CN112365437B - 功能性oct数据处理 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及功能性OCT数据处理。一种处理功能性OCT图像数据以获得视网膜对光刺激的响应的方法,该功能性OCT图像数据由OCT扫描仪扫描被光刺激重复刺激的视网膜而获取,该方法包括:接收由OCT扫描仪在一时间段内重复扫描视网膜所生成的OCT图像数据以及刺激指示符序列,每个刺激指示符指示在跨越该时间段的时间间隔序列中的相应时间间隔内由光刺激对视网膜的刺激;针对每个刺激指示符,计算刺激指示符和B扫描序列的相应窗口部分的乘积,该相应窗口部分包括基于在根据刺激指示符刺激视网膜时生成的OCT图像数据的一部分的B扫描;以及组合所计算的乘积以生成响应的指示。
Description
领域
本文的示例方面总体上涉及光学相干断层扫描(OCT)数据处理的领域,并且更具体地涉及处理功能性OCT图像数据以生成视网膜对光刺激的响应的指示,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。
背景
功能性OCT提供了眼睛的视网膜对光刺激响应程度的指示,并且可以提供用于评估眼睛的健康状况的有力工具。然而,在典型的功能性OCT测量中获取的断层数据的量通常非常大(通常超过100GB),并且需要与定义所施加的光刺激的定时的信息相关联,这使得功能性OCT数据的处理成为可能对计算机资源需求非常高的复杂任务,在典型的功能性OCT测量中,当视网膜在例如20-30秒的时间段内被数百或数千个闪光刺激时,可以以高数据速率获取OCT数据。
概述
为了解决处理功能性OCT图像数据的现有方法的至少一些缺点,根据本文的第一示例方面,提供了一种处理功能性OCT图像数据以生成视网膜对光刺激的响应的指示的计算机实现的方法,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。该方法包括接收以下数据作为功能性OCT图像数据:OCT图像数据,其是由OCT成像设备在一时间段内重复地扫描视网膜的扫描区域而生成的;和刺激数据,其定义了刺激指示符序列,每个刺激指示符指示在跨越该时间段的时间间隔序列中的相应时间间隔中由光刺激对视网膜的刺激。该方法还包括通过以下操作来计算基于OCT图像数据的B扫描序列和刺激指示符序列中的刺激指示符之间的滚动窗口相关性(rolling windowcorrelation):针对每个刺激指示符,计算刺激指示符和包括B扫描的B扫描序列的相应窗口部分的乘积,该B扫描基于在根据刺激指示符刺激视网膜时生成的OCT图像数据的一部分;以及组合所计算的乘积以生成视网膜对光刺激的响应的指示。
根据本文的第二示例方面,还提供了一种处理功能性OCT图像数据以生成视网膜对光刺激的响应的指示的计算机实现的方法,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。该方法包括接收以下数据作为功能性OCT图像数据:OCT图像数据,其是由OCT成像设备在一时间段内重复地扫描视网膜的扫描区域而生成的;和刺激数据,其定义了刺激指示符序列,每个刺激指示符指示在跨越该时间段的时间间隔序列中的相应时间间隔中由光刺激对视网膜的刺激。该方法还包括通过以下操作来计算在基于OCT图像数据的B扫描序列和刺激指示符序列中的至少一些刺激指示符之间的滚动窗口相关性:针对每个刺激指示符,计算包括刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符和B扫描序列中的B扫描之间的相关性,该B扫描基于在根据窗口中的刺激指示符刺激视网膜时生成的OCT图像数据的一部分。该方法还包括通过组合所计算的相关性来生成视网膜对光刺激的响应的指示。
根据本文的第三示例方面,还提供了一种处理功能性OCT图像数据以生成定义提供视网膜对光刺激的响应的指示的图像的图像数据的计算机实现的方法,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。该方法包括接收以下数据作为功能性OCT图像数据:OCT图像数据,其是由OCT成像设备在一时间段内重复地扫描视网膜的扫描区域所生成的;和刺激数据,其定义了刺激指示符序列,每个刺激指示符指示在跨越该时间段的时间间隔序列中的相应时间间隔中由光刺激对视网膜的刺激。该方法还包括计算基于OCT图像数据的B扫描序列和刺激指示符序列中的刺激指示符之间的滚动窗口相关性。该方法还包括使用所计算的相关性来生成定义图像的图像数据,该图像指示以下至少一项:视网膜的扫描区域根据时间对光刺激的响应;定义视网膜的扫描区域根据时间对光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性;以及定义视网膜的扫描区域根据时间对光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性在视网膜的扫描区域中的空间变化,该空间变化覆盖在包括扫描区域的至少一部分视网膜的正面表示(en-facerepresentation)上。
