CN107692960B - 光学相干断层分析设备、方法及系统 - Google Patents

光学相干断层分析设备、方法及系统 Download PDF

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Abstract

根据本发明的一个方案，提供了一种光学相干断层分析设备，包括：目镜，用于容纳用户的至少一只眼睛；光源，用于输出光，光穿过目镜照进用户的眼睛；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；以及与该检测器耦合的电子装置。该电子装置可以配置用于基于利用干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果来执行风险评估分析。输出装置可以与该电子装置电耦合，并且可以配置用于通过该输出装置来向用户输出风险评估结果。该光学相干断层分析设备可以是自操控的，并且目镜可以是单目镜系统或双目镜系统。

Description

光学相干断层分析设备、方法及系统
本申请是申请日为2009年3月17日、最早优先权日为2008年3月27日的中国专利申请CN200980119252.3(“光学相干断层分析设备、方法及系统”)的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求由2008年3月27日提交的临时申请号为61/040,084的美国临时申请“OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY DEVICE，METHOD，AND SYSTEM”(DOHENY.001PR)的权益，并要求2008年4月29日提交的申请号为12/111,894的美国未决申请“OPTICAL COHERENCETOMOGRAPHY DEVICE，METHOD，AND SYSTEM”(DOHENY.001A)的优先权。前述申请通过引用全部合并于此，例如包括这里公开的光学相干断层分析设备、方法及系统，但不局限于此。
技术领域
本发明的实施例涉及光学相干断层分析领域，具体涉及利用这种光学相干断层分析数据来对眼睛组织执行精密测量以检测眼睛疾病的设备、系统及方法。
背景技术
光学相干断层分析(OCT)大量应用于工业、医疗和其他领域，OCT通常指的是利用干涉测量的提供微米级纵向和横向分辨率的毫米渗透(渗透到组织中大约2-3mm)的非侵入式光学断层分析成像技术。例如，在医疗应用中，医生通常期望一种非侵入式的活体内成像技术，用于以相当于低倍显微镜的分辨率，获得透明和/或不透明材料的下表面、截面和/或三维图像。因此，在未来几年，预计每年将对患者进行2000万次OCT扫描。其中大部分很可能发生在眼科领域。在目前的光学相干断层分析系统中，医生或其他医疗专业人员操控医生的诊所中或医疗机构中的OCT扫描。
发明内容
本发明的各个实施例涉及利用光学相干断层分析，光学相干断层分析通常指的是利用干涉仪的非侵入式的光学断层分析成像技术，可以用于对例如眼组织和/或疾病特征进行检测和分析，包括：囊样视网膜变性、外视网膜水肿、视网膜下液、视网膜下组织、黄斑裂孔、玻璃膜疣等等，但不局限于此。例如，根据本发明的一方面，一种光学相干断层分析设备，包括：目镜，用于容纳用户的至少一只眼睛；光源，用于输出光，光穿过目镜照进用户的眼睛；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；电子装置，与所述光学检测器耦合，并且配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果来执行风险评估分析；以及输出装置，与该电子装置电耦合，所述输出装置配置用于通过该输出装置来向用户输出风险评估。一般情况下，这里所公开的光学相干断层分析设备、装置、系统及方法可以是自操控的，并且目镜可以是单目镜系统或双目镜系统。
根据本发明的另一方面，一种光学相干断层分析设备包括：第一接目镜和第二接目镜，用于容纳用户的一对眼睛；光源，用于输出光，光穿过第一接目镜和第二接目镜照进用户的眼睛；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；电子装置，与该光学检测器耦合，并且配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果来向用户提供输出。
在本发明的另一方面，一种光学相干断层分析设备包括：目镜，用于容纳用户的至少一只眼睛；光源，用于输出光束，光束穿过目镜照进用户的眼睛；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；电子装置，与该光学检测器耦合，并且配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果自动执行诊断；以及输出装置，电耦合至所述电子装置，所述输出装置配置用于通过所述输出装置来将诊断结果输出给用户。
根据本发明的另一方面，一种用于提供自操控疾病筛查的光学相干断层分析设备包括：目镜，用于容纳用户的至少一只眼睛；光源，用于输出光束，光束穿过目镜照进用户的眼睛；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；处理器，与所述检测器通信，并且配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果来识别一种或多种疾病，所述用户能够显现所述一种或多种疾病的迹象；以及输出装置，与该电子装置电耦合，所述输出装置被配置用于警告用户。
在本发明的另一方面，一种光学相干断层分析设备包括：目镜，用于容纳用户的至少一只眼睛；透过所述目镜可见的至少一个目标显示器；光源，用于输出光，光穿过目镜照进用户的眼睛；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；以及电子装置，耦合至所述目标显示器和所述检测器，并配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果将输出提供给用户，其中，所述电子装置还配置用于在大小可变的目标显示器上产生特征，并接收用户响应，以对用户视觉敏度(acuity)进行测试。
根据本发明的另一方面，一种光学相干断层分析设备包括：目镜，用于容纳用户的至少一只眼睛；光源，用于输出光，光穿过目镜照进用户的眼睛；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；电子装置，与该光学检测器耦合，并且配置用于基于光学相干断层分析测量结果来向用户提供输出；以及读卡机，配置用于容纳来自所述用户的卡，所述读卡机与所述电子装置通信，以向所述电子装置提供信号，从而授权所述电子装置将输出提供给所述用户。
根据本发明的另一方面，一种光学相干断层分析设备包括：目镜，用于容纳用户的至少一只眼睛；光源，用于输出光，光穿过目镜照进用户的眼睛；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；电子装置，耦合至所述检测器，并配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果向用户提供输出；存储器，包括医疗服务提供者列表；以及装置，电耦合至所述电子装置，以将输出提供给所述用户，其中，所述电子装置还配置用于访问所述存储器，以将所述输出中的所述列表的至少一部分提供给用户。
根据本发明的另一方面，一种光学相干断层分析设备包括：目镜，用于容纳用户的至少一只眼睛；光源，用于输出光，光穿过目镜照进用户的眼睛；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；电子装置，与该光学检测器耦合，并配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果来向用户提供输出；以及输出装置，与该电子装置电耦合，并配置用于向所述用户提供输出，其中，所述电子装置配置用于基于利用所述光学相干断层分析测量结果所确定的患者患有特定类型疾病的风险水平，提供咨询医疗服务提供者的推荐最后期限。
根据本发明的另一方面，一种光学相干断层分析设备包括：目镜，用于容纳用户的至少一只眼睛；光源，用于输出光束，光束穿过目镜照进用户的眼睛；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；用户透过目镜能够看见的显示元件阵列，所述显示元件阵列配置用于将显示目标在阵列上的不同位置处显示；以及电子装置，与所述显示元件阵列和所述检测器通信，所述电子装置配置用于使用所述显示目标在所述显示元件阵列上的所述位置来将光学相干断层分析测量结果与空间位置关联。
根据本发明的另一方面，一种光学相干断层分析设备包括：目镜，用于容纳用户的至少一只眼睛；光源，用于输出光，光穿过目镜照进用户的眼睛；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；存储器，包括将光学相干断层分析测量结果与至少一种疾病的风险进行相关的统计信息；以及电子装置，耦合至所述检测器，并配置用于访问所述存储器，以将基于利用所述干涉仪对所述对象眼睛的光学相干断层分析测量结果所获得的数据与所述统计信息进行比较，来提供对所述对象患有所述至少一种疾病的风险的评估。
根据本发明的另一方面，一种光学相干断层分析设备，包括：目镜，用于容纳用户的眼睛；光源，用于输出光，光穿过目镜照进用户的眼睛；可调光学元件，配置用于改变照进用户眼睛的光的聚焦；干涉仪，配置用于使用从用户眼睛反射的光产生光学干涉；光学检测器，布置用于检测所述光学干涉；电子装置，与该光学检测器耦合，并配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果来向用户提供输出；以及输出装置，与该电子装置电耦合，并配置用于向所述用户提供输出，其中，所述电子装置配置用于利用来自所述检测器的信号来对所述光学元件进行调整，以使得所述光聚焦。
为了概括的目的，这里描述了本发明的特定方面、优点和新颖的特征。应理解，根据本发明的任意特定实施例，不必采用和/或实现所有这些方面、优点和特征。因此，例如本领域技术人员将认识到，可以采用实现这里所教导的一个优点或一组优点的方式来体现或实施本发明，而不必实现这里所教导或建议的其他优点。
附图说明
下面参照各个实施例的附图，详细描述本发明的前述和其他特征、方面及优点，附图旨在示意而非限制本发明。附图包括下列图，其中：
