CN106231989A - 眼的成像的改进以及与眼的成像有关的改进 - Google Patents

Abstract

一种确定眼中至少一种细胞类型的测量结果的方法，所述方法包括(i)获得眼中的细胞类型图(map)，(ii)获得眼的视网膜的展示图(representation)，(iii)将眼的细胞类型图匹配至眼的视网膜的展示图，(iv)在眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域，(v)计算眼的视网膜的展示图上感兴趣的区域的尺寸，(vi)使用经匹配的眼的细胞类型图和感兴趣的区域的尺寸来确定眼的视网膜的感兴趣的区域中细胞类型的测量结果。

Description

眼的成像的改进以及与眼的成像有关的改进

本发明涉及眼的成像的改进以及与眼的成像有关的改进，特别地涉及用源自眼中其他细胞类型的信息增强眼的视网膜的测量结果。

在视网膜的卫生保健中，注释例如由于疾病或创伤而感兴趣的视网膜图像的一个或更多个部分并进行所述部分的几何测量可以是有益的。例如，如果受试者存在具有出血的视网膜，注释出血的区域并且然后计算所注释的区域的尺寸将是可能的。眼在眼前段包含多种不同的细胞类型。例如，这些细胞类型可包括：视网膜细胞，诸如人类视觉所需的感光细胞，所述感光细胞包括视杆细胞(以在低光中观看并利于周边视觉)和视锥细胞(以观看颜色)；Müller细胞；节细胞；双极细胞；无长突细胞；水平细胞和视网膜色素上皮细胞。对于所有这些细胞类型，细胞在整个眼中具有特定的分布。例如，视锥细胞主要集中在中央凹(fovea)中，所述中央凹是中央视觉聚焦的地方，而视杆细胞则更广泛地分布，在中央凹处减少以为视锥细胞让出空间。测量关于眼细胞类型的分布的信息是可能的。该信息可与视网膜的感兴趣部分例如病变的测量结果信息结合，以增强感兴趣的视网膜部分的测量结果信息的有用性。

根据本发明的第一方面，提供了一种确定眼中至少一种细胞类型的测量结果的方法，所述方法包括：

(i)获得眼中的细胞类型图(map)，

(ii)获得眼的视网膜的展示图(representation)，

(iii)将眼的细胞类型图匹配至眼的视网膜的展示图，

(iv)在眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域，

(v)计算眼的视网膜的展示图上感兴趣的区域的尺寸，

(vi)利用经匹配的眼的细胞类型图和感兴趣的区域的尺寸来确定眼的视网膜的感兴趣的区域中细胞类型的测量结果。

眼中的细胞类型可包括眼后段中的细胞类型。眼后段中的细胞类型可包括视网膜细胞类型。视网膜细胞类型可包括以下任一种：感光细胞诸如视杆细胞或视锥细胞、Müller细胞、节细胞、双极细胞、无长突细胞、水平细胞和视网膜色素上皮细胞。

获得眼的细胞类型图可包括测量眼中的细胞类型。获得眼的细胞类型图可包括利用从供体眼获得的细胞类型数据。获得眼的细胞类型图可包括细胞类型数据的内插和外推。获得眼的细胞类型图可包括接收至少一个先前产生的眼的细胞类型图。

眼的细胞类型图可包括细胞类型分布图。眼的细胞类型图可包括细胞类型密度图。眼的细胞类型图可包括二维图。眼的细胞类型图可包括三维图。

眼的视网膜的展示图可包括眼的视网膜的部分的展示图。眼的视网膜的展示图可包括二维展示图。眼的视网膜的展示图可包括三维展示图。

获得眼的视网膜的展示图可包括通过操作成像设备获得二维获得性展示图(atwo dimensional acquired representation)。获得眼的视网膜的展示图可包括接收先前通过成像设备获得的二维获得性展示图。成像设备可以是检眼镜，诸如扫描激光检眼镜、特别地宽场扫描激光检眼镜。成像设备可以是眼底照相机。成像设备可以是光学相干断层扫描设备。

获得眼的视网膜的展示图可包括获得从二维获得性展示图转化而来的三维生成性展示图(a three dimensional generated representation)。获得眼的视网膜的展示图可包括获得从三维生成性展示图转化而来的二维再生性展示图(a two dimensionalregenerated representation)。

将眼的细胞类型图匹配至眼的视网膜的展示图可包括将二维眼的细胞类型图匹配至二维获得性展示图。将眼的细胞类型图匹配至眼的视网膜的展示图可包括将三维眼的细胞类型图匹配至三维生成性展示图。将眼的细胞类型图匹配至眼的视网膜的展示图可包括将二维眼的细胞类型图匹配至二维再生性展示图。