根据本文的第四示例方面,还提供了一种计算机程序,该计算机程序在由处理器执行时使处理器执行根据本文的第一示例方面、第二示例方面、或第三示例方面中的至少一个的方法。
根据本文的第五示例方面,还提供了一种存储根据本文的第四示例方面的计算机程序的非暂时性计算机可读存储介质。
附图简述
现在将仅通过非限制性示例的方式参考下面描述的附图来详细解释示例实施例。除非另有指示,否则在所述附图中的不同附图中出现的相似的参考数字可以表示相同的或在功能上相似的元素。
图1是根据本文的第一示例实施例的用于处理功能性OCT图像数据的装置的示意图。
图2是示出信号处理硬件中第一示例实施例的装置的示例实现方式的框图。
图3是示出在本文的第一示例实施例中处理功能性OCT图像数据以生成视网膜对光刺激的响应的指示的方法的流程图,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。
图4是在图3的步骤S10中由接收器模块110获取的功能性OCT图像数据以及在本文第一示例实施例中处理功能性OCT图像数据的结果的示意图。
图5是示出了在本文第一示例实施例中可以进一步处理由相关性计算器模块120-1生成的相关值的三维数组以生成图像数据的过程的流程图。
图6a是通过本文第一示例实施例的相关性计算器模块120-1将相关值的三维数组700转换成相关值的二维数组800的示意图。
图6b是第一示例过程的示意图,通过该过程,本文第一示例实施例的相关性计算器模块120-1可以处理相关值的二维数组800以生成相关值的归一化二维数组900-1。
图6c是第二示例过程的示意图,通过该过程,本文第一示例实施例的相关性计算器模块120-1可以处理相关值的二维数组800以生成相关值的归一化二维数组900-2。
图7是由本文第一示例实施例的图像数据生成器模块130生成的图像数据定义的图像的示例,该图像指示所计算的视网膜的扫描区域根据时间对施加的光刺激的响应。
图8是将B扫描序列中的每个B扫描分成相邻的A扫描的集合以及后续串接所产生的A扫描的相对应的集合以获得B扫描序列的相应部分的示意图。
图9是图像的示例图示,该图像指示针对视网膜的扫描区域的四个不同区段中的每一个而计算的相应相关性强度,所述视网膜的扫描区域的四个不同区段覆盖在视网膜的表示上。
图10是由图像数据定义的功能性OCT报告的示例,该图像数据可以由本文的第一示例实施例的图像数据生成模块生成。
图11是根据本文的第二示例实施例的用于处理功能性OCT图像数据的装置的示意图。
图12是示出在本文的第二示例实施例中处理功能性OCT图像数据以生成视网膜对光刺激的响应的指示的方法的流程图,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。
图13是本文的第二示例实施例中由B扫描处理模块115将B扫描序列转换成缩减B扫描序列的示意图。
图14是根据本文的第三示例实施例的用于处理功能性OCT图像数据的装置的示意图。
图15是示出在本文的第三示例实施例中处理功能性OCT图像数据以生成视网膜层对光刺激的响应的指示的方法的流程图,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。
图16是在本文的第三示例实施例中由B扫描处理模块117将B扫描分割成B扫描层的示意图。
图17是根据本文的第四示例实施例的用于处理功能性OCT图像数据的装置的示意图。
图18是示出在本文的第四示例实施例中处理功能性OCT图像数据以生成视网膜层对光刺激的响应的指示的方法的流程图,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。
图19是根据本文的第五示例实施例的用于处理功能性OCT图像数据的装置的示意图。
图20是示出在本文的第五示例实施例中处理功能性OCT图像数据以生成视网膜对光刺激的响应的指示的方法的流程图,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。
图21是在图3的步骤S10中由接收器模块110获取的功能性OCT图像数据以及在本文第五示例实施例中处理功能性OCT图像数据的结果的示意图。
图22是示出了在本文第五示例实施例中可以处理由响应生成器模块125-5生成的相关值的三维数组以生成图像数据的过程的流程图。