图1是这里所描述的光学相干断层分析系统的一个实施例的示意图。
图2是布置用于对眼睛执行测量的干涉仪的一个实施例的示意图。
图3A是包括配置用于方便地与人眼进行干涉的主体的OCT系统的一个实施例的示意图，该主体与这里所描述的各个系统通信。
图3B是示意性地示意了图3A所示的主体的实施例的透视图。
图4是用于对来自用于OCT的干涉仪的数据进行分析的分光计的一个实施例的示意图。
图5是包括用于向患者呈现显示目标的单个显示器在内的OCT系统的主体的示意图。
图6A-6C是示意了使用光学相干断层分析对视网膜组织进行扫描以产生A-扫描和B-扫描的示意图。
图7A-7F是示意了用于调整和/或校准瞳孔间距的实施例的示意图。
图8是示意性地示意了这里所描述的光学相干断层分析系统的计算机系统的一个实施例的框图。
图9示意了对视网膜组织执行精确测量以检测特殊疾病特征的一个实施例的流程图。
图10A-10D示意了将光学相干断层分析设备的主体相对于用户放置的可能实施例。
图11A-11B示意了光学相干断层分析设备所产生的输出报告的可能实施例。
图12是示意性地示意了用于这里所描述的光学相干断层分析系统的计算机系统的另一实施例的框图。
图13是示意性地示意了用于这里所描述的光学相干断层分析系统的计算机系统的一个实施例中的组件的框图。
图14A是示意性地示意了用于确定风险评估的一个实施例的图。
图14B是另一实施例中视网膜疾病的风险相对于用于确定风险评估的视网膜厚度的曲线图的示意。
图15是RPE检测和RPE多项式拟合曲率以及它们之间的差别的示意。
图16是将视网膜组织划分为内部和外部视网膜组织区域的示意。
具体实施方式
现在将参照附图对本发明的实施例进行描述，其中，在所有附图中，相似附图标记是指相似元件。这里所呈现的说明书中所使用的专业术语只是简单地结合对本发明的某些特定实施例的详细描述来利用，而并不旨在以限制或约束方式来理解。此外，本发明的实施例可以包括若干新颖特征，其中没有一个特征仅负责它所期望的属性或者对于实施这里所公开的本发明是必不可少的。这里所使用的实施例使得用户能够更容易地进行OCT筛查，从而能够更早地检测和/或治疗各种疾病(disease)、微恙(ailment)或重症(condition)，例如黄斑病变、青光眼等等。
术语“光学相干断层分析”和“OCT”通常是指用于对样本进行成像的干涉测量技术，在某些情况下利用微米横向分辨率来对样本进行成像。非侵入式光学断层分析技术在眼科中用于提供眼睛的横截面图像，更具体地提供眼睛后部的图像，不过它也可以用于对用户身体区域中的其他样本或组织进行成像。
通常，OCT采用干涉仪。来自光源(例如，宽带光源)的光被分离(例如，通过分光器)，并通过样本臂(通常包括样本)和参考臂(通常包括反光镜)。来自样本臂的光部分被样本所反射。光还被参考臂的反光镜反射。(来自测试臂和参考臂的光例如通过分光器重组。)当光在样本臂中传播的距离处在光在参考臂中传播的距离的相干长度之内时，将发生光干涉，这会影响重组的光的强度。重组的反射光的强度根据样本属性发生变化。因此，所测量的反射比的强度的变化指示正在测试的样本的物理特性。
在时域OCT中，参考臂的长度可以改变(例如，通过移动一个或多个参考镜)。随着参考臂距离的改变而观察到的反射比指示样本的不同深度处的样本性质。(在一些实施例中，改变样本臂的长度以取代改变参考臂的长度，或者除了改变参考臂的长度以外还改变样本臂的长度。)在频域OCT中，参考臂的距离可以固定，并且可以在不同的频率处测量反射比。例如，可以在一定的频率范围内或在诸如光栅之类的色散元件上扫描光源射出的光的频率，并且检测器阵列可以用于分离和检测不同的波长。傅立叶分析可以将基于频率的反射比特性变换为基于距离的反射比特性，由此指示在不同样本深度处的样本特性。在特定实施例中，OCT可以示出免扩瞳色彩眼底成像以外的附加信息或数据。
术语“A-扫描”描述了与不同样本深度相关联的光反射比。这里所使用的术语“B-扫描”指由多个A-扫描的集合所形成的组织的横截面视图的使用。对于眼科病例，眼睛组织所反射的光被转换成电信号，并且可以用于提供关于眼睛中的组织结构的数据，以及显示眼睛的横截面视图。在眼科病例中，A-扫描和B-扫描可以用于例如区分正常和异常眼睛组织或者测量眼睛中的组织层厚度。
在眼科实例中，A-扫描通常可以包括自角膜到视网膜的数据，B-扫描包括自眼睛的内侧缘到外侧缘和自角膜到视网膜的横截面数据。通过对多个B-扫描进行组合来形成三维C-扫描。
如这里所使用的，术语“用户”或者“患者”可互换使用，并且之前的术语包括处于或不处于医师治疗下的人类以及其他哺乳动物，但不局限于此。
如这里所使用的，术语“眼睛扫描”、“扫描眼睛”、或“对眼睛进行扫描”是广义上可互换的术语，通常指的是对眼睛的任何部分或实质上对眼睛的所有部分的测量，包括角膜、视网膜、眼球晶状体、虹膜、视神经、或任何其他与眼睛相关的组织或衬经，但不局限于此。
尽管术语“风险评估”和“诊断”具有不同的含义，但在说明书中可互换地使用。术语“风险评估”通常是指存在一种或多种毛病、疾病、微恙等的可能性的概率、数目、分数、等级、估计等。术语“诊断”通常是指通过检查和/或测试来确定毛病、微恙、或重症的性质和症状。
这里的公开提供了各种方法、系统和设备，用于产生和利用光学相干断层分析图像数据来对视网膜组织执行精密测量以检测疾病特征，并基于通过光学相干断层分析技术所获得的数据产生风险评估和/或诊断。在一些实施例中，这些方法、系统和设备可以采用对通过光学相干断层分析技术所获得的检测的疾病特征的统计分析。这些方法、系统和装置可以用于对疾病进行筛查。
参照图1，其中示意了描绘光学相干断层分析系统的一个实施例的框图。在一个实施例中，计算机系统104电耦合到输出装置102、通信介质108、以及用户卡读取系统112。通信介质108可以使得计算机系统104能够与其他远程系统110进行通信。计算机系统104可以电耦合到主体106，用户114将主体106放置在与用户眼睛靠近的位置或者放置在用户眼睛上。在所示意的示例中，主体106是双目镜系统(例如，针对两只眼睛具有两个目镜或光学路径，向一只眼睛提供一个视图，而向另一只眼睛提供另一个视图，或类似)，该双目镜系统配置用于对两只眼睛进行扫描，而不需要相对于患者的头部而重新放置目镜，从而减少了对患者进行扫描的时间。在一些实施例中，使用扫描仪(例如，检流计)同时扫描两只眼睛，扫描仪交错测量两只眼睛。其他的实施例也是可能的，例如，具有分别到达两只眼睛的两个光学路径的双目镜系统或两目镜系统，可以配置用于以串行的方式进行扫描，这意味着先扫描一只眼睛，然后扫描第二只眼睛。在一些实施例中，眼睛的串行扫描包括扫描第一只眼睛的第一部分、第二只眼睛的第一部分、第一只眼睛的第二部分，等等。备选地，主体106可以包括单目镜系统，或者针对眼睛的一个目镜系统或者光学路径，用以执行眼睛扫描。
参照图1，用户114可以握住手柄118，并将主体106放置在适当的位置(例如，向上、向下、或侧移)，主体106至少部分地由零重力臂116支撑，并与之连接，因此系统100不需要腮托(chin rest)。在一些实施例中，由于下颚的移动，该配置可能引入定位误差。当主体106处于这样一个位置时，最远的镜头(最靠近用户的镜头)与用户眼睛之间的距离可以在10mm到30mm、或5mm到25mm、或5mm到10mm的范围内。镜头系统与用户眼睛的接近会增大系统的紧凑性，减小患者迎着主体放置他的眼睛(例如，眼眶边缘)时的位置变化，并增大OCT设备在通过没有放大的瞳孔进行成像时的视角。相应地，主体106还可以包括眼罩120(例如，一次性眼罩)，眼罩120配置用于与用户眼眶接触，以充分遮挡周围的光和/或在用户114的眼眶处至少部分地支撑主体106。眼罩120具有中央开口(例如，孔径)，以使得来自仪器中的光源的光穿过并到达眼睛。眼罩120可以由纸、卡片、塑料、硅脂、金属、橡胶、或者其组合构成。眼罩120可以是任一端具有开口的管状、圆锥形或杯状的柔性或半刚性的结构。其它材料、形状和设计也是可能的。在一些实施例中，眼罩120由贴合在主体106的目镜部分周围的橡胶构成。在完成眼睛扫描后眼罩120可从主体106拆卸，并且可以针对新用户附上一个新的眼罩120，以确保卫生和/或防止疾病扩散。眼罩120可以是透明、半透明或不透明的，但是不透明眼罩针对明亮环境下的测量具有遮挡周围光的优点。
主体106可以包括一个或多个目镜、干涉仪、一个或多个目标显示器、检测器和/或对准系统。光学相干断层分析系统可以包括时域光学相干断层分析系统和/或频域光学相干断层分析系统。因此，在一些实施例中，主体106包括分光计(例如，光栅)和检测器阵列。在一些实施例中，主体可以包括信号处理组件(例如，电子装置)，用于执行例如傅立叶变换。也可以采用其它类型的光学相干断层分析系统。
图2示出了示例光学相干断层分析系统的图示。光150从光源155输出。光源155可以包括宽带光源，例如超辐射发光二极管或白光源。(备选地，从光源155发出的光可以作为时间函数在频率上变化。)光150可以包括准直光。在一个实施例中，利用准直透镜使得来自光源155的光150准直。在分光器160处对光进行分离。这里所描述的分光器可以包括基于偏振的分光器、基于时间的分光器和/或50/50分光器或其它设备和配置。光的一部分沿着样本臂传播，直接指向样本，例如用户114的眼睛165。光150的另一部分沿着参考臂传播，直接指向参考反光镜170。由样本和参考反光镜170反射的光在分光器160处组合，并由一维光电检测器或二维检测器阵列(例如电荷耦合装置(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS))感测。二维阵列可以包括在全场OCT仪器中，与使用一维光电检测器阵列相比，全场OCT仪器可以更快速地收集信息。在时域OCT中，参考臂的长度(这可以部分通过参考反光镜170的位置来确定)可以随时间而变化。
样本所反射的光与参考反光镜所反射的光之间是否发生干涉将取决于参考臂的长度(与测试臂的长度相比)以及光源所发出的光的频率。高反差的光干涉在传播了相似光程的光(例如，差小于干涉长度的光)之间发生。相干长度由光源的带宽确定。宽带光源对应于较小的干涉长度。
