CN102006819B

CN102006819B - 眼部成像

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Publication number: CN102006819B
Application number: CN200980113126.7A
Authority: CN
Inventors: P·哈滕; V·瓦尔沃; D·J·尼兰
Original assignee: Neuroptix Corp
Current assignee: Neuroptix Corp
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2029-03-27
Also published as: JP2011515189A; PL2268193T3; BRPI0909519B8; AU2009229348B2; RU2503399C2; EP2268193B1; KR20110014573A; SG188900A1; US20110116041A1; AU2009229348A1; DK2268193T3; CN102006819A; EP2268193A1; NZ588811A; CA2718938A1; WO2009120349A1; MX2010010402A; RU2010143673A; HK1145958A1; BRPI0909519A2

Abstract

一种用于在主体的眼睛上执行准弹性光散射和荧光配合及扫描中的至少一个的系统，包括：光源，配置用于向主体的眼睛发射光；透镜，配置用于聚焦从源发送并且从主体的眼睛接收的光；测量反射器，布置用于接收至少部分聚焦的光，并且配置用于反射所接收光的第一部分；照相机，配置和布置用于接收所接收光的第一部分，并且配置用于提供与所接收光的第一部分对应的图像的标记；以及处理器，耦合至照相机，并且配置用于分析图像中的光强度，以确定与眼睛的部分的分界面对应的参考点的位置。

Description

眼部成像

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年3月27日提交的美国临时专利申请号61/072,199的优先权，在此通过引用并入其全部公开内容。本申请是于2007年4月11日提交的美国申请序列号11/786,514的部分继续申请，该申请要求于2006年4月11日提交的美国临时专利申请号60/791,288的优先权，在此通过引用并入其全部公开内容。在此还通过引用并入美国专利号7,107,092的全部公开内容。

背景技术

总是期望可以在疾病发展的早期就检测到疾病。早期检测使得能够进行早期治疗，这通常被证明为会产生治疗各种疾病的较高成功率。最近，发现分析人眼(特别是眼睛的晶状体)可以获得对各类疾病的指示。例如，已经发现，对眼内的光散射进行的测量可以提供对检测和监控疾病(诸如阿尔茨海默病(AD))发展有用的诊断信息。特别地，最近已经证明，这种疾病会导致眼睛晶状体的核上区域的变化。因为该区域仅具有不到一毫米的厚度，所以对于该区域的测量(其将是有用的)而言，测量的位置信息需要非常准确。情况确实如此，因为即使病人在注视照亮的目标时，人眼也几乎在匀速运动。

已经证明，与正常的控制值相比，测试哺乳动物眼睛的核上和/或皮层晶状体区域中存在凝集体(aggregate)或者凝集体数量的增加表明该测试哺乳动物正在遭受神经退化疾病(诸如淀粉样变失序)的发展或者具有这样的危险。淀粉样变失序包括AD、家族性AD、突发AD、科罗伊茨费尔特-雅各布病、变体科罗伊茨费尔特-雅各布病、海绵状脑病、朊病毒病(包括瘙痒病、牛海绵状脑病以及其他动物类朊病毒疾病)、帕金森病、神经性舞蹈病(以及三核苷酸重复疾病)、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、唐氏综合症(三染色体细胞21)、皮克氏病(额颞痴呆)、雷威氏小体病、具有脑铁积累的神经退化疾病(蛋白球色素退变综合征)、触核蛋白病(包括帕金森病、多发性系统萎缩症、路易体痴呆等)、神经元核内包涵体疾病、滔蛋白病变(包括进行性核上性麻痹、皮克氏病、皮层基底节变性、遗传性额颞痴呆(具有或者不具有帕金森病)以及关岛肌萎缩侧索硬化/帕金森痴呆综合症)。这些失序可能单独发生或者可能结合发生。凝集体分析对于检测传染性海绵状脑病(TSE)也是有用的，这种病是朊病毒传播的疾病，由脑中致命的海绵状神经退化表征，并且与严重和致命的海绵状神经退化迹象和症状相关联。TSE朊病毒疾病包括：海绵状脑病(CJD)；新变体海绵状脑病(nv-CJD)；杰茨曼-斯脱司勒-史茵克(Gertsmann-Straussler-Scheinker)综合症；致命性家族性失眠症；库鲁病；阿尔佩斯综合症；牛海绵状脑病(BSE)；瘙痒病；以及慢性消耗病(CWD)。

发明内容

总体上，在某些方面，本发明提供一种用于在主体的眼睛上执行准弹性光散射和荧光配体扫描的系统。该系统可以包括：光源，配置用于向主体的眼睛发光；透镜，配置用于聚焦从源发送并且被主体的眼睛散射的光；测量反射器，布置用于接收至少部分经聚焦的光，并且配置用于反射所接收光的第一部分；照相机，配置和布置用于接收所接收光的第一部分，并且配置用于提供与所接收光的第一部分对应的图像的标记；以及处理器，其耦合至照相机，并且配置用于分析图像中光的强度以确定与眼睛的部分的分界面对应的参考点的位置。

参考点可以对应于：眼睛的晶状体囊的分界面；眼睛的晶状体囊与前房(anterior chamber)之间的分界面；后晶状体囊分界面之一；空气与角膜的分界面；角膜与眼房水的分界面以及眼睛视网膜的分界面。而且，光源和处理器可以配置用于执行荧光配体扫描。为此，系统可以这样配置，使得仅收集和分析相对于光进入主体眼睛的路径基本上以90°散射的光。

另外，本发明的实现还可以包括以下一个或多个特征：

●光源配置用于发射红外光。

●测量反射器包括配置用于反射所接收光的第一部分的镜体，其中该镜体定义开口，所述开口配置用于允许所接收光的第二部分不由镜体反射而通过。

●耦合至反射器的相关器，用以接收所接收光的第二部分，其可以用于随时间对测量的散射光强度进行相关。

●处理器配置用于致动测量反射器，以使得所接收光的第二部分对应于从眼睛相对于参考点的选定部分散射的光。

●处理器耦合至相关器，并且配置用于分析所接收光的第二部分的标记。

●处理器配置用于基于所接收光的第二部分的标记以及所接收光的第二部分从其散射的眼睛中的位置，来提供存在与主体的健康状况相关联的物质的指示。

另外，本发明的实现可以包括以下一个或多个特征：

●处理器配置用于分析图像中的光强度，以确定眼睛中的区域相对于参考点的位置。

●处理器配置用于将图像中的光强度与如下区域相关联，与光强度相关联的光从该区域散射。

●处理器配置用于确定眼睛的核上、核以及皮层的位置。根据某些实施方式，该系统还可以包括：耦合至处理器的显示器，其中处理器配置用于使处理器在图像中显示椭圆；以及配置用于发射笔形射束和/或扇形射束的光的光源。为此，处理器可以配置用于：调节椭圆相对于图像的大小和位置；分析图像中的光强度以确定眼睛虹膜的位置，并且调节椭圆的大小以及将椭圆定位在图像中的虹膜上；和/或配置用于响应于来自系统用户的输入来调节椭圆的大小。

总体上，在另一方面，本发明提供了一种诊断光散射方法，包括：将笔形射束的光发射到主体的眼睛中；获取来自由主体的眼睛散射的笔形射束的光；以及分析所获取的散射光以确定与眼睛的部分的分界面相对应的参考点的位置。

分析步骤可以包括：将参考点确定为与眼睛的晶状体囊的分界面相对应的点；以及估计眼睛散射的光的强度，以确定沿笔形射束传播路线的高强度的第一区域和第二区域。为此，第一区域和第二区域可以由相对较大的第三区域隔开，该第三区域中基本上没有来自笔形射束的散射光，其中第二区域沿传播路线距离笔形射束的源较远，并且被确定为与晶状体囊相对应。分析可以包括：将参考点确定为与以下分界面之一相对应的点：眼睛的晶状体囊与前室之间的分界面、后晶状体囊分界面、空气与角膜的分界面、角膜与眼房水的分界面以及眼睛的视网膜的分界面。分析还可以包括确定眼睛的皮层、核上和/或核的位置。

本发明的方法方面还可以包括：分析从眼睛相对于参考点的选定部分散射的光的强度，以确定该选定部分处的物质的物理特性；以及提供选定部分处的物质的物理特性的指示。提供指示的步骤可以包括提供眼睛的核上中存在凝集体的指示。

本发明的方法方面还可以包括：根据所获取的光形成图像；在获取之前反射笔形射束；相对于所获取光的特定部分的期望位置来确定所获取光在图像中的特定部分的实际位置；以及改变反射，以减小所获取光的特定部分的实际位置与期望位置的间隔。

获取可以包括仅获取相对于笔形射束的传播方向近似呈90°的、由眼睛散射的光。

本发明的某些方法方面可以包括：向主体的眼睛发射扇形射束的光；获取来自由主体的眼睛散射的扇形射束的光；根据所获取的由主体的眼睛散射的扇形射束的光来形成图像；以及在图像上叠加椭圆，其逼近图像中的眼睛虹膜的大小和位置。叠加可以由计算机自动完成，并且可以通过由计算机分析图像中的光强度而由计算机形成。

某些方法方面包括准弹性光散射，并且可以使用设备来执行。此类方法还可以包括使用相同的设备来执行荧光配体扫描。执行荧光配体扫描的步骤可以包括：照射主体的眼睛；测量将显像剂注入眼睛之前眼睛的荧光(fluorescence)的第一数据；将显像剂注入眼睛；测量将显像剂注入眼睛之后眼睛的荧光的第二数据；以及比较第一数据和第二数据。

总体上，在另一方面，本发明提供一种用于主体眼睛的诊断成像的系统，该系统包括：光源，配置用于通过辐射受激发射来发射光；光学扫描设备，配置用于产生来自光源的光的垂直扇形射束，并且从一侧到另一侧线性地扫掠垂直扇形射束；第一透镜，配置用于聚焦从光学扫描设备发送的光以创建虚像面，该虚像面与主体的视线共面，并且是通过主体眼睛的部分的垂直剖面；第二透镜，配置用于聚焦从光学扫描设备发送并且由主体的眼睛散射的光，以创建与主体的眼睛的虚像面一致的锐聚焦面；第一测量反射器，布置用于接收至少部分经聚焦的光，并且配置用于反射所接收光的第一部分；第一照相机，配置和布置用于接收所接收光的第一部分，并且配置用于提供与所接收光的第一部分相对应的图像的标记；以及处理器，其耦合至照相机，并且配置用于分析图像中的光强度，以确定与眼睛的部分的分界面对应的参考点的位置，其中由光学扫描设备进行的从一侧到另一侧的垂直扇形射束的线性扫掠沿主体的眼睛的虚像面穿入或者穿出垂直扇形射束的光。