图23a是通过本文第五示例实施例的响应生成器模块125-5将组合相关值的三维数组700’转换成组合相关值的二维数组800’的示意图。
图23b是第一示例过程的示意图,通过该过程,本文第五示例实施例的响应生成器模块125-5可以处理组合相关值的二维数组800’以生成组合相关值的归一化二维数组900’-1。
图23c是第二示例过程的示意图,通过该过程,本文第五示例实施例的响应生成器模块125-5可以处理组合相关值的二维数组800’以生成组合相关值的归一化二维数组900’-1。
图24是根据本文的第六示例实施例的用于处理功能性OCT图像数据的装置的示意图。
图25是示出在本文的第六示例实施例中处理功能性OCT图像数据以生成视网膜对光刺激的响应的指示的方法的流程图,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。
图26是根据本文的第七示例实施例的用于处理功能性OCT图像数据的装置的示意图。
图27是示出在本文的第七示例实施例中处理功能性OCT图像数据以生成视网膜层对光刺激的响应的指示的方法的流程图,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。
图28是根据本文的第八示例实施例的用于处理功能性OCT图像数据的装置的示意图。
图29是示出在本文的第八示例实施例中处理功能性OCT图像数据以生成视网膜层对光刺激的响应的指示的方法的流程图,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。
实施例的详细描述
本文通过示例实施例的方式描述了一种用于处理功能性OCT图像数据以生成定义提供视网膜对光刺激的响应的指示的图像的图像数据的装置,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。该装置包括接收器模块,该接收器模块被配置成接收以下数据作为功能性OCT图像数据的:OCT图像数据,其由扫描区域的OCT成像设备在一时间段内重复地扫描视网膜而生成;和刺激数据,其定义了刺激指示符序列,每个刺激指示符指示在跨越该时间段的时间间隔序列中的相应时间间隔中由光刺激对视网膜的刺激。该装置还包括相关性计算器模块,该相关性计算器模块被配置成计算基于OCT图像数据的B扫描序列和刺激指示符序列中的刺激指示符之间的滚动窗口相关性。滚动窗口相关性可以以多种不同方式来被计算出。例如,相关性计算器模块可以通过以下操作计算在B扫描序列和刺激指示符序列中的刺激指示符之间的滚动窗口相关性:针对B扫描序列的多个窗口部分中的每个窗口部分,计算在由OCT成像设备生成在B扫描序列的窗口部分中B扫描中的的至少一个B扫描所基于的OCT图像数据时刺激视网膜所根据的刺激指示符和B扫描序列的窗口部分中的每个B扫描的至少一部分的相应乘积。可替代地,相关性计算器模块可以通过以下操作来计算在B扫描序列和刺激指示符序列中的刺激指示符之间的滚动窗口相关性:针对每个刺激指示符,计算包括刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符与B扫描序列中的基于在根据该窗口中的该刺激指示符刺激视网膜时生成的OCT图像数据的一部分的B扫描之间的相关性。相关性计算器模块可以采用的计算滚动窗口相关性的一些示例方法在示例实施例的以下描述中被阐述。
上述装置还包括图像数据生成器模块,其被配置成使用计算的滚动窗口相关性来生成定义图像的图像数据,该图像指示以下中至少一个:视网膜的扫描区域根据时间对光刺激的响应;定义视网膜的扫描区域R根据时间对光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性;以及定义视网膜的扫描区域根据时间对光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性在视网膜的扫描区域中的空间变化,该空间变化覆盖在包括扫描区域的至少一部分视网膜的正面表示上。
