CN111820861A - 高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，包括以下步骤：在患者界面录入待进行光学相干断层扫描的患者的基本信息；对需要扫描的眼睛进行选择；操作光学相干断层扫描设备的用户在扫描界面中不仅可以实时查看扫描获得的图像，而且可以选择特定的扫描模式；对所有采集结果进行集中分析，集中式对比分析多个采集结果。本发明能够改进断层扫描图像的呈现方式，优化采集流程，提高采集效率，辅助医生快速采集更多的图像数据。
Description
技术领域
本发明一种谱域光学相干断层扫描(SD-OCT)成像方法，用于采集患者的眼部图像以对患者眼睛进行诊断评估。
背景技术
光谱域光学相干断层扫描(SD-OCT)是一种非接触式三维(3D)成像技术，可在微米分辨率下执行光学切片。OCT于1996年在商业上引入眼科，并广泛用于眼科，以鉴定各种眼科疾病的存在及其进展。该技术可测量组织的前节后节，从而可以可视化眼内结构，例如视网膜和视神经头。可视化视网膜内部结构的能力可以客观、定量地诊断眼部疾病，例如青光眼和黄斑裂孔。
黄斑位于视网膜中央，负责高度敏感、准确的视力。急性黄斑病变可导致中枢视力丧失，甚至导致失明。例如，糖尿病性视网膜病是全世界失明的主要原因之一，通常与黄斑水肿(ME)有关。黄斑病的另一种类型称为年龄相关性黄斑变性(AMD)，是老年人视力丧失的主要原因。一项研究报告说，年龄在75岁以上的人中有30％患有某种形式的AMD。另一种可能导致失明的疾病称为黄斑裂孔(MH)，它不如ME和AMD常见，在55岁以上的人群中，每1000例中的总体患病率约为3.3例。随着中国老年人口的增加，黄斑病的流行对社会和经济产生越来越重要的影响。因此，黄斑疾病的诊断和筛查对公共卫生很重要。
在SD-OCT系统中，使用迈克尔逊干涉仪将OCT光源发射的光通过分光镜分为两束，一束作为参考光打入参考反射镜后产生反射，另一束作为样品光打入眼部组织产生反射。原路反射回来的参考光和样品光相遇后，当光的频率、相位等相似时，会产生干涉，形成干涉信号，通过光电探测器，采集干涉信号。采集多个干涉信号数据，并进行信号数据的整合，进行图象重构，就可获得扫描部位的断层图像。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：随着OCT成像技术不断发展，软件功能的完善和操作便捷性需要进一步的提高。临床条件下需要捕获更多OCT数据，借助计算机辅助分析比较来支持疾病诊断和跟踪。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在患者界面录入待进行光学相干断层扫描的患者的基本信息，若当前患者为首次就诊，则为当前患者生成唯一的身份ID，否则，根据录入的基本信息获得与当前患者相对应的身份ID，从而在患者界面同步展示与当前患者的身份ID相匹配的所有历史检查记录；
步骤2、在患者界面录入并保存患者的基本信息后，对需要扫描的眼睛进行选择后进入扫描界面；
步骤3、操作光学相干断层扫描设备的用户在扫描界面中不仅可以实时查看扫描获得的图像，而且可以选择特定的扫描模式，将N个扫描模式全部罗列在扫描界面中，N≥2，用户根据需要在N个扫描模式中选择某一扫描模式；
步骤4、光学相干断层扫描设备依据上一步所选择的扫描模式对步骤2中确定的需要扫描的眼睛进行扫描，扫描后所得到的断层扫描图像实时显示在扫描界面中，并且在扫描界面中同步显示眼底扫描图像；
步骤5、用户选择对当前扫描模式下获得的断层扫描图像进行采集，采集图像时采用平均算法把多帧断层扫描图像数据叠加在一起计算平均值，以提高图像质量；
步骤6、完成图像采集后，若用户选择进行图像分析，则跳出扫描界面，进入步骤7；若用户选择与上次图像采集所不同的扫描模式，则停留在扫描界面，返回步骤4；
步骤7、对所有采集结果进行集中分析，集中式对比分析多个采集结果，把每次采集到的图像数据和图像信息有序地进行保存，并根据扫描模式、眼别、采集时间来组成与当前患者的身份ID相对应的扫描记录列表呈现给用户，用户可以切换扫描记录多维度观察当前患者的断层扫描图像，分析眼部健康状况从而给出诊断报告，扫描记录列表、诊断报告与患者的身份ID关联，形成于患者的身份ID相匹配的历史检查记录。
