一元素侦测器而非光谱仪34。 举例而言，可使用一或多个双平衡光电二极体侦测器。
在各种具体实例中，参考臂14、样品臂16及侦测臂30可包括偏光控制器(未说明)。偏光控制器可经组态以微调UHS-OMAG设备100中之光的偏振状态。虽然在本发明之范畴内之UHS-OMAG设备可包括更多或更少个偏光控制器，但在参考臂14、样品臂16及侦测臂30中分别包括偏光控制器可有利地使在线性侦测器38 (或另一合适侦测器)处之光谱干涉条纹对比度最大化。
在各种具体实例中，UHS-OMAG设备100可包括用于一或多个目的之一或多个使用者介面40，该一或多个目的包括控制线性侦测器38及扫描器26、使用演算法计算资料、显示影像、输入资料，及/或输出资料等等。
如上文所注，UHS-OMAG设备100可经组态以藉由在x、y及λ (ζ)方向上用取样光扫描样品18以获得一 3-D光谱干涉图资料集来建置一 3-D资料卷集。
在各种具体实例中，扫描器26可包括一 X-扫描器及一 y-扫描器。在复合扫描期间，X-扫描器可沿着快速扫描轴执行至少一,决速扫描，且I—扫描器可沿着慢速扫描轴执行至少一慢速扫描。快速扫描轴可正交于慢速扫描轴(亦即，快速扫描轴与慢速扫描轴可界定一 x-y平面)。快速扫描在本文中亦可被称作B-扫描，且快速扫描轴亦可被称作X-轴、横向轴及/或B-扫描轴。类似地，慢速扫描在本文中亦可被称作C-扫描，且慢速扫描轴亦可被称作I—轴、俯仰轴及/或C-扫描轴。可在快速扫描时间间隔内执行每一快速扫描，且可在慢速扫描时间间隔内执行每一慢速扫描，其中慢速扫描时间间隔与快速扫描时间间隔之至少两倍一般长。在一些具体实例中，扫描器可同时执行该一或多个快速扫描与该一或多个慢速扫描。在此等具体实例中，可在一个慢速扫描期间执行多个快速扫描。
在每一 B-扫描(快速扫描)中，可能存在数目N个A-扫描。可在正交于X-轴与 y-轴两者之Z-轴上执行A-扫描。每一 A-扫描可包括提供Z-轴上之成像深度资讯的数目K个像素(亦即，资料点)。类似地，一 C-扫描(慢速扫描)可包括数目M个B-扫描。在各种具体实例中 ，数目N、K及M可至少为二。因此，在一复合扫描期间，可产生三维(3D)资料集。该3D资料集可表示为复合函数I (Xi, Yj, zk),其中i = 1，2,. . . N, j=l, 2,. . .，Μ,且k =I,2,. ..,K0在各种具体实例中，可藉由纯量函数A(Xi，yj，zk)来表示该3D资料集之量值部分，其中 VpZk) = A(xh yjf Zk)exp(ixp)。
图2展示根据各种具体实例之3D资料集200之实例。资料集200包括一个C-扫描202。C-扫描202包括数目M个B-扫描204。每一 B-扫描204包括数目N个A-扫描 206。每一 A-扫描206包括数目K个像素208 (亦即，资料点208)。
在各种具体实例中，可对3D资料集应用成像演算法以产生至少一影像。可在慢速扫描轴(亦即，y_轴)上应用成像演算法。在一些具体实例中，成像演算法可分离样品之移动分量与结构分量。影像可为全范围结构影像及/或分离的结构/流动影像。在一些具体实例中，影像可为血流影像，诸如眼睛之毛细管及/或视网膜中之血流的影像。
在本发明中，参考由本发明申请者开发的且描述于2007年9月18日申请之题为 「In Vivo Structural and Flow Imaging」的公开案第W02008/039660号的先前OMAG方法， 该公开案之全部揭示内容特此以引用的方式并入本文中。与先前OMAG方法相比较，本文中之具体实例提供较高之灵敏度及较低之资料撷取时间。在一些具体实例中，与先前OMAG方法相比较，B-扫描中之A-扫描之数目N可减小，而C-扫描中之B-扫描之数目M可增加。 另外，成像演算法为在慢速轴(亦即，C-扫描轴、俯仰轴)上应用，而非如先前OMAG方法中在快速轴(亦即，B-扫描轴、横向轴)上应用。此情形提供了对影像之移动分量之较高灵敏度 (亦即，可成像较缓慢的速度)，同时提供了较低之资料撷取时间。高资料撷取时间可能不适合于活体内使用，此是因为受试者之非自主移动为不可避免的。此外，本文中提供不同于先前OMAG方法之额外成像演算法，虽然在一些具体实例中亦可使用用于先前OMAG方法中之成像演算法。