下面通过示例实施例的方式还描述了一种处理功能性OCT图像数据以生成定义提供视网膜对光刺激的响应的指示的图像的图像数据的计算机实现的方法,该功能性OCT图像数据由OCT成像设备在视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取。该方法包括接收以下数据作为功能性OCT图像数据:OCT图像数据,其由OCT成像设备在一时间段内重复地扫描视网膜的扫描区域而生成;和刺激数据,其定义刺激指示符序列S,每个刺激指示符指示在跨越该时间段的时间间隔序列中的相应时间间隔中由光刺激对视网膜的刺激。该方法还包括计算在基于OCT图像数据的B扫描序列和刺激指示符序列S中的刺激指示符之间的滚动窗口相关性,如上所述。该方法还包括使用所计算的滚动窗口相关性来生成定义图像的图像数据,该图像指示以下至少一个:视网膜的扫描区域根据时间对光刺激的响应;定义视网膜的扫描区域根据时间对光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性;以及定义视网膜的扫描区域根据时间对光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性在视网膜的扫描区域中的空间变化,该空间变化覆盖在包括扫描区域的视网膜的至少一部分的正面表示上。
现在将参考附图较详细地描述本文的示例实施例。
[实施例1]
图1是根据第一示例实施例的装置100-1的示意图,其被配置为处理功能性光学相干断层扫描(OCT)图像数据以生成受试者的眼睛20的视网膜10对闪烁光刺激的响应程度的指示。由装置100-1处理的功能性OCT数据是通过OCT成像设备200获取的,具体地说,是通过以下方式获取的:采用眼科扫描仪(未示出)的OCT成像设备200在受试者的视网膜10被由OCT成像设备200的光刺激生成器220所生成的光刺激进行重复刺激的同时在该视网膜10的区域R上扫描由OCT测量模块210生成的OCT采样光束。
如在本示例实施例中,光刺激可以包括全场光刺激(或闪光),其提供基本上均匀的照射(在本示例中以在大约380和740nm之间的可见光谱中的波长,但是可以替代性地或附加地使用其他波长),该照射填充受试者的整个视场。光刺激生成器220可以例如包括发光二极管(LED)或用于生成光刺激的其他光发射器。如在本示例实施例中,光刺激生成器220发出的闪光可以随着时间产生对视网膜的随机(或伪随机)刺激。换句话说,光刺激生成器220可以发出在时间上随机或伪随机分布的闪光,使得受试者不能(下意识地)学会预测即将到来的闪光,从而允许受试者的视网膜10对光刺激的更精确的功能响应被测量。
然而,应该注意的是,光刺激不需要是全场刺激,而是可以替代性地仅刺激视网膜的一部分,其可以由OCT成像设备200的眼科扫描仪(未示出)根据结构扫描图案(例如,环、内转迹线(hypotrochoid)、或利萨如图形(Lissajous figure))来照射。
如图1所示,本示例实施例的装置100-1包括接收器模块110、相关性计算器模块120-1、以及可选地包括图像数据生成器模块130,它们(例如,经由总线140)通信地耦合以便能够彼此交换数据以及与OCT成像设备200交换数据。
图2是可编程信号处理硬件300的示意图,该可编程信号处理硬件300可被配置为使用本文所述的技术来处理功能性OCT数据,并且特别地用作第一示例实施例的接收器模块110、相关性计算器模块120-1和(可选的)图像数据生成器模块130。可编程信号处理硬件300包括通信接口(I/F)310,其用于从OCT成像设备200接收功能性OCT数据,并输出本文在下面描述的图像数据,该图像数据定义指示视网膜对光刺激的响应的图像。信号处理装置300还包括处理器(例如,中央处理单元CPU或图形处理单元GPU)320、工作存储器330(例如,随机存取存储器)和存储包括计算机可读指令的计算机程序345的指令储存装置340,该计算机可读指令当由处理器320执行时使处理器320执行包括本文描述的接收器模块110、相关性计算器模块120-1和/或图像数据生成器模块130的功能的各种功能。工作存储器330存储处理器320在执行计算机程序345期间所使用的信息,其包括中间处理结果,例如,诸如刺激指示符和B扫描序列的相应窗口部分的所计算的乘积。指令储存装置340可以包括预加载有计算机可读指令的(例如,电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)或闪存的形式的)ROM。可替代地,指令储存装置340可以包括RAM或类似类型的存储器,并且计算机程序345的计算机可读指令可以从计算机程序产品(诸如CD-ROM、DVD-ROM等形式的非易失性计算机可读存储介质350或者携带计算机可读指令的计算机可读信号360)输入到指令储存装置340。在任何情况下,计算机程序345在由处理器320执行时使处理器320执行如本文所述的处理功能性OCT数据的方法。然而,应当注意的是,接收器模块110、相关性计算器模块120-1和/或图像数据生成器模块130可以替代性地在不可编程硬件(如专用集成电路(ASIC))中实现。
在本示例实施例中,在图2中所示的硬件部件的组合370(包括处理器320、工作存储器330和指令储存装置340)被配置成执行下文详细描述的接收器模块110、相关性计算器模块120-1和图像数据生成器模块130的功能。