优选地，步骤7中，对所有采集结果进行集中分析时，用户可以把一个或多个采集结果分析标记为收藏；
则在步骤1中，用户可以在患者界面查看所有标记为收藏的采集结果分析。
优选地，步骤3中，N个扫描模式分为N1个扫描模式一及N2个扫描模式二；N1个扫描模式一分别对应于N1个不同的扫描程序，光学相干断层扫描设备依据用户所选择的不同扫描程序对步骤2中确定的需要扫描的眼睛进行扫描；N2个扫描模式二对应于N2个不同的扫描关注对象，光学相干断层扫描设备依据用户所选择的不同的扫描关注对象对步骤2中确定的需要扫描的眼睛进行扫描。
优选地，所述扫描程序包括黄斑扫描程序、多线扫描程序、单线扫描程序、视盘扫描程序；所述不同的扫描关注对象包括角膜、GCA、角膜厚度、血管成像及房角。
优选地，每个所述扫描模式构成一个组件，完整支持MVVM设计模式。
优选地，步骤4中，通过辅助线将扫描界面中展示的断层扫描图像分割成多个图像块，以帮助用户识别感兴趣的区域。
优选地，通过两条横向分割线及一条竖向分割线将所述断层扫描图像分割成6个图像块，两条横向分割线在整幅图像上的比例分别是38.7％和69.35％，一条竖向分割线在整幅图像上的比例是50％。
优选地，步骤7中，用户对所有采集结果进行集中分析时，将需要打印的图像数据和图像信息暂时提交到打印篓里，在分析比较完所有的采集结果后，再到打印篓里筛选确认哪些图像数据和图像信息需要打印或者分享给患者。
优选地，打印篓里的所有数据都保存在缓存中，在完成当前患者所有采集结果的分析之后清理掉缓存。
优选地，所述缓存的数据字典以分析的唯一标识符作为主键，数据内容包括图像数据及患者数据，并用数据属性IsChecked来标记是否已被选中，用户可以根据需要进行删除和追加。
本发明能够改进断层扫描图像的呈现方式，优化采集流程，提高采集效率，辅助医生快速采集更多的图像数据。
附图说明
图1为本发明的采集流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明提供的一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，包括以下步骤：
步骤1、在患者界面录入待进行光学相干断层扫描的患者的基本信息。在本实施例中，患者界面是管理患者基本信息和检查记录的界面。若当前患者为首次就诊，则在输入患者的基本信息后，为当前患者生成唯一的身份ID，否则，根据录入的基本信息获得与当前患者相对应的身份ID，从而在患者界面同步展示与当前患者的身份ID相匹配的所有历史检查记录。
同时，用户还可以在患者界面查看所有标记为收藏的采集结果分析，根据收藏标签的设置可以在查询历史检查记录时快速过滤出所有收藏的采集结果分析，一目了然。
步骤2、在患者界面录入并保存患者的基本信息后，对需要扫描的眼睛进行选择后进入扫描界面。
需要扫描的眼睛即为眼别信息，包括右眼、双眼、左眼。当眼别选择为双眼时，则扫描时自动从右眼开始，然后再进行左眼采集。当扫描模式为GCA或视盘扫描程序时，用户可以同时查看左右眼图像，可以对比分析。
步骤3、操作光学相干断层扫描设备的用户在扫描界面中不仅可以实时查看扫描获得的图像，而且可以选择特定的扫描模式。将N个扫描模式全部罗列在扫描界面中，N≥2，用户根据需要在N个扫描模式中选择某一扫描模式。本实时例中，共有9个扫描模式。所有9个扫描模式分为4个扫描模式一及5个扫描模式二，其中：4个扫描模式一分别对应于4个不同的扫描程序，本实施例中，4个不同的扫描程序分别为黄斑扫描程序、多线扫描程序、单线扫描程序、视盘扫描程序，光学相干断层扫描设备依据用户所选择的不同扫描程序对步骤2中确定的需要扫描的眼睛进行扫描，默认选择黄斑扫描程序。5个扫描模式二对应于5个不同的扫描关注对象，本实施例中，5个不同的扫描关注对象包括角膜、GCA、角膜厚度、血管成像及房角，光学相干断层扫描设备依据用户所选择的不同的扫描关注对象对步骤2中确定的需要扫描的眼睛进行扫描。
