CN106028921A - 用于眼睛健康状况表征的光学相干断层扫描*** - Google Patents

用于眼睛健康状况表征的光学相干断层扫描*** Download PDF

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CN106028921A CN201580008982.1A CN201580008982A CN106028921A CN 106028921 A CN106028921 A CN 106028921A CN 201580008982 A CN201580008982 A CN 201580008982A CN 106028921 A CN106028921 A CN 106028921A
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杰弗里·P·芬格勒
斯科特·E·弗雷泽
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Abstract

本公开涉及光学相干断层扫描(OCT)领域。本公开尤其涉及用于提供更大视野OCT图像的方法和***。本公开还尤其涉及用于OCT血管造影术的方法和***。本公开还涉及用于通过OCT血管造影术进行眼睛健康状况表征的***。这种OCT血管造影术***可以确定眼睛组织内的脉管***的特征，并且从而识别血管异常和所述血管异常在眼睛组织内的空间位置。

Description

用于眼睛健康状况表征的光学相干断层扫描***
相关申请的交叉引用
本申请基于2014年3月4日提交的题为“Retinal MicrovascularDensity Metric for Retinal Health Characterization”、代理人档案号为028080-0990的美国临时专利申请61/947,856；以及2015年2月5日提交的题为“Retinal Health Characterization by Optical CoherenceTomography”、代理人档案号为064693-0314的美国临时专利申请62/112,537，并且要求这两个临时专利申请的优先权。这些临时申请中的每一个的全部内容以引用的方式并入本文。
关于联邦政府资助研究的声明
本发明是在政府支持下进行的(国立卫生研究所(NIH)授予的批准号是NIH STTR 1 R41 EY021054)。政府对本发明拥有某些权利。
背景
技术领域
本公开涉及光学相干断层扫描(OCT)领域。本公开尤其涉及用于提供更大视野OCT图像的方法和***。本公开还尤其涉及用于OCT血管造影术的方法和***。本公开还涉及用于通过OCT血管造影术进行眼睛健康状况表征的方法。
相关技术描述
光学相干断层扫描(OCT)自从在1991年引入以来已经成为重要的临床成像工具。关于OCT技术的背景，参见例如Drexler和Fujimoto等人的“Optical Coherence Technology:Technology and Applications”Springer,Heidelberg,Germany,2008。这本书以引用的方式整体并入本文。OCT是基于被称为低相干干涉测量法的光学测量技术。OCT通过将光束引导至物理对象，然后测量并分析反向散射光的量值和时间延迟来执行对物理对象的内部微观结构的高分辨率、横截面成像。
通过执行时间延迟的多次轴向测量(轴向扫描或A扫描)和横向地扫描入射光束来产生横截面成像。这产生A扫描的二维数据集，其表示在穿过物理对象的横截平面中的光学反向散射(即，B扫描)。通过按光栅图案扫描入射光束而获取按顺序的横截面图像，可以产生三维体积数据集(三维OCT或3D-OCT)。这种技术得出物理对象的内部微观结构图像，其具有非常高的清晰度。例如，可在原位并且实时有效地对组织的病理学进行成像，其中分辨率小于15微米。
已经开发了若干类型的OCT***和方法，例如，时域OCT(TD-OCT)和傅立叶域OCT(FD-OCT)。使用FD-OCT允许对视网膜形态进行高分辨率成像，这几乎可以与组织学分析相比较。FD-OCT技术的实例包括频谱域OCT(SD-OCT)和扫频源OCT(SS-OCT)。
OCT可用来识别常见的视网膜血管疾病，诸如年龄相关的黄斑变性(AMD)、糖尿病视网膜病变(DR)以及视网膜血管阻塞。然而，尽管OCT成像快速发展，当前的OCT技术可能无法提供视网膜和脉络膜微脉管***的充分可视化。因此，临床医生经常被迫安排患有视网膜血管疾病的患者进行OCT和荧光素血管造影术(FA)两者。
自从在50多年前引入以来，荧光素血管造影术(FA)和吲哚菁绿血管造影术(ICGA)已经用于视网膜血管成像。这种方法通常涉及将荧光染料注入血流中以及将所述染料灌注到视网膜中，并且在眼底上光学地观察脉络膜血管。在美国，每年进行的FA研究估计有一百万项。尽管FA对揭示微脉管***的细微细节有重要的价值，但是FA可能需要静脉注射和熟练的摄像师并且可能是耗时的。具有复杂静脉通路的患者出现较小副作用(诸如恶心、呕吐以及多次针刺)并不罕见。因为荧光素容易通过脉络膜毛细血管层的穿孔泄漏，所以荧光素可能不适合于展示供应外层视网膜的这个重要血管层的解剖结构。ICGA提供脉络膜解剖结构的改进的可视化，因为这种染料的蛋白结合比荧光素更广泛，并且可能不那么容易泄露到血管外空间中。此外，这种染料发荧光的波长可以比荧光素更长，并且成像可通过色素和薄的血层发生。然而，ICGA可能不能描绘脉络膜毛细血管层的细微解剖结构。
使用在FD-OCT成像期间产生的数据来产生眼底的血管造影图像已经越来越受到关注。这些血管造影片可能无创地实现而无需注射荧光染料。
近来，已经引入相位方差OCT(PV-OCT)来对视网膜微脉管***进行成像。例如参见：Fingler等人的“Dynamic Motion Contrast andTransverse Flow Estimation Using Optical Coherence Tomography”的美国专利号7,995,814；Fingler等人的“Dynamic Motion Contrast andTransverse Flow Estimation Using Optical Coherence Tomography”的美国专利号8,369,594；Fingler等人的“Mobility and transverse flowvisualization using phase variance contrast with spectral domain opticalcoherence tomography”Opt.Express 2007；15:12636-53；Fingler等人的“Phase-contrast OCT imaging of transverse flows in the mouse retina andchoroid”Invest Ophthalmol.Vis.Sci.2008；49:5055-9；Fingler等人的“Volumetric microvascular imaging of human retina using opticalcoherence tomography with a novel motion contrast technique”Opt.Express 2009；17:22190-200；Kim等人的“In vivo volumetric imaging ofhuman retinal circulation with phase-variance optical coherencetomography”Biomed Opt Express[serial online]2011；2:1504-13；Kim等人的“Noninvasive imaging of the foveal avascular zone with high-speed,phase-variance optical coherence tomography”Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.2012；53:85-92；以及Kim等人的“Optical imaging of thechorioretinal vasculature in the living human eye”PNAS，2013年8月27日，第110卷，编号35,14354-14359。所有这些公布和专利公开内容以引用的方式整体并入本文。