本发明的实现包括以下一个或多个特征。参考点对应于眼睛的晶状体囊的分界面。参考点对应于眼睛的晶状体囊与前房之间的分界面。参考点对应于以下之一：后晶状体囊分界面、空气与角膜的分界面、角膜与眼房水的分界面以及眼睛的视网膜的分界面。光源和处理器配置用于执行荧光配体扫描。光源配置用于发射红外光。系统这样来配置，使得仅收集和分析相对于进入主体的眼睛的光的路径以90°散射的光。

另外，本发明的实现可以包括以下一个或多个特征。测量反射器包括配置用于反射所接收光的第一部分的镜体，该镜体定义开口，所述开口配置用于允许所接收光的第二部分不由镜反射而通过，该系统还包括耦合至反射器的相关器，用以接收所接收光的第二部分，并且随时间对测量的散射光强度进行相关。处理器配置用于致动测量反射器，以使得所接收光的第二部分对应于从眼睛中对应于参考点的选定部分散射的光，并且其中处理器耦合至相关器，并且配置用于分析所接收光的第二部分的标记。处理器配置用于基于所接收光的第二部分的标记以及眼睛中散射所接收光的第二部分的位置，来提供存在与主体的健康状况相关联的物质的指示。系统还包括第二测量反射器，其布置用于接收至少部分经聚焦的光，并且配置用于反射所接收光的第二部分。

总体上，在另一方面，本发明提供一种用于在主体的眼睛上执行准弹性光散射和荧光配体扫描中至少一个的系统，包括显示器屏幕，其示出眼睛的图像，以允许操作者选择眼睛中要测量的位置。该系统可以包括耦合至处理器的光学单元，用于在眼睛的选定位置上执行准弹性散射和荧光配体扫描中的至少一个，并且用于收集与所执行的准弹性光散射和/或荧光配体扫描相关联的数据。处理器还可以在显示器屏幕上显示数据以供操作者查看。为此，与准弹性光散射和/或荧光配体扫描相关联的数据可以在相同的显示器屏幕上被报告，和/或以不多于60msec的周期被收集。在某些实施方式中，处理器可以执行多至十个连续的周期。而且，在显示器屏幕上显示的数据可以包括测试设置、眼睛的前视图和剖视图、准弹性光散射和/或荧光配体扫描的平均强度值、准弹性光散射和/或荧光配体扫描的自相关函数的图形绘制以及基于对自相关数据的指数拟合的曲线拟合参数。数据可以用于检测感兴趣的物质或者对象(包括但不限于，β-淀粉体蛋白质)的存在，和/或跟踪疾病的发展。

在某些实施方式中，系统收集的数据可以包括与所执行的准弹性光散射相关联的散射光的平均强度和/或与所执行的荧光配体扫描相关联的平均荧光强度。本发明的实现可以从眼睛晶状体的核和/或核上区域收集数据，以确定与眼睛晶状体的核区域的荧光配体扫描相关联的平均荧光强度同眼睛晶状体的核上区域的荧光配体扫描的平均荧光强度之间的比率。可以针对眼睛晶状体的核和核上区域的准弹性光散射来确定类似的比率。比率可以与眼睛中的疾病状态相关，使得比率的增加指示着眼睛中的物质和/或对象的数量增加。某些实施方式还可以包含测量质量度量，该测量质量度量通过将这些比率相乘在一起来计算，或者使用曲线y(t)＝Ie^-kt来计算，其中I是平均强度，k是衰减时间常数，而t是时间。

本发明的附加系统方面可以包括：显示器屏幕，用于显示图像以允许操作者选择要分析的眼睛区域；以及处理器，配置用于分析来自准弹性散射的散射光和/或来自荧光配体扫描的荧光发射，以检测位于眼睛的选定区域中的感兴趣的物质或者对象。感兴趣的物质或者对象可以是β-淀粉体。在某些实施方式中，可以分析来自眼睛晶状体的核上和/或核区域的散射光和/或荧光发射的平均强度。此外，可以将来自眼睛晶状体的核区域的散射光或者荧光发射的平均强度与针对眼睛晶状体的核上区域的散射光或者荧光的平均强度进行比较，以提供相关因子用于估计眼睛中感兴趣的物质或者对象的存在。在某些实施方式中，处理器可以测量注入显像剂之前和注入显像剂之后来自眼睛的区域的荧光强度，以确定两个强度之间的差。在某些实施方式中，处理器可以测量将显像剂注入眼睛中之前眼睛的荧光的第一数据，以及在注入显像剂之后眼睛的荧光的第二数据，继而比较第一数据和第二数据。例如，该比较可以包括从第二数据中减去第一数据，以确定所测量的荧光之间的差。另外，处理器可以在显示器屏幕上显示来自准弹性光散射和/或荧光配体扫描的数据，以供操作者查看。数据可以包括与所执行的准弹性光散射和/或荧光配体扫描有关的任何信息。

本发明的另一方面提供一种对主体的眼睛执行准弹性光散射和荧光配体扫描中至少一个的方法。该方法可以包括：选择眼睛中的位置以收集数据；在选定的位置上执行准弹性光散射和荧光配体扫描中的至少一个；收集来自准弹性散射和/或荧光配体扫描的数据并且呈现该数据。数据可以在显示器屏幕上显示和/或打印出来。为此，所收集的数据可以包括与所执行的准弹性光散射相关联的散射光以及与所执行的荧光配体扫描相关联的平均荧光强度中至少一个的平均强度。可以从眼睛晶状体的核上和/或核区域中的位置收集平均强度数据，并且可以确定来自眼睛晶状体的核区域的散射光的平均强度与来自眼睛晶状体的核上区域的散射光的平均强度之间的比率。可以针对荧光配体扫描确定类似的比率。

本发明的方法方面还可以包括：通过照射主体的眼睛来执行荧光配体扫描；测量将显像剂注入眼睛中之前眼睛的荧光的第一数据；将显像剂注入到眼睛中；测量在将显像剂注入到眼睛中之后眼睛的荧光的第二数据；以及比较第一数据与第二数据。在某些实施方式中，第一数据和第二数据可以包括来自眼睛的平均荧光强度，并且比较第一数据和第二数据可以包括从第二数据中减去第一数据。在某些实施方式中，可以在将显像剂注入到眼睛中之后不超过24小时进行第二数据的测量。该方法还能够检测眼睛中的β-淀粉体蛋白质的存在，和/或允许通过测量眼睛中的荧光的测量水平来跟踪疾病的发展。

而且，本发明的实现可以包括以下一个或多个特征。系统还包括第二照相机，其配置和布置用于接收所接收光的第二部分，并且配置用于提供与所接收光的第二部分对应的图像的标记。系统还包括二向色分束器，其配置和布置用于向第二测量反射器反射至少部分经聚焦的光，并且向第一测量反射器发射至少部分经聚焦的光。处理器配置用于分析图像中的光强度，以确定眼睛中的区域相对于参考点的位置。处理器配置用于将图像中的光强度与如下区域相关联，与该光强度相关联的光从该区域散射。处理器配置用于确定眼睛的核上、核和皮层的位置。系统还包括耦合至处理器的显示器，其中处理器配置用于使处理器在图像中显示椭圆。处理器配置用于调节椭圆相对于图像的大小和位置。处理器配置用于分析图像中的光强度，以确定眼睛虹膜的位置，并且调节椭圆的大小并将其定位在在图像中的虹膜上。处理器配置用于响应于来自系统的用户的输入来调节椭圆的大小。

总体上，在另一方面，本发明提供了一种用于在主体的眼睛上执行荧光配体扫描的系统。该系统包括：光源，配置用于向主体的眼睛发射光；第一显微镜物镜，配置和布置用于聚焦从源向主体的眼睛发送的光，以产生撞击眼睛的聚焦光点；致动器，其耦合至可移动第一透镜，并且配置用于定位通过可移动第一透镜的、从第一显微镜物镜发送的光在主体眼睛中的聚焦光点；透镜，配置用于聚焦从源发送并且由主体的眼睛散射的光；光电倍增管检测器或者类似的检测器，配置和布置用于接收所接收光的第一部分，并且配置用于提供与所接收光的第一部分对应的图像的标记；以及处理器，其耦合至光电倍增管检测器或者类似的检测器，并且配置用于分析图像中的光强度以确定与眼睛的部分的分界面对应的参考点的位置。

本发明的实现包括以下一个或多个特征。由主体的眼睛散射并且在光电倍增管检测器处接收的光沿着与从源发送的光基本相似的路径传播。移动第一显微镜物镜以允许光源向主体的眼睛发射作为准直射束的光。

另外，本发明的实现可以包括以下一个或多个特征。系统还包括：第二透镜，配置用于聚焦从源发送并且由主体的眼睛散射的光；检测器，配置和布置用于从第二透镜接收所接收光的第一部分，并且配置用于提供与所接收光的第一部分对应的图像的标记；并且处理器还耦合至检测器，并且配置用于分析图像中的光强度，以确定与眼睛的部分的分界面对应的参考点的位置，其中由主体的眼睛散射并由第二透镜聚焦的光沿着如下路径传播，该路径与主体的视线呈45度角，并且相对于来自源的光的路径呈90度角。

而且，本发明的实现可以包括以下一个或多个特征。系统还包括布置在第二透镜接收的光的路径中的第一二向色分束器以及布置在来自源的光的路径中的至少第二二向色分束器，第一二向色分束器和第二二向色分束器配置用于向检测器反射至少部分的光。系统还包括高速快门，其布置在光从光源向主体的眼睛传播时的路径中的点处。系统还包括心率监测器，并且处理器配置用于将数据收集同步到心跳间的休止期。心率监测器被配置为主体的前额支架的一部分。心率监测器被配置为主体的下颌支架的一部分。系统还包括：起搏器，配置用于调节主体的心跳；以及处理器，配置用于将数据收集同步到心跳间的休止期。

根据本发明的实现，可以提供以下一个或多个功能：

●适用的荧光强度测量系统(例如，FLS)，支持眼睛晶状体中的局部测量。

●适用的准弹性和/或光散射强度扫描系统，用于使用对眼睛的测量来检测疾病。

●可以使用单个设备由一个操作者进行眼睛的诊断测量。可以在不与眼睛物理接触的情况下获得眼睛的诊断测量(例如与疾病有关的信息)。

●可以在眼睛中执行可重复的、高精度的光散射强度的测量。

●可以在单个平台/设备上执行荧光配体扫描(FLS)和准弹性光散射(QLS)(也称为动态光散射、自拍光谱学、零差光谱学、激光罗利(Raleigh)散射以及其他名称)。