通常，对于OCT成像，用户将选择特定扫描模式，根据所需信息对患者进行扫描。这需要了解每个扫描模式可能提供所需的信息。本发明将多个扫描模式在扫面界面全部列出，用户在扫描界面中自由切换所有模式，并可以多次采集。系统框架采用的是用户控件式开发，每个扫描模式构成一个组件，完整支持MVVM设计模式，开发可靠且易于后期维护的应用程序。用户可以根据所需的完整数据集进行必要的扫描，并创建获取这些扫描的顺序。
步骤4、光学相干断层扫描设备依据上一步所选择的扫描模式对步骤2中确定的需要扫描的眼睛进行扫描，扫描后所得到的断层扫描图像实时显示在扫描界面中，并且在扫描界面中同步显示眼底扫描图像。
本实施例中，通过辅助线将扫描界面中展示的断层扫描图像分割成多个图像块，以帮助用户识别感兴趣的区域，比如说中心凹和视盘位置，给用户更好的指引。具体而言，在本实施例中，通过两条横向分割线及一条竖向分割线将所述断层扫描图像分割成6个图像块，两条横向分割线在整幅图像上的比例分别是38.7％和69.35％，一条竖向分割线在整幅图像上的比例是50％。
步骤5、用户选择对当前扫描模式下获得的断层扫描图像进行采集，采集图像时采用平均算法把多帧断层扫描图像数据叠加在一起计算平均值，以提高图像质量；
步骤6、完成图像采集后，若用户选择进行图像分析，则跳出扫描界面，进入步骤7；若用户选择与上次图像采集所不同的扫描模式，则停留在扫描界面，返回步骤4，从而在扫描界面可以多次做不同扫描模式下的采集动作，进行批量采集，节约了医生与患者之间的配合时间，提高采集效率。
步骤7、对所有采集结果进行集中分析，集中式对比分析多个采集结果，把每次采集到的图像数据和图像信息有序地进行保存，并根据扫描模式、眼别、采集时间来组成与当前患者的身份ID相对应的扫描记录列表呈现给用户，用户可以切换扫描记录多维度观察当前患者的断层扫描图像，分析眼部健康状况从而给出诊断报告，扫描记录列表、诊断报告与患者的身份ID关联，形成于患者的身份ID相匹配的历史检查记录。
步骤7中，对所有采集结果进行集中分析时，用户可以把一个或多个采集结果分析标记为收藏。此功能可以由操作仪器的医护人员执行，也可以由准备作为典型案例推荐给其他医生共享的医生来执行，或者作为对将来审阅者的提醒。分析的收藏标签作为数据保存在数据库中，可以取消收藏。
步骤7中，用户对所有采集结果进行集中分析时，将需要打印的图像数据和图像信息暂时提交到打印篓里。打印篓设计理念来源于购物网站中的购物车设计，用户在分析报告的过程中，可以把打印分享的报告暂时提交到打印篓里，在分析比较完所有的采集结果后，再到打印篓里筛选确认哪些图像数据和图像信息需要打印或者分享给患者。
打印篓里的所有数据都保存在缓存中，在完成当前患者所有采集结果的分析之后清理掉缓存。缓存的数据字典以分析的唯一标识符作为主键，数据内容包括图像数据及患者数据，并用数据属性IsChecked来标记是否已被选中，用户可以根据需要进行删除和追加。
为了符合现在普遍筛查眼科疾病的市场需要，目前现有的光学相干断层扫描图像采集和展示方法采用的是“采集>>预览>>分析”的采集流程，而本申请创新地采用“采集>>分析”的简化流程，不仅节约了采集的步骤，减少医患之间的配合要求，而且多次采集图像，集中式有对比地分析多个采集结果。本发明把每次采集到的图像数据和图像信息有序地保存到内存和硬盘中，根据扫描模式、眼别、采集时间来组成患者的扫描记录列表呈现给用户，用户可以切换记录多维度观察患者断层扫描图像，分析眼部健康状况。
Claims (10)
1.一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在患者界面录入待进行光学相干断层扫描的患者的基本信息，若当前患者为首次就诊，则为当前患者生成唯一的身份ID，否则，根据录入的基本信息获得与当前患者相对应的身份ID，从而在患者界面同步展示与当前患者的身份ID相匹配的所有历史检查记录；
步骤2、在患者界面录入并保存患者的基本信息后，对需要扫描的眼睛进行选择后进入扫描界面；
步骤3、操作光学相干断层扫描设备的用户在扫描界面中不仅可以实时查看扫描获得的图像，而且可以选择特定的扫描模式，将N个扫描模式全部罗列在扫描界面中，N≥2，用户根据需要在N个扫描模式中选择某一扫描模式；