在时域OCT中，当参考臂与样本臂的相对长度随时间变化时，可以将输出光的强度作为时间函数进行分析。所检测的光信号由从样本散射的光线产生，从样本散射的光线与参考反光镜所反射的光线相长干涉。然而，当样本和参考臂的长度近似相同时(例如，在一些情况下在一个相干长度之内)，出现增强的干涉。因此，来自参考臂的光将与从样本内的窄深度范围反射的光发生干涉。随着参考(或样本)臂的平移，该窄深度范围可以在样本的厚度内移动，同时监控反射光的强度以获得与样本相关的信息。散射光的样本将光散射回来，散射回来的光与参考臂发生干涉，由此产生干涉信号。使用相干长度较短的光源可以提供较高分辨率(例如，0.1-10微米)，这是因为较短的相干长度导致可以在时间上的单个时刻探测到的小范围的深度。
在频域光学相干断层分析的各个实施例中，参考臂和样本臂是固定的。来自包括多个波长的宽带光源的光被样本所反射，并与参考反光镜所反射的光发生干涉。可以获得反射信号的光谱。例如，光可以输入到光谱仪或摄谱仪，光谱仪或摄谱仪例如包括用于检测不同频率上的光强度的光栅和检测器阵列。
例如通过处理器所执行的傅立叶分析可以将对应于多个频率的数据转换为对应于样本内的多个位置的数据。因此，可以同时收集来自多个样本深度的数据，而不需要对参考臂(或样本臂)进行扫描。在Vakhtin et a1.，(Vakhtin AB，Kane DJ，Wood WR andPeterson KA.“Common-path interferometer for frequency-domain opticalcoherence tomography，”Applied Optics.42(34)，6953-6958(2003))中描述了与频域光学相干断层分析相关的附加细节。
执行光学相干断层分析的其它方法也是可能的。例如，在频域光学相干断层分析的一些实施例中，从光源发出的光的频率随时间变化。因此，作为时间函数的光强度中的差别与不同的光频率相关。当使用谱时变的光源时，检测器可以检测作为时间函数的光强度，以获得干涉信号的光谱。可以采用上面所述的光谱的傅立叶变换。各种其它技术也是可以的。
图3A示出了主体106包括光学相干断层分析系统和对准系统的一种配置。除了图3A所示的系统之外，还可以包括其它的光学相干断层分析系统和/或对准系统，或者可以包括其它的光学相干断层分析系统和/或对准系统以代替图3A所示的系统。如图所示，主体106可以包括两个目镜203，每一个目镜配置用于容纳用户114的一只眼睛。在其它实施例中，主体106只包括一个目镜203。
图3A示出了光学相干断层分析系统的一个代表性实施例。来自光源240的光可以沿着由一个或多个光束偏转器280例如在垂直或水平方向上调制的路径传播。检流计可以用此目的。检流计280可以控制来自光源240的光束的水平和/或垂直位置，从而使得能够形成多个A-扫描(并且因此形成一个或多个B-扫描和/或C-扫描)。
来自光源240的光在分光器245处分离。在一些实施例中，分光器245被高频开关所代替，高频开关使用例如检流计，高频开关在大约1/2周期内使大约100％的光指向反光镜250a，然后在剩余的周期内使大约100％的光指向反光镜250b。光源240可以包括宽带光源，例如超辐射发光二极管。在分光器245处分离的光在分光器285a或285b处再次分离，以形成参考臂和样本臂。在分光器285a或285b处分离的光的第一部分被参考反光镜273a或273b、参考反光镜270a或270b、以及参考反光镜265a或265b反射。在分光器285a或285b处分离的光的第二部分被反光镜250a或250b、反光镜255a或255b、以及反光镜260a或260b反射。反光镜255a或255b和反光镜250a和250b与Z-偏移调整级290b连接。通过移动调整级290a或290b的位置，调整样本臂的长度。因此，调整级290a或290b可以对自光源240到样本的一部分的光程与自光源240和参考反光镜270a或270b和/或参考反光镜273a或273b的光程之间的差进行调整。该差可以很小，例如，小于相干长度，从而促进了光干涉的发生。在一些实施例中，除了调整级是可移动的以外，一个或多个参考反光镜(例如，参考反光镜270a或270b和参考反光镜273a或273b)的位置也是可移动的，或者一个或多个参考反光镜(例如，参考反光镜270a或270b和参考反光镜273a或273b)的位置是可移动的，以代替调整级是可移动的。因此，参考臂和/或样本臂的长度是可调的。调整级290a和/或290b的位置可以基于来自于设备的信号，下面将对此进行详细描述。
反光镜260a或260b所反射的光与来自显示器215a或215b的光在分光器230a或230b处合并。显示器215a和215b可以包括一个或多个光源，例如矩阵LED阵列之类的发光显示器。也可以使用其它类型的显示器。显示器可以显示形状和配置可变的目标，包括条和/或一个或多个点。从光源240到眼睛的光学路径的一部分可以与从显示器215a和215b到眼睛的路径的一部分同轴。这些部分可以通过目镜延展。相应地，来自光源240的光束与来自显示器215a和215b的光束同轴，因而可以使用显示器来决定眼睛的位置，并使得眼睛与目镜成一条直线。
如下面将进一步详细描述的，例如，用户114可以使用来自显示器的图像，以调整瞳孔间距。在各个实施例中，例如，显示器所呈现的两个图像的适当对齐可以指示对瞳孔间距进行了适当的调整。因此，一个或多个调整控制器235可以用于调整显示器目标215a和215b之间的和/或目镜203之间的距离。调整控制器235可以提供在主体106的侧面或其它位置。在特定实施例中，调整控制器204可以包括如图3B所示的主体106上的手柄。在这个实施例中，调整控制器204的转动可以增大或减小瞳孔间距。
组合光(反光镜260a或260b所反射的、和来自显示器215a或215b的光)可以通过可调有源光学器件(powered optics)(例如，透镜)210并可能结合光学元件205进行聚焦。可调光学器件210可以包括变焦透镜或可以具有例如可调焦距和/或放大率的透镜系统。可调光学器件210可以是自动聚焦系统的一部分，或者可以手动调整。可调光学器件210可以在需要此类校正(例如，用户在测试期间摘掉了眼镜)时提供光学校正。有源光学器件210的位置可以基于来自于设备的信号，下面将对此进行详细描述。然后，聚焦的光通过位于目镜203近端处的目镜窗口或透镜205，射向用户114的眼睛。在包括透镜205的情况下，透镜205可以将光聚焦到眼睛。
聚焦到眼睛的光可以被眼睛中的组织或特征散射。散射的光的一部分可以被射回目镜内。因此，透镜205可以接收用户眼睛所反射的光207，该光传播经过有源光学器件210，被分光器230a或230b反射向分光器220a或220b，分光器220a或220b将光反射向反光镜295a或295b。在295a或295b处，样本所反射的光与参考臂中(分光器285a或285b与分光器295a或295b之间的路径，该路径包括反光镜273a或273b和270a或270b)的光发生干涉。(相应地，样本臂包括分光器285a或285b与分光器295a或295b之间的光学路径，该光学路径包括反光镜250a或250b和255a或255b以及样本或眼睛)。然后，光被反光镜255a或255b反射，并射向开关275。在一些实施例中，开关275包括可切换偏转器，可切换偏转器将光学路径切换至第一或第二只眼睛以收集来自相应眼睛的数据，用以发送至数据获取装置202。该开关可以包括低频开关，因而从一只眼睛收集的所有数据可以在收集来自另一只眼睛的数据之前获得。备选地，开关可以包括高频开关，高频开关可以对从每只眼睛收集的数据进行交错。
该仪器可以具有不同的配置。例如，公共参考路径可以用于每只眼睛。在一些实施例中，参考臂包括一个或多个可移动反光镜，用以调整参考臂与样本臂之间的光学路径长度差。在其他实施例中，可以添加、移除或重定位组件。也可以使用其它技术。
尽管没有示出，然而也可以使用例如偏光器和偏振分光器来控制光在该光学系统中经过光学路径的传播。其它变化也是可能的。也可以使用其它设计。
在一些实施例中，A-扫描可以在时域形成。在这些实例中，Z-偏移调整级和相应的反光镜255a或255b与反光镜255a或255b的位置可以随时间变化。备选地，参考反光镜270a和270b与参考反光镜273a和273b或参考臂或样本臂中的其它反光镜也可以平移。可以分析与各个反光镜位置相关联的组合光，以确定作为深度函数的眼睛的特性。在其它实施例中，A-扫描可以在频域形成。在这些实例中，可以对组合光的频率进行分析，以确定作为深度函数的眼睛的特性。此外，一个或多个检流计280可以控制A-扫描的水平和/或垂直位置。因此，可以获得多个A-扫描，以形成B-扫描和/或C-扫描。
从结构275输出的光可以输入至数据获取装置202，数据获取装置202可以包括例如光谱仪或光计量仪(light meter)。光栅可以处于主体106中。数据获取装置202与计算机系统104耦合，计算机系统104可以向用户114呈现基于扫描的输出。输出装置可以包括监视屏，在监视屏上显示输出结果。输出装置可以包括打印机，用于打印输出结果。输出装置可以配置用于将数据存储在诸如光盘或USB驱动或常规便携式数据存储设备之类的便携式介质中。
在一些实施例中，计算机系统104对数据获取装置202接收的数据进行分析，以确定一个或多个调整级290a和/或290b和/或有源光学器件210是否应调整。在一个实例中，分析A-扫描，以确定视网膜的位置(例如，粗略位置)，由此可以通过该仪器获得与视网膜相关的数据。在一些实施例中，每个A-扫描包括多个光强度值，这些光强度值中的每一个与样本内的不同深度相关联。在一些实施例中，A-扫描可以通过平移Z调整级290a或290b而获得。类似地，A-扫描包括针对Z调整级的不同位置而获得的反射信号的值。与眼睛的其它部分相比，视网膜反射更多光，因此，可以通过评价哪一个深度在反射强度上提供了增强来确定可以对视网膜进行有效成像的调整级290a或290b的位置。在一些实施例中，Z调整级可以平移，并且可以监控强度值。针对多个Z调整级位置的强度上的扩展峰值可以对应于视网膜。可以监控多个不同的方法和值，以确定视网膜的位置。例如，可以在不同的深度处获得多个A-扫描，并且可以获得每个扫描的累积强度，并将其进行比较，以确定哪一个深度提供了峰值累积强度。在特定实施例中，可以将A-扫描内的强度值与A-扫描内的其它值和/或阈值进行比较。与优选位置相对应的强度值可以大于预定或相对阈值，和/或不同于其余的强度值，(例如，比后者大了指定数目的标准偏差)。可以采用各种方法。
在确定了调整级290a和290b的位置之后，可以执行随后的图像分析，以考虑用户的头部、眼睛或者视网膜相对于光源240的振动或移动。可以采用诸如闭环反馈系统之类的反馈系统，以便在存在这类运动时尽可能提供更加稳定的信号。可以监控光学相干断层分析信号，并将其反馈提供给例如一个或多个转换级，以补偿这种振动或移动。在一些实施例中，随后的图像分析可以基于初始图像和/或检测图像特性的变化。例如，图像分析可以确定A-扫描内的最亮像素已经从前一扫描移动了三个像素。因此，可以基于该分析来移动调整级290a或290b。可以使用其它方法。