●可以在诊断测量期间补偿主体眼睛的移动。

●可以按照非侵害方式来确定针对眼内植入物的测量，例如，镭射视力矫正手术。可以获得相对于眼内位置的荧光强度的红外(IR)照片文档。

●可以精确地确定光散射测量的眼睛内的位置。

●可以提供质量控制，以针对测量数据来验证眼睛内的位置。

●可以确定眼睛的生物形态度量，例如在透镜方程、前部深度、角膜厚度和/或晶状体厚度的测量中使用的参数。

●可以相关于白内障、分子年龄、糖尿病、辐射照射(例如，针对飞行员、辐射工作人员、宇航员、癌症患者)和/或眼睛毒性(例如长期暴露于系统激素和/或精神病治疗药剂)对眼睛中的凝集体进行测量。

●可以诊断神经退化疾病和/或TSE以及提供预测。

●可以在诊断测量期间补偿由于心跳而引起的主体的眼睛的移动。

●可以执行眼睛的连续分界面扫描。

●可以充分地照射眼睛的测量区域，同时保持视网膜处的照射处于眼睛安全水平。

在查看以下附图、详细描述和权利要求之后，将更加全面地理解本发明的这些和其他功能以及发明本身。

附图说明

图1是根据本发明某些实施方式的用于测量患者眼睛内的光散射的光散射系统的透视图。

图2是图1所示的计算机的框图。

图3是笔形和扇形射束激光都被打开时图1所示的系统提供的眼睛的剖面图像。

图4是仅打开笔形射束激光时图1所示的系统提供的眼睛的剖面图像。

图5是使用图1所示的系统来测量从主体的眼睛散射的光的过程的流程图。

图6是根据本发明某些实施方式的执行荧光配体扫描的过程的流程图。

图7是根据本发明某些实施方式的执行准弹性光散射和荧光配体扫描的过程的流程图。

图8是示出根据本发明某些实施方式的数据获取的时序的示意图。

图9是示出在执行准弹性光散射和荧光配体扫描之前根据本发明的某些实施方式的测试设置信息和眼睛的前视图和剖面图的样本显示窗口。

图10是示出在执行准弹性光散射和荧光配体扫描之后根据本发明的某些实施方式的测量的样本显示窗口。

图11是根据本发明某些实施方式的用于在患者的眼睛内进行测量的扫描沙伊姆弗勒(Scheimpflug)照射和扫描沙伊姆弗勒成像系统的框图。

图12是根据本发明某些实施方式的用于测量患者眼睛内的光散射的光散射系统的部分的侧视图。

图13是根据本发明某些实施方式的用于测量患者的眼睛内的光散射的光散射系统的透视图。

图14是根据本发明某些实施方式的用于与患者的头部相关地测量患者眼睛内的光散射的光散射系统的透视图。

具体实施方式

本发明的某些实施方式提供了出于诊断目的而测量主体的眼睛(例如，人眼)内的光散射的技术。例如，光散射系统包括激光组件，其向主体的眼睛中发射激光。转换透镜聚焦散射的激光，从而在测量镜体上形成图像。在转换透镜与测量镜体之间，光从可操纵镜体反射，该可操纵镜体可被调节为将图像定位在测量镜体上的期望位置。测量镜体具有针孔，其允许某些散射激光通过以及由单个光子检测器检测并且由硬件或者软件相关器来分析。没有通过针孔的散射激光由测量镜体向电荷耦合器件(CCD)照相机反射。照相机获得散射激光的图像，并且向计算机提供该图像。计算机从相关器获得信息并且从照相机获得图像。计算机可以分析相关器的与所测量的散射光和眼睛内的位置有关的输出(相关函数)，以确定眼睛是否具有异常(诸如疾病)的指示。计算机还可以处理来自照相机的图像信息，以提供来自眼睛的散射光的图像，并且向操纵镜体发送控制信息以针对主体眼睛的移动进行调节，以及帮助确保来自眼睛的期望位置的光被定向到测量镜体的针孔。然而，该光散射系统是示例性的，并不是本发明的限制，因为根据本公开的其他实现也是可行的。

参考图1，光散射系统10包括光源12、转换透镜14、操纵镜体组件16、测量镜体18、CCD照相机20、相关器22和计算机24。光源12、转换透镜14、镜组件16、测量镜体18和CCD照相机20的组合形成光学单元11。在将仪器与主体眼睛26进行对准时，光学单元11可以作为一个单元来移动。系统10配置用于向主体的眼睛26中发送激光射束。从眼睛26散射的光被聚焦到测量镜体18上的、由操纵镜体组件16确定的位置。入射到镜18上的某些光通过小孔38去往光纤28，该光纤28将光引导至光子检测器19。检测器19可以向相关器22输出脉冲以用于分析，相关也可以通过软件来完成而不需要特定的硬件相关器或者软件和硬件的组合。散射光的其他部分从镜18被定向到CCD照相机20，并且散射光区域的图像被提供至计算机24。计算机24还可以接收相关函数和由相关器接收的光强度测量，并且处理相关函数和强度测量以执行诊断测试，从而确定主体的疾病的可能性或者疾病的类型，并且控制由操纵镜体组件16进行的光的重定向，以控制光在眼睛26中被测量并被提供给相关器22的位置。虽然没有示出，但是系统10包括下颌支架和前额支架，用以帮助定位主体的头部，使得主体的眼睛26被定位以便由光源12照射，并且适当地微调光源的位置和/或角度。

光源12可以配置用于向眼睛26提供多个激光射束。例如，源12可以配置用于向眼睛26发送激光笔形射束30，眼睛26将散射笔形射束30的部分。笔形射束30将沿直线穿入眼睛26中，并且将被眼睛26内不同的物质散射到不同的角度。激光源12还可以配置用于提供定向到眼睛26的扇形射束或者狭缝射束32。扇形射束32是非常薄的平面射束，其也将穿入眼睛26中，并且被各种物质散射到不同的角度。扇形射束32用于辅助操作者将仪器11与主体对准。在对准期间，眼睛照射从笔形射束30变为扇形射束32，并且一秒中内反复若干次。在测量期间，优选地仅打开笔形射束30。

优选地，激光射束30、32的光的波长对患者不可见或者仅略微可见，从而使向患者的眼睛26中发射射束30、32不会引起患者不适(这将造成患者不期望的移动)。优选地，射束30、32都具有约400nm-820nm之间的波长。

转换透镜14布置为其纵轴垂直于笔形射束30和扇形射束32(即，射束30、32的传播方向)。射束30、32与转换透镜14的轴之间的角度(优选为90°)有助于减小/最小化从眼睛26接收的散射光的目标区域的尺寸。转换透镜14配置用于将从眼睛26散射的光聚焦到测量镜体18上。操纵镜体组件16包括镜体34和镜体驱动器电机36。镜体34的配置以及操纵镜体组件16的定位使得镜体34从转换透镜14接收聚焦的散射光，并且将与射束30、32对应的射束40、42中的该光重定向到测量镜体18上的散射区域的聚焦图像。镜体34连接至驱动器电机36，其配置用于根据从计算机24接收的控制信号而在两个轴上调节镜体34的角度。电机36配置用于驱动镜体34以定向来自转换透镜14的散射光，使得光以期望的相对位置入射到镜18上(例如，使得散射光的期望部分通过镜18中的孔)。

测量镜体18配置和布置用于将来自操纵镜体组件16的光反射至CCD照相机20。镜体18反射来自镜体34的散射光，使得CCD照相机20可以接收来自射束40、42的反射光，以用于对来自眼睛26的散射光成像。可以在镜体18的中心提供孔38。该孔38优选地是针孔(例如，直径大约50μm)。该孔允许来自散射射束40的光通过并且由光纤28接收。光纤28将通过针孔38的射束40的部分的标记传送至检测器19，检测器19向相关器22提供电子标记。

检测器19通过纤维光缆28连接到测量镜体18。检测器19配置用于将从光缆28接收的光转换为电子脉冲，并且将该脉冲发送至相关器22。

相关器22配置用于从检测器19接收电子脉冲，并且配置用于分析经由针孔38接收的光的光强度随时间的波动。相关器22配置用于使用接收的光强度的标记来执行自动相关算法，以确定眼睛26的晶状体中蛋白质凝集体的大小。相关器22还连接至计算机24，并且配置用于向计算机24提供与眼睛26的晶状体中的蛋白质凝集体的大小有关的信息。

CCD照相机20布置和配置用于从测量镜体18接收从光束40、42反射的光。照相机20配置用于聚焦于针孔38，并且提供由眼睛26散射的反射光的图像。照相机20配置用于处理所接收的反射光，并且产生由于从扇形射束32和笔形射束30散射的光而显示眼睛26的晶状体的剖面的图像。照相机20还连接至计算机24，并且配置用于向计算机24提供与眼睛26的图像有关的信息，以供计算机24显示。

计算机24配置用于从相关器和照相机20接收信息，并相应地处理该信息，以收集期望的信息并且执行诊断操作。计算机24可以处理来自相关器22的凝集体类型和大小的指示，以确定疾病的指示。计算机24可以处理来自照相机20的眼睛26的图像，并且向组件16提供控制信号以调节镜34的定位，从而控制射束40中的散射光的哪部分入射到针孔38上。

还参考图2，计算机系统24包括处理器82、存储器84、盘驱动器86、显示器88、键盘90和鼠标92。处理器82可以是个人计算机中央处理单元(CPU)，诸如Intel公司制造的。存储器84包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。盘驱动器86包括硬盘驱动器，并且可以包括软盘驱动器、CD-ROM驱动器和/或压缩驱动器。显示器88是阴极射线管(CRT)显示器，但是其他形式的显示器也是可接受的，例如包括TFT显示器的液晶显示器(LCD)。键盘90和鼠标92为用户(未示出)提供数据输入机制。组件82、84、86、88、90和92通过总线94连接。计算机24例如可以在存储器84中存储包含计算机可读、计算机可执行指令的软件代码，用于控制处理器82执行以下描述的用于对由眼睛26散射的光进行成像和分析的功能。

还参考图3-图4，计算机24配置用于根据射束30、32的散射光产生眼睛26的图像50。如图像50所示，具有显著强度的光在角膜处散射，并且作为图像50中的亮点52出现。随着笔形射束30进一步进入到眼睛26中，光没有被眼睛26的玻璃体区域54显著地散射，并且由此表现为图像50中的暗区域。移到图像50中的左侧，归因于眼睛26的晶状体囊、核上区域58和核60中的IV类胶原，光被晶状体囊56显著地散射。由于照相机20接收的散射光的增加的强度，显著散射造成图像50中所示的明亮部分。而且，从角膜反射的光造成亮点53，即浦肯雅(purkinje)点。