在先前OMAG方法中，通常在B扫描图框(在快速扫描轴上获得的)中应用高通滤波，以使静态散射体与移动散射体之光学散射信号隔离。可侦测之流动速度V因此藉由邻近A扫描之间的时间间距八扒来判定，亦即^=入/211八^其中λ为光源之中心波长，且η 为样品之折射率。若红血球以小于或等于200 μ m/s之速度V (亦即，V < 200 μ m/s)沿着探测光束方向移动，则系统将需要至少约1. 5毫秒之时间间距AtA (亦即，AtA> 1.5毫秒)(假定λ = 840nm且n=l. 35)来对移动之血球取样。此时间间距转译成约643次A-扫描/秒之扫描速度。因此，获取组织体积之3D毛细管流动影像之总成像时间将长得不可接受。在探测光束实质上垂直于喷流(blow flow)，诸如当成像人眼之后段时，使得由OMAG系统探测之有效血流非常缓慢(此是因为都卜勒角接近90度)之条件下，该问题进一步加重。
然而，在本发明中，对慢速轴应用演算法。因此，可侦测之流动信号为藉由邻近的 B扫描之间的时间间距AtB来判定。在一例示性具体实例中，B图框速率可为300Hz (参见下文之实例一)，因此Λ tB可为约3. 3毫秒。在此状况下，可侦测 之流动将为约140 μ m/s, 而系统扫描速度(亦即，A-扫描速率)不受限制。因此，用以获取组织体积之3D毛细管流动影像之总成像时间将显著减少。
在各种具体实例中，可藉由UHS-OMAG系统侦测之最快流动可由系统成像速度来判定。在一例示性具体实例中，成像速度可具有每秒47，000之A-扫描速率(参见下文之实例一)。在此情况下，最大的可侦测速度可为约30mm/s。
在各种具体实例中，可藉由UHS-OMAG系统侦测之最慢流动可由UHS-OMAG系统相位杂讯底限来判定。在一例示性具体实例中，在成像速度为每秒47，000之情况下(参见下文之实例一)，系统之信号对杂讯比可为约85dB。量测得的最慢可侦测流动速度可为约 4. O μ m/s ο
在各种具体实例中，X-扫描器可由快速扫描信号来驱动且y-扫描器可由慢速扫描信号来驱动。亦即，扫描器可分别根据快速扫描信号及慢速扫描信号之性质(诸如，电压) 指引探测光束沿着快速扫描轴及慢速扫描轴移动。快速扫描信号及慢速扫描信号可为任何合适波形，诸如三角形波形、正方形波形、阶梯波形及/或正弦波形。
任何合适之扫描协定可用以组合快速扫描信号与慢速扫描信号以产生一合适之 3D资料集。举例而言，图3展示快速扫描信号302及慢速扫描信号304各自为三角形波形 (亦即，连续扫描)之具体实例。快速扫描信号302具有比慢速扫描信号304高之频率。当执行慢速扫描以获得C-扫描时，执行多个快速扫描以产生多个B-扫描。在一些具体实例中，在复合扫描中可仅执行一个慢速扫描，如图3中所描绘。在其他具体实例中，可执行多个慢速扫描且将该多个慢速扫描组合成复合扫描。
图4展示快速扫描信号402为三角形波形且慢速扫描信号404为阶梯波形之替代具体实例。慢速扫描信号可具有数目Q个步阶406以结束一个C-扫描。在每一步阶，可获取数目P个B-扫描。因此，一 C-扫描中之B-扫描之数目M可为P乘以Q(M=PXQ)。在一些具体实例中，P可至少为二。