将眼的细胞类型图匹配至眼的视网膜的展示图可包括匹配图和展示图的坐标系统。另外地或可选地，将眼的细胞类型图匹配至眼的视网膜的展示图可包括将图和展示图的相应特征叠加。

在眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域可包括选择展示图的一个或更多个坐标来标定感兴趣的区域。展示图的一个或更多个坐标可界定展示图上的一个或更多个点。展示图上的点或每个点可利用定点设备诸如鼠标在屏幕上被识别。

在眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域可包括利用展示图上的多个点的坐标来标定感兴趣的面积区域。感兴趣的面积区域可在眼的视网膜的展示图上勾勒出结构。所述结构可包括例如视网膜的固有结构诸如中央凹，或视网膜的疾病结构，诸如病变、肿瘤、水肿等。

在眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域可包括利用展示图上的第一个点和第二个点的坐标来标定感兴趣的距离区域。感兴趣的距离区域可在眼的视网膜的展示图上追踪出结构。所述结构可包括例如视网膜的固有结构诸如血管，或视网膜的疾病结构，诸如病变等。

计算眼的视网膜的展示图上感兴趣的区域的尺寸可包括：

获得眼的视网膜的二维展示图，

获得将视网膜的二维展示图转化为视网膜的三维展示图的几何重映射，

利用视网膜的二维展示图的一个或更多个坐标以在二维展示图上标定感兴趣的区域，

利用几何重映射将视网膜的二维展示图的坐标或每个坐标转化为视网膜的三维展示图的等值坐标，以及

利用视网膜的三维展示图的等值坐标或每个等值坐标来计算感兴趣的区域的尺寸。

利用经匹配的眼的细胞类型图和感兴趣的区域的尺寸来确定眼的视网膜的感兴趣的区域中细胞类型的测量结果可包括计数感兴趣的区域中细胞类型的数目。利用经匹配的眼的细胞类型图和感兴趣的区域的尺寸来确定眼的视网膜的感兴趣的区域中细胞类型的测量结果可包括计算感兴趣的区域中细胞类型的密度。

眼的视网膜的感兴趣的区域中细胞类型的测量结果可以被输出至用户。眼的视网膜的感兴趣的区域中细胞类型的测量结果可以被展示在眼的视网膜的展示图上。

根据本发明的第二方面，提供了一种储存程序指令的计算机可读介质，所述程序指令当被执行时进行本发明的第一方面的方法。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于确定眼中至少一种细胞类型的测量结果的系统，所述系统包括：

映射元件(mapping element)，所述映射元件获得眼的细胞类型图，

展示元件(representation element)，所述展示元件获得眼的视网膜的展示图，

匹配元件(matching element)，所述匹配元件将眼的细胞类型图匹配至眼的视网膜的展示图，

界定元件(definition element)，所述界定元件在眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域，

尺寸计算元件(sizing element)，所述尺寸计算元件计算眼的视网膜的展示图上感兴趣的区域的尺寸，以及

确定元件(determination element)，所述确定元件利用经匹配的眼的细胞类型图和感兴趣的区域的尺寸来确定眼的视网膜的感兴趣的区域中眼的细胞类型的测量结果。

当医师或研究者测量视网膜展示图上的结构例如病变的尺寸时，本发明通过病变的位置和尺寸对眼的细胞类型的细胞数目的影响来增强该测量结果。例如，当眼的细胞类型包括感光细胞并且本发明确定该细胞类型的很多细胞受病理影响时，这可解释为受损的视觉。

本发明的实施方案现将参照附图，仅以示例的方式被描述，在附图中：

图1是根据本发明的第三方面用于确定眼中至少一种细胞类型的测量结果的系统的示意图；

图2是根据本发明的第一方面确定眼中至少一种细胞类型的测量结果的方法的示意图，以及

图3是利用图1的系统和图2的方法获得的匹配的眼的细胞类型图和眼的视网膜的展示图的示意图。

提及图1，用于确定眼中至少一种细胞类型的测量结果的系统1包括：映射元件3，所述映射元件3获得眼的细胞类型图；展示元件5，所述展示元件5获得眼的视网膜的展示图；匹配元件7，所述匹配元件7将眼的细胞类型图匹配至眼的视网膜的展示图；界定元件9，所述界定元件9在眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域；尺寸计算元件11，所述尺寸计算元件11计算眼的视网膜的展示图上感兴趣的区域的尺寸；和确定元件13，所述确定元件13利用经匹配的眼的细胞类型图和感兴趣的区域的尺寸来确定眼的视网膜的感兴趣的区域中眼的细胞类型的测量结果。系统1利用本发明的第二方面的计算机可读介质，所述计算机可读介质储存程序指令，所述程序指令当被执行时进行本发明的第一方面的方法。尽管系统1的多个元件作为单独的元件被显示，但将领会的是，两个或更多个元件可例如作为运行程序指令以进行方法的处理器而一起被提供。