照相机20产生大约30个图像/秒，但是本领域技术人员理解，也可以使用其他的帧速率。在大约1msec到1秒之间的时段中获取相关函数。通常，利用关注眼睛中给定点的测量11，在眼睛26中的每个位置处获得5个相关函数。因为例如由于主体的心跳以及其他因素造成的压力波动，眼睛26的正常运动通常使眼睛26在获得信息以产生相关函数这一期间移动。这种移动可能降低所产生数据的有效性，并且由此降低所做测量的有效性，并因此降低诊断结果的有效性。系统10(具体地，计算机24)优选地配置用于通过补偿眼睛26的运动来帮助稳定图像50。

在进行测量时，优选地，仅打开笔形射束30并且跟踪机制是活跃的。参考图4，计算机24可以适应眼睛26出于各种原因的移动。例如，可以使用计算机控制信号的跟踪机制和电机36来适应眼睛26的眼球跳动、眨眼、振动(例如由于心跳)或者自发移动。计算机24可以确定激光射束30通过两个已知区域之间的位置以确定参考点，以用于定位眼睛26的特定部分以及调节镜体34，以便通过针孔38收集针对眼睛26的期望位置的数据。例如，计算机24可以确定与晶状体囊56和玻璃体区域54之间的分界面对应的前晶状体囊分界面61、后晶状体囊分界面63、空气与角膜的分界面65、角膜与眼房水区域的分界面67、玻璃体与视网膜的分界面等的位置。针对分界面61，计算机24可以确定当角膜52在图像50中从右向左移动之后散射强度在何处突然增加，由此来确定激光射束30从哪里通过眼房水区域54去往前晶状体囊56。上文提到的任何分界面都可以用作测量、映射和跟踪的参考点。

计算机24在捕获的图像50中接近前晶状体囊分界面61的参考点的位置处放置标志(例如“X”55)，以允许适当跟踪操作的将来可视确认。对应于针孔38的拾取点66在图像50中保持在相同的像素地址处。在设置屏幕中，眼睛26中的期望拾取点64被设置为从晶状体囊56测量的指定数目的像素。已知晶状体囊56、期望拾取点64和实际的拾取点66的像素位置，计算机24可以计算期望拾取点64与实际拾取点66之间存在的误差，并且移动镜体34以补偿该差异。该操作每秒进行30次(例如)以便将实际拾取点66维持在眼睛26中的期望位置64处。计算机24可以按照这种方式来确定晶状体囊56的当前位置。计算机24可以确定从晶状体囊56的当前位置到晶状体囊56在图像50中的期望位置的像素距离。所确定的距离是(例如)眼睛26的当前位置与其相对于照相机20以及由此相对于图像50的视场的期望位置的水平距离。计算机24可以向组件16发送控制信号以使电机36移动镜体34，使得眼睛26在图像50中的实际水平位置是眼睛26在图像50中的期望水平位置。计算机24在眼睛26的测量期间继续进行这些调节。计算机24还可以确定眼睛26的当前位置与其期望位置之间的垂直距离，并且向电机36发送控制信号以使电机36调节镜体34，从而补偿眼睛26的垂直运动。计算机24可以分析随时间获得的信息，并且确定由于眼睛26的移动或者眨眼而应当丢弃什么信息。计算机24可以保存未受眼睛移动或者眨眼破坏的信息(或者针对其对移动进行充分补偿的信息)，并且丢弃受到眼睛移动或者眨眼破坏的信息(以及针对其没有对移动进行足够补偿的信息)。

作为初始对准过程的一部分，计算机24还可以配置用于在图像50上叠加椭圆68，其中两个激光射束30、32都是打开的。椭圆68优选地被设置大小和布置，以便与眼睛26的瞳孔70对准。椭圆68可以由计算机24的用户使用例如键盘90或者鼠标92来手动地设置大小。用户可以使用图像50来选择晶状体的各区域(皮层57、核上58、核60)之间的边界，并且在每个区域中收集数据。用户可以通过相对于主体移动光学单元11，来选择插入或者叠加椭圆68，以及移动眼睛26的图像50。当光学单元11的定位使得椭圆68与眼睛26的瞳孔70相匹配并且主体注视目标(未示出)时，激光射束30穿过眼睛26的晶状体中的唯一路径，并且可以在从一次测量会话到另一次可再现的位置处进行测量。用户可以例如这样来设置椭圆68的大小：选择椭圆68并且拖动光标以调节椭圆68在任一轴上的大小。使用该对准过程，可以在各种过程(诸如在眼睛26上的操作或者用药)之前和之后分析相同主体，以估计在主体上执行的过程或者对主体用药的成功率。

计算机24还可以配置用于将眼睛图像50分为区域。如图3所示，计算机24可以分析图像50的强度，并且将图像50分为眼睛26的皮层57、核上58和核60区域。计算机24可以使用眼睛图像50的划分来控制组件16以确定测量区域64的位置。例如，计算机24可以特别选择测量核上58或者核60区域的光散射强度。特别地，计算机24可以例如在眼睛26中相对于角膜52四个不同的深度处，利用测量区域64来进行测量。

系统10可以用于在单个平台/设备上执行准弹性光扫描(QLS)和其他形式的扫描二者。例如，可以注入显像剂，其将结合或者附于特定类型的项(例如，表示疾病的凝集体)，并且将以可区别检测的方式对光作出反应。优选地，显像剂可以配置为响应于光而发荧光，在这种情况下，扫描称为荧光配体扫描(FLS)。可以按照多种方式将显像剂注入到眼睛中，例如，通过滴眼剂、眼药膏、洗眼液、眼软膏、内吸剂等。光源12具有适合特定显像剂的波长和极化特性。例如，如果显像剂是荧光体，则波长优选地调节至显影剂的吸收光谱的峰值。可以将光源12调节到这样的光波长，显像剂将针对该光波长作出反应，并且穿过针孔38的所得图像部分将由计算机24分析从而可以确定凝集体的存在和量。显像剂可以采取多种形式，诸如发色团(其是比色的，在可见光谱中)、将响应于光而发荧光的荧光体(例如荧光探针)或者将特有地以及可检测地对可见或者不可见(例如红外)光作出反应的其他物质。特有的反应不必是唯一的，但应使其不同于(例如，波长和/或反应程度不同)感兴趣区域中除显像剂以外的任何物质的反应(如果有的话)。优选地，荧光显像剂所发荧光的光波长不同于眼睛26中的物质，和/或在数量上大于(在荧光波长处)眼睛26中的物质。示例性荧光体在美国专利号6,849,249中进行讨论(在此通过引用将其整体并入)，并且包括Chrysamine或者Chrysamine衍生化合物，诸如{(反式，反式)，-1-溴基-2，5-邻-(3-羟基羰基-4-羟基)苯乙烯(BSB)}。系统10还可以使用相同的照相机20用于QLS和FLS测量二者。系统10可以利用FLS和狭缝射束32来执行光学断层(sectioning)，以辅助映射眼睛26(例如，对眼睛26进行断层)。如所示，从两个射束30、32散射的光可以在图像50上共同对准。另外，计算机24可以使用FLS测量来确认QLS测量，和/或可以使用QLS测量来确认FLS测量以及诊断结论。

由此，通过使哺乳动物(例如，人类主体)的眼部组织接触与淀粉体蛋白质或者前淀粉体蛋白质凝集体相结合的可检测标记化合物，系统10可被用于诊断目的。与包含蛋白质的其他β-折叠体相比，化合物优先与淀粉体蛋白质结合。优选地，可检测标记化合物包括荧光探针。例如，荧光探针或者荧光体是Chrysamine或者Chrysamine衍生化合物，诸如{(反式，反式)，-1-溴基-2，5-邻-(3-羟基羰基-4-羟基)苯乙烯(BSB)}。Chrysamine G及其衍生物是本领域已知的(例如，美国专利号6,133,259；6,168,776；6,114,175)。这些化合物与Aβ肽相结合，但不是荧光的。诊断方法使用高亲脂性的荧光淀粉体结合Chrysamine G衍生物来检测眼睛中的Aβ肽。还可以使用生物药效率亲脂性荧光探针。此类荧光体和探针是例如从MolecularProbes，Inc.Eugene，OR.商购的。此前，X-34或者{(反式，反式)，-1-溴基-2，5-邻-(3-羟基羰基-4-羟基)苯乙烯(BSB)}(Styren et al.，2000，J.Histochem.48：1223-1232；Link et al.，2001，Neurobiol.Aging22：217-226；and Skrovonsky et al.，2000，Proc.Natl.，Acad.Sci.U.S.A.97：7609-7614)已经用于分析脑组织(但是不是眼部组织)。这些探针发射蓝-绿范围的光，因此与诊断相关的荧光水平超过人晶状体自体荧光在蓝-绿范围中的量。其他有用的化合物包括可检测的含甲氧基的制剂，诸如Me-X04(1，4-邻(4′-羟基)-2-甲氧苯)。其他含甲氧基的制剂例如包括Chrysamine或者Chrysamine衍生化合物，诸如{(反式，反式)，-1-溴基-2，5-邻-(3-羟基羰基-4-羟基)苯乙烯(BSB)}。此类化合物在Mathis et al，Curr.Pharm.Des.，vol.10(13)：1469-93(2004)；美国专利号6,417,178；6,168,776；6,133,259；和6,114,175中进行了描述，在此通过引用将其中的每一个整体并入。还可以使用非特定的亲淀粉体探针，诸如硫黄素T、硫磺素S或者刚果红染剂。

系统10(具体地，计算机24)可以提供测量结果的照片文档。针对获得的每个FLS编号，计算机24可以提供光来自图像50中何处的指示，分析该指示以确定FLS数目。以此方式，计算机24可以将各FLS指示来自哪个区域记录在案。继而可以使用FLS数目以及对应的感兴趣区域，来确定FLS数目是否对应于特定疾病或者其他原因。指示眼睛26一个区域中的凝集体的指示或者FLS数目可能代表疾病或者其他异常，而眼睛26的不同区域中的相同FLS数目可能是良性的。因此，计算机24优选地将测量的FLS数目与眼睛26内的如下对应区域相关联，从该区域进行的测量到达了FLS数目。