在各种具体实例中，可对3D资料集应用任何合适之成像演算法以产生样品之影像，诸如流动影像。可在慢速扫描轴(亦即，y_方向)上应用成像演算法。成像演算法可经设计以提取关于样品之移动分量之资讯。在慢速扫描轴上而非在快速扫描轴上应用成像演算法提供较高灵敏度，藉此允许成像相对较缓慢移动，诸如真皮内之毛细管血流，该毛细管血流在休止条件下具有在约100至900 μ m/s之范围内的典型流动，且在患病状态下甚至更缓慢。
在一些具体实例中，成像演算法可包括在y-方向上之微分运算，继之以绝对运算。在一些具体实例中，可对复合函数I(Xi，Yj, Zk)执行微分运算及绝对运算(亦即， I’(Xi, Yj, Zk) = 11 (Xi, Yj, Zk)-1 (Xi, Yj^1, Zk) I,其中 j=l, 2, · · ·，Μ)。在其他具体实例中， 可对复合函数I (Xi，Yj, zk)之量值部分A (Xi, Yj, zk)执行微分运算及绝对运算(亦即， I’ (Xi, Yj, zk) = |AUi, Yj, zk)-A(Xi, Yjm, zk) |，其中 j=l, 2,…，M)。
在其他具体实例中，成像演算法可包括高通滤波，可在y-方向(慢速扫描轴)上对 3D资料集应用该高通滤波以便分离由移动粒子散射之光信号与由微结构(亦即，静态粒子) 散射之光信号。该高通滤波可使用任何合适类型之高通滤波函数。
此外，在成像演算法之一些具体实例中，可在y_方向(慢速扫描轴)上对3D资料集应用如上文所参考之先前OMAG方法。
在M大于N (亦即，在y_方向上密集地进行B-扫描)之具体实例中，对由成像演算法产生之邻近B-扫描取平均可改良最终流动影像之品质。用以取平均之B-扫描之数目可为大于或等于2之任何数目。
在y_扫描器为藉由阶梯函数来驱动之具体实例中(如图4中所描绘)，可在每一步阶独立地应用成像演算法。接着，可对每一步阶之影像(亦即，I’(Xi，yj，zk))取平均，以获得彼步阶处的血流之最终B-扫描影像。在一些具体实例中，可根据以下等式(等式(I))来进行该平均
权利要求
1.一种成像方法，其包含 藉由来自一光源之一探测光束扫描一样品，该扫描包括 在一快速扫描轴上执行多个快速扫描B-扫描，每一快速扫描包含多个A-扫描； 与所述快速扫描同时地，在一慢速扫描轴上执行一或多个慢速扫描C-扫描，该慢速扫描轴正交于该快速扫描轴，且每一慢速扫描包含多个快速扫描； 在该扫描期间侦测来自该样品之一或多个光谱干涉信号，以产生一三维3D资料集；及 在该慢速扫描轴上对该3D资料集应用一成像演算法以产生该样品之至少一影像。
2.如申请专利范围第I项之方法，其中所述快速扫描为藉由一第一三角形波形驱动且所述慢速扫描为藉由一第二三角形波形驱动，该第一三角形波形具有一比该第二三角形波形高之频率。
3.如申请专利范围第I项之方法，其中所述慢速扫描为藉由一具有多个步阶之阶梯波形驱动，且多个快速扫描为在该阶梯波形之每一步阶执行。
4.如申请专利范围第I项之方法，其中该成像演算法经组态以使该样品之一移动分量与该样品之一结构分量分离。
5.如申请专利范围第4项之方法，其中该成像演算法包括该慢速扫描轴上的邻近快速扫描之一微分运算。
6.如申请专利范围第5项之方法，其中该3D资料集为藉由复合函数I(Xi，yj，zk)来表示，且该微分运算包含I’(Xi, Ii, Zk) = 11 (Xi, Yj, zk)-1 (Xi, Yjm, zk) I ,其中整数值j为自I至一慢速扫描中之快速扫描之一数目M。
7.如申请专利范围第5项之方法，其中该3D资料集为藉由复合函数I(Xi，Yj, zk)来表示，且该3D资料集之量值(magnitude)部分为藉由纯量函数A (Xi，Yj, zk)来表示，其中I(xu Zk) = A(xit yh ，且该微分运算包含 I’(Xi，Yj, zk) = |A(xi)yj, zk)-A(xi；Yj-!, zk) I，其中整数值j为自I至一慢速扫描中之快速扫描之一数目M。