图3是示出了由处理器320执行的方法的流程图,通过该方法,处理器320处理功能性OCT数据以生成视网膜10对光刺激的响应的指示,该功能性OCT数据由OCT成像设备200在视网膜10被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜10而获取。
在图3的步骤S10中,接收器模块110从OCT成像设备200接收以下数据作为功能性OCT图像数据:(i)OCT图像数据,其由OCT成像设备200在一时间段T内重复地扫描视网膜10的扫描区域R生成;和(ii)刺激数据,其定义刺激指示符序列,每个刺激指示符指示在跨越该时间段T的时间间隔序列中的相应时间间隔T/s中由光刺激对视网膜的刺激。
如在本示例实施例中,接收到的OCT图像数据可以包括由OCT成像设备200在时间段T内重复扫描视网膜10的扫描区域R而生成的b个B扫描的序列。图4示出了在图3的步骤S10中由接收器模块110获取的功能性OCT图像数据。如图4所示,B扫描序列中的每个B扫描400可以表示为由a个A扫描构成的2D图像(竖直线)。每个A扫描包括d个像素的一维数组,其中每个像素的像素值表示对应的OCT测量结果,并且一维数组中每个像素的位置指示在OCT成像设备200的轴向方向上的OCT测量位置,在该OCT测量位置处测量对应的像素值。因此,OCT图像数据可以表示为三维像素数组500,其大小为a×b×d像素。
应当注意,B扫描400中的每个A扫描可以是由OCT成像设备200获取的多个相邻的A扫描的平均值。换句话说,OCT成像设备200可以获取横向间隔(例如,沿着视网膜的表面)小于OCT成像设备200的光学分辨率的A扫描以及相邻的A扫描的平均集合,以生成平均的A扫描的集合,其构成显示改善的信噪比的B扫描。
OCT成像设备200通过以下方式来生成OCT图像数据:根据预定的扫描图案在视网膜10的扫描区域R上扫描激光束、当扫描位置在扫描区域R上移动时获取构成每个B扫描400的A扫描。视网膜10上的扫描图案的形状不受限制,并且通常由OCT成像设备200中的能够操纵由OCT测量模块210生成的激光束的机构来确定。在本示例实施例中,其旋转定位值被记录的检流计(galvanometer)(“galvo”)马达用于在获取OCT数据期间引导激光束。这些定位可以以本领域技术人员所熟悉的各种方式与视网膜10上的位置相关联。扫描图案可以例如在视网膜10的表面上描绘出直线、曲线、或圆,尽管在本示例实施例中采用双纽线扫描图案。在扫描图案的每个完整周期期间获取的A扫描形成一个B扫描。在本示例实施例中,所有的b个B扫描都在时间段T中被记录,使得每B扫描的时间为T/b,并且扫描图案频率为b/T。
在时间段T期间,当正在通过OCT成像设备200生成OCT图像数据时,向受试者显示刺激,该刺激可以是如本示例实施例中的全场刺激(在整个视场内基本上具有相同的亮度值),或者是空间图案,其中视场被分成例如正方形、六边形或更复杂的形状。在全场刺激的情况下,在任何时间点处,亮度可以表示为例如“1”(全亮度)或“-1”(黑暗,没有施加刺激)。时间段T被分成s个时间间隔的序列(对应于本文所指的“刺激定位”),每个时间间隔的大小为T/s,并且对于每个时间间隔,存在相关联的刺激指示符(s1,s2,s3…),其指示在相应的时间间隔T/s中由光刺激对视网膜10的刺激。因此,刺激指示符序列中的每个刺激指示符可以取值1或-1(但是刺激的存在或不存在可以更一般地由n和-n表示,其中n是整数)。在OCT图像数据生成期间指示视网膜10的刺激的刺激指示符值的串接(concatenation)在本文中被称为刺激指示符序列S。对于S的一个选择是m序列,它是一个伪随机数组。在其中存在刺激的空间图案的可替代实施例中,每个单独的场可以显示完全不同的m序列,或者(循环地)延迟特定时间的一个m序列的版本,或者一个m序列的反转(即,当一个场显示为1时,另一个场显示为-1,反之亦然)。如上所述,接收器模块110被配置成接收定义刺激指示符s1、s2、s3等的序列S的刺激数据。接收器模块110可以例如接收定义刺激指示符本身的序列S的信息,或者可替代地,接收允许由装置100-1所构建的刺激指示符序列S的信息。
应当注意,尽管刺激指示符序列S中的每个刺激指示符指示视网膜10是否在持续时间的对应的时间间隔T/s内受到光刺激的刺激,但是刺激指示符不限于此,并且在其他示例实施例中可以指示在跨越时间段T的时间间隔序列S中的相应时间间隔内发生的由光刺激对视网膜10的刺激的变化。例如,在以下相关性计算的描述中,如果刺激在相关联的时间间隔T/s内从+1变为-1,则B扫描序列的每个窗口部分可以乘以-1,如果刺激在相关联的时间间隔T/s内从-1变为+1,则B扫描序列的每个窗口部分乘以+1,并且如果刺激在时间间隔内没有变化,则B扫描序列的每个窗口部分乘以0。