在一些实例中，使用光学相干断层分析信号来调整有源光学器件210，以便例如在患者需要屈光校正时提供增强的或改进的聚焦。例如，许多用户/患者可以戴眼镜，也可以不戴眼镜来进行测试。可以基于反射信号来调整有源光学器件210，以确定施加什么样的校正能够增强信号质量，或者是改进。因此，在一些实施例中，对多个A-扫描进行分析，以确定有源光学器件210的位置。在一些实例中，对多个A-扫描进行分析，以确定有源光学器件210的位置。在一些实施例中，该确定发生在已经确定了调整级290a或290b的位置之后。针对有源光学器件210的多个位置中的每一个位置，可以获得一个或多个A-扫描、一个或多个B-扫描，或C-扫描。可以对这些扫描进行分析，以便评估例如图像质量。可以基于这些图像质量测量结果来选择有源光学器件210的位置。
图像质量测量结果可以包括噪声测量结果。可以基于扫描内的反射光的不同强度等级的分布来估计噪声测量结果。例如，较低信号可以与噪声相关联。相反地，最高信号可以与饱和信号相关联。噪声测量结果可以与饱和测量结果进行比较，类似于信噪比或其变体。也可以考虑所测量的最低反射率(称为低测量结果或低值)。在一些实施例中，基于信噪比测量结果、信号强度测量结果、噪声测量结果、饱和测量结果以及低测量结果，确定调整级290a和/或290b和/或有源光学器件210的位置。可以使用这些参数的不同组合。也可以使用通过结合多个位置或扫描等的参数所获得的值。也可以使用其它参数以及其它图像质量评估结果。
在一个实施例中，将噪声值估计为某一反射光值，所测量的反射光中大约75％低于该值，以及所测量的反射光中大约25％高于该值。将饱和值估计为某一反射光值，所测量的反射光中对于大约99％低于该值，以及所测量的反射光中大约1％高于该值。中间值定义为噪声值与饱和值的平均值。强度比定义为饱和值与低值之间的差除以低值、然后乘以100。组织信号比定义为中间值和饱和值之间的反射光值的数目与噪声值和饱和值之间的反射光值的数目的比值。质量值定义为强度比与组织信号比的乘积。例如，在Stein DM，Ishikawa H，Hariprasad R，Wollstein GNoecker RJ，Fujimoto JG，Schuman JS.A newquality assessment parameter for optical coherencetomography.Br.J.Ophthalmol.2006；90；186-190中对另外的细节进行了描述。可以使用多种其它方法来获得品质因数，以用于测量性能并相应地调整仪器。
在一些实施例中，在调整可调有源光学器件210的情况下，测试多个位置。例如，针对每个扫描或扫描组，有源光学器件可以以定义的增量连续地朝眼睛移动。备选地，多个位置可以取决于先前所确定的图像质量测量结果。例如，如果有源光学器件210朝眼睛的第一移动改善了图像质量测量结果，但是随后的朝眼睛的第二移动降低了图像质量测量结果，则第三移动可以是离开眼睛。因此，可以获得光学倍率设置，以改进和/或保持改进的信号。在一些实施例中，该光学倍率设置可以与光学校正对应，并改善光束在眼睛中(例如在视网膜中)的聚焦。
如上所述，各个实施例采用一种采用了一对接目镜的布置。相应地，这种调整可以应用于每一只眼睛，这是由于用户的眼睛具有不同的大小并且视网膜可能位于不同的深度，并且因而在一些实施例中可以使用一对Z调整级。同样地，用户可以针对不同眼睛具有不同的规定光学矫正。可以采用多种布置来满足这些需求。例如，可以对一只眼睛执行和完成测量和/或调整，并在随后对另一只眼睛执行和完成测量和/或调整。备选地，测量和/或调整可以同时或者交错地完成。各种其它变型也是可能的。
图4示出了可以用作频域OCT系统的数据获取装置202的光谱仪400的框图。输入到光谱仪400的光405由聚光透镜410聚集。然后，所聚集的光通过狭缝415射出，最后由准直透镜420使之准直。由光栅425将准直光分离成各种光谱分量。光栅425可以具有光学倍率(optical power)，以将光谱分布集中到图像平面上。值得注意的是，可以使用诸如棱镜之类的其他分离组件对光进行分离。然后，通过聚焦透镜430将分离后的光射向检测器阵列，以对来自各个光线的每个频率的光谱分量进行测量。
可以采用各种OCT设计。例如，频率能够随时间变化。参考和样本臂可以重叠。在一些实施例中，参考臂与样本臂不同，而在其它实施例中，参考臂与样本臂可以共享。例如，参见Vakhtin AB，Kane DJ.Wood WR and Peterson KA.“Common-path interferometer forfrequency-domain optical coherence tomography，”Applied Optics.42(34)，6953-6958(2003)。OCT布置不应局限于这里所描述的这些。其它变体也是可以的。
在一些实施例中，如图5所示，主体106只包括单个显示目标215。来自显示目标215的光在X-棱镜505处分离。值得注意的是，也可以使用将源光分离成多条光线的其他光学设备。分离的光在反光镜510a或51b处反射，并射向用户114。
可以引导用户注视显示目标215，同时一个或多个检流计280移动来自光源240的光，以对组织的区域进行成像。在一些实施例中，显示目标215在用户的视野区域内移动，同时对组织区域进行成像。例如，在图6A中，显示目标215可以水平移动(例如，沿着从内侧到外侧的方向)，以便引导患者从左边看到右边或从右边看到左边。同时，垂直扫描仪(例如，检流计)允许样本扫描的垂直位置(例如，从高到低)可以随时间变化。图6A至图6C示出了一只眼睛，眼睛被引导沿水平方向605移动。由于垂直扫描仪，扫描轨迹610覆盖了眼睛600的大部分。水平和垂直方向上的扫描可以产生C-扫描。在一些实施例中，对连续和/或规则形成图案的A-扫描进行组合，以形成全扫描，例如B-扫描或C-扫描。在其它实施例中，对离散和/或随机的A-扫描进行组合，以形成全扫描。与配置为使得用户114将他们的眼睛保持注视于静止目标的可比较系统相比，配置为引导用户114在整个扫描中移动眼睛的系统可以包括更少的扫描仪。例如，代替同时包括垂直和水平扫描仪的系统，用户114可以在水平方向移动他的眼睛，从而消除了对于水平扫描仪的需要。
图6B示出了A扫描的示例。A扫描包括作为针对一个水平和垂直位置的深度的函数的信号强度(通过亮度指示)。因此，A-扫描包括与不同的前后位置相对应的多个强度值。多个A扫描组成了B扫描。图6C示出了B-扫描，其中亮度信号的最大部分对应于视网膜组织，视网膜下的升高区域对应于眼睛内的病变组织。
参照图7A，其中示意了描述主体106的实施例的放大视图，该主体106配置有手柄118，用于将目镜调整为适应用户瞳孔间距。在示意性实施例中，主体106包括左目镜712和右目镜714，其中每一个通过瞳孔间距调整装置718与另一个连接。瞳孔间距调整装置718与手柄118耦合，其中手柄118配置用于允许用户通过手柄118调整左目镜712与右目镜714之间的距离，以匹配或充分适应用户眼睛之间的瞳孔间距。
参照图7A，用户可以旋转、旋动、或扭动手柄118，以调整左目镜712与右目镜714之间的距离，从而匹配或充分适应用户眼睛之间的瞳孔间距。备选地，手柄118可以配置用于从一侧移动到另一侧，以允许用户调整左目镜712与右目镜714之间的距离。此外，手柄118可以配置用于前后移动，以允许用户调整左目镜712与右目镜714之间的距离。备选地，手柄118可以配置用于上下移动，以允许用户调整左目镜712与右目镜714之间的距离。在另一实施例中，可以通过用户启动的电动机来调整和/或控制左目镜712与右目镜714之间的距离。备选地，电动机可以配置为由计算系统104控制，以半自动地将左目镜712与右目镜714放置在适当的位置，以匹配用户眼睛之间的瞳孔间距。在这些实例中，这里描述的系统可以包括眼睛跟踪装置。在其它实施例中，利用前述的组合来调整左目镜712与右目镜714之间的距离，以匹配或充分地适应用户的瞳孔间距。
用户114可以基于用户对于一个或多个显示器215上的一个或多个注视目标的观察来调整瞳孔间距。例如，显示器215和注视目标可以配置，以使得当瞳孔间距对于用户114而言是合适的时，用户就可以观察到可以形成单个完整图像的两个对齐的图像。如图7A所示，用户114可以基于注视目标图像来调整(例如，旋转)调整控制器204，以改变瞳孔间距。图7B至图7F示意了在多个条件下通过观察器所看到的注视目标的一个实施例，然而，其它注视目标也是可以的，包括方块格局的注视目标，但不局限于此。图7B示出了针对左眼的在显示器215a上的U形注视目标715a。图7C示出了针对右眼的在显示器215b上的倒置的U形注视目标715b。
当瞳孔间距适当调整时，底部和顶部的图像715a与715b对齐，如图7D所示，形成了完整的H形注视目标715。当瞳孔间距过窄时，针对左眼的在显示器215a上出现的注视目标715a向右偏移，以及针对右眼的在显示器215b上出现的注视目标715b向左偏移，并且用户看到图7E所示的图像。相反地，当瞳孔间距过宽时，针对左眼的在显示器215a上出现的注视目标715a向左偏移，以及针对右眼的在显示器215b上出现的注视目标向右偏移，并且用户看到图7F所示的图像。因此，可以基于这些图像来调整瞳孔间距。
具体地，在图7D中，对齐的图像715是“H”形。因此，当瞳孔间距适当调整时，注视目标在左显示器和右显示器上交叠，以形成“H”。可以提供其它对齐图像715。
参照图8，示意了计算机系统104的实施例。在所示意的实施例中，计算机系统104可以包括扫描控制和分析模块824，配置用于对主体106所执行的扫描操作进行控制。计算机系统104还可以包括注视标记控制系统822，配置于显示注视标记，该注视标记可由用户从主体106看到。在特定实施例中，注视标记显示为“X”、点、方块等。注视标记可以配置用于以水平、垂直、对角线、圆形、或其组合的方式移动。当眼睛自身重新定位时，注视标记可以快速地重新定位，以重新定位视网膜上的光束位置。计算机系统104还可以包括聚焦调整模块820，用于如这里进一步讨论地自动调整主体106中的聚焦透镜。计算机系统104也可以包括Z定位模块818，用于自动调整这里所讨论的Z偏移。