PV-OCT使用在FD-OCT成像期间正常获取但未使用的数据的软件处理。利用不同于存在于商业器械中的扫描协议，PV-OCT识别在连续的B扫描之间的运动区域，将其与更少的移动区域进行对比。在视网膜和脉络膜中，具有运动的区域对应于脉管***；这些脉管易于与相对静止的其他视网膜组织区分开。
一种用来获取视网膜脉管***的图像的替代性方法是多普勒OCT，其测量在连续深度扫描之间的散射***置变化并且使用这个信息来计算平行于成像方向的流动分量(称作轴向流动)。已经使用多普勒OCT来对视网膜中较大的轴向流动进行成像，但在没有专用扫描协议的情况下，当缓慢流动或取向成横向于成像方向流动时，这种技术受到限制。因为这种技术取决于当成像速度改进继续用于FD-OCT***时测量在连续深度扫描之间的运动变化，所以散射体具有更少时间来在测量之间移动并且最慢的运动因噪声而变得模糊。这进一步减少典型多普勒OCT技术的可视化能力。
相比之下，PV-OCT将能够在增加的FD-OCT成像速度下实现相位测量之间的相同时间分隔，从而保持所展示的能力来独立于脉管取向可视化快速血管流动和缓慢微血管流动。
近年来，若干团体已经开发出OCT成像方法来超越常规的多普勒OCT成像限制。一些方法包括：诸如在2波束扫描中通过FD-OCT机器的硬件修改来增加流动对比，或产生用于提取流动分量的外差频率。其他研究人员已经使用非常规的扫描图案或(诸如PV-OCT中所使用的)重复的B扫描获取来增加相位测量之间的时间分隔并且增强微血管流动的多普勒流动对比。除用来可视化脉管***的基于相位的对比技术之外，基于强度的微脉管***可视化已经被开发用于OCT，其使用分割、基于散斑的时间变化、基于去相关的技术以及基于相位变化和强度变化两者的对比。这些方法中的每一种关于微血管可视化、噪声级以及失真具有变化的能力，同时对在获取期间正在进行典型运动的视网膜组织进行成像。利用体积数据的选择性分割或通过更长成像时间的增加的统计值，可以克服噪声和失真限制中的一些，但可能需要进一步分析才能够比较来自所有这些不同***的所有可视化能力。
关于OCT方法和***以及其应用的进一步描述例如参见：Schwartz等人的“Phase-Variance Optical Coherence Tomography:ATechnique for Noninvasive Angiography”American Academy ofOphthalmology，第121卷,2014年1月第1期，第180-187页；Sharma等人的“Data Acquisition Methods for Reduced Motion Artifacts andApplications in OCT Angiography”美国专利号8,857,988；Narasimha-lyer等人的“Systems and Methods for Improved Acquisition of OphthalmicOptical Coherence Tomography Data”美国专利申请公布号2014/0268046；Everett的“Methods for Mapping Tissue With OpticalCoherence Tomography Data”美国专利号7,768,652。所有这些公布和专利公开内容整体并入本文。
概述
本公开涉及光学相干断层扫描(OCT)领域。本公开尤其涉及用于提供更大视野OCT图像的方法和***。本公开还尤其涉及用于OCT血管造影术的方法和***。本公开还涉及用于通过OCT血管造影术进行眼睛健康状况表征的方法。
本公开涉及用于对象的眼睛的健康状况表征的光学相干断层扫描(OCT)***。所述对象可以是任何哺乳动物。所述对象可以是人。这种OCT***可具有如下配置：(a)用具有一定束宽和方向的光束来扫描对象的眼睛的组织，所述组织具有一定表面和深度；(b)从所述扫描获取OCT信号；并且(c)使用所获取OCT信号来形成至少一个B扫描集群集。
每个B扫描集群集可包括至少两个B扫描集群。每个B扫描集群可包括至少两个B扫描。每个B扫描可包括至少两个A扫描。每个B扫描集群集可以相互平行并且平行于光束的方向。每个B扫描集群集内的B扫描可以相互平行并且平行于光束的方向。
用于眼睛健康状况表征的OCT***可具有形成多于一个B扫描集群集的配置。每个B扫描集群集可包括任意数目的B扫描集群。每个B扫描集群可包括任意数目的B扫描。每个B扫描集群可包括任意数目的B扫描。每个B扫描可包括任意数目的A扫描。
可以在一段时间内获取每个A扫描、每个B扫描、每个B扫描集群以及每个B扫描集群集。也就是说，每个A扫描、每个B扫描、每个B扫描集群以及每个B扫描集群集可在分别与所有其他每个A扫描、所有其他B扫描、所有其他B扫描集群以及所有其他B扫描集群集不同的时间处形成。在本公开中，“首先形成”意思是在时间上首先形成；“接下来形成”意思是在时间上接下来形成；以及“最后形成”意思是在时间上最后形成。
每个A扫描可与任何下一个A扫描隔开一定距离(“A扫描距离”)。每个B扫描集群内的每个B扫描可与所述B扫描集群内的任何接下来形成的B扫描隔开在0到一半束宽范围内的距离(“集群内距离”)。每个B扫描集群内的最后形成的B扫描可与任何接下来形成的B扫描集群内的首先形成的B扫描隔开(“集群间距离”)至少一微米。
用于眼睛健康状况表征的OCT***可具有使用至少一个B扫描集群和发生在眼睛组织内的运动来计算OCT血管造影术数据的配置。可通过使用OCT信号的强度和/或相位变化来计算OCT血管造影术数据。这种计算可提供对比。这些变化可以是由OCT信号的流动、散斑或去相关引起的，所述流动、散斑或去相关是由眼睛组织运动和/或眼睛组织的血管中的流动引起的。
这种OCT***可具有通过使用计算出的血管造影术数据来测量眼睛组织内的脉管***的特征的配置。脉管***的特征可以是脉管***的任何特征。例如，脉管***的特征可以是血管的大小、每个血管之间的空间距离、血管的横截面面积、血管的数目、血管的形状、血管的体积和/或血管在组织内的空间位置。血管的大小可以是血管的任意大小。例如，血管的大小可以是其特征长度、特征横截面长度、特征横截面直径、横截面周长或横截面圆周。血管的体积可以是血管的任意体积。例如，血管的体积可以是血管的总体积或具有特定血管大小的血管的体积(诸如血管的基于血管大小的体积分布)。