在已经由接收器模块110接收到功能性OCT数据中的至少一些之后,相关性计算器120-1开始计算在基于OCT图像数据的B扫描序列和刺激指示符序列S中的至少一些刺激指示符之间的滚动窗口相关性。
更具体地,相关性计算器模块120-1首先通过在图3的步骤S20-1中针对刺激指示符s1、s2、s3等中的每一个来计算刺激指示符和B扫描序列500中包括预定数量b滞后的B扫描的相应窗口部分的乘积来计算滚动窗口相关性,该B扫描的相应窗口部分开始于(或以其他方式包括)基于在根据刺激指示符刺激视网膜10的同时生成的OCT图像数据的一部分的B扫描。因此相关性计算器模块120-1在图3的步骤S20-1中生成多个计算出的乘积。应当注意,间隔T/b和T/s不一定相等,并且每刺激定位/指示符有b/s个B扫描,或者每B扫描有s/b个刺激。举例来说,在本示例实施例中,b/s=2,使得根据每个刺激指示符值,在视网膜被刺激或未被刺激(视情况而定)时,由OCT成像设备200生成两个B扫描。因此,相关性计算器模块120-1计算第一刺激指示符s1的值(在图4的示例中第一刺激指示符s1的值是-1)与像素的三维数组500的第一部分(或块)600-1的每个数据元素的乘积,该部分600-1的大小为a×b滞后×d个像素,并且包括由OCT成像设备200在视网膜10(根据适用于从时间t=0到t=T/s的时间间隔的刺激指示符值“-1”)未被刺激时生成的两个B扫描和六个后续的B扫描,如图4的示例中b滞后=8(但是可以替代性地使用对于b滞后的其他值)。b滞后的值优选地被设置为对应于由OCT成像设备200在不超过大约1秒的时段内生成的B扫描的数量,因为使用b滞后的更大值可能对所计算的视网膜响应几乎没有或完全没有改善,同时使得计算对计算资源要求更高。换句话说,相关性计算器模块120-1将由像素的三维数组500的大小为a×b滞后×d个像素的部分600-1形成的矩阵的每个矩阵元素乘以由所接收的刺激数据定义的指示符值序列S中的第一刺激指示符s1的值(“-1”)。然后,对于第二刺激指示符s2,在刺激指示符序列S(具有值“+1”)中,三维像素数组500的第二部分(或块)600-2的数据元素中的每个数据元素乘以对应的刺激指示符值“+1”,该第二部分600-2的大小也是a×b滞后×d个像素但是开始于由OCT成像设备200在视网膜(根据适用于从时间t=T/s到t=2T/s的时间间隔的第二刺激指示符值“+1”)被刺激时生成的两个B扫描,并且还包括六个相邻的后续B扫描。对于刺激指示符序列S中的剩余刺激指示符,重复该乘法过程,在该过程的每个步骤中,相关性计算器模块120-1将滚动窗口在时间上向前移动一个时间间隔T/s,使得它滑过刺激指示符序列S中的第二刺激指示符s2,并且,如其先前被定位的那样,覆盖紧邻滚动窗口右手边界的刺激指示符,并且使用刺激指示符序列S的新窗口部分和B扫描序列500中的相对应的B扫描,再次计算刺激指示符和B扫描序列500的窗口部分的乘积,以生成另一个八个加权B扫描块。重复这种在时间上向前滑动滚动窗口并计算乘积以获得对于每个滚动窗口定位的加权B扫描块的过程,直到滚动窗口到达刺激指示符序列S的末端,从而生成多个数据块,每个数据块的大小为a×b滞后×d个像素,如图4所示。
在图3的步骤S30中,相关性计算器模块120-1组合所计算的乘积,从而生成视网膜10对光刺激的响应的指示。在本示例实施例中,相关性计算器模块120-1通过执行在步骤S20-1中生成的多个数据块600-1、600-2…等(每个块的大小为a×b滞后×d个像素)的矩阵加法来组合所计算的乘积,以生成响应块(本文也称为“响应体积(response volume)”)700,其是相关值的三维数组,其大小也是a×b滞后×d个数组元素。响应块700中的相关值可以各自除以s,以获得归一化响应。
作为上述相关性计算(刺激值的总和乘以OCT块)的替代方案,也可以使用更高级的归一化互相关,其考虑到B扫描序列500中强度的平均值和标准偏差以及刺激指示符序列S中刺激值的平均值和标准偏差。这种归一化互相关可以使用例如MatlabTM中的“normxcorr2”函数来计算。
相关值的三维数组700可以进一步由相关性计算器模块120-1处理,并且这些进一步处理操作的结果可以被图像数据生成器模块130使用,以生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜对光刺激的响应以用于显示给装置100-1的用户,使得可以对视网膜对刺激的响应程度进行评估。现在将参考图5中的流程图来描述这些可选的进一步处理操作。