参照图8，在示意实施例中，计算机系统104包括疾病风险评估/诊断模块808，用于存储并访问用于确定、评估疾病风险或可能性的信息、数据以及算法，和/或基于从对用户眼睛的扫描中所获得的数据和/或测量来生成诊断。在一个实施例中，扫描控制和分析模块824配置用于将从主体106接收的数据与存储在疾病风险评估/诊断模块808中的数据进行比较，以生成对用户眼睛中的疾病的风险评估和/或诊断，如进一步所说明的那样。计算机系统104还可以包括图像/扫描数据库，该数据库配置用于存储主体106针对多个用户所生成的图像和/或扫描，并存储与每一个图像和/或扫描相关联的唯一标识符。在一些实施例中，扫描控制和分析模块824使用特定用户的历史图像和/或扫描来与同一用户的当前图像和/或扫描进行比较，以检测该用户眼睛中的变化。在特定实施例中，扫描控制和分析模块824使用所检测的变化来帮助生成对用户眼睛疾病的风险评估和/或诊断。
在图8所示的示意实施例中，计算机系统104可以包括用户/患者数据库802，用于存储和访问患者信息，例如用户姓名、出生日期、邮件地址、住址、办公地址、唯一标识符、年龄、隶属的医生、电话号码、电子邮件地址、社会保险号、种族、性别、饮食习惯及相关信息、生活方式和/或锻炼历史信息、矫正镜片的使用、家族病史、医疗和/或眼科病史、先前治疗、或其它类似用户信息。计算机系统104还可以包括医师推荐(referral)数据库，用于存储和访问医师信息，例如，医师姓名、医师培训和/或专长/专业、医师办公室地址、医师电话号码和/或电子邮件地址、医师日程安排、医师评级或质量、医师办公时间、或其它医师信息。
参照图8，计算机系统104还可以包括用户接口模块805(可以包括但不局限于这里所描述的通用输入/输出(I/O)装置和接口)，配置用于通过语音发声命令、语音识别接口、键盘、触发器、操纵杆、开关、按钮、可视显示器、触摸屏显示器等、或其组合，来与用户进行通信、指令、和/或交互。在特定实施例中，用户接口模块805配置用于指示和/或指导用户使用和/或定位光学相干断层分析系统100的主体106。计算机系统104还可以包括报告/输出模块806，配置用于产生、输出、显示、和/或打印报告(例如，图10A与10B)，该报告包括疾病风险评估/诊断模块808所生成的风险评估和/或诊断。在其它实施例中，该报告包括与风险评估有关的至少一个推荐的可供联系的医师。
参照图8，计算机系统104还以包括与用户卡读取系统112进行接口的认证模块816，其中用户可以将用户标识卡插入用户卡读取系统112内。在特定实施例中，认证模块816配置用于通过从标识卡中读取数据来对用户进行认证，并将该信息与存储在用户/患者数据库802中的数据进行比较，和/或将该信息存储在用户/患者数据库802中。在特定实施例中，认证模块816配置用于通过用户卡读取系统112从用户的标识卡中读取或获得用户的保险信息。认证模块816可以配置用于将用户的保险信息与存储在保险承兑(acceptance)数据库828中的数据进行比较，以确定用户的保险是否被承兑或者用户的保险公司是否将负担扫描用户眼睛的费用。在其它实施例中，认证模块与计费模块810进行通信，以将消息和/或费用清单发送到用户的保险公司和/或设备厂商，以请求对患者眼睛所执行的扫描付款。该卡可以激活机器的一个或多个功能，以允许用户例如进行所执行的测试或者接收来自该机器的输出。在其它实施例中，计费模块810配置用于与用户接口模块805进行通信，以向用户请求对用于执行扫描的所有或一些(例如，自付费)费用的支付。在特定实施例中，计费模块810配置用于与用户卡读取系统112进行通信，以获得来自用户信用卡、借记卡、礼品卡的卡信息，或提取存储在用户标识卡上的信用。备选地，计费系统810配置用于通过通信和/或控制接口设备以接收纸币、硬币、代金券等，来接收来自用户的付款。备选地，计费模块810配置用于通过经由蓝牙或其它通信协议/信道与用户移动设备进行通信以获得信用卡信息、账单地址，来接收来自用户的付款，或对用户的移动网络服务帐户(例如，蜂窝运营商网络)进行收费。
参照图8，保险公司可以使用用户的卡，以跟踪哪些用户使用了该系统。在一个实施例中，该系统可以将扫描结果、风险评估、和/或报告直接打印(在卡的表面)或存储(在芯片或磁条中)在患者插到系统内的卡(其中，卡返还给用户)上或卡中。该系统可以配置用于存储多个扫描结果、风险评估、和/或报告，和/或在将新信息存储在磁条上之前擦除之前的扫描结果、风险评估、和/或报告。在特定实施例中，该系统(例如，扫描分析模块824)执行对风险评估的计算。在特定实施例中，将所计算的风险评估传送给位于其它位置的中央服务器系统(例如，远程系统110)，该远程系统通过网页将结果提供给医师、用户、患者等。中央服务器系统(例如，远程系统110)允许用户、患者、或医生输入他们的卡代码，以查看存储在中央数据库中的结果。
在图8的示例实施例中，计算机系统104可以包括网络接口812和防火墙814，用于通过通信介质108与其他远程系统110进行通信。其它远程系统110可以包括：用于检查光学相干断层分析系统100的状态/精度的系统；用于更新疾病风险评估/诊断数据库808、保险承兑数据库828、医生推荐数据库804、和/或扫描控制和分析模块824的系统，但不局限于此。在特定实施例中，计算机系统104可以配置用于与远程系统110通信，以基于来自利用主体106所进行的用户眼睛扫描的数据来实施主要和/或次要风险评估。
参照图8，远程系统110可以配置用于远程地执行(基于即时、延时，和/或批处理)风险评估和/或诊断，并通过网络或通信介质来向计算机系统104传送风险评估、诊断、和/或报告，以使用输出装置102输出给用户。在特定实施例中，输出装置102配置用于以网页的方式显示风险评估、诊断、和/或报告，该网页可以通过计算机系统104进行打印、电邮、发送、和/或保存。远程系统110还可以配置用于通过网络或通信介质向用户(或医生)的手机、计算机、电子邮件帐号、传真等传送风险评估、诊断、和/或报告。
参照图9，其中示意了使用光学相干断层分析系统100来自操控对用户眼睛的OCT扫描并获得各种疾病和微恙的风险评估或诊断的示意性方法。该过程开始于框901，其中用户靠近光学相干断层分析系统100，并通过例如按下某个按钮或输入激活码或匿名标识号来激活该系统。在其它实施例中，用户接口模块805在框901处指示用户首先将标识卡或匿名编码保护卡插入用户卡读取系统112，以激活该系统。当用户将他们的用户标识卡插入到用户卡读取系统112时，也可以在框901处激活系统。其它激活系统的手段也是可以的，包括：运动传感器、重量传感器、射频识别(RFID)设备、或其它用于检测用户存在的致动装置，但不局限于此。备选地，当计费模块810检测到用户将纸币、硬币、代金券等塞进配置用于接收此类支付的接口设备时，可以激活光学相干断层分析系统100。备选地，计费模块810还可以配置用于：在计费模块810与用户的移动设备通信以获得用户的信用卡信息、账单地址等或对用户的移动网络服务帐号(例如，蜂窝运营商网络)进行收费时，激活光学相干断层分析系统100。
参照图9的框902，用户接口模块805配置用于引导用户将一次性眼罩附着于主体106上，然后将具有一次性眼罩的主体106贴近用户的眼睛和/或支撑一次性眼罩贴近用户的眼眶。用户接口模块805指示用户利用手柄118来调整左目镜612与右目镜614之间的距离，以匹配或充分适应图6A-6C所描述的用户的瞳孔间距。在用户适当地校准和/或调整了主体106和瞳孔间距之后，用户向用户接口模块805输入或指示用户接口模块805以开始扫描。扫描控制和分析模块824充分限制零重力臂的移动或锁定零重力臂的位置和/或左管612与右管614之间的距离，以开始扫描。
参照图9，Z模块818在框906处自动调整主体106中的z-偏移，以便从例如视网膜组织中获得OCT测量结果。Z模块818可以识别和/或估计样本的部分(例如，用户114的眼睛的部分)的位置，并基于该位置调整一个或多个光学组件的位置。本领域技术人员将认识到，存在多种方式执行这种调整。例如，Z模块818可以包括诸如压电电动机之类的电动机，以纵向地平移参考反光镜，从而使得从光束分离器到视网膜的光学路径长度大约等于(在一个相干长度之内)参考臂内的光学路径长度。这个移动可以使得来自参考臂的光与样本的期望部分(例如，视网膜)所反射的光发生干涉。在框908处，该示意方法使用焦距调整模块820来执行焦距调整。本领域技术人员将认识到，存在不同技术来执行这种自动聚焦校准。框910示意了计算机系统104所执行的可选测试，以确定用户眼睛的视觉功能和/或敏度。这种视觉功能和/或敏度测试将为本领域技术人员所理解。在一个实施例中，视觉敏度测试与注视标记控制系统722一起工作或组合，并且可以同时对两只眼睛进行测试或一个时刻测试一只眼睛。例如，注视标记初始出现时比较小，然后尺寸逐渐增加，直到用户通过用户接口模块705指示注视标记可见。基于用户能够清楚地看到注视标记的尺寸，注视标记控制系统722可以估计或确定或评估用户眼睛的视觉敏度(例如，20/20、20/40等)。
参照图9中的框912，用户接口模块805指示用户跟踪用户可从主体106看见的注视标记的移动。在一个实施例中，注视标记控制器822配置用于显示水平移动的注视标记。在一些实施例中，注视标记的水平移动允许扫描控制和分析模块824随着眼睛的水平移动而垂直地扫描眼睛，因此可以获得对存在问题的眼睛组织的二维、立体、或光栅扫描。备选地，扫描控制和分析模块824和/或注视标记控制器可以使得注视标记或光束来回地跳跃或移动，以在眼睛上的不同横向位置处获得测量结果。
在扫描眼睛期间，扫描控制和分析模块824可以配置用于在框913处检测主体106的位置相对于用户是否发生了偏移。在一个实施例中，扫描控制和分析模块824可以基于模块824在扫描过程中期望接收的值来检测(实时地、基本实时地、或有一定延时地)是否发生了偏移。例如，当扫描控制和分析模块824扫描视网膜时，模块824期望随着扫描过程接近视神经而检测到信号的变化(例如，基于注视目标的位置和/或扫描仪的状态)。备选地，期望值或期望的值变化也可以使用列线图来确定或产生。如果该系统没有检测到与视神经的检测一致的期望信号变化，和/或没有接收到信号变化，则模块824可以配置用于在用户没有适当地跟踪时对这种数据进行解释。例如视网膜中央窝等的其它特征可以用于确定是否观察到期望信号。如果不适当的跟踪发生地足够多(例如，基于阈值判断)，则系统100可以针对另一次扫描请求用户重新注视(使用注视标记控制器822)。如果前述的偏移检测过程没有实时或基本实时地发生，则该系统可以配置用于完成扫描、执行数据分析，并且在分析期间，该系统可以配置用于检测在扫描期间是否发生了偏移。如果检测到确实发生了偏移，则可以指示(使用用户接口模块805，通过可视、可听、或口头指示)用户再次向前坐，以执行另一次扫描。如果该系统检测到2或3或更多次的偏移，该系统可以配置用于指点用户推荐向普通眼科医生寻求帮助。