脉管***的所测量特征可用来计算血管群。血管群可以是任何血管群。例如，血管群可以是：(a)血管的大小分布，(b)血管的空间距离分布；(c)血管的横截面面积分布；(d)血管的空间位置分布；(e)组织的每横截面单位面积和/或组织的每体积的血管数目；(f)组织的每单位面积的血管的总横截面面积；(g)组织的每单位体积的血管体积；或(h)其组合。计算出的血管群可以是数目和/或直方图。
血管群可用来识别血管异常和所述血管异常在对象的眼睛组织内的空间位置。对于这种识别，例如，可将对象的血管群与健康的眼睛组织的血管群进行比较。健康的眼睛组织可以是对象的另一眼睛的组织。健康的眼睛组织可以是来自对象的同一眼睛的另一个区域的组织。健康的眼睛组织可以是另一个(例如，健康的)对象的眼睛的组织。可通过从健康的对象获取OCT血管造影术信号来确定健康的对象的血管群。可形成健康的对象的血管群的数据库并且将这个数据库用于这种对比目的。因此可通过比较这类血管群计算来确定血管异常和它在对象的眼睛组织内的空间位置。对于这种识别，例如，可在一段时间内计算对象的血管群信息多于一次。可通过将在较晚时间处计算出的血管信息与在较早时间处的血管信息进行比较来确定血管异常和它在对象的眼睛组织内的空间位置。
OCT***还可具有获取OCT信号来形成至少两个B扫描集群集的配置。在每个B扫描集群集的任何B扫描集群的最后形成的B扫描与接下来形成的B扫描集群集的任何B扫描集群的首先形成的B扫描之间的空间距离(“集群集间距离”)可等于或大于1微米。
用于眼睛健康状况表征的OCT***还可具有计算第一OCT血管造影术数据和第二OCT血管造影术数据的配置。可在第一集群集间距离处计算第一OCT血管造影术数据。并且可在第二集群集间距离处计算第二OCT血管造影术数据。第二集群集间距离可小于第一集群集间距离。
第一OCT血管造影术数据可用来通过使用血管群来识别血管异常和所述血管异常在眼睛组织内的空间位置。可通过扫描在血管异常处或在其周围的组织并且从这种扫描获取OCT信号来计算第二OCT血管造影术数据。这种***配置可得出与所述异常相关的更加详细的信息。
一种包含指令程序的非暂态、有形计算机可读存储介质(“存储介质”)也在本公开的范围内，所述指令程序致使用于眼健康状况表征的光学相干断层扫描(OCT)***运行所述指令程序。
所述存储介质可具有如下配置：用具有一定束宽和方向的光束来扫描对象的眼睛的组织，所述组织具有一定表面和深度；从所述扫描获取OCT信号；使用所获取OCT信号来形成至少一个B扫描集群集；使用已形成的所述至少一个B扫描集群集并且基于发生在所述眼睛组织内的运动来计算OCT血管造影术数据；并且使用计算出的血管造影术数据来确定所述眼睛组织内的脉管***的特征。
所述存储介质还可具有使用脉管***的所确定特征来计算血管群的配置。血管群可以是血管的大小分布；血管的空间距离分布；血管的横截面面积分布；血管的空间位置分布；组织的每横截面单位面积或组织的每体积的血管数目；组织的每体积的血管体积；组织的每单位面积的血管的总横截面面积；或其组合。
所述存储介质还可具有通过使用计算出的血管群来识别血管异常和所述血管异常在眼睛组织内的空间位置的配置。
所述存储介质还可具有如下配置：形成至少两个B扫描集群集，使得每个B扫描集群集的B扫描集群中的一个中最后形成的B扫描与接下来形成的B扫描集群集的B扫描集群中的一个中首先形成的B扫描隔开(“集群集间距离”)第一距离；使用所述至少两个B扫描集群集和发生在眼睛组织内的运动来计算第一OCT血管造影术数据；并且通过使用所述血管群来识别血管异常和所述血管异常在眼睛组织内的空间位置。所述存储介质还可具有如下配置：在所识别的血管异常的空间位置处或在其周围，在第二集群集间距离处形成至少两个B扫描集群集，使得所述第二集群集间距离小于所述第一集群集间距离；并且使用在所述第二集群集间距离处形成的至少两个B扫描集群集和发生在眼睛组织内的运动来计算第二OCT血管造影术数据。所述存储介质还可具有通过使用所述第二OCT血管造影术数据来确定眼睛组织内的血管的特征的配置。
所述存储介质还可具有指令程序，所述指令程序致使运行所述指令程序的计算机***通过将血管群信息与健康的眼睛组织的血管群信息进行比较来识别血管异常和所述血管异常在眼睛组织内的空间位置。
所述存储介质还可具有指令程序，所述指令程序致使运行所述指令程序的计算机***通过在不同时间处计算所述对象的血管群信息并且将在较晚时间处计算出的血管群信息与在较早时间处的血管群信息进行比较来识别血管异常和所述血管异常在眼睛组织内的空间位置。
上述特征、产品和方法的任意组合在本公开的范围内。
这些以及其他部件、步骤、特征、对象、益处以及优点现在将从阅读以下说明性实施方案的详述、附图以及权利要求变得显而易见。
附图简述
附图是说明性实施方案的图。附图并不示出所有实施方案。此外或作为替代，可使用其他实施方案。可以省略可能是显而易见的或不必要的细节，以便节省空间或用于更有效的说明。可在具有另外的部件或步骤的情况下且/或在没有所示出的所有部件或步骤的情况下实践一些实施方案。当相同的数字出现在不同附图中时，它是指相同或相似的部件或步骤。
图1示出一般化的OCT***。
图2示意性地示出用于图1中所示的OCT***的扫描配置的实例。
图3示意性地示出示例性人类左眼的矢状图。
图4示意性地示出示例性视网膜的横截面层。
图5示出示例性视网膜中心凹区域的横截面(2D)OCT图像。
图6示出(A)视神经盘周围的示例性视网膜脉管***的示例性横断面OCT血管造影术图像，(B)(A)的OCT图像的放大区域。
图7示意性地示出健康人的示例性左眼的眼底的视野。
图8示出横向于传播方向的光束的强度分布的实例。
图9通过举例的方式示意性地示出可用于计算OCT血管造影术数据的四个B扫描、两个B扫描集群以及一个B扫描集群集。
图10示出(A)健康人的视神经盘周围的视网膜脉管***的示例性横断面OCT血管造影术图像，(B)具有糖尿病视网膜病变的人的视神经盘周围的视网膜脉管***的示例性横断面OCT血管造影术图像。
说明性实施方案的详述
现在描述说明性实施方案。此外或作为替代，可使用其他实施方案。可省略可能是显而易见的或不必要的细节，以便节省空间或用于更有效的说明。可在具有另外的部件或步骤的情况下且/或在没有所描述的所有部件或步骤的情况下实践一些实施方案。
已经论述的部件、步骤、特征、目的、益处和优点仅是说明性的。其中的任何一个或与其相关的论述均不意图以任何方式限制保护范围。也涵盖许多其他实施方案。这些实施方案包括具有更少的、另外的和/或不同的部件、步骤、特征、目的、益处和优点的实施方案。这些实施方案还包括将部件和/或步骤不同地布置和/或排序的实施方案。
本公开涉及光学相干断层扫描(OCT)领域。本公开尤其涉及用于提供更大视野OCT图像的方法和***。本公开还尤其涉及用于OCT血管造影术的方法和***。本公开还涉及用于通过OCT血管造影术进行眼睛健康状况表征的方法。
本公开涉及OCT***。所述OCT***可包括具有光学设计的任何干涉仪，诸如迈克尔森干涉仪、马赫-增德尔干涉仪、吉莱-图努瓦干涉仪、基于共同路径的设计或其他干涉仪体系结构。干涉仪中的样本臂和参考臂可包括任何类型的光学器件(例如，块状光学器件、光纤、混合块状光学***等)。
用于眼睛健康状况表征的OCT***或OCT血管造影术***还可包括任何OCT***。所述OCT***的实例可包括时域OCT(TD-OCT)和傅立叶域或频域OCT(FD-OCT)。所述FD-OCT的实例可包括频谱域OCT(SD-OCT)、扫频源OCT(SS-OCT)和光频域成像(OFDI)。