通过取深度(d)方向上的平均值,即每滞后时间点(lag time point)每A扫描一个值,可以将响应体积700缩减到二维响应图像,以便于可视化。因此,在图5的(可选)步骤S40中,相关性计算器模块120-1通过利用单个值来替换三维数组700中的相关值的每个一维数组,将相关值的大小为a×b滞后×d个像素的三维数组700转换成相关值的大小为a×b滞后个像素的二维数组800(如图6a所示),该一维数组使用相同地位于B扫描序列500的相应B扫描中的A扫描来计算,该单个值是一维数组中相关值的平均值。相关值的二维数组800指示视网膜10根据时间和沿着视网膜10的扫描区域R的位置(即,根据沿着定义扫描图案的线的定位)对光刺激的响应。
图像数据生成器模块130可以使用相关值的二维数组800来生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜根据时间和在视网膜的扫描区域中的位置对光刺激的响应,其中a和b滞后的值确定响应的空间和时间变化的程度。然而,可能优选的是,在图像数据生成之前(或者在下面描述的可替代的进一步处理操作之前)预处理在步骤S40中生成的相关值的二维数组800,以便强调信号的时间相关的可变性,即对光刺激的视网膜响应随时间的变化。在A扫描方向上的响应可变性大于时间滞后(lag)方向上的响应可变性的情况下,这种预处理可能是理想的。
相关性计算器模块120-1可以通过生成相关值的归一化二维数组来预处理相关值的二维数组800,该二维数组800包括b滞后个一维数组 的序列,每个一维数组指示视网膜10根据在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。如图6b所示,相关性计算器模块120-1可以通过从一维数组序列中的每个剩余的一维数组/>中减去一维数组序列中的第一一维数组A1来生成相关值的归一化二维数组900-1。可替代地,相关性计算器模块120-1可以通过以下操作来生成相关值的归一化二维数组900-2:计算平均相关值的数组/>使得平均相关值的数组中的每个平均相关值是对应地位于一维数组序列中的相关值的平均值(均值);并且从一维数组序列中的一维数组中的每一个减去所计算的平均相关值数组A(换句话说,从一维数组中每一个执行对所计算的平均相关值的数组的向量减法),如图6c所示。在这两种计算相关值的归一化二维数组的可替代方式中,所得到的相关值的归一化二维数组900-1或900-2指示视网膜根据时间和在视网膜10的扫描区域R中位置对光刺激的响应。
为了允许视网膜对光刺激的响应以对诸如眼科医生的保健医师可能更有用的形式示出,相关性计算器模块120-1可以如图5的步骤S50中所示通过以下方式将相关值的二维数组(或者相关值的归一化二维数组,视情况而定)转换为相关值序列:用单个相应值替换二维数组800、900-1或900-2中的相关值的一维数组中的每一个数组(指示视网膜10根据视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应的一维数组中的每一个数组),该单个相应值是一维数组中的相关值的平均值,该相关值序列指示视网膜10的扫描区域R根据时间对光刺激的响应。
在图5的步骤S60中,图像数据生成器模块130使用在步骤S50中生成的相关值序列来生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜10对光刺激的响应。
图像数据可以例如定义图像,该图像指示所计算出的视网膜10的扫描区域R根据时间对光刺激的响应;换句话说,指示OCT强度的变化与自施加对应的刺激以来经过的时间的相关性强度。这种图像的示例在图7中示出,其中实响应曲线示出了所计算出的OCT强度变化与自施加对应的刺激以来经过的时间的相关性的强度。同样如图7所示,该数据可以通过定义上限和下限的附加绘制曲线(或色带)来增强,该上限和下限可以例如通过根据对一组健康眼睛记录的功能性OCT数据计算置信区间来创建。患病眼睛预计会落在这些极限之外,从而帮助保健医师诊断潜在的功能丧失。典型表示可以显示对于95%置信区间的绿色带,该置信区间是根据对一组健康眼睛获取的功能性OCT数据计算的。可替代地,可以显示根据从患有特定疾病的眼睛获取的功能性OCT数据计算的带或极限。