在扫描的结尾，扫描控制和分析模块824可以配置用于产生指示该列线图将被应用于该患者的可能性的置信值。例如，如果该患者具有边线注视，则置信值将低于具有良好注视的患者。
在实时实施例中，该系统可以配置用于执行相邻A-扫描或B-扫描之间的快速互相关，以确保眼睛稍微有些移动。在一些实施例中，前述有益于ANSI激光安全标准，以避免用户盯住激光能量轰击用户视网膜的同一位置。相应地，在一些实施例中，如果该系统检测不到眼动(例如，互相关超过特定阈值)，则给该系统配备激光超时特征。在一些实施例中，为了加速该过程并提供频域OCT中的实时分析，可以在执行FFT之前对信号数据进行分析。可以使用其他技术来确定用户具有一些眼动。
如果没有检测到注视问题，则扫描控制和分析模块824完成对用户眼睛的扫描，将图像和/或扫描数据存储在图像/扫描数据库826中，并在框915处分析A-扫描数据，以在框916处通过访问存储在疾病风险评估/诊断数据库808中的数据和/或算法来以生成/确定风险评估和/或诊断。在一些实施例中，可以对A-扫描组、部分或全部B扫描、或部分或全部C-扫描数据进行分析。
如这里所使用的，术语“列线图”通常是指预测工具、算法和/或数据集。列线图通常可以基于用户的特性与列线图的比较来为用户提供预测。列线图是从大量(例如数百、数千或数百万)呈现出相同条件(正常或患病)的用户/患者推导、产生、计算或运算得到的。在这里所描述的一些实施例中，列线图基于物理特性对疾病风险进行比较。相应地，在一些情况下，列线图可以提供与共享类似疾病特性的患者人群的风险分组相关的个性化的预测。在一些实施例中，列线图可以用于以0-100％的刻度提供风险估计或风险评估。备选地，这里所使用的列线图可以提供期望值，例如在眼睛的某个位置处，期望的眼睛厚度值为100微米。
一般来说，列线图已经在大量患者中制定并得到验证，并且是高度可归纳的，因此，列线图可以提供客观的、以证据为基础的、个性化的风险估计或评估。相应地，列线图可以如这里所描述地用于使得患者能够更好地了解他们的疾病。此外，这里所使用的列线图可以有助于医师进行临床诊断，并提供一致的、标准化的、可靠的预测。
在图9的框917处所示的示意方法中，如图10A和10B所示，通过访问疾病风险评估/诊断数据库808来产生针对用户的眼睛健康评估或者眼睛健康等级报告。在框918处，访问医师推荐数据库804，以生成关于用户应当在何时拜访医师的建议(例如，在一到两周内)。还可以访问医师推荐数据库804，以生成并编辑适于治疗患者的医师列表。医师推荐列表可以基于医师所支付的推荐费用、保险公司、或者基于医师相对于用户所在位置或办公室/家庭地址的位置、或者基于所检测的疾病的类型、或者基于所检测的疾病的严重程度、基于系统相对于医师位置的位置或接近程度、或者基于其组合来随机生成或选择。在框919处，通过使用报告/输出模块806和输出装置102来向用户显示该报告。在特定实施例中，该报告数据存储在用户/患者数据库802中，用于将来分析或与将来的扫描进行比较分析。
在一些实施例中，主体106不用用户114支撑。例如，如图10A所示，主体106可以由自立式结构支撑。用户114可以往目镜内观察。用户114可以坐在座椅装置上，该座椅装置可以包括高度可调的机械装置。主体106可以由高度可调的支撑物支撑。
在如图10B-10C所示的一些实施例中，带状物1005与主体106相连。如图10B所示，带状物可以作用于全部或者部分地支撑主体106。在一些实施例中，可以不包括带状物905。主体106可以由用户手持。在一些实施例中，主体106可以被支撑在眼镜架上。在一些实施例中，所有的光学元件都包含在用户114直接或间接支撑的主体106内。例如，图10B中的主体106可以包括光学相干断层分析系统、对准系统以及数据获取装置。该数据获取装置可以以无线方式将数据发送到网络或者计算机系统，或者可以使用电缆来传输控制信号。图10C与图1中的相似，并且由单独的支撑结构(例如，零重力臂)所支撑。在一些实施例中，带状物、带子、或其它紧固件有助于将主体106与用户114的一只或两只眼睛对准。
在如图10D所示的一些实施例中，用户戴上与目镜连接的物体1010。可穿戴式物体1010可以包括头戴式物体、帽子或放置在用户头部上的物体。如上所述，在一些实施例中，主体106被支撑在用户所配戴的诸如眼镜之类的眼镜框上。可配戴式物体1010可以完全或者部分地支撑主体106和/或可以有助于将主体106与用户114的一只或两只眼睛对准。
参照图11A和11B，示意了眼睛健康等级和眼睛健康评估报告的两个示例性实施例。参照图11A，眼睛健康等级报告可以不受限制地包括用户每只眼睛针对各项眼睛健康类别的数字和/或字母等级，包括黄斑健康、视神经健康、眼清晰等，但不局限于此。眼睛健康等级报告还可以包括在特定时间段内看医师或者咨询医师的至少一个建议，并且可以提供至少一个可能的医师，以供联系。用于生成建议信息和推荐医师列表的数据存储在医师推荐数据库804中。参照图11B，眼睛健康评估报告可以包括用户每只眼睛针对各项眼睛健康类别的图形表示。可以通过电子显示器、打印在纸上、印在用户插入到机器内的卡上、电子存储在用户标识卡上、通过电子邮件发送给用户、或者其组合，将报告呈现给用户。
参照图12，其中示意了计算机系统104的另一实施例，该计算机系统104与远程系统110和计费/保险申报与支付系统1201相连。计费模块810可以配置用于通过通信介质108与计费/保险申报与支付系统1201进行通信，以请求或处理实施对用户眼睛的扫描的保险索赔。基于与计费/保险申报与支付系统1201的通信，计费模块810也可以配置用于确定可支付数额或由用户的保险公司所承担的数额，和/或计算或确定要向消费者收取的自付数额。在特定实施例中，用户可以与用户接口模块805交互，以安排与所建议的医生之一的约会，和/或安排一个提醒发送到用户，以便向医师咨询。计算机系统104或远程系统110可以配置用于通过电子邮件、文本消息、普通邮件、自动电话留言等给用户发送提醒。
计算机系统
在一些实施例中，上述系统、计算机客户端和/或服务器采取图13所示的计算系统1300的形式，图13是经由一个或多个网络1310与一个或多个计算系统1310和/或一个或多个数据源1315进行通信的计算系统(可以是固定系统或移动设备)的一个实施例的框图。计算系统1300可以用于实现这里所描述的系统和方法中的一个或多个。此外，在一个实施例中，计算系统1300可以配置用于处理图像文件。尽管图13示意了计算系统1300的一个实施例，应理解在计算系统1300的组件和模块中提供的功能可以合并到更少的组件和模块中，或者进一步分成另外的组件和模块。
客户端/服务器模块
在一个实施例中，系统1300包括执行这里所描述的功能、方法和/或过程的图像处理和分析模块1306。图像处理和分析模块1306可以在计算系统1300上通过下面将要进一步讨论的中央处理单元1304执行。
计算系统组件
在一个实施例中，上面所示意的过程、系统和方法可以部分或者全部采用运行在计算设备上的软件来体现。在计算设备的组件和模块中提供的功能可以包括一个或多个组件和/或模块。例如，该计算设备可以包括多个中央处理单元(CPU)和海量存储设备，例如可以以服务器阵列来实现。
通常情况下，这里所使用的词“模块”指的是以硬件或固件体现的逻辑，或者软件指令的集合，可能具有以编程语言(例如，Java、C或C++等)编写的入口和出口点。软件模块可以编译并链接到可执行程序内，安装在动态链接库中，或者可以利用诸如BASIC、Perl、Lua或Python之类的解释性编程语言来编写。应理解，软件模块可以被其他模块或其自身调用，和/或可以响应于检测到的事件或中断而调用。软件指令可以嵌入到诸如EPROM之类的固件中。将进一步理解的是，硬件模块可以包括诸如逻辑门和触发器之类的连接逻辑单元，和/或可以包括诸如可编程门阵列或处理器之类的可编程单元。这里所描述的模块优选地实现为软件模块，但是可以以硬件或固件来表示。一般来说，这里所描述的模块描述指的是可以与其它模块组合或者分成子模块的逻辑模块，而无论其物理组织或存储状态。
在一个实施例中，计算系统1300还包括大型计算机，该大型计算机适用于控制较大数据库和/或与大型数据库通信，执行大量交易处理，以及生成来自大型数据库的报告。计算系统1300还包括中央处理单元(“CPU”)1304，CPU 1304可以包括常规微处理器。计算系统1300还包括诸如用于临时存储信息的随机存取存储器(“RAM”)和用于永久存储信息的只读存储器(“ROM”)之类的存储器1305；以及诸如硬盘、磁盘、或光学介质存储设备之类的海量存储设备1301。在通常情况下，计算系统1300中的模块利用标准的基于总线的系统连接到计算机。在不同实施例中，例如，标准的基于总线的系统可以是外围组件互连(PCI)、MicroChannel、SCSI、工业标准架构(ISA)和扩展ISA(EISA)架构。
示例的计算机系统1300包括一个或多个通常可用的输入/输出(I/O)设备和接口1303，例如键盘、鼠标、触摸板和打印机。在一个实施例中，I/O设备和接口1303包括一个或多个诸如监视器之类的显示设备，以允许通过视觉显示向用户呈现数据。更具体，显示设备提供例如GUI的呈现、应用程序软件数据以及多媒体呈现。在图13的实施例中，I/O设备和接口1303还提供了到各种外部设备的通信接口。计算机系统1300还可以包括一个或多个多媒体设备1302，例如扬声器、显卡、图形加速器和麦克风。
计算系统设备/操作系统
计算系统1300可以在各种计算设备上运行，例如，服务器、Windows服务器、结构化查询语言服务器、Unix服务器、个人电脑、电脑主机、笔记本电脑、手机、个人数字助理、公用电话亭、音频播放器、等等。计算系统1300通常由操作系统软件控制和协调，例如z/OS、Windows 95、Windows 98、Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows Vista、Linux、BSD、SunOS、Solaris、或其他兼容的操作系统系统。在Macintosh系统中，操作系统可以是任何可用的操作系统，例如Mac OS X。在其它实施例中，计算系统1300可以由专有操作系统控制。传统的操作系统控制和调度计算机程序以用于执行，执行内存管理，提供文件系统、联网和I/O服务，并提供诸如图形用户界面(“GUI”)之类的用户界面。
网络