OCT***可使用识别且/或可视化运动区域的任何OCT配置(“OCT血管造影术”)。OCT血管造影术可使用发生在物理对象内的运动来基于OCT信号的强度和/或相位变化识别且/或可视化具有改进的对比度的区域。例如，这些变化是由OCT信号的流动、散斑或去相关引起的，所述流动、散斑或去相关是由眼睛运动和/或血管中的流动引起的。例如，OCT可以使用由血管中的血流引起的OCT信号变化来通过OCT血管造影术识别且/或可视化眼睛中的视网膜或脉络膜脉管***。因此，可以可视化不能通过典型OCT***来识别的结构和功能。例如，通过使用OCT血管造影术，脉络膜血管层可变得可见。
OCT血管造影术的实例可包括相位方差OCT(PV-OCT)、相位对比OCT(PC-OCT)、强度/散斑方差OCT(IV-OCT)、多普勒OCT(D-OCT)、多普勒功率频移OCT(PDS-OCT)、频谱分离幅度去相关分析(SSADA)、光学微血管造影(OMAG)、相关映射OCT(cmOCT)等。
PV-OCT的实例由Fingler等人的“Dynamic Motion Contrast andTransverse Flow Estimation Using Optical Coherence Tomography”的美国专利号7,995,814；Fingler等人的“Dynamic Motion Contrast andTransverse Flow Estimation Using Optical Coherence Tomography”的美国专利号8,369,594；Fingler等人的“Mobility and transverse flowvisualization using phase variance contrast with spectral domain opticalcoherence tomography”Opt.Express[serial online]2007；15:12636-53公开；散斑方差OCT的实例由Mariampillai等人的“Speckle variancedetection of microvasculature using swept-source optical coherencetomography,”Opt.Lett.33(13)，1530-1532(2008)公开；所述相关映射OCT方法的实例由Enfield等人的"In vivo imaging of themicrocirculation of the volar forearm using correlation mapping opticalcoherence tomography(cmOCT)"Biomed.Opt.Express 2,1184-1193(2011)公开；OMAG的实例由An等人的"In vivo volumetric imaging ofvascular perfusion within human retina and choroids with opticalmicro-angiography"Opt.Express 16,11438-11452(2008)公开；功率多普勒OCT的实例由Makita等人的"Optical coherence angiography"Opt.Express 14,7821-7840(2006)公开；SSADA的实例由Jia等人的“Split-spectrum amplitude-decorrelation angiography with opticalcoherence tomography”Opt.Express20(4)，4710-4725(2012)公开。这些公开的全部内容以引用的方式并入本文。
用于眼睛健康状况表征的OCT***可包括一般化的OCT***。例如，所述OCT***可包括：至少一个光源，其提供光束；至少一个回射反射器；至少一个光纤耦合器或至少一个自由空间耦合器，其将所述光束导引至物理对象并且导引至所述至少一个回射反射器，其中被导引至物理对象的光束形成至少一个反向散射光束，并且其中被导引至至少一个回射反射器的光束形成至少一个反射的参考光束；至少一个扫描光学器件，其在物理对象上扫描所述至少一个光束；以及至少一个检测器。所述至少一个检测器可组合所述至少一个反向散射光束与所述至少一个反射光束来形成光干涉，检测至少一个反向散射光束的量值和时间延迟，并且形成至少一个OCT信号。所述至少一个光纤耦合器或所述至少一个自由空间耦合器可将所述至少一个反向散射光束和所述至少一个反射光束导引至所述至少一个检测器。所述OCT***还可包括至少一个处理器，其获得并分析由所述至少一个检测器形成的所述至少一个OCT信号，并且形成所述物理对象的图像。所述OCT***还可包括至少一个显示器，其显示所述物理对象的所述图像。
在图1中示意性地示出的一般化的OCT***的实例由Fingler等人的“Dynamic Motion Contrast and Transverse Flow Estimation UsingOptical Coherence Tomography”的美国专利号7,995,814；Fingler等人的“Dynamic Motion Contrast and Transverse Flow Estimation Using OpticalCoherence Tomography”的美国专利号8,369,594；以及Sharma等人的题为“Data Acquisition Methods for Reduced Motion Artifacts andApplications in OCT Angiography”的美国专利号8,857,988公开。这些公开的内容以引用的方式整体并入本文。OCT***可包括这种一般化的OCT***。
OCT***100可包括至少一个光源110、至少一个扫描光学器件200、至少一个回射反射器180、至少一个光纤耦合器220或至少一个自由空间耦合器、至少一个检测器130、至少一个处理单元140以及至少一个显示单元150。OCT***还可包括扫描镜190。
至少一个光源110可包括任何光源，例如，低相干光源。可通常通过使用至少一个光纤耦合器220来导引来自光源110的光来照射物理对象210。物理对象210的实例可以是人眼中的任何组织。例如，所述组织可以是视网膜。光源110可以是在SD-OCT情况下具有较短时间相干性长度的宽带低相干光源或在SS-OCT情况下的波长可调谐激光源。可通常用处于光纤耦合器220的输出与物理对象210之间的扫描光学器件200来扫描光，使得被导引用于物理对象210的光束(虚线)在将要成像的面积或体积上被横向地(在x轴和/或y轴上)扫描。扫描光学器件200可包括适合于扫描的任何光学元件。扫描光学器件200可包括至少一个部件。扫描光学器件200的至少一个部件可以是光学部件。可通常将从物理对象210散射的光收集到用来导引光来照射物理对象210的相同光纤耦合器220中。(在图1中示出物理对象210，仅仅是为了示意性地展示物理对象210与OCT***100相关。物理对象210不是OCT***100的部件。)
OCT***100还可包括光束分离器120，其用来分离由光源110提供的光并且将光导引至参考臂230和物理对象臂240。OCT***还可包括放在光束分离器120与回射反射器180之间的透镜160。OCT***还可包括放在光束分离器120与扫描光学器件200之间的透镜170。