计算机24还可以配置用于分析眼睛26的不同部分，以确定图像50的强度峰值之间的距离。例如，强度峰值可以用于确定眼睛26的深度，例如以用于选择眼内植入物(例如，选择用于主体眼睛26中植入的人造眼内晶状体(IOL)的大小)。由此，系统10可以用于确定要以非侵害方式使用的适当眼内植入物。系统10还可以用于确定前房的深度、角膜和晶状体厚度等。

参考图5，并且还参考图1-图3，用于使用系统10来测量和分析主体的眼睛26中的对象的过程110包括所示的步骤。过程110可以用于使用系统10来执行FLS和/或QLS。然而，过程110仅是示例性的而不是限制性的。可以例如通过添加、移除或者重新布置步骤来修改过程110。

在步骤112，激光源12向主体的眼睛26中发出激光射束30、32。射束32提供激光红外光的平面，使得可以对眼睛的剖面进行成像。扇形射束32将允许形成剖面图像50，而笔形射束30提供聚焦的光以用于针对诸如凝集体之类的区别特征来分析眼睛的不同区域。

在步骤114，对由眼睛26从激光射束30、32散射的光进行成像。优选地在与相对于入射射束传播方向呈90°处收集由眼睛26散射的光。由眼睛26散射的光由透镜14聚焦在测量镜体18上。测量镜体18将散射光反射至照相机20，照相机20处理所接收的光以形成眼睛26的剖面图像50。剖面图像50是眼睛26的剖面，其具有由于射束30而散射的光的覆盖。剖面图像50优选地是眼睛26的前部，包括眼睛26的角膜、晶状体以及核的部分。照相机20向计算机24提供图像信息，以便在计算机的监视器88上显示。

在步骤116，将椭圆68定位在眼睛26的图像50上。仪器10的用户可以手动定位光学单元11以及设置椭圆68的大小。例如，设置椭圆68的大小并且移动光学单元11，使得椭圆对应于眼睛26的瞳孔。可以在眼睛26上重复地定位椭圆68，以使得可以在同一眼睛26上多次重复过程110，并且将允许对眼睛26的一致测量，从而可以针对眼睛26中的相同区域可信地进行测量，以比较眼睛26随时间的变化。

在步骤118，标识眼睛26内的各个区域。这可以由操纵输入设备(诸如键盘90和/或鼠标92)的计算机24的用户手动完成，或者可以由计算机24自动完成。如果自动完成，则给定已知的眼睛图像的强度分布的特性，计算机24分析图像50的强度图样，并且标识眼睛26内的各个区域。计算机24通过沿着射束30的传播方向移动并且找到图像50中较大的高强度区域来标识角膜52；并且通过向图像50的内部移动并且找到在较大的低强度区域之后图像强度显著的下一位置来标识晶状体囊56。计算机24还通过沿着线62分析射束32散射的绝对和/或相对强度水平来标识皮层57、核上58和核60区域，由此对图像50进行断层。计算机24存储角膜56与眼睛26内各个区域之间距离的指示，例如，存储为眼睛26的各个对象与区域之间的像素数目的指示。

在步骤120，将来自射束30的散射光引至测量镜体18中的针孔38，以测量眼睛26的期望区域。计算机24向电机36发送控制信号以驱动和操纵镜体34，以便将从来自眼睛26期望区域的射束30散射的光引至针孔38。计算机24确定期望测量的眼睛26的期望区域。计算机24向电机36发送控制信号以在两个轴上操纵镜体34，使得对应于针孔38的测量区域66被定位在期望的测量区域64。计算机24可以将测量区域64定位在眼睛26内的期望区域集合处，例如与眼睛的不同区域(诸如皮层、核上中的两次测量以及核中的一次测量)对应的四个区域的集合。可以使用其他测量和/或区域的数量或者区域内的测量分布。另外，计算机24可以将测量区域64定位在特定区域中或者特定位置处，以测量眼睛26在眼睛26内的特定位置处的特征，例如用于诊断特定异常。例如，测量区域64可以放置在核上58，以研究对应于阿尔茨海默病、其他神经退化疾病、TSE等的凝集体。从对应于针孔38的测量区域接收的散射光被收集并通过光纤线缆28向检测器19传送，并且检测的信号被发送至相关器22。相关器22计算相关函数以便随时间分析所接收光的强度，并且向计算机24提供该分析的指示以例如用于确定眼睛26内的异常。

在步骤120期间执行的步骤122，系统10适应眼睛26的运动。计算机24分析图像50以确定眼睛26的特定部分(例如，晶状体囊)相对于晶状体囊56的期望位置的位置，并且向电机36发送控制信号以调节镜体34的角度以便适应眼睛26的运动。由此，系统10可以提供眼睛26的相对稳定的图像，并且可以根据眼睛26内相对稳定的位置来进行测量，从而使所测量的光强度精确地反映眼睛26的期望测试位置内存在或者不存在凝集体以及凝集体的类型。

在步骤124，计算机24出于诊断目的分析来自相关器22的测量结果。计算机24结合所测量的眼睛26内的区域64的位置的知识来分析来自相关器22的数据。使用该信息，计算机24可以确定眼睛26内的凝集体或者其他对象的存在和类型，并且例如通过计算机的显示器88向用户提供眼睛26内的对象存在、不存在和/或类型的指示。

参考图6，并且还参考图1-图3，用于在主体的眼睛26上执行FLS的过程150包括所示的步骤。然而，过程150仅是示例性的而不是限制性的。可以例如通过添加、移除或者重新布置步骤来修改过程150。例如，可以移除步骤152并且修改步骤156，以消除测量强度与先前测量强度的比较。另外，虽然下文描述了测量响应于光的荧光，但是过程150可被修改以使用其他形式的能量和/或测量其他特征，如上所述。

在步骤152，照射眼睛26并且测量荧光。利用光源照射眼睛26，并且测量和记录响应于照射而从眼睛26发射的荧光。对所发射荧光的量级和这些量级的位置进行相关和记录。

在步骤154，将显像剂注入到眼睛26中。显像剂配置用于与眼睛26中可能存在的感兴趣的物质/对象结合，并且配置用于响应于来自源的光而发荧光。可以通过多种方式来注入显像剂，例如，通过向眼睛26应用滴眼液、静脉注射等。

在步骤156，利用来自源的光照射眼睛26，并且测量来自眼睛26的荧光。对强度量级和位置进行相关和存储，将其与在步骤152处记录的量级进行比较，并且比较在步骤152和156中从相似位置测量的量级。比较包括分析量级的差，并且确定感兴趣物质/对象的存在，如果眼睛26中确实存在的话，确定该物质/对象的量。可以确定关于感兴趣物质/对象的存在和/或量的含义的结论，诸如主体的健康状况，例如疾病(诸如阿尔茨海默病)的存在和/或阶段。

系统10的某些实施方式可以集成QLS和FLS技术二者，以允许对眼睛中的预定生物物质(例如，一个或多个蛋白质)进行非侵害式定量测量，以检查和测量晶状体的特定区域中的沉积，以用于疾病(例如，阿尔茨海默病)的早期检测。例如，通过量化晶状体的核上区域中的β-淀粉体凝集体，系统可以用来辅助对阿尔茨海默病的诊断(例如，筛选)。为此，QLS提供眼睛中的物质和/或对象的相对量的定量测量，而FLS提供此类物质和/或对象位于眼睛中的位置的可视标识。

根据某些实施方式，可以在眼睛的相同解剖学区域上进行QLS和FLS测量。通过在剖面图像视图上选择参考点，可以针对780nm激光定位检流计(例如，通过软件)，并且可以针对405nm激光定位步进式电机，以收集操作者指定的解剖学位置处的数据。该位置可以定位为包围选定参考点的200微米的区域。

参考图7，并且还参考图8-图10，用于使用系统10来测量和分析主体的眼睛26中的对象的过程151包括所示的步骤。利用系统10使用QLS和FLS技术来执行过程151。然而，过程151仅是示例性的而不是限制性的。例如可以通过添加、移除或者重新布置步骤来修改过程151。

在步骤153处，操作者可以从显示器屏幕上显示的前视图和/或剖面图中，选择眼睛26中要测量的解剖学区域(例如，使用键盘90或者鼠标92在剖面图像上点击)，如图9所示。可以指定解剖学区域。在步骤155，数据收集和测量分析开始。可以记录解剖学区域的位置(例如，经由软件处理)，以便在选定的解剖学位置处在所有剖面图像上做标记(例如，通过叠加标记)。对于前视图，可以叠加圆(例如经由软件控制)，其大小类似于图像中心的瞳孔。对于每个测量周期，系统的某些实施方式可以收集QLS和FLS中至少一个的60msec的数据，如图8所示。在不需要重新对准主体的情况下，可以快速连续地自动进行直至十次测量。这允许收集多个数据集合，而无需在一个或多个数据集合由于主体运动而被破坏的情况下重新测试主体。对可接受测试的选择可以在接受数据集合之前由操作者手动地进行，或者由计算机自动地进行。

在步骤157，系统10提供QLS和FLS测量结果的报告。参考图10，某些实施方式可以包括提供每次测量的一系列屏幕上的和/或可打印的报告以供操作者查看。报告可以包括：一个或多个测试设置；与每次测量相关联的图像，其用以定义和表征数据收集的位置；每个数据集合的平均QLS强度(I_D-QLS)和平均FLS强度(I_D-FLS)；针对QLS和FLS二者以图形形式提供的自相关函数，其用以估计数据集合的接受或者拒绝；以及基于对自相关数据的指数拟合的曲线拟合参数，在某些实施方式中，其可能不在数据分析中使用。

对于QLS，光强度的测试可以这样来进行：在例如60msec或者更小的小时间增量中收集来自检测器19的光子的光强度。通过以小时间间隔收集来自检测器19的光强度，可以计算(例如，使用软件)强度随时间的自相关函数。继而可以使用自相关函数来计算流体基质(fluid matrix)中存在的颗粒的相对大小。在某些实施方式中，自相关函数可以用于估计QLS测量的质量，因为自相关函数对于测量缺陷(诸如主体运动)是灵敏的。

可以报告(例如，经由软件)测量时间上的平均强度，以每秒计数为单位。在某些实施方式中，可以按照电子表格格式来单独地分析这些测量。在某些实施方式中，用于分析的主QLS测量是与照射源(例如，光源12)呈特定角度放置的检测器19所捕获的光的波长的平均强度(I_D-QLS)，以每秒的光子数为单位。光的波长可以是例如785nm，并且检测器19的入射光到照射源的传播线的角度可以是90度。可以在眼睛26的晶状体的核上和核区域二者中进行测量。晶状体的核区域不表现β-淀粉体，并且由此充当内部控制测量。用于统计分析的测量是眼睛的核上区域中的散射光的平均强度(I_D-QLS-SN)与眼睛的核区域中的散射光的平均强度(I_D-QLS-N)之间的比率(QLS_Norm)：