在图13的实施例中，计算系统1300例如经由有线、无线，或有线和无线的组合的通信链路1315耦合至网络1310，例如使用POTS/PSTN(普通老式电话服务/公共交换电话网)、ISDN、FDDI、LAN、WAN或互联网的调制解调器系统。网络1310经由有线或无线通信链路与各种计算设备和/或其他电子设备进行通信(例如，不断地、间歇性地、定期地)。在图13的示例实施例中，网络1310与一个或多个计算系统1317和/或一个或多个数据源1319通信。
远程计算系统1317和/或数据源1319对于计算系统1300中的图像处理和分析模块1306的访问可以通过诸如计算系统1317或数据源1319的个人电脑、手机、笔记本电脑或其他能够连接到网络1310的设备之类的具备web能力的用户接入点。这种设备可以具有被实现为使用文本、图形、音频、视频以及其他媒体的模块的浏览器模块，以呈现数据并使得能够经由网络1310与数据交互。
浏览器模块或其他输出模块可以实现为诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子显示器或其它类型之类的所有点可寻址显示器的组合和/或显示器组合。此外，浏览器模块或其他输出模块可以实现为与输入设备1303进行通信，并且也可以包括具有使得用户能够通过使用诸如菜单、窗口、对话框、工具栏和控件(例如，单选按钮、复选框、滑动标尺、等等)之类的程式化屏幕元素来访问数据的适当接口的软件。此外，浏览器模块或其它输出模块可以与输入和输出设备组进行通信，以从用户接收信号。
输入设备可以包括键盘、滚动球、笔和手写笔、鼠标、轨迹球、语音识别系统、或预先指定的开关或按钮。输出设备可以包括扬声器、显示屏、打印机、或者语音合成器。此外，触摸屏可以作为混合输入/输出设备。在另一实施例中，用户可以例如通过与分数生成器相连的系统终端更直接地与系统交互，而不用通过互联网、WAN或LAN，或类似的网络。
在一些实施例中，该系统1300可以包括为了上载、下载或观看互动数据和数据库的实时在线的明确目的而在远程微处理器与主机之间建立的物理或逻辑连接。远程微处理器可以由操作计算机系统1300的实体操作，包括客户端服务器系统或主服务器系统，和/或可以由一个或多个数据源1319和/或一个或多个计算系统操作。在一些实施例中，终端仿真软件可以在微处理器上使用，以参与微型主机链接。
在某些实施例中，处于操作计算机系统1300的实体内部的计算系统1317可以作为CPU 1304运行的应用程序或进程访问图像处理和分析模块1306。
用户接入点
在一个实施例中，用户接入点包括个人电脑、笔记本电脑、蜂窝电话、GPS系统、
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设备、便携式计算设备、服务器、计算机工作站、个人计算机的局域网、互动公用电话亭、个人数字助理、交互式无线通信设备、手持电脑、嵌入式计算设备等等。
其他系统
除了在图13中所示的系统，网络1310可以与其他数据源或其他计算设备通信。计算系统1300还可以包括一个或多个内部和/或外部数据源。在一些实施例中，一个或更多数据仓库和数据源可以通过使用诸如DB2、Sybase、Oracle、CodeBase和
Figure GDA0002716220690000322
SQLServer之类的关系数据库以及诸如平面文件数据库、实体关系数据库、面向对象的数据库、和/或基于记录的数据库之类的其他类型的数据库来实现。
参照图14A，示意了一种用于确定或产生对诸如眼睛疾病之类的疾病的风险评估，从而能够产生健康等级和去看医生的建议时间的示例方法。图14A所示的示例是针对视网膜疾病，然而，所示意的过程和方法可以用于其他疾病或其他眼疾。在本示例中，扫描控制和分析模块824配置用于基于从主体106推导出的A-扫描数据来确定视网膜的厚度。该数据可以包括来自不同A-扫描的A-扫描数据，但不局限于此。扫描控制和分析模块824也可以配置用于访问疾病风险评估/诊断数据库808中的数据和算法，以便如图14A中的函数曲线所示意地基于测量的视网膜厚度来计算视网膜疾病的风险评估。报告/输出模块806可以配置用于将所计算的风险评估值归一化为眼睛健康字母或数字等级或分数。报告/输出模块806也可以配置用于访问医师推荐数据库804中的数据和算法，以基于所计算的风险评估值来计算去看医生的建议时间。
参照图14B，示意了另一种用于通过将扫描数据与包括例如最小和最大厚度数据和算法在内的疾病风险评估/诊断数据库808进行比较来确定或生成疾病风险评估结果的示例方法或过程，并且这种最小和最大厚度数据和算法可以基于或采取列线图的形式。在特定实施例中，该系统被配置用于产生针对被扫描的眼睛部分的扫描数据以确定任一点处的视网膜厚度，并将这种数据与直方图和/或列线图(例如，示出了所述位置处的期望厚度或给定厚度的患病几率)进行比较，以得到风险评估。该系统还可以配置用于生成针对所扫描的整个视网膜的平均厚度，并将这些数据与直方图和/或列线图进行比较，以得到风险评估。
这里所使用的“直方图”通常是指针对特定变量(例如，视网膜厚度)的频率分布的算法、曲线或数据、或其他表示。在某些情况下，变量划分为范围、间隔类和/或图形上的点(沿X轴)，点出现的频率由矩形列或点的位置表示；列和/或点沿Y轴的高度与该范围或间隔内的观测频率成正比，或表示该范围或间隔内的观测频率。这里所涉及的“直方图”可以包括例如通过扫描用户眼睛而获得的测量数据，或者可以包括从大量人群获得的数据。可以对前一情况下的直方图进行分析，以确定平均值、最小值或最大值，并分析直方图曲线的斜率变化，或检测直方图曲线的形状或曲率。就后者而言，其直方图可以用来确定调查样本中观测到测量值的频率。
在从扫描数据中推导出平均厚度值的实例中，存在可以通过视网膜在局部区域中的增厚来指示的一些状况/疾病。相应地，这种状况可能不会显著影响平均厚度值(例如，如果视网膜的大部分的厚度正常)。因此，可能需要最大厚度值来检测视网膜中的异常增厚。在一些实施例中，该最大厚度值可能由于划分误差而产生。相应地，确定最大值的更可靠方式也可以使用对应于95％(或75％到99％之间的任意值)的最大厚度的值。前述内容也可以应用于最小视网膜厚度或任意其它值、眼睛中的测量和/或可检测的状况。例如，利用最小视网膜厚度，如果用户患有黄斑裂孔，则仅存在具有零厚度的小区域，并且可能不足以显著地减小平均厚度，但这肯定是可以检测到的异常。
在其他实施例中，该系统可以配置用于创建测量的厚度和/或测量的强度值和/或强度值的斜率或导数和/或用于标识异常的变量的直方图。例如，斜率的改变或显著改变(被计算为相邻强度值的导数)可以指示低反射或高反射结构，低反射或高反射结构可能不影响平均强度值，但是可以指示疾病或重症。例如，该系统可以确定视网膜厚度在所测量的视网膜部分上的分布是否与正常人群的分布匹配。偏离这种“正常”直方图可能导致较低健康等级/较高风险评估。
在各个实施例中，这里所描述的方法或过程可以用于基于将例如视网膜或视网膜中央窝的异常增厚、视网膜外半层中的高反射(亮或高强度)或低反射(暗或低强度)结构的存在、视网膜的内半层中低反射(暗)结构的存在、视网膜色素上皮细胞轮廓偏离眼睛正常曲率的不规则、或者光穿过视网膜色素上皮细胞的高透射率与例如存储在疾病评估/诊断数据库708中的正常值的数据库相比较，来确定或产生黄斑病变的风险评估。
如上所述，存在若干种方式来检测或产生针对若干疾病或重症的风险评估。在特定实施例中，将扫描数据与在正常人群中发现的数据进行比较，以识别与列线图和/或直方图的相似性或差别。在其他实施例中，将扫描数据与在患病人群中发现的数据进行比较，以识别与列线图和/或直方图的相似性或差别。特殊疾病特征可以通过与列线图的相似物(例如来自病患的图像、直方图或其他数据等)来指示。
在一个实施例中，针对视网膜的每个区域(视神经、视网膜中央窝、视网膜颞)中的视网膜厚度创建“正常”数据(例如，直方图)，并将所测量、检测、扫描或所遇到的值与这些“正常”数据(例如，直方图)进行比较，以确定视网膜疾病或其他疾病的相对风险。可以针对神经纤维层(NFL)的厚度执行相同操作，以检测青光眼。在其他实施例中，由于青光眼往往会使得曲线束中的NFL变薄，针对青光眼的风险评估的检测或生成是通过下列操作来执行或生成的：分析共线A-扫描数据，以查看曲线变薄是否指示青光眼的存在。NFL从视神经按照曲线方式向四周呈放射状排列，就像磁体周围的铁屑一样。对遵循这种曲线路径的A-扫描数据序列进行测量和分析可能有助于识别作为青光眼特性的变薄。分析可以集中于和/或围绕视神经，或集中于和/或围绕视网膜中央窝或别处。在另一个实施例中，针对青光眼的风险评估的检测或生成是通过下列操作来执行或生成的：分析视神经的内表面，以确定视神经盘的视杯体积。
该系统还可以配置用于检测和/或生成针对光学清晰度的风险评估，其中该系统在Z方向上对A-扫描数据进行积分，并将A-扫描数据的一些或全部与列线图值(或者，例如直方图)进行比较。一般情况下，较暗的A-扫描将可能指示降低光学清晰度(因此，增大对象具有例如白内障的光学清晰度问题的风险)的介质混浊(例如白内障)的存在。
该系统还可以配置用于检测偏离眼睛的正常曲率(玻璃膜疣、视网膜色素上皮脱离)的视网膜色素上皮细胞(RPE)特征的风险评估。这种RPE特征能够通过下列操作来检测：将所检测的RPE层拟合到模拟眼睛的期望曲率的多项式曲线，并使用计算机算法来分析、比较或检查这些曲线之间的差。例如，关于图15，该系统可以配置用于从检测到的RPE层曲线1504减去模拟RPE层1502的期望曲率的多项式曲线，并分析和/或将所产生的差/值1506与来自正常和/或患病眼睛的值(例如，直线图或列线图中的值)进行比较，以生成诊断或风险评估。前述方法和过程与曲折测量的相似之处在于：与平滑的RPE测量(这是年轻健康人群共有的)相比，崎岖不平的RPE检测通常相对于多项式曲线具有更大偏移。
这种RPE检测也可以用于检测通过与RPE退化或萎缩基本同义的RPE的增大透射。在特定实施例中，系统可以配置用于分析RPE层之上或之下的组织层。可以使用成像分段技术对RPE层进行分割。在特定实施例中，该系统可以配置用于将RPE检测之下的所有强度值都加起来。当出现萎缩时，在RPE线之下通常会有许多较高的值，这将使得整个值变高，并且可能增大病人患有诸如地图状萎缩之类的严重黄斑疾病的风险。