系统1进行本发明的第一方面的方法，所述方法被示于图2中。确定眼中至少一种细胞类型的测量结果的方法包括：获得眼中的细胞类型图(20)，获得眼的视网膜的展示图(22)，将眼的细胞类型图匹配至眼的视网膜的展示图(24)，在眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域(26)，计算眼的视网膜的展示图上感兴趣的区域的尺寸(28)，以及使用经匹配的眼的细胞类型图和感兴趣的区域的尺寸来确定眼的视网膜的感兴趣的区域中细胞类型的测量结果(30)。

在该实施方案中，眼的细胞类型包括感光细胞，所述感光细胞包括视杆细胞和视锥细胞，但将领会的是，该系统和方法应用至其他眼的细胞类型。

获得眼的细胞类型图(20)包括利用系统1的映射元件3来测量眼中视杆细胞和视锥细胞。眼的细胞类型图包括视杆细胞和视锥细胞的二维密度图。

系统1的展示元件5包括成像设备，在该实施方案中，所述成像设备是宽场扫描激光检眼镜。展示元件5被用于获得眼的视网膜的展示图，所述眼的视网膜的展示图包括眼的视网膜的部分的二维展示图。

系统1的匹配元件7被用于将视杆细胞和视锥细胞的二维密度图匹配至眼的视网膜的部分的二维获得性展示图。匹配包括将密度图和展示图的相应特征叠加。

系统1的用户诸如医师使用界定元件9以在眼的视网膜的部分的展示图上界定感兴趣的区域。界定元件9包括屏幕和鼠标(未示出)。视网膜部分的展示图在屏幕上呈现给用户，并且用户使用鼠标来标识展示图上的多个点，所述多个点指示展示图的多个坐标，所述多个坐标标定感兴趣的区域。展示图上的多个点的坐标标定感兴趣的面积区域，所述感兴趣的面积区域在眼的视网膜的展示图上勾勒出结构，例如视网膜的固有结构诸如中央凹，或视网膜的疾病结构诸如病变、肿瘤、水肿等。

系统1的尺寸计算元件11被用于计算感兴趣的区域的尺寸。这包括获得眼的视网膜的二维展示图，获得将视网膜的二维展示图转化为视网膜的三维展示图的几何重映射，利用视网膜的二维展示图的一个或更多个坐标在二维展示图上标定感兴趣的区域，利用几何重映射将视网膜的二维展示图的坐标或每个坐标转化为视网膜的三维展示图的等值坐标，以及利用视网膜的三维展示图的等值坐标或每个等值坐标来计算感兴趣的区域的尺寸。

然后，系统1的确定元件13被用于利用匹配的视杆细胞和视锥细胞密度图和感兴趣的区域的尺寸来确定眼的视网膜的感兴趣的区域中视杆细胞和视锥细胞的测量结果。这包括计算感兴趣的区域中视杆细胞的密度和视锥细胞的密度。眼的视网膜的感兴趣的区域中视杆细胞和视锥细胞的测量结果被输出至用户。然后，感兴趣的区域中视杆细胞和视锥细胞的测量结果被用于推断关于眼的健康的信息。

图3显示了利用系统1的展示元件5获得的眼的视网膜的部分的展示图40。展示图40包括眼的视网膜的部分的二维展示图，所述眼的视网膜的部分包括视神经乳头42、中央凹44和视网膜血管46。该图还显示了利用系统1的映射元件3获得的眼的细胞类型图48。眼的细胞类型图48包括眼中视杆细胞和视锥细胞的二维密度图。视杆细胞和视锥细胞密度图48包括一系列同心区域，每个区域具有不同密度的视杆细胞和视锥细胞，其中最内部的区域具有最高密度的视杆细胞和视锥细胞并且最外部的区域具有最低密度的视杆细胞和视锥细胞。视网膜展示图40以及视杆细胞和视锥细胞密度图48已利用系统1的匹配元件7通过将展示图40和密度图48的相应特征叠加而被匹配，在该案例中，所述相应特征为中央凹。