{QLS}_{Norm} = \frac{I_{D - QLS - SN}}{I_{D - QLS - N}}

在某些实施方式中，QLS_Norm的值可以直接与疾病状态相关，并且由此将随着临床疾病状态的增加(即，眼睛中物质和/或对象凝集体的量增加)而增加。即，如果散射光强度随时间增加，则可以做出可能性诊断，这使得临床医生和/或内科医生能够通过测量由眼睛反射的散射光的强度水平来跟踪患者疾病的发展。另外，散射光强度的增加还可以使临床医生、内科医生和/或研究者能够在临床试验设置中监测药物对疾病的效力。

对于FLS，测量例如可以这样来进行：收集荧光发射峰值处的光子计数，并且例如通过带通滤波来排除其他波长。与β-淀粉体蛋白质相结合的示例性化合物包括但不限于甲氧基-X04和甲氧基X-34，其具有480nm-520nm的峰值吸收光谱。通过以小时间间隔收集来自检测器19的光强度，系统10能够计算荧光强度随时间的自相关函数。

可以通过可视显示或者打印来报告测量时间上的平均荧光强度，以在每秒计数为单位。也可以按照电子表格的格式对测量进行单独的分析。在某些实施方式中，用于分析的主FLS测量是与FLS照射源(例如，光源12)的焦点共焦对准的检测器19所捕获的光的波长的平均强度(I_D-FLS)，以每秒光子数为单位。光的波长例如可以是480nm-520nm。可以在眼睛26的晶状体的核上和核区域二者中进行测量。晶状体的核区域不表现β-淀粉体，并且由此充当内部控制测量。由此，用于统计分析的测量可以是来自眼睛的核上区域的平均荧光强度(I_D-FLS-SN)与来自眼睛的核区域的平均荧光强度(I_D-FLS-N)之间的比率(FLS_Norm)：

{FLS}_{Norm} = \frac{I_{D - FLS - SN}}{I_{D - FLS - N}}

在某些实施方式中，FLS_Norm的值可以直接与疾病状态有关，并且由此将随着临床疾病状态的增加(即，眼睛中的物质和/或对象聚集的量增加)而增加。换言之，如果荧光随时间增加，则可以做出可能性诊断，这使得临床医生和/或内科医生能够通过测量荧光水平来跟踪患者的疾病发展。另外，荧光的增加还可以使临床医生、内科医生和/或研究者能够在临床试验设置中监测药物对疾病的效力。

其他实施方式可以包括在将显像剂(例如，配体)提供给眼睛26之前，确定测量的荧光强度之间的差值。更具体地，首先可以利用光源照射眼睛26，并且可以测量并且记录响应于该照射而从眼睛26发射的荧光的强度(I_Baseline)的量级。可以向眼睛26注入显像剂，该显像剂配置为与眼睛26中可能存在的物质和/或感兴趣对象相结合，并且配置用于响应于照射而发荧光。将显像剂注入到眼睛中的位置是眼睛26的晶状体的核上区域。当利用光源照射眼睛26时，可以测量和记录响应于该照射而从眼睛26发射的荧光的强度(I_Imaging _Agent)的量级。在某些实施方式中，用于统计分析的测量由此可以是这两个强度之间的差(I_DIFF)：

I_DIFF＝I_{Imaging Agent}-I_Baseline

在某些实施方式中，I_{Imaging Agent}可以是在洗掉结合的制剂之后24小时内从眼睛26发射的荧光的强度的测量或者量级。另外，在某些实施方式中，测量可以在眼睛的晶状体的核上区域中发生。

某些实施方式可以包括附加的测量，用于随着生物物质(例如β-淀粉体)的测量在眼睛中积累，估计QLS和FLS的精度和效用。一个实施方式可以是组合测量，以在组合度量中链接QLS和FLS测量二者。可以利用该分析来处理假阳或者冲突结果的可能性。这是因为以下可能性，即，QLS可以提供对疾病发展(但不是疾病类型)的更加灵敏的度量，而FLS可以提供对存在或者不存在β-淀粉体(阿尔茨海默并的选择性标记)的灵敏测量。可以将组合测量N_x计算为QLS_Norm和FLS_Norm的乘积：

N_x＝QLS_Norm×FLS_Norm

此外，在某些实施方式中，可以采用线性和多tau自相关算法来图形表示跨指定时段的强度数据，以供操作者解释测量“质量”。QLS的先前临床研究已经发现，相关函数是数据收集期间的运动缺陷的灵敏测量。基于公式y(t)＝Ie^-kt，可以将曲线拟合到用户可选择的、相关函数的“快”和“慢”区域中(例如，使用软件)，其中I是平均强度(幅度)，k是衰减时间常数(伽马)。该分析在确定疾病状态中可能是有用的。

另外，在某些实施方式中，每个测量可以包括直至10组60msec的QLS和FLS测量(每组总共120msec测量)。每个测量组可以由用以定义测量位置的30msec的图像获取隔开。图像和测量的组合可以定义每个测试。包括平均值、自相关函数和图像的测试可以向操作者报告并由其评估。可以预期，测量将产生包括在数据集合中的至少五个可接受的测量。

在某些实施方式中，可以将针对初始初步研究的时程测量作为X-Y散射图来报告，X轴上具有时间，Y轴上具有每个平均强度。另外，将报告每个主体的平均和标准差以及每个时间点处的组。可以将应用显像剂之后的测量的最佳时间选择为在正常和疾病组之间提供FLS_Norm和N_x的最大间隔的时间。该时间继而可以用于后续研究以对测试方法进行标准化。

在某些实施方式中，在没有显影剂的情况下，利用QLS和FLS二者对每个主体进行测试。该数据可以提供针对与应用制剂之后的QLS测量进行比较的控制。一个假设是：不论显影剂的状态如何，制剂不能影响应当在针对每个主体的全部测量时程中保持一致的QLS测量。可以使用非参数化的符号秩测试来估计主体内和主体之间的QLS_Norm的均值，以便针对具有显像剂和不具有显像剂的QLS测试之间的差来估计此数据。

系统10广泛地适用于不同的诊断目的。例如，系统10可以如上所述用来确定用于诊断主体内的各类疾病或者其他类型异常的凝集体。

系统10还可以用于确定主体的眼睛的深度，以便用于选择将要嵌入到主体眼睛中的眼内植入物(例如人造眼内晶状体)的大小。

另外，系统10还可以用于在不使用麻醉的情况下执行FLS和/或QLS。在动物体上使用麻醉将会抑制执行QLS的能力，因为非人类的动物的眼睛在麻醉之下会脱水。然而，系统10可以在没有麻醉的情况下执行QLS，由此改善了测量的质量以及根据此类测量的诊断结果。

在某些实施方式中，可以使用除了激光源12以外的光源。例如，光源可以是宽频光源，其基本上是全向的(例如，灯泡)，和/或可以提供扇形射束，和/或可以提供笔形射束。一个或多个光源可以用于提供一类方向性，或者不同方向性的组合。另外，提供光谱外部能量的一个或多个能量源可以与响应于光谱外部能量的显像剂组合使用。例如，可以使用响应于微波、射频能量、磁场等的显像剂。共同提供光能和非光能两种能量的多个能量源或者提供光能和非光能两种能量的单个能量源可以与响应于适当能量形式的一种或多种显像剂组合使用。虽然使用这些技术不会导致显像剂发荧光，但是这些技术可以视为FLS的一部分。

图11示出了根据本发明的某些实施方式的沙伊姆弗勒(Scheimpflug)照射和成像系统160，其可以包括以下一个或多个(优选地包括全部)：光源162、光学扫描系统164，成对平场透镜166和170、二向色分束器172、成对具有狭缝的镜体174和176、成对检测器178和180、成对CCD照相机182和184、自相关器186、计算机和监视器188以及检眼镜(ophthalmoscope)190。沙伊姆弗勒照射和成像系统160可以作为单个单元移动，从而使系统规定检眼镜190与患者的眼睛对准。系统160配置用于向主体的眼睛168中发送激光射束，其中从眼睛168散射的光通过第二场透镜170和二向色分束器172聚焦到具有狭缝的每个镜体174、176上。入射到每个镜体174、176上的某些光可以通过每个镜体上的狭缝分别到达QLS检测器180和FLS178。

检测器178、180中的至少一个(优选地，二者)可以向自相关器186提供输出以供分析。可以将散射光的其他部分从镜体174、176分别引至CCD照相机182、184，并且可以向计算机188提供散射光和荧光区域的图像。计算机188还可以接收相关函数以及由相关器接收的光的强度测量，并且处理相关函数和强度测量以执行诊断测试，从而确定主体中疾病的可能性和疾病的类型。计算机控制系统优选地通过定制的图形用户界面(GUI)来监视系统的若干(优选地，全部)方面。图像收集软件可以收集图像，并且将其存储在文件中以供分析(可以如上所述对文件进行分析)。检眼镜190可以是对于人的标准的眼头和下颌支架。通过(例如)操纵杆控制将整个光学平台定位到眼睛168。运动的范围优选地足够充分，以便在两只眼睛前部的任何位置处进行测量。定制托架可以适用于或者取代针对灵长类和啮齿类的各种动物研究的头部和下颌支架。

光源162可以配置用于提供极化的激光射束，其优选地通过一组透镜和光学扫描系统164而聚焦，以产生垂直的扇形光束。本领域技术人员将理解，光学扫描系统164可以使用若干不同的方法之一在第一平场透镜166的物平面处产生光发射的线性扫掠运动(跨页面从左到右)。

第一平场透镜166可以包含多个透镜元件，其优选地基于沙伊姆弗勒规则而倾斜一定的角度，以创建虚像面，该虚像面产生通过患者的眼睛168前部的垂直剖面169。照射的入射角度优选地与患者的视线呈45度。光学扫描系统164用于跨眼睛168的前部扫掠垂直扇形光束。会聚角度应当是相当陡峭的，以使得发散的角度类似地陡峭。该示例性配置不仅允许剖面169内的锐聚焦区，并且还保证从晶状体的背面离开的光相似地发散并且在其到达视网膜时具有较低能量。

扫描系统164优选地用于使(例如)10mm的光束传入到眼睛168的前部，其开始于角膜之前的(例如)1mm-2mm。虽然在该实施方式中给出了具体的测量值，但是其仅是示例性的而不是限制性的。可以利用垂直扇形光束进行通过眼睛的时间(例如)是16msec-33msec的单轮扫描。在像平面169处，聚焦的垂直扇形光束的量级可以约为50μm×10mm(宽乘长)。功率要求被选择为对眼睛安全的。可以包含实时功率监控以保证安全性。