参照图16，该系统还可以用于检测或生成针对视网膜内的异常强度的风险因子。在特定实施例中，该系统可以配置用于基于内界膜(ILM)检测1606与RPE检测线1608之间的中间点，将视网膜划分为内半部分1602和外半部分1604。在一些实例中，将模糊滤波(例如，高斯模糊、径向模糊等)应用于视网膜组织，以消除斑点噪声和/或其它噪声。对于每一个内部和外部视网膜区域，可以计算强度值的一阶导数(相对于位置，例如，d/dx、d/dy等)以确定曲线的斜率，以区分组织的横向维度上的从暗到明(或从明到暗)具有较大变化的区域。例如，可以将视网膜内的强度或导数值与例如正常直方图进行比较，其中内部视网膜低强度可以是囊样黄斑水肿的指示；或者，其中外层视网膜低强度可以是囊样黄斑水肿、视网膜下积液、或弥漫性黄斑水肿的指示；或者，其中外层视网膜高强度可以是糖尿病的指示(其可能是糖尿病性视网膜病变的起因、或损坏视网膜的糖尿病并发症)、或与年龄相关的黄斑退化。
来自正常患者的数据可以用于编辑强度和/或斜率(导数)数据的直方图，以指示正常人群的期望值。来自具有各种疾病的人群的数据可以被置于强度和/或导数(斜率)值的直方图中，以指示具有疾病的人群的期望值。在特定实施例中，将针对直方图上的每个条目显示相对风险，以便该风险可以应用于未知情况。例如，在某些实例中，外层视网膜强度值中有10％等于零的人具有视网膜问题的机率为85％。因此，这些用户可以接收健康等级15。在另一示例中，任何内层视网膜点小于10的人患病的几率为100％，因此这些用户将接收到健康等级5。
备选地，如这里所讨论的，前述方法或过程也可以用于基于将黄斑和/或乳头周围神经纤维层变薄或视神经乳头的放大杯化与存储在疾病风险评估/诊断数据708中的正常和异常值的数据库相比较，来确定或生成青光眼的风险评估。类似地，为了检测或进行针对眼色素层炎的风险评估，可以使用例如在视网膜内表面(玻璃体内)上的期望强度值的直方图。玻璃体腔内的较大的明亮斑点(例如，高强度区域)的存在将指示可能的眼色素层炎，并且将可能指示对于推荐的需要。前述方法和过程也可以用于基于将图像信号的强度水平与存储在疾病风险评估/诊断数据708中的正常和异常值的数据库相比较，来确定或生成眼睛疾病的风险。
在其他实施例中，前述方法和过程也可以用于基于将玻璃体腔内的高反射特征与存储在疾病风险评估/诊断数据708中的正常和异常高反射特征相比较，来确定或生成眼色素层炎的风险评估。前述方法和过程还可以用于基于对诸如囊样视网膜变性、外视网膜水肿、视网膜下液、视网膜下组织、黄斑裂孔、玻璃膜疣、视网膜色素上皮脱离、和/或视网膜色素上皮萎缩之类的特殊疾病特征的检测来确定或生成早期眼睛疾病的风险评估，其中将所检测到的特征与存储在疾病风险评估/诊断数据708中的这种特殊疾病特征进行比较。在特定实施例中，该系统配置用于执行模板匹配，其中该系统检测来自通过扫描用户而产生的A-扫描(也称为未知A-扫描)的特性，并将其与已知与诸如视网膜下液之类的疾病特征相关联的模式的数据库进行比较和/或匹配。
参照图1、8和9，光学相干断层分析系统100配置用于使得用户能够在不用扩张眼睛的情况下自操控对用户眼睛的OCT扫描，在不用医生和/或技师参与进来将用户眼睛与系统对准的情况下获得对各种疾病和微恙的风险评估或诊断，操控OCT扫描和/或对来自扫描的数据进行解释，以生成或确定风险评估或诊断。在一个实施例中，光学相干断层分析系统100可以在不到2分钟的时间内、在2-3分钟内或者在2-5分钟内执行筛查。在特定实施例中，双目镜系统的使用使得用户能够自对准光学相干断层分析系统100。具有双目镜系统的光学相干断层分析系统100更为快速，这是因为它能够在不重新定位的情况下扫描两只眼睛，并且使得光学相干断层分析系统100能够对人的视力较差的眼睛进行扫描，这是因为人的视力较差的眼睛将在人的视力较好的眼睛跟踪注视标记时跟随视力较好的眼睛。相应地，光学相干断层分析系统100降低了实施OCT扫描的成本，由此使得更多人和/或用户能够进行OCT扫描，并使得上百万人不至于由于可通过早期检测得以预防的眼睛疾病或微恙而失去视力。在一个实施例中，光学相干断层分析系统100配置为小型的和/或是可携带的，以使得这样的光学相干断层分析系统100可以安装或放置在药店、零售商场或商店、医疗成像设施、杂货店、图书馆和/或移动车辆、公共汽车或货车、普通医生或其他医生的办公室中，从而使得人们不用看医生也能够使用光学相干断层分析系统100。
这里所讨论的方法和过程可以经由一个或多个通用计算机或处理器所执行的软件代码模块来体现或全自动化。代码模块可以存储在任意类型的计算机可读介质或其它计算机存储设备中。备选地，方法中的一些或全部可以利用专用计算机硬件来体现。
尽管已经就特定实施例对本发明进行了讨论，然而应该认识到，本发明并不局限于此。在这里，实施例是作为示例进行说明的，并且可以采用多种修改、变体和其他实施例，这仍落入本发明的范围内。
为了本公开的目的，这里描述了本发明的特定方面、优点和新颖特征。应理解，根据本发明的任意特定实施例，不必采用和/或实现所有这些方面、优点和特征。因此，例如本领域技术人员将认识到，可以采用实现这里所教导的一个优点或一组优点的方式来体现或实施本发明，而不必实现这里所教导或建议的其他优点。

Claims (24)

1.一种光学相干断层分析设备，包括：
目镜，包括第一接目镜和第二接目镜，所述第一接目镜和所述第二接目镜用于容纳用户的双眼；
光源，用于输出光，所述光穿过所述第一接目镜和所述第二接目镜照进所述用户的眼睛；
干涉仪，配置用于使用从所述用户的眼睛反射的光产生光学干涉；以及
光学检测器，被布置用于检测所述光学干涉，
其中，所述设备包括：
自动聚焦透镜，用于使光聚焦，以及Z定位模块，配置用于自动且独立调整Z偏移以获得对眼组织的光学相干断层分析扫描；以及
所述用户透过所述目镜可见的至少一个目标显示器。
2.根据权利要求1所述的光学相干断层分析设备，其中，所述至少一个目标显示器包括所述用户透过所述第一接目镜和所述第二接目镜可见的第一目标显示器和第二目标显示器。
3.根据权利要求1所述的光学相干断层分析设备，还包括电子装置，配置用于在所述至少一个目标显示器上产生大小可变的特征，并接收用户响应，以对所述用户的视觉敏度进行测试。
4.根据权利要求2所述的光学相干断层分析设备，
其中，第一目标显示器和第二目标显示器配置用于显示注视目标；
其中，所述设备还包括：
瞳孔间距调整装置，
其中，所述瞳孔间距调整装置的调整配置用于改变所述注视目标的对准并改变瞳孔间距。
5.根据权利要求1所述的光学相干断层分析设备，还包括电子装置，耦合到所述检测器，并且配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果来执行风险评估分析。
6.根据权利要求5所述的光学相干断层分析设备，其中，输出装置电耦合到所述电子装置，所述输出装置配置用于通过所述输出装置向所述用户输出风险评估。
7.根据权利要求5所述的光学相干断层分析设备，其中，输出装置电耦合到所述电子装置，所述输出装置配置用于通过网络输出风险评估。
8.根据权利要求1所述的光学相干断层分析设备，还包括电子装置，耦合到所述检测器，并且配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果自动执行诊断。
9.根据权利要求8所述的光学相干断层分析设备，其中，所述电子装置配置用于通过经由网络向远程系统传输所述光学相干断层分析测量结果来自动执行所述诊断，所述远程系统配置用于基于所述光学相干断层分析测量结果来执行诊断。
10.根据权利要求1所述的光学相干断层分析设备，还包括用于接收所述光学相干断层分析没备的位置信息的输入装置。
11.根据权利要求1所述的光学相干断层分析设备，还包括存储器，包括将光学相干断层分析测量结果与疾病的风险进行相关的统计信息。
12.根据权利要求11所述的光学相干断层分析设备，还包括电子装置，配置用于访问所述存储器，以将基于利用所述干涉仪对所述用户眼睛的光学相干断层分析测量结果所获得的数据与所述统计信息进行比较，以提供对所述用户患有所述疾病中的至少一种疾病的风险的评估。
13.根据权利要求1所述的光学相干断层分析设备，还包括存储器，包括将疾病风险与向医疗服务提供者进行咨询的时间信息相关联的表。
14.一种光学相干断层分析设备，包括：
目镜，用于容纳用户的至少一只眼睛；
透过所述目镜可见的至少一个目标显示器；
光源，用于输出光，所述光穿过所述目镜照进所述用户的眼睛；
干涉仪，配置用于使用从所述用户的眼睛反射的光产生光学干涉；
光学检测器，被布置用于检测所述光学干涉；以及
电子装置，与所述目标显示器和所述检测器耦合，并且配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果来提供输出，
其中，所述电子装置还配置用于在所述目标显示器上产生大小可变的特征，并接收用户响应，以对所述用户的视觉敏度进行测试，并且
其中，所述光学相干断层分析设备配置用于允许所述用户自操控所述视觉敏度测试。
15.根据权利要求14所述的光学相干断层分析设备，还包括用于接收用户的响应的语音识别接口、键盘、开关、按钮、触摸感应器、脚踏板、旋钮、或旋转手柄。
16.根据权利要求14所述的光学相干断层分析设备，其中，所述电子装置配置用于同时测试所述用户的双眼的视觉敏度。
17.根据权利要求14所述的光学相干断层分析设备，其中，所述电子装置配置用于一次测试所述用户的一只眼睛的视觉敏度。
18.根据权利要求14所述的光学相干断层分析设备，其中，所述电子装置配置用于对视觉敏度执行评估并且通过输出装置向所述用户输出视觉敏度的评估。
19.根据权利要求14所述的光学相干断层分析设备，其中，所述电子装置配置用于对视觉敏度执行评估并且通过网络输出视觉敏度的评估。
20.根据权利要求14所述的光学相干断层分析设备，其中，所述电子装置配置用于基于利用所述干涉仪所获得的光学相干断层分析测量结果自动地执行诊断。
21.根据权利要求14所述的光学相干断层分析设备，其中，所述电子装置配置用于通过经由网络向远程系统传输所述光学相干断层分析测量结果来自动执行诊断，所述远程系统配置用于基于所述光学相干断层分析测量结果来执行诊断。
22.根据权利要求14所述的光学相干断层分析设备，还包括存储器，包括将光学相干断层分析测量结果与疾病的风险进行相关的统计信息。
23.根据权利要求22所述的光学相干断层分析设备，其中，所述电子装置配置用于访问所述存储器，以将基于利用所述干涉仪对所述用户眼睛的光学相干断层分析测量结果所获得的数据与所述统计信息进行比较，以提供对所述用户患有所述疾病中的至少一种疾病的风险的评估。
24.根据权利要求14所述的光学相干断层分析设备，还包括存储器，包括将疾病风险与向医疗服务提供者进行咨询的时间信息相关联的表。
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