源自同一光源110的参考光250可沿着单独路径行进，所述路径在这种情况下包括光纤耦合器220和具有可调光学延迟的回射反射器180。回射反射器180可包括至少一个部件。回射反射器180的至少一个部件可以是光学部件，例如参考镜。还可使用透射性参考路径，并且可调延迟可放在OCT***100的物理对象臂240或参考臂230中。
可通常在光纤耦合器中组合从物理对象210散射的所收集光260与参考光250以便在检测器130中形成光干涉。尽管示出通往检测器130的单个光纤端口，但是干涉仪的各种设计可用于对用于SS-OCT的干涉信号或用于SD-OCT的分光计检测器进行平衡或不平衡检测。
可将来自检测器130的输出供应至处理单元140。可将结果存储在处理单元140中或显示在显示器150上。处理功能和存储功能可以位于OCT***内，或功能可在外部处理单元上执行，所收集的数据被传送到所述外部处理单元。这种外部单元可专用于数据处理或执行相当通用且不专用于OCT***的其他任务。
如本文所使用的光束应被解释为任何仔细地引导的光路径。在时域***中，参考臂230可能需要具有可调谐的光学延迟来产生干涉。在TD-OCT和SS-OCT***中可通常使用平衡检测***，而在用于SD-OCT***的检测端口处可使用分光计。
干涉可致使干涉光的强度在光谱上变化。干涉光的傅里叶变换可揭示散射强度在不同路径长度下的轮廓，并且因此随物理对象中的深度(z轴方向)而变的散射。例如参见Leitgeb等人的“Ultrahigh resolutionFourier domain optical coherence tomography,”Optics Express12(10):2156，2004。这个公布的全部内容以引用的方式并入本文。
随深度而变的散射的轮廓被称为轴向扫描(A扫描)，如在图2中示意性地示出。在物理对象中的相邻位置处测量的A扫描的集合产生物理对象的横截面图像(断层扫描或B扫描)。在样本上的不同横向位置处收集的单独B扫描的集合构成数据体或立方体。通过组合多个B扫描，可以形成三维C扫描。对于特定的数据体，术语快轴是指沿单个B扫描的扫描方向，而慢轴是指收集多个B扫描所沿的轴线。
B扫描可由在x轴和y轴所表示的平面中的任何横向扫描形成。B扫描可例如沿水平或x轴方向、沿垂直或y轴方向、沿x轴方向和y轴方向的对角方向、按圆形或螺旋形图案及其组合形成。本文所论述的大多数实例可指在x-z轴方向上的B扫描，但本公开可同样地适用于任何横截面图像。
物理对象210可以是任何物理对象。物理对象210可以是如在图3中以简化方式示出的人眼500。人眼包括眼角膜510、瞳孔520、视网膜300、脉络膜540、视网膜中心凹区域550、视神经盘560、视神经570、玻璃体腔580和视网膜血管590。
物理对象210可以是组织。所述组织的实例是视网膜。在图4中示意性地示出视网膜300的各层的简化横截面图像。视网膜层包括神经纤维层(NFL)310、外界膜(ELM)320、光感受器内/外段330、光感受器外段340、视网膜色素上皮细胞(RPE)350、视网膜色素上皮细胞(RPE)/布鲁赫膜复合物360。图4还示意性地示出视网膜中心凹370。图5示出视网膜中心凹区域的横截面OCT图像。图6示出(A)视神经盘周围的视网膜脉管***的示例性横断面OCT血管造影术图像，(B)(A)的OCT图像的放大区域。
物理对象可包括如上文所公开的任何物理对象。物理对象具有表面和深度。例如，眼睛的眼底具有通过瞳孔从外侧环境接收光的外表面。眼睛的眼底还具有在其外表面处开始并且从其外表面延伸的深度。
在本公开中，z轴(“轴向轴线”)是平行于延伸到物理对象的深度中的光束的轴线，x轴和y轴(“横向轴线”)是横向的，从而是垂直于z轴的轴线。在图1-4、图7和图9中示出这三个轴线的取向。
在图7中以简化方式示意性地示出眼睛的眼底的实例。在眼睛的眼底的这个圆形视野440中，解剖学标志是视神经盘410、视网膜中心凹420和视网膜内主要血管430。
本公开涉及用于表征对象眼睛的健康状况的光学相干断层扫描(OCT)***。对象可以是任何哺乳动物。对象可以是人。这种OCT***可具有如下配置：(a)用具有一定束宽和方向的光束来扫描对象的眼睛的组织，所述组织具有一定表面和深度；(b)从所述扫描获取OCT信号；并且(c)使用所获取OCT信号来形成至少一个B扫描集群集。
由OCT***提供的光束在眼睛组织的位置处具有宽度和强度。在图8中示意性地示出束宽的实例。这个位置可以是在组织的表面处或在组织内。在一个实例中，在组织的这个位置处，光束可被聚焦(“聚焦的光束”)。例如，在这个位置处，光束的宽度可以处于其最小值。光束的横截面面积可具有任何形状。例如，所述横截面面积可具有圆形形状或椭圆形形状。聚焦的光束的强度沿其横向轴线变化，所述横向轴线垂直于其传播轴线。这个横向光束轴线可以是径向轴线。在光束的中心处的光束强度处于其峰值(即，光束强度处于其最大值)，并且沿其横向轴线降低，从而形成强度分布。可通过高斯函数来大致估计这种分布，如图8中所示。光束的宽度(“束宽”)被定义为在两个相对点处与强度分布相交的线的长度，在所述两个相对点处，强度是其峰值的1/e2倍。光束可包括多于一个的峰值。使用具有最高光束强度的峰值来计算束宽。束宽可以是聚焦的光束。典型OCT***的典型束宽在组织位置处可在10微米到30微米范围中变化。
每个B扫描集群集可包括至少两个B扫描集群。每个B扫描集群可包括至少两个B扫描。每个B扫描可包括至少两个A扫描。每个B扫描集群集可以相互平行并且平行于光束的方向。每个B扫描集群集内的B扫描可以相互平行并且平行于光束的方向。在图9中示出的这个***的实例包括一个B扫描集群集，所述一个B扫描集群集包括两个B扫描集群。并且每个B扫描集群包括两个B扫描。
用于眼睛健康状况表征的OCT***可具有形成多于一个B扫描集群集的配置。也就是说，B扫描集群集的数目P可等于或大于1，其中P是整数。例如，P可以是1、2、3、4、5、10、100、1,000、10,000或100,000。
每个B扫描集群集可包括任意数目的B扫描集群，N等于或大于2，其中N是整数。例如，N可以是2、3、4、5、10、100、1,000、10,000或100,000。
每个B扫描集群可包括任意数目的B扫描，M等于或大于2，其中M是整数。例如，M可以是2、3、4、5、10、20、100、1,000、10,000或100,000。
每个B扫描可包括任意数目的A扫描，Q等于或大于2，其中M是整数。例如，M可以是2、3、4、5、10、20、100、1,000、10,000或100,000。
可在一段时间内获取每个A扫描、每个B扫描、每个B扫描集群以及每个B扫描集群集。也就是说，每个A扫描、每个B扫描、每个B扫描集群以及每个B扫描集群集可在分别与所有其他A扫描、所有其他B扫描、所有其他B扫描集群以及所有其他B扫描集群集不同的时间处形成。在本公开中，“首先形成”意思是在时间上首先形成；“接下来形成”意思是在时间上接下来形成；并且“最后形成”意思是在时间上最后形成。
每个A扫描可与任何下一个A扫描隔开一定距离(“A扫描距离”)。所述A扫描距离可以是0、至少1微米或至少10微米。
每个B扫描集群内的每个B扫描可与所述B扫描集群内的任何接下来形成的B扫描隔开在0到一半束宽范围内的距离(“集群内距离”)。例如，所述集群内距离可在0微米到15微米的范围中变化。