随着垂直扇形光束跨眼睛的前剖面169进行扫描，第二平场透镜170可以配置和/或布置用于对例如与视线呈45度角并且相对于照射呈90度角的散射光进行成像。第二平场透镜170可以包含多个透镜元件，其可以基于沙伊姆弗勒规则而倾斜一定的角度，以创建锐聚焦的物平面，其优选地与患者眼睛168的照射169的像平面一致。

二向色分束器172可以配置和/或布置用于将激光的激发波长传递到(例如)在镜体的表面具有狭缝孔的前面镜174。这优选地是QLS检测的像平面。成像的入射角优选地与患者的视线呈45度角。可以在QLS像平面处通过水平(在页面的平面中的左和右)设置的狭缝来检测QLS，该狭缝优选地具有约500μm×10mm(W×L)的宽度以最大化分辨率和效率。检测器180(优选地，光电倍增管检测器)可以在狭缝之后，其信号可以被递送至链接到计算机和监视器188的自相关器186。

在跨狭缝扫描扇形光束的散射图像时，可以利用检测器180和自相关器186进行QLS测量。可以在(例如)3msec-33msec的扫描期间产生范围(例如)从50nsec到50μsec的采样时间。这允许几百个点的分辨率。可以将该信息读入到文件中并且由计算机188分析。可以通过软件算法来进行剖面结构的对准以及求和。

CCD照相机182可以布置和/或配置用于接收从镜体174反射的光。CCD照相机182可以用于取消较大的眼睛移动的资格，调节图像中的狭缝移动，并且显示眼睛168的剖面激发图像。照相机182还可以连接至计算机188，并且配置用于向计算机188提供与眼睛168的图像有关的信息，以供计算机188显示。剖面照相机可以是电荷耦合器件(CCD)或者互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。可以产生图形化呈现光散射分析的较快和较慢分量的自相关函数，以及根据斜率导出的流体动力学半径(代表分子大小和分子量)的估计。

QLS测量是穿过角膜的线扫描。在其他实施方式中，可以这样来进行二维扫描：跨剖面上下扫描狭缝，或者在物平面和像平面之间放置另一扫描设备，或者光栅扫描单个照射点而不是扇形光束。

荧光配体扫描(FLS)是用于确定淀粉体凝集存在的重要的第二个工具。在跨眼睛168的前剖面扫描垂直扇形光束时，可以与视线呈45度角并且相对于平场透镜170的激发照射呈90度角对配体发出的荧光进行成像。可以包含多个透镜元件的场透镜170优选地基于沙伊姆弗勒规则而倾斜一定的角度，以创建与对患者眼睛169的照射的像平面一致的物平面。可以离开二向色分束器172对所发的荧光进行成像，该二向色分束器172将配体发射的波长反射至具有狭缝的前表面镜体176。这优选地是用于FLS检测的像平面。成像的入射角优选地与患者的视线呈45度角。可以在FLS像平面处通过垂直(在页面的平面中是上和下)设置的狭缝来检测FLS，该狭缝优选地具有约50到200μm×10mm(W×L)的宽度以最大化分辨率和效率。检测器178(优选地，光电倍增器管)可以在狭缝之后，其信号可以递送至链接到计算机和监视器188的自相关器186。

在跨镜体176中的狭缝扫描光扇形射束的散射图像时，可以利用检测器178进行FLS测量。可以在(例如)3msec-33msec的扫描期间产生范围(例如)从50nsec到50μsec的采样时间。这允许几百点的分辨率。可以将该信息读入到文件中，并且由计算机188分析。可以通过软件算法来进行剖面结构的对准和求和。

CCD照相机184可以布置和/或配置用于接收从镜体174反射的光。CCD照相机184可以用于取消较大的眼睛移动的合格性，调节图像中的狭缝移动，并且显示眼睛168的剖面图像。照相机184还可以连接至计算机188，并且配置用于向计算机188提供与眼睛168的图像有关的信息，以供计算机188显示。剖面照相机可以是电荷耦合器件(CCD)或者互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。

FLS测量是穿过角膜的线扫描。在其他实施方式中，可以这样来进行二维扫描：跨剖面图像上下扫描狭缝，或者在物平面和像平面之间放置另一扫描设备，或者光栅扫描单个照射点而不是光扇形射束。

聚焦于QLS和FLS像平面二者的像平面上的照相机182、184可以分别提供剖面图像和荧光图像。照相机182、184可以具有(例如)30fps到60fps的帧率。另外，因为镜体174、176中的QLS和FLS狭缝充当跨图像的基准，所以这些图像提供眼跳移动和闭眼(眨眼)的反馈信息，以增强QLS和FLS测量的准确度和精度。

可以使用填充有定制微球体的定制比色皿(cuvette)来进行系统160的校准。可以使用若干球体的聚集或者不同大小的球体。初始校准可以利用优选地与视线呈45度角旋转的方形比色皿。这保证了比色皿的表面与入射的照射和出射的散射垂直。另外，可以利用管中管来产生第二类型的比色皿。半径及其位置优选地接近于角膜和眼内晶状体。内部管可以填充有微球体，而外部管可以填充有水。

参考图13，并且还参考图12和图14，根据本发明某些实施方式的光散射系统230可以包括以下一个或多个(并且优选地包括全部)：第一激光光源200、第一透镜201、第一二向色分束器202、第二透镜203、第二激光源204、第一显微镜物镜205、镜体206、第三透镜207、第二二向色分束器208、第四透镜209、第二显微镜物镜210、滤光器211、检测器212、透镜架214、电机215、第五透镜216、第三二向色分束器217、狭缝孔218、第二检测器219、第二电机220、照相机221、放大视场对准照相机222、第四二向色分束器223、第二滤光器224、窄角目标225、交叉光点对准系统226、广视场对准照相机227以及立体定位平台228。系统230配置用于向主体的眼睛中发送激光光束。从眼睛散射的光聚焦到第一检测器212和第二检测器219上。

第一激光光源200可以配置用于提供可被引向眼睛的激光射束。优选地，激光光源射束具有大约780nm的波长。来自激光源200的光可以通过第一透镜210、第一二向色分束器202和第二透镜203的集合被聚焦，以产生撞击眼睛的光点。聚焦的光点在眼睛处的直径例如接近50到200μm。功率要求可被选择为对眼睛安全的。可以包含实时功率监视以保证安全性。

第二激光光源204可以配置用于提供可被引向眼睛的激光射束。优选地，激光光源射束具有(例如)大约405nm的波长。在示例性实施方式中，从激光源204激发的光可用于完成FLS测量。来自激光源204的光可以通过第一显微镜物镜205被聚焦到镜体206上。可以通过使用机构213将显微镜物镜205移至光学光路之外。显微镜物镜205的移除在眼睛处产生了准直光束而不是聚焦光点。准直光是这样的光，其是并行的并且由此包括平面波前。

镜体206可以配置和/或布置用于反射来自显微镜物镜205的光通过透镜207、二向色分束器208、202和透镜203，以产生撞击眼睛的聚焦光点。

第四透镜209可以配置和/或布置用于将反射离开二向色分束器208的光通过显微镜物镜210和滤光器211聚焦到检测器212上。优选地，检测器212是在其孔径上具有针孔的光电倍增管(PMT)型检测器，然而，也可以使用其他类型的检测器。检测器212的孔径可以是用于系统230的FLS检测的像平面。虽然没有示出，但是检测器212的PMT信号可以被递送至链接到计算机和监视器(例如，图11中的188)的自相关器(例如，图11中的186)。

透镜架214可以配置用于保持透镜203并且可以附接至电机215。通过附接至透镜架214的电机215的移动，可以在优选地与患者的视线呈45度角处对眼睛扫描源自第二激光源204的光的聚焦点。由此，优选地，电机215的移动使得透镜203沿着光束的轴移动。透镜的移动可以改变焦点的位置，并且可以导致光的聚焦点的移动。

选择要撞击眼睛的聚焦点在眼睛内创建了光锥，从而最大化了解剖学期望位置处的光强度以用于荧光测量，同时允许激光能量在位于眼睛的晶状体末端的视网膜的较广区域上分散。该设计允许利用较大的功率来照射测量区域，同时将视网膜处的照射保持在“眼睛安全”水平，视网膜易于受到过度曝光的损坏。在ANSI Z136.1“激光的安全使用”中定义了针对眼睛安全的具体计算。

随着光的聚焦点跨眼睛的晶状体(优选地)在离散的步骤中移动，通过透镜203和二向色分束器202，配体的荧光可以通过系统被反向散射和反向成像，以反射离开第二二向色分束器208。如上所述的反射离开二向色分束器208的光可以穿过透镜209，并且可以通过滤光器211到在其孔径上具有针孔的检测器212而由显微镜物镜210成像为点。

由检测器212收集的信号可以用于执行若干分析技术，以描述感兴趣区域的荧光能(诸如光强度随时间的自相关)以便执行荧光相关光谱分析法，并且可以执行已知测量时段上的总计强度和/或平均强度以定义总信号水平。

第五透镜216可以定向和/或配置用于优选地与视线呈45度角并且相对于来自源200的照射激光光束的路径呈90度角聚焦从眼睛散射的光。第五透镜216可以将光聚焦到第三二向色分束器217上。

第三二向色分束器217可以将光反射到狭缝孔218上。狭缝孔218可以配置用于允许光通过，并且由第二检测器219接收。这是用于QLS检测的像平面。成像的入射角优选地与患者的视线呈45度角。该狭缝218的宽度优选地约50到200μm×10mm(W×L)，以最大化分辨率和效率。虽然没有示出，但是检测器219(APD，或者类似的光敏检测器)的信号可以被递送至链接到计算机和监视器(例如，图11中的188)的自相关器(例如，图11中的186)。

通过利用电机220来平移狭缝孔218和检测器219，可以扫描光束的散射光。可以利用检测器219和自相关器来进行QLS测量。对离散位置/体的采样可以接近30msec(视频的一个帧)，继而光学系统将扫描至眼睛的下一解剖学位置以进行下一次测量，并且以此类推通过感兴趣的解剖学区域。从晶状体囊到皮层的优选测量方法可以包括在眼睛中步进，以约33msec的“步长”来进行测量，考虑约50um-200um的体。期望的特征是：允许该过程在没有显著的眼睛移动(由于心跳或者其他眼睛运动)的情况下发生。

