用于减少投影伪影的光学相干断层扫描血管造影数据处理的制作方法

本文的示例方面通常涉及光学相干断层扫描血管造影(octa)领域，并且更具体地说，涉及用于从octa enface投影中去除投影伪影(artefacts)的投影伪影去除(par)技术。

背景技术：

0、背景

1、octa是一种非侵入性成像技术，它使用低相干干涉测量法来相继获得被成像身体部位的结构和功能(血流)信息。octa已被用于各种医学领域。例如，在眼科学中，octa已经用于诊断多种疾病，例如脉络膜新生血管形成(cnv)、年龄相关性黄斑变性(amd)、糖尿病性视网膜病变、动脉和静脉闭塞、镰状细胞病和青光眼。

2、用于生成octa数据的算法比较身体部位的公共oct扫描区域的重复b扫描(即，在不同时间采集的身体部位的相同横截面的b扫描)之间的反向散射oct信号的差异，以构建包括octa流动信号的octa体积，可以导出该体积的enface投影，其绘制出被成像的身体部位中的血流区域。octa依赖于这样的原理，即oct扫描区域的包含移动红细胞的部分比oct扫描区域的不包含血流(即静止组织)的部分在反向散射的oct信号中随时间产生更大的波动。

3、已经开发了几种类型的octa信号提取和处理方法，其中以不同的方式处理重复的oct扫描，以绘制其中被成像的脉管系统，例如分离谱振幅去相关血管造影(split-spectrum amplitude decorrelation angiography，ssada)、光学微血管造影(omag)和oct血管造影比率分析(octara)。turgut的“optical coherence tomography angiography–ageneral view”(european ophthalmic review，2016；10(1)：39-42)中对这些类型的octa进行了综述，该文献的内容通过引用以其整体并入本文。

4、在octa的许多应用中，经常在octa体积的enface投影中观察到投影伪影，这些伪影在较深的神经丛处获得的octa enface投影中呈现血管的外观，可能被误认为是真正的血管。例如，在眼睛视网膜的octa中，投影伪影往往在高反射率组织层，例如视网膜色素上皮(rpe)处特别突出。在这种情况下，投影伪影是由来自视网膜表层中的脉管系统的光子散射引起的。这种表层的enface投影的一个例子在图1a被示出。如图1b的例子所示，在更深的高反射率层(例如rpe)的enface投影中，这些投影伪影可作为虚假的octa流动信号被观察到。现在将参考图2简要解释投影伪影的来源。

5、如图2所示，octa扫描仪的光源(未示出)发射多个光束2，以产生一系列a扫描中的每个a扫描，这些a扫描被排列(arrayed)以形成b扫描(示出了五个这样的光束)。光束2穿过内界膜(ilm)4进入视网膜，并且根据光束2中的光子沿途遇到的组织的反射和散射特性，一些光子被反射回来，一些光子被散射，一些光子进入更深的层。如图2所示，一些光子被血管8中的红血球/红细胞(rbc)6散射。当rbc 6处于运动中时，随着血液在血管8内流动，由rbc6引起的散射图案随时间变化。因此，当在视网膜上的相同位置获取时间上分离的b扫描(即，本例中的b扫描1至b扫描4)时，观察到在较深的高反射率层10处的反射率变化。由于octa流动信号是通过识别反射率的变化提取的，所以由移动的rbc 6导致的散射引起的变化可能被错误地检测为较深层10中的虚假流动。因此，虽然散射图案的可变性使得octa基本上是可能的，但是它也导致了投影伪影，这会妨碍使用octa进行精确诊断。

6、投影伪影去除(par)算法经常在octa中被采用，以从enface投影中去除这些伪影。当octa用于临床诊断时，par尤其重要，因为投影伪影会增加误诊的可能性，从而使患者处于危险之中。因此，在将octa结果递送给用户之前，去除这些伪影是至关重要的。已知的par算法通常采用图像处理技术来从enface投影图像中去除投影伪影，以递送可以显示给用户的最终无伪影的enface投影图像。例如，这种类型的par是支持octa的眼科设备的标准特征。

技术实现思路

0、概述

1、根据本文的第一示例方面，本发明人已经设计了一种处理octa数据的计算机实现的方法，该octa数据包括数据元素的列的阵列，该阵列表示身体部位的被成像区域中的脉管系统的分布，以产生经校正的octa数据，该经校正的octa数据示出了enface投影中相对于octa数据减少的投影伪影，列的阵列中的每一列中的数据元素是从对应地位于身体部位的被成像区域的一组重复b扫描中的相应b扫描的a扫描中的、oct数据中的数据元素生成的。该方法包括通过以下过程处理oct数据的数据元素和octa数据的数据元素：(i)计算指示oct数据的数据元素的第一序列和oct数据的数据元素的第二序列之间的相关程度的相关值，其中第一序列的数据元素在相应b扫描内的相应位置对应于第一数据元素在octa数据的列的阵列内的位置，其中第二序列的数据元素在相应b扫描内的相应位置对应于第二数据元素在octa数据的列的阵列内的位置，第二数据元素在octa数据的轴向方向上比第一数据元素更远，octa数据的列在该轴向方向上延伸；(ii)使用第一数据元素和计算的相关值来计算针对第二数据元素的校正；以及(iii)将所计算的校正应用于第二数据元素，其中多次执行过程(i)至(iii)，在过程(i)至(iii)的每次执行中使用作为第一数据元素的octa数据的数据元素和作为第二数据元素的octa数据的数据元素的不同组合，以生成经校正的octa数据。

2、根据本文的第二示例方面，本发明人还设计了一种包括计算机可读指令的计算机程序，当由计算机执行时，该计算机可读指令使计算机执行根据上述第一示例方面的方法。计算机程序可以存储在非暂时性计算机可读存储介质(例如，计算机硬盘、cd或记忆棒)上，或者由信号(例如，互联网下载)携带。

3、根据本文的第三示例方面，本发明人还设计了一种装置，该装置被布置成处理包括表示身体部位的被成像区域中的脉管系统分布的数据元素列的阵列的octa数据，以生成显示enface投影中相对于octa数据减少的投影伪影的经校正的octa数据，列的阵列中的每一列中的数据元素是从对应地位于身体部位的被成像区域的一组重复b扫描中的相应b扫描的a扫描中的、oct数据的数据元素生成的。该装置包括被布置成执行一种方法的硬件组件，该方法包括通过以下过程来处理oct数据的数据元素和octa数据的数据元素：(i)计算指示oct数据的数据元素的第一序列和oct数据的数据元素的第二序列之间的相关程度的相关值，其中第一序列的数据元素在相应b扫描内的相应位置对应于第一数据元素在octa数据的列的阵列内的位置，其中第二序列的数据元素在相应b扫描内的相应位置对应于第二数据元素在octa数据的列的阵列内的位置，第二数据元素在octa数据的轴向方向上比第一数据元素更远，octa数据的列在该轴向方向上延伸；(ii)使用第一数据元素和计算的相关值来计算针对第二数据元素的校正；以及(iii)将所计算的校正应用于第二数据元素。该装置被布置为多次执行过程(i)至(iii)，在过程(i)至(iii)的每次执行中使用作为第一数据元素的octa数据的数据元素和作为第二数据元素的octa数据的数据元素的不同组合，以生成经校正的octa数据。该装置还包括输出组件，其被布置为输出经校正的octa数据。