每个B扫描集群内的最后形成的B扫描可与任何接下来形成的B扫描集群内的首先形成的B扫描隔开(“集群间距离”)至少一微米。例如，所述集群内距离可在1微米到10微米、1微米到100微米或1微米到1,000微米的范围中变化。
用于眼睛健康状况表征的OCT***可具有使用至少一个B扫描集群和发生在眼睛组织内的运动来计算OCT血管造影术数据的配置。可通过使用OCT信号的强度和/或相位变化来计算OCT血管造影术数据。这种计算可提供对比。这些变化可以是由OCT信号的流动、散斑或去相关引起的，所述流动、散斑或去相关是由眼睛组织运动和/或眼睛组织的血管中的流动引起的。
这种OCT***可具有通过使用计算出的血管造影术数据来测量眼睛组织内的脉管***的特征的配置。脉管***的特征可以是脉管***的任何特征。例如，脉管***的特征可以是血管的大小、每个血管之间的空间距离、血管的横截面面积、血管的数目、血管的形状、血管的体积和/或血管在组织内的空间位置。血管的大小可以是血管的任意大小。例如，血管的大小可以是其特征长度、特征横截面长度、特征横截面直径、横截面周长或横截面圆周。血管的体积可以是血管的任意体积。例如，血管的体积可以是血管的总体积或具有特定血管大小的血管的体积。
B扫描可得出组织的横截面图像。例如，图5中所示的B扫描是视网膜的横截面OCT图像。这类横截面图像可通过使用计算出的OCT血管造影术数据来得出眼睛组织中的脉管***的横截面图像。可测量出现在这类横截面图像上的特征来作为脉管***的特征。
B扫描还可通过使用计算出的OCT血管造影术数据来得出眼睛组织中的脉管***的横断面图像，如通过举例的方式在图10中所示。可测量出现在这类横断面图像上的特征来作为脉管***的特征。
脉管***的所测量特征可用来计算血管群。血管群可以是任何血管群。例如，血管群可以是：(a)血管的大小分布，(b)血管的空间距离分布；(c)血管的横截面面积分布；(d)血管的空间位置分布；(e)组织的每横截面单位面积和/或组织的每体积的血管数目；(f)组织的每单位面积的血管的总横截面面积；(g)组织的每单位体积的血管体积；或(h)其组合。计算出的血管群可以是数目和/或直方图。
血管群可用来识别血管异常和所述血管异常在对象的眼睛组织内的空间位置。血管异常可以是任何血管异常。例如，血管异常可以是新血管的形成，健康的组织中正常情况下应存在的血管的消失，血管的扩张或血管的收缩。
对于这种识别，例如，可将对象的血管群与健康的眼睛组织的血管群进行比较。健康的眼睛组织可以是对象的另一眼睛的组织。健康的眼睛组织可以是来自对象的同一眼睛的另一个区域的组织。健康的眼睛组织可以是另一个(例如，健康的)对象的眼睛的组织。可通过从健康的对象获取OCT血管造影术信号来确定健康的对象的血管群。可形成健康的对象的血管群的数据库并且将这个数据库用于这种对比目的。因此可通过比较这类血管群计算来确定血管异常和它在对象的眼睛组织内的空间位置。
对于这种识别，例如，可在一段时间内计算对象的血管群信息多于一次。可通过将在较晚时间处计算出的血管信息与在较早时间处的血管信息进行比较来确定血管异常和它在对象的眼睛组织内的空间位置。
OCT***还可具有获取OCT信号来形成至少两个B扫描集群集的配置。
在每个B扫描集群集的任何B扫描集群的最后形成的B扫描与接下来形成的B扫描集群集的任何B扫描集群的首先形成的B扫描之间的空间距离(“集群集间距离”)可等于或大于1微米。例如，所述集群集间距离可以是20微米。
在一个实例中，在每个B扫描集群集的任何B扫描集群的最后形成的B扫描与接下来形成的B扫描集群集的首先形成的B扫描之间的空间距离(“集群集间距离”)可等于或大于1微米。例如，所述集群集间距离可以是20微米。
在另一个实例中，在每个B扫描集群集的第一个B扫描集群的最后形成的B扫描与接下来形成的B扫描集群集的首先形成的B扫描之间的空间距离(“集群集间距离”)可等于或大于1微米。例如，所述集群集间距离可以是20微米。
在又一个实例中，在每个B扫描集群集的最后形成的B扫描与接下来形成的B扫描集群集的首先形成的B扫描之间的空间距离(“集群集间距离”)可等于或大于1微米。例如，所述集群集间距离可以是20微米。
用于眼睛健康状况表征的OCT***还可具有计算第一OCT血管造影术数据和第二OCT血管造影术数据的配置。可在第一集群集间距离处计算第一OCT血管造影术数据。并且可在第二集群集间距离处计算第二OCT血管造影术数据。第二集群集间距离可小于第一集群集间距离。第二集群集间距离可小于第一集群集间距离。第一集群集间距离可以是至少4微米、至少10微米、至少20微米或至少100微米。第二集群集间距离可以是至少1微米、至少2微米、至少5微米或至少10微米。
第一OCT血管造影术数据可用来通过使用血管群来识别血管异常和所述血管异常在眼睛组织内的空间位置。可通过扫描在血管异常处或在其周围的组织并且从这种扫描获取OCT信号来计算第二OCT血管造影术数据。因为第二OCT血管造影术数据是在较小的集群集间距离处计算出的，所以它可以得出与所述异常相关的更加详细的信息。
所识别的血管异常和它的空间位置可用于确定健康病症。这类病症的实例是视网膜脱落或撕裂、黄斑变性、糖尿病视网膜病变(DR)、视网膜血管阻塞、视网膜癌症、视网膜异常、脉络膜玻璃膜疣或渗出液的出现、视网膜水肿等等。
图10示出(A)健康人的视神经盘周围的视网膜脉管***的示例性横断面OCT血管造影术图像，(B)具有糖尿病视网膜病变的人的视神经盘周围的视网膜脉管***的示例性横断面OCT血管造影术图像。健康人的眼睛具有更多的血管，并且与具有糖尿病视网膜病变的那些人相比，血管之间的距离更小。因此，具有糖尿病视网膜病变的人失去他的/她的血管中的一些。
由OCT进行的眼睛健康状况表征方法还可包括高分辨率OCT扫描。这类高分辨率OCT扫描的实例是：
(a)高分辨率体积OCT数据集的横断面图像。这些横断面图像可基于单独分段的视网膜层的深度投影或基于整个视网膜深度
(b)针对视网膜上的所选择区域计算出的横截面OCT B扫描。取决于对这些扫描进行取样的稀疏程度，这种方法是在较短成像时间中实现宽视野筛选能力的有效方式。
(c)一系列高分辨率OCT体积扫描，其仅在慢扫描轴线方向上延伸较小区域。使用所述OCT横截面图像，沿慢轴线的投影和分析可允许更加直接地可视化微血管特征以便进行分析和量化。
医学诊断通常依靠量化度量来评估患者的健康状况和状态。随着在视网膜和脉络膜内微血管可视化能力的发展，这提供了新的机会来基于微脉管***信息评估眼睛的健康状况。
本公开因此还涉及基于通过由上文公开的OCT视网膜健康状况表征方法所获取的视网膜微血管密度的量化度量。这种度量可用来表征视网膜的健康状况并且评估疾病(诸如糖尿病视网膜病变)的进展。
实例1.
可在视网膜上获取高分辨率OCT体积扫描。可提取来自若干不同视网膜层的横断面图像并且可将脉管***与这些层隔离，并且可计算二维血管密度图。这些血管密度图在视网膜上可在空间上变化，通常在中心凹无血管区中变为零。来自视网膜层的血管密度图可被合计成单个定量数目来表征视网膜的血管健康状况。
实例2.
可在视网膜上在稀疏取样的位置处获取宽视野高分辨率横截面OCT血管造影术扫描。例如，对于20×20度的视野，可按5°的间隔获取OCT血管造影术图像，以允许进行更快的宽视野获取。可在横截面扫描内识别微血管投影，并且可沿扫描的水平方向计算血管密度。可针对其他横截面图像重复这些计算，从而给出在视网膜宽视野上的2D血管密度图，其沿慢轴方向具有低分辨率。
实例3.