视网膜展示图40以及视杆细胞和视锥细胞密度图48被呈现至系统1的用户，诸如医师。然后，用户可使用界定元件9在眼的视网膜的部分的展示图40上界定感兴趣的区域，所述感兴趣的区域例如视网膜的固有结构诸如中央凹44，或视网膜的疾病结构诸如病变、肿瘤、水肿等。系统1的尺寸计算元件11被用来计算感兴趣的区域的尺寸。然后，使用系统1的确定元件13来利用匹配的视杆细胞和视锥细胞密度图48和视网膜展示图40上感兴趣的区域的尺寸确定眼的视网膜的感兴趣的区域中视杆细胞和视锥细胞的密度。眼的视网膜的感兴趣的区域中视杆细胞和视锥细胞的密度被输出至用户，并且被用于推断关于眼的健康的信息。

Claims (15)

1.一种确定眼中至少一种细胞类型的测量结果的方法，所述方法包括：

(i)获得所述眼中的细胞类型图，

(ii)获得所述眼的视网膜的展示图，

(iii)将所述眼的细胞类型图匹配至所述眼的视网膜的展示图，

(iv)在所述眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域，

(v)计算所述眼的视网膜的展示图上所述感兴趣的区域的尺寸，

(vi)利用经匹配的眼的细胞类型图和所述感兴趣的区域的尺寸来确定所述眼的视网膜的所述感兴趣的区域中细胞类型的测量结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述眼中的细胞类型包括眼后段中的细胞类型。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述眼后段中的细胞类型包括视网膜细胞类型。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述视网膜细胞类型包括以下任一种：感光细胞诸如视杆细胞或视锥细胞、Müller细胞、节细胞、双极细胞、无长突细胞、水平细胞和视网膜色素上皮细胞。

5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中获得所述眼的细胞类型图包括测量所述眼中的细胞类型。

6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述眼的细胞类型图包括细胞类型分布图、细胞类型密度图中的任一种。

7.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述眼的细胞类型图匹配至所述眼的视网膜的展示图包括匹配所述图和所述展示图的坐标系统。

8.根据任一前述权利要求所述的方法，其中将所述眼的细胞类型图匹配至所述眼的视网膜的展示图包括将所述图和所述展示图的相应特征叠加。

9.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域包括选择所述展示图的一个或更多个坐标来标定所述感兴趣的区域。

10.根据任一前述权利要求所述的方法，其中在所述眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域包括利用所述展示图上多个点的坐标来标定感兴趣的面积区域。

11.根据任一前述权利要求所述的方法，其中计算所述眼的视网膜的展示图上所述感兴趣的区域的尺寸包括：

获得所述眼的视网膜的二维展示图，

获得几何重映射，所述几何重映射将所述视网膜的二维展示图转化为所述视网膜的三维展示图，

利用所述视网膜的二维展示图的一个或更多个坐标在所述二维展示图上标定所述感兴趣的区域，

利用所述几何重映射将所述视网膜的二维展示图的坐标或每个坐标转化为所述视网膜的三维展示图的等值坐标，以及

利用所述视网膜的三维展示图的等值坐标或每个等值坐标来计算所述感兴趣的区域的尺寸。

12.根据任一前述权利要求所述的方法，其中利用经匹配的眼的细胞类型图和所述感兴趣的区域的尺寸来确定所述眼的视网膜的所述感兴趣的区域中细胞类型的测量结果包括计数所述感兴趣的区域中所述细胞类型的数目。

13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中利用经匹配的眼的细胞类型图和所述感兴趣的区域的尺寸来确定所述眼的视网膜的所述感兴趣的区域中细胞类型的测量结果包括计算所述感兴趣的区域中所述细胞类型的密度。

14.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质储存程序指令，所述程序指令当被执行时进行根据权利要求1至13中任一项所述的方法。

15.一种用于确定眼中至少一种细胞类型的测量结果的系统，所述系统包括：

映射元件，所述映射元件获得所述眼的细胞类型图，

展示元件，所述展示元件获得所述眼的视网膜的展示图，

匹配元件，所述匹配元件将所述眼的细胞类型图匹配至所述眼的视网膜的展示图，

界定元件，所述界定元件在所述眼的视网膜的展示图上界定感兴趣的区域，

尺寸计算元件，所述尺寸计算元件计算所述眼的视网膜的展示图上所述感兴趣的区域的尺寸，以及

确定元件，所述确定元件利用经匹配的眼的细胞类型图和所述感兴趣的区域的尺寸来确定所述眼的视网膜的所述感兴趣的区域中所述细胞类型的测量结果。