8.如申请专利范围第4项之方法，其中该成像演算法包含对该3D资料集进行高通滤波。
9.如申请专利范围第I项之方法，其中该样品之该影像包含流动资讯。
10.如申请专利范围第I项之方法，其中该方法为在活体内应用。
11.一种用于活体内成像之系统，该系统包含 一光学微血管显影术OMAG设备；及 一或多个处理器，该一或多个处理器耦合至该OMAG设备且经调适以使得该OMAG设备 藉由来自一光源之一探测光束扫描一样品； 在一快速扫描轴上执行多个快速扫描B-扫描，每一快速扫描包含多个A-扫描； 与所述快速扫描同时地，在一慢速扫描轴上执行一或多个慢速扫描C-扫描，该慢速扫描轴正交于该快速扫描轴，且每一慢速扫描包含多个快速扫描； 在该扫描期间侦测来自该样品之一或多个光谱干涉信号，以产生一三维3D资料集；及 在该慢速扫描轴上对该3D资料集应用一成像演算法以产生该样品之一影像。
12.如申请专利范围第11项之系统，其中该OMAG设备包括一用以执行该多个快速扫描之X-扫描器及一用以执行该一或多个慢速扫描之y-扫描器，且该X-扫描器为藉由一,决速扫描信号驱动，且该1-扫描器为藉由一慢速扫描信号驱动。
13.如申请专利范围第12项之系统，其中该快速扫描信号包含一第一三角形波形且慢速扫描信号包含一第二三角形波形，该第一三角形波形具有一比该第二三角形波形高之频率。
14.如申请专利范围第12项之系统，其中该慢速扫描信号包含一具有多个步阶之阶梯波形，且该快速扫描信号经组态以使得该X-扫描器在该阶梯波形之每一步阶期间执行多个快速扫描。
15.如申请专利范围第11项之系统，其中该成像演算法经组态以使该样品之一移动分量与该样品之一结构分量分离。
16.如申请专利范围第15项之系统，其中该成像演算法包括该慢速扫描轴上的邻近快速扫描之一微分运算。
17.如申请专利范围第16项之系统，其中该3D资料集为藉由复合函数I(Xi，y zk)来表示,且该微分运算包含I’(Xi, Yj, zk) = 11 (Xi, Yj, zk)-1 (XijYj^jZk) I ,其中整数值j为自I至一慢速扫描中之快速扫描之一数目M。
18.如申请专利范围第16项之系统，其中该3D资料集为藉由复合函数I (Xi, Yj, Zk)来表示，且该3D资料集之量值部分为藉由纯量函数A(Xi，Yj, zk)来表示，其中I(Xb yp ^k)=雄b )'j, zk)exp(if),且该微分运算包含I’(Xi, yj，zk) = |A(Xi, Yj, zk)-A(Xi, Yj^1, zk) I ,其中整数值j为自I至一慢速扫描中之快速扫描之一数目M0
19.如申请专利范围第15项之系统，其中该成像演算法包含对该3D资料集进行高通滤波。
20.如申请专利范围第11项之系统，其中该样品之该影像包含流动资讯。
全文摘要
本文中之具体实例提供一种超高灵敏光学微血管显影术(OMAG)系统，该OMAG系统提供对缓慢流动资讯之高灵敏度，诸如可见于毛细管中之血流的血流资讯，同时亦提供一相对较低之资料撷取时间。该系统在一快速扫描轴上执行多个快速扫描(亦即，B-扫描)，其中每一快速扫描包括多个A-扫描。同时，该系统在一慢速扫描轴上执行一慢速扫描(亦即，C-扫描)，其中该慢速扫描包括该多个快速扫描。一侦测器接收来自样品之光谱干涉信号以产生一三维(3D)资料集。接着在该慢速扫描轴上对该3D资料集应用一成像演算法以产生该样品之至少一影像。在一些具体实例中，该成像演算法可使该样品之流动资讯与结构资讯分离。
文档编号A61B5/026GK103002794SQ201180018071
公开日2013年3月27日 申请日期2011年2月8日 优先权日2010年2月8日
发明者王瑞康 申请人:奥勒冈保健科学大学