在单个QLS测量会话中采用多少次该过程并无限制，所以测量可以(例如)短至几毫秒或者长至10几秒，在眼睛中重复多个“步骤”的“扫描”。可以在扫描期间产生范围(例如)从1μm到200μm的采样时间。扫描速度可以改变，以捕获晶状体的不同解剖学特征并且进行后处理，从而将由于包括心跳、微跳等各种原因造成的移动纳入考虑。可以将信息读入到文件中并且由计算机分析。可以通过软件算法进行剖面结构的对准和求和。

照相机或者类似的检测器221可以布置和/或配置用于接收来自眼睛的、穿过二向色分束器217的散射光，以提供解剖学参考图像。照相机221可以用于取消较大的眼睛移动的合格性，调节图像中的狭缝移动，并且示出剖面激发图像。照相机221可以是电荷耦合器件(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)或者用于捕获图像的任何其他类型的适当器件。可以进行图形表示光散射分析的较快和较慢分量的自相关函数，以及从斜率确定导出的对流体动力学半径(代表分子大小和分子量)的估计。QLS测量是穿过角膜的线扫描。附加的滤波器可以放置在光学路径中，以增强检测信号的信噪比。

广视场对准照相机227可以配置用于帮助技术员将系统230对准患者的眼睛。照相机227可以允许技术员粗略地对准患者。

放大视场对准照相机222可以配置和布置用于在通过分束器223和滤光器224查看时提供患者的虹膜的放大视图。

通过在操纵杆控制下将系统整个光学系统230移动到左眼或者右眼以上下移动，可以完成系统230的对准。可以由操作者使用交叉点对准系统226将设备手动地对准患者，该交叉点对准系统226投射两个点，其在以虹膜为中心的角膜的顶点上彼此重叠。可以利用对于眼睛和对准照相机222、227是可见的彩色发光二极管(LED)来照射目标。可以包括红外(IR)LED照射方案以提供用于瞄准的附加照射。

窄角目标225可以配置和/或布置为被反射离开分束器223并且通过滤光器224，以便为患者提供点目标，用以固定他或她的视线。目标可以由红色LED打背光。目标225的焦点是可调节的，以便将患者的屈光校正纳入考虑。点目标对向(subtend)约2度。在使用中，患者可以摘掉其眼镜，并且目标225可以调节到其标称平均功率规定。可以利用固定目标225来瞄准放大视场照相机222，以提供与眼睛的光轴共轴的前视图。

立体定位平台228可以是用于人的标准的眼头和下颌支架。可以通过如上所述的操纵杆控制将整体光学平台定位到眼睛。运动的范围可以足以在两只眼睛的晶状体的任意位置处进行测量。可以设计定制支撑物，以适用于或者替换针对哺乳类和啮齿类的各种动物研究的头部和下颌支架。

如上所述，通过利用可人工致动或由电机致动的机构213移除显微镜物镜205，可以实现备选的测量实施方式。将显微镜物镜205从来自光源204的光路中移除，这允许来自源204的激发光作为准直射束来发射。本领域已知，可以通过添加适当的校准光学器件来完成较低质量激光的校准。在此实施方式格式中，校准的笔形光束可以发射穿过眼睛，并且在视网膜上撞击为相对准直的点。利用适当选择的检测器和光学器件，该布置可以提供足够的照射，而不需要对眼睛不安全水平的激光照射。

在该准直射束配置中，可以采用检测器212、219二者来执行多个测量。准直笔形射束可以跨眼睛的晶状体而定位，并且配体的荧光可以通过系统被反向散射和反向成像，以用于检测器212处的FLS测量。配体的荧光还将在所有方向发射，并且可以优选地与视线呈45度角并且相对于透镜216的照射射束路径呈90度角被成像。可以利用狭缝之后的检测器219将光从分束器217成像到狭缝218上，以用于QLS测量。由该检测器219收集的信号可以用于执行若干分析技术以描述感兴趣区域的荧光能，诸如：当把405-nm窄带滤光器紧邻地放置在检测器之前时，在405-nm处执行类似于780-nm处所完成测量的QLS，可以完成光强度随时间的自相关，以执行荧光相关光谱学，并且可以执行已知测量时段上的总计强度和/或平均强度，以定义总信号水平。还可以在适当改变滤波器选择的这种配置中进行FLS检测。

在其他备选实施方式中，系统230可以用于检测配体的荧光衰减时间特性，这允许对来自其他荧光源的配体引起的荧光(诸如，晶状体自荧光)进行隔离的备选方法。这可以部分地通过以下方式实现：选择具有快速切换能力的405nm激光源204，或者在激发射束路径或者任一检测路径(如上所述的)中放置快速开关或者快门(诸如q-开关)并且使用先前所述的任意荧光检测路径。

系统230的光学测量对于眼睛超过约150μm的平移运动是极度灵敏的。在原始实施方式中，较大的运动缺陷源是由心跳相关运动引起的眼睛运动。为了避免这些可预测的缺陷，可以采用多种方法。

可以使用计算机算法，其通过以下方式在狭缝灯照相机221中识别解剖学结构的任意位置中的运动缺陷：估计测量体关于解剖学结构的相对位置；或者通过查找关于该测量的运动的标志特性来估计相关函数。

避免由心跳造成的运动缺陷的第二种方法可以是：使数据收集与心跳同步。人的休息心率通常是50-85跳每分钟[BPM]，但是在病理学心跳过速的情况下可能超过120-BPM。通过将测量同步到心跳之间的休息周期，可以避免这种缺陷。

将测量同步到心跳之间的休息周期的方法包括：

i.在主体上放置心率监测器，并且使用主体心率来控制数据获取的开始和停止，以计算通过感兴趣解剖学区域的测量的数目和位置分布。这可以使用任意数目的可商购的心率监测器信号或者定制构造来进行。

ii.将心率监测器构造到设备的方便接触点(诸如前额或者下颌支架)，并且使用主体心率来控制数据获取的开始和停止，以计算通过感兴趣解剖学区域的测量的数目和位置分布。这可以使用任意数目的具有适合的电极位置的可商购的心率监测器信号或者定制构造来进行。

iii.利用并入的起搏器构造系统230，并且使用起搏器以适当的方式来调制心率和数据收集二者，以便保证纯净数据收集。

其他实施方式包括在本发明的范围和精神内。例如，由于软件的性质，上述功能可以使用软件、硬件、固件、硬界限或者其任意组合来实现。实现功能的特征也可以物理地位于包括分布式的各种位置处，使得在不同的物理位置处实现功能的部分。

另外，虽然以上描述涉及本发明，但是该描述可以包括不止一个发明。

Claims

1.一种用于在主体的眼睛上执行荧光配体扫描的系统，所述系统包括：

显示器屏幕，其显示眼睛的图像以允许操作者选择眼睛中要测量的位置；以及

光学单元，其耦合至处理器，用于在眼睛的选择的位置上执行荧光配体扫描，并且用于收集与所执行的荧光配体扫描相关联的数据，

其中所述处理器在所述显示器上显示所述数据以供操作者查看；

其中收集的数据包括与所执行的荧光配体扫描相关联的平均荧光强度；以及

其中与眼睛的晶状体的核区域中的位置的荧光配体扫描相关联的平均荧光强度I_FLS-N同与眼睛的晶状体的核上区域中的位置的荧光配体扫描相关联的平均荧光强度I_FLS-SN之间的比率FLS_Norm根据公式FLS_Norm=I_FLS-SN／I_FLS-N确定，其中FLS_Norm的增加指示眼睛中的物质或者对象的存在增加。

2.根据权利要求1所述的系统，其中在相同的所述显示器屏幕上显示来自荧光配体扫描的数据。

3.根据权利要求1所述的系统，其中在不多于60msec的周期中收集所述数据。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述系统执行直至十个连续周期。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据在所述显示器屏幕上被显示为：测试设置，眼睛的前视图和剖面图，荧光配体扫描的平均强度值，荧光配体扫描的自相关函数的图形描绘，以及基于对自相关数据的指数拟合的曲线拟合参数。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述数据收集自以下至少一个：眼睛的晶状体的核区域，以及眼睛的晶状体的核上区域。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统检测眼睛中物质或者对象的存在。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述物质或者对象是β-淀粉体蛋白质。

9.根据权利要求1所述的系统，其中收集的至少部分所述数据被用于跟踪疾病的发展。

10.根据权利要求1所述的系统，其中使用曲线y(t)=Ie^-kt来分析荧光配体扫描的测量质量，其中I是平均强度，k是衰减时间常数，t是时间。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器测量在将显像剂注入到眼睛中之前眼睛的荧光的第一数据以及在注入所述显像剂之后眼睛的荧光的第二数据，并且比较所述第一数据和所述第二数据。

12.根据权利要求11所述的系统，其中比较所述第一数据和所述第二数据包括从所述第二数据中减去所述第一数据。

13.一种用于在主体的眼睛上执行荧光配体扫描的系统，所述系统包括：

光源，配置用于向主体的眼睛发射光；

透镜，配置用于聚焦从所述源发送并且从所述主体的眼睛接收的光；

测量反射器，布置用于接收至少部分聚焦的光，并且配置用于反射接收的光的第一部分；

照相机，配置和布置用于接收至少部分接收的光，并且配置用于提供与所述接收的光的第一部分对应的图像的标记；

显示器屏幕，用于显示所述图像，以允许操作者选择眼睛的区域以便分析；以及

处理器，其耦合至所述照相机，并且配置用于分析来自荧光配体扫描的荧光，以检测位于眼睛的选定区域中的感兴趣物质或者对象，

其中荧光的平均强度针对眼睛的晶状体的核上区域和眼睛的晶状体的核区域而被分析；以及

其中用于估计眼睛中感兴趣物质或者对象的存在的相关因子通过对来自眼睛的晶状体的核区域的平均荧光强度与针对眼睛的晶状体的核上区域的平均荧光强度进行比较而被提供。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述感兴趣物质或者对象是β-淀粉体。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述处理器测量在注入显像剂之前以及注入显像剂之后来自眼睛的区域的荧光强度，以确定两个强度之间的差。

16.根据权利要求13所述的系统，其中所述处理器在显示器屏幕上显示数据以供操作者查看，所述数据包括与所执行的荧光配体扫描有关的信息，包括荧光的平均强度。

17.根据权利要求13所述的系统，还包括包含计算机可读、计算机可执行指令的计算机，所述指令用于控制所述系统执行荧光配体扫描，并且在显示器屏幕上显示来自荧光配体扫描的数据。

18.根据权利要求13所述的系统，其中在执行荧光配体扫描时，所述处理器执行自相关函数以估计数据是否受到主体的移动的影响。