可获取宽视野横截面OCT血管造影术扫描，但是整个水平范围可被分成若干个更小的获取，这可减少出现的相位噪声误差。这些获取可在水平方向上接合在一起以覆盖更宽的范围。还可直接获得这些获取中的每一个来作为在慢扫描轴线上的小体积扫描(仅约0.5°)以提供一些另外的上下文和统计信息，以便识别视网膜内的微脉管***。还可在慢轴方向上稀疏地重复这些扫描以覆盖更宽的视野。
上文公开的OCT***可用于任何OCT相关的应用。例如，这种***可用于形成物理对象的更大视野OCT图像。可将这种***并入与基于OCT的血管造影术相关的方法和***中。例如，可通过使用上文公开的OCT***来更加详细地识别脉络膜脉管***。OCT***还可用于诊断和/或治疗健康状况(诸如疾病)。例如，OCT***可用于表征视网膜健康状况。
上文公开的OCT***可提供述物理对象相关的任何信息。例如，这个***可提供2D(即，横截面)图像、横断面图像、3-D图像、与健康状况相关的度量等等。这种***可与任何其他***一起使用。例如，OCT***可与用于诊断或治疗目的的超声波装置或外科***一起使用。OCT***可用来分析任何物理对象。例如，OCT***可用于分析(例如)任何类型的生命形式和无生命对象的(例如)图像的形成。生命形式的实例可以是动物、植物、细胞等。
除非另外指出，否则本文中已论述的处理单元140可用计算机***来实现，所述计算机***被配置来执行本文中针对这个单元已论述的功能。所述计算机***包括一个或多个处理器、有形存储器(例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或可编程只读存储器(PROM))、有形存储装置(例如，硬盘驱动器、CD/DVD驱动器和/或闪存存储器)、***总线、视频处理部件、网络通信部件、输入/输出端口和/或用户接口装置(例如，键盘、指向装置、显示器、麦克风、声音再现***和/或触摸屏)。
用于所述处理单元140的计算机***可包括在相同或不同位置处的一个或多个计算机。当在不同位置处时，计算机可被配置来通过有线和/或无线网络通信***相互通信。
计算机***可包括软件(例如，一个或多个操作***、装置驱动程序、应用程序和/或通信程序)。当包括软件时，软件包括编程指令并且可包括相关联的数据和库。当包括编程指令时，编程指令被配置来实现一种或多种算法，所述一种或多种算法实现所述计算机***的功能中的一个或多个，如本文所述。由每个计算机***执行的每个功能的描述也构成执行所述功能的算法的描述。
软件可存储在一个或多个非暂态、有形存储装置(诸如一个或多个硬盘驱动器、CD、DVD和/或闪存存储器)上或中。软件可以是源代码和/或目标代码格式。相关联的数据可存储在任何类型的易失性和/或非易失性存储器中。软件可被加载到非暂态存储器中并且可由一个或多个处理器执行。
上文公开的特征、产品和方法的任意组合在本公开的范围内。
除非另外说明，否则在本公开中阐述的所有测量、值、等级、位置、量值、大小及其他规范均为近似的，而不是准确的。它们意图具有合理的范围，这个范围与它们的有关功能一致并且与它们所属领域中的习惯一致。
在本公开中提到的所有物品、专利、专利申请和其他公布以引用的方式并入本文。
在本公开中，不定冠词“一个”和短语“一个或多个”以及“至少一个”是同义的并且意思是“至少一个”。
短语“用于...的装置”当在权利要求书中使用时意图并且应该被解释为涵盖已经描述的对应结构和材料和它们的等同物。类似地，短语“用于...的步骤”当在权利要求书中使用时意图并且应该被解释为涵盖已经描述的对应动作和它们的等同物。权利要求中不存在这些短语意思是所述权利要求并不意图并且不应该被解释为受限于这些对应结构、材料或动作或它们的等同物。
保护范围仅受到以下权利要求书的限制。当根据本说明书和以下申请过程来解释时，所述范围意图并且应该被解释为与权利要求书中所用语言的普通意思的宽度相一致，除非特定意思已经被阐述并且用来涵盖所有结构和功能等同物。
诸如“第一”和“第二”等关系性术语仅仅可以用来将一个实体或动作与另一个实体或动作区分开，而没有必要要求或暗示它们之间的任何实际关系或顺序。术语“包括”和其任何其他变型在结合说明书或权利要求书中的元素列表使用时意图指示所述列表不是排他的并且可包括其他元素。类似地，在没有进一步约束的情况下，前面有“一个”的元素并不排除存在相同类型的另外的元素。
权利要求中没有一项意图涵盖不能满足专利行为的101部分、102部分或103部分的要求的主题，也没有一项应该以这种方式被解释。因此放弃对这种主题的任何非有意的涵盖。除了如这一段中刚刚所述，已陈述或说明的任何内容都不意图或不应该被解释为致使任何部件、步骤、特征、目标、益处、优点或等同物献给公众，无论它是否在权利要求书中有叙述。
提供摘要来帮助读者快速确定技术性公开的本质。应理解，所提交的摘要不是用来解释或限制权利要求书的范围或含义。此外，在上文详细描述中的各种特征在各种实施方案中被分组在一起以精简本公开。这种公开的方法不应被解释为需要所要求保护的实施方案需要比每个权利要求中所明确表述的特征更多的特征。相反，如以下权利要求书所反映的，本发明的主题存在于单个所公开实施方案的少于所有特征中。因此，以下权利要求书因此并入详述中，其中每项权利要求自身可作为单独要求保护的主题。

Claims (20)

1.一种用于眼睛健康状况表征的光学相干断层扫描(OCT)***，其具有如下配置：
(a)用具有一定束宽和方向的光束来扫描对象的眼睛的组织，所述组织具有一定表面和深度；
(b)从所述扫描获取OCT信号；
(c)使用所获取OCT信号来形成至少一个B扫描集群集，使得：
每个B扫描集群集包括至少两个B扫描集群；
每个B扫描集群包括至少两个B扫描；
每个B扫描包括至少两个A扫描；
如果存在多于一个B扫描集群集，那么每个B扫描集群集相互平行；
每个B扫描集群集平行于所述光束方向；
每个B扫描集群集内的所述B扫描相互平行并且平行于所述光束方向；
每个A扫描、每个B扫描、每个B扫描集群以及每个B扫描集群集是在分别与所有其他A扫描、所有其他B扫描、所有其他B扫描集群以及所有其他B扫描集群集不同的时间处形成；
每个A扫描与任何接下来形成的A扫描隔开一定距离(“A扫描距离”)；
每个B扫描集群内的每个B扫描与所述B扫描集群内的任何接下来形成的B扫描隔开在0到一半所述束宽范围内的距离(“集群内距离”)；以及
每个B扫描集群内的最后形成的B扫描与任何接下来形成的B扫描集群内的首先形成的B扫描隔开(“集群间距离”)至少一微米；
(d)使用在本权利要求的(c)处形成的所述至少一个B扫描集群集并且基于发生在所述眼睛组织内的运动来计算OCT血管造影术数据；并且
(e)通过使用所述计算出的血管造影术数据来确定所述眼睛组织内的脉管***的特征。
2.如权利要求1所述的***，其还具有如下配置：使得通过使用所述OCT信号的强度和/或相位变化来计算所述OCT血管造影术数据以提供对比。