步骤4、光学相干断层扫描设备依据上一步所选择的扫描模式对步骤2中确定的需要扫描的眼睛进行扫描，扫描后所得到的断层扫描图像实时显示在扫描界面中，并且在扫描界面中同步显示眼底扫描图像；
步骤5、用户选择对当前扫描模式下获得的断层扫描图像进行采集，采集图像时采用平均算法把多帧断层扫描图像数据叠加在一起计算平均值，以提高图像质量；
步骤6、完成图像采集后，若用户选择进行图像分析，则跳出扫描界面，进入步骤7；若用户选择与上次图像采集所不同的扫描模式，则停留在扫描界面，返回步骤4；
步骤7、对所有采集结果进行集中分析，集中式对比分析多个采集结果，把每次采集到的图像数据和图像信息有序地进行保存，并根据扫描模式、眼别、采集时间来组成与当前患者的身份ID相对应的扫描记录列表呈现给用户，用户可以切换扫描记录多维度观察当前患者的断层扫描图像，分析眼部健康状况从而给出诊断报告，扫描记录列表、诊断报告与患者的身份ID关联，形成于患者的身份ID相匹配的历史检查记录。
2.如权利要求1所述的一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，步骤7中，对所有采集结果进行集中分析时，用户可以把一个或多个采集结果分析标记为收藏；
则在步骤1中，用户可以在患者界面查看所有标记为收藏的采集结果分析。
3.如权利要求1所述的一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，步骤3中，N个扫描模式分为N1个扫描模式一及N2个扫描模式二；N1个扫描模式一分别对应于N1个不同的扫描程序，光学相干断层扫描设备依据用户所选择的不同扫描程序对步骤2中确定的需要扫描的眼睛进行扫描；N2个扫描模式二对应于N2个不同的扫描关注对象，光学相干断层扫描设备依据用户所选择的不同的扫描关注对象对步骤2中确定的需要扫描的眼睛进行扫描。
4.如权利要求3所述的一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，所述扫描程序包括黄斑扫描程序、多线扫描程序、单线扫描程序、视盘扫描程序；所述不同的扫描关注对象包括角膜、GCA、角膜厚度、血管成像及房角。
5.如权利要求1、3或4任一项所述的一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，每个所述扫描模式构成一个组件，完整支持MVVM设计模式。
6.如权利要求1所述的一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，步骤4中，通过辅助线将扫描界面中展示的断层扫描图像分割成多个图像块，以帮助用户识别感兴趣的区域。
7.如权利要求6所述的一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，通过两条横向分割线及一条竖向分割线将所述断层扫描图像分割成6个图像块，两条横向分割线在整幅图像上的比例分别是38.7％和69.35％，一条竖向分割线在整幅图像上的比例是50％。
8.如权利要求1所述的一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，步骤7中，用户对所有采集结果进行集中分析时，将需要打印的图像数据和图像信息暂时提交到打印篓里，在分析比较完所有的采集结果后，再到打印篓里筛选确认哪些图像数据和图像信息需要打印或者分享给患者。
9.如权利要求8所述的一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，打印篓里的所有数据都保存在缓存中，在完成当前患者所有采集结果的分析之后清理掉缓存。
10.如权利要求9所述的一种高效人性化的光学相干断层扫描图像采集和展示方法，其特征在于，所述缓存的数据字典以分析的唯一标识符作为主键，数据内容包括图像数据及患者数据，并用数据属性IsChecked来标记是否已被选中，用户可以根据需要进行删除和追加。
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