3.如权利要求2所述的***，其还具有如下配置：使得所述变化是由所述OCT信号内的一个OCT信号的流动、散斑或去相关引起的变化，所述流动、散斑或去相关是由眼睛组织运动或所述眼睛组织的血管中的流动引起的。
4.如权利要求1所述的***，其还具有如下配置：使得脉管***的特征可以是血管的大小、血管之间的空间距离、血管的横截面面积、血管的数目、血管的形状、血管的体积或血管在所述组织内的空间位置。
5.如权利要求4所述的***，其还具有使用所述脉管***的所确定特征来计算血管群的配置。
6.如权利要求5所述的***，其还具有如下配置：使得所述血管群是：
所述血管的大小分布；
所述血管的空间距离分布；
所述血管的横截面面积分布；
所述血管的空间位置分布；
所述组织的每横截面单位面积或所述组织的每体积的血管数目；
所述组织的每体积的血管体积；
所述组织的每单位面积的血管的总横截面面积；或
其组合。
7.如权利要求6所述的***，其还具有通过使用所述计算出的血管群来识别血管异常和所述血管异常在所述眼睛组织内的空间位置的配置。
8.如权利要求6所述的***，其还具有通过将计算出的血管群与健康的眼睛组织的血管群进行比较来识别血管异常和所述血管异常在所述眼睛组织内的空间位置的配置。
9.如权利要求6所述的***，其还具有通过在不同时间处计算所述对象所述血管群并且将在较晚时间处计算出的所述血管群与在较早时间处的所述血管群进行比较来识别血管异常和所述血管异常在所述眼睛组织内的空间位置的配置。
10.如权利要求7所述的***，其还具有如下配置：
(a)形成权利要求1中所述的类型的至少两个B扫描集群集，使得每个B扫描集群集的所述B扫描集群中的一个中最后形成的B扫描与所述接下来形成的B扫描集群集的所述B扫描集群中的一个中首先形成的B扫描隔开(“集群集间距离”)第一距离；
(b)使用在本权利要求的(a)处形成的所述至少两个B扫描集群集和发生在所述眼睛组织内的运动来计算第一OCT血管造影术数据；
(c)通过使用所述血管群来识别血管异常和所述血管异常在所述眼睛组织内的空间位置；
(d)在所识别血管异常的所述空间位置处或在其周围，在第二集群集间距离处重复本权利要求的(a)，使得所述第二集群集间距离小于所述第一集群集间距离；
(e)使用在本权利要求的(d)处形成的所述至少两个B扫描集群集和发生在所述组织内的运动来计算第二OCT血管造影术数据；并且
(f)通过使用所述第二OCT血管造影术数据来确定所述眼睛组织内的血管的特征。
11.如权利要求10所述的***，其还具有通过将所述血管群与健康的眼睛组织的血管群进行比较来识别血管异常和所述血管异常在所述眼睛组织内的空间位置的配置。
12.如权利要求10所述的***，其还具有通过在不同时间处计算所述对象所述血管群信息并且将在较晚时间处计算出的所述血管群信息与在较早时间处的所述血管群信息进行比较来识别血管异常和所述血管异常在所述眼睛组织内的空间位置的配置。
13.如权利要求10所述的***，其还具有如下配置：使得所述第二血管造影术数据的A扫描距离小于所述第一血管造影术数据的A扫描距离。
14.一种包含指令程序的非暂态、有形计算机可读存储介质，所述指令程序致使运行所述指令程序的、用于眼睛健康状况表征的光学相干断层扫描(OCT)***进行以下操作：
(a)用具有一定束宽和方向的光束来扫描对象的眼睛的组织，所述组织具有一定表面和深度；
(b)从所述扫描获取OCT信号；
(c)使用所获取OCT信号来形成至少一个B扫描集群集，使得：
每个B扫描集群集包括至少两个B扫描集群；
每个B扫描集群包括至少两个B扫描；
每个B扫描包括至少两个A扫描；
如果存在多于一个B扫描集群集，那么每个B扫描集群集相互平行；
每个B扫描集群集平行于所述光束方向；
每个B扫描集群集内的所述B扫描相互平行并且平行于所述光束方向；
每个A扫描、每个B扫描、每个B扫描集群以及每个B扫描集群集是在分别与所有其他A扫描、所有其他B扫描、所有其他B扫描集群以及所有其他B扫描集群集不同的时间处形成；
每个A扫描与任何接下来形成的A扫描隔开一定距离(“A扫描距离”)；
每个B扫描集群内的每个B扫描与所述B扫描集群内的任何接下来形成的B扫描隔开在0到一半所述束宽范围内的距离(“集群内距离”)；以及
每个B扫描集群内的最后形成的B扫描与任何接下来形成的B扫描集群内的首先形成的B扫描隔开(“集群间距离”)至少一微米；
(d)使用在本权利要求的(c)处形成的所述至少一个B扫描集群集并且基于发生在所述眼睛组织内的运动来计算OCT血管造影术数据；并且
(e)通过使用所述计算出的血管造影术数据来确定所述眼睛组织内的脉管***的特征。
15.如权利要求14所述的存储介质，其还具有使用所述脉管***的所确定特征来计算血管群的配置。
16.如权利要求15所述的存储介质，其还具有如下配置：使得所述血管群是：
所述血管的大小分布；
所述血管的空间距离分布；
所述血管的横截面面积分布；
所述血管的空间位置分布；
所述组织的每横截面单位面积或所述组织的每体积的血管数目；
所述组织的每体积的血管体积；
所述组织的每单位面积的血管的总横截面面积；或
其组合。
17.如权利要求16所述的存储介质，其还具有通过使用所述计算出的血管群来识别血管异常和所述血管异常在所述眼睛组织内的空间位置的配置。
18.如权利要求17所述的存储介质，其还具有如下配置：
(a)形成权利要求14中所述的类型的至少两个B扫描集群集，使得每个B扫描集群集的所述B扫描集群中的一个中最后形成的B扫描与所述接下来形成的B扫描集群集的所述B扫描集群中的一个中首先形成的B扫描隔开(“集群集间距离”)第一距离；
(b)使用在本权利要求的(a)处形成的所述至少两个B扫描集群集和发生在所述眼睛组织内的运动来计算第一OCT血管造影术数据；
(c)通过使用所述血管群来识别血管异常和所述血管异常在所述眼睛组织内的空间位置；
(d)在所识别血管异常的所述空间位置处或在其周围，在第二集群集间距离处重复本权利要求的(a)，使得所述第二集群集间距离小于所述第一集群集间距离；
(e)使用在本权利要求的(d)处形成的所述至少两个B扫描集群集和发生在所述组织内的运动来计算第二OCT血管造影术数据；并且
(f)通过使用所述第二OCT血管造影术数据来确定所述眼睛组织内的血管的特征。
19.如权利要求18所述的存储介质，其中所述指令程序致使运行所述指令程序的计算机***通过将所述血管群信息与健康的眼睛组织的血管群信息进行比较来识别血管异常和所述血管异常在所述眼睛组织内的空间位置。
20.如权利要求18所述的存储介质，其中所述指令程序致使运行所述指令程序的所述计算机***通过在不同时间处计算所述对象的所述血管群信息并且将在较晚时间处计算出的所述血管群信息与在较早时间处的所述血管群信息进行比较来识别血管异常和所述血管异常在所述眼睛组织内的空间位置。
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