附加地或可替代地,图像数据可以定义指示曲线的一个或更多个属性的图像,该曲线定义视网膜10的扫描区域R根据时间对光刺激的响应,例如图7中所示的(实)响应曲线。例如,响应曲线的指示属性(根据曲线的形状)可以是从预定的第一值到至少预定的第二(更高或更低)值的变化的存在、响应曲线中一个或更多个最大值或最小值的存在、或者(例如,由保持在预定义的上限和下限内的计算相关强度所确定的)响应曲线所指示的计算相关性强度没有显著变化。可能预期在患病眼睛的数据中观察到后一种属性,即(除了可能存在的任何噪声之外)响应曲线没有变化,患病眼睛显示出对光刺激很小的响应或几乎没有响应。响应曲线的指示属性可替换地可以是量化响应曲线的前述特征中的一个或更多个的数据(本文称为“标记(marker)”)。例如,在响应曲线中存在极值(最大值或最小值)的情况下,由图像数据定义的图像可以提供自施加刺激以来到达极值的时间的指示和/或极值相对于预定参考(例如,零相关性强度)的幅度的指示。例如,在响应曲线中存在第二极值(其可以是与第一极值相同或不同种类的极值)的情况下,由图像数据定义的图像可以附加地或可替代地提供自施加刺激以来到第二极值的时间的指示和/或第二极值相对于预定义参考的幅度的指示,和/或第一极值和第二极值之间的幅度差的指示。例如,指示(标记)可以以一个或更多个数值的形式被提供,或者作为将每个值分类到多个预定义数值范围之一的分类被提供。在由图像数据定义的图像中,每个指示可以用注释或颜色来增强,以指示其是在正常(健康)范围内,还是在指示疾病状态的异常值的范围内。
以上讨论的图像数据表示已经在全部每个B扫描内且因此在全部的扫描区域R内被聚合的数据。作为另一种替代方案,例如,可以针对视网膜的扫描区域R的多个不同区段(sections)(其中每个区段包括A扫描的不同相应集合)的每一个区段计算相应的相关性,并且这些相关性可以被映射到视网膜的正面表示,或者作为图表或者作为视网膜图像,诸如眼底图像、扫描激光检眼镜(SLO)图像或者正面OCT图像。换句话说,可以针对B扫描序列500的两个或更多个区段中的每一个区段单独计算上述滚动窗口相关性,该两个或更多个区段是通过以相同方式将B扫描序列500中的每个B扫描分成相邻的A扫描的两个或更多个集合、并且将得到的A扫描的对应集合串接起来以获得B扫描序列500的相应区段而获得的,如图8所示(作为说明性示例,其中B扫描在A扫描方向上被分成三个大小相等的区段,但是通常可以有更多或更少的区段,它们不需要具有相同数量的A扫描)。
因此,图像数据可以附加地或可替代地定义图像,该图像指示(例如)上面提及的响应曲线的一个或更多个属性在视网膜10的扫描区域R中的空间变化,该空间变化被覆盖在包括扫描区域R的至少一部分视网膜的正面表示上。例如,针对扫描区域R的不同区段计算的相关性可以根据任何适当的颜色方案被着色,以指示例如以下中的一个或更多个:(i)在区段中的每一个中的标记之一的值;(ii)基于参考数据库,区段中的每一个中的标记属于预定义的区间集合中的哪一个,例如绿色表示提供了对应于其值在健康眼睛群体的95%置信区间内的标记“第一峰值和第二峰值之间的差值的幅度”的信号的视网膜扫描区域的部分;(iii)响应曲线上符合健康眼睛或患有特定疾病的眼睛的参考集合的置信区间的相关值的百分比;或者(iv)来自响应曲线的聚合值,诸如随时间的最大值、最小值、均值或中值,其中较暗的色调或较红的颜色比较亮的色调或较蓝/绿色的颜色深。
图9是图像的示例图示,该图像指示针对视网膜10的扫描区域R的四个不同区段R1、R2、R3和R4中的每一个(使用B扫描序列500的四个对应区段)计算的相应相关性强度,这些区段覆盖在视网膜10的表示1000上。例如,在进行扫描的地方,可以使用不同的颜色和色调来指示上面列出的选项(i)至(iv)中的一个。在图9的示例中,视网膜上的扫描图案类似于8字形的形状,但是也可以替代性地使用其他扫描图案。
指示响应曲线的一个或更多个属性的空间变化(在扫描区域R中)在正面表示上的覆盖的图像可以通过示出在图像中所示的扫描区域R中的每个扫描位置处相关性强度如何随时间变化而变成动画。通过将绝对强度或归一化强度值转换成不同的色调(例如,转换成较暗的色调以示出较强的信号)和不同的颜色(例如,蓝色表示正相关,以及红色表示负相关),颜色和色调可用于表示相关性强度的幅度和符号。
图像数据可以定义指示从两个独立的功能性OCT数据集(例如从眼睛获取的第一功能性OCT数据集,以及随后从同一只眼睛获取的第二功能性OCT数据集)导出的视网膜响应的图像,该图像允许视网膜的对应响应进行相互比较。图像数据生成器130可以生成允许显示如下的两种主要形式的结果的图像数据:(i)基于第一功能性OCT数据集和第二功能性OCT数据集的视网膜响应,其可以在相同(或相同种类)的图形或表格中被呈现,以便使保健医师能够“并排(side by side)”地看到绝对值——这适用于随时间的相关性强度变化(例如,其可以在图形上绘制)和导出的标记(例如,其可以在表格的列或行中被呈现);以及(ii)基于第一功能性OCT数据集和第二功能性OCT数据集的视网膜响应之间的差异或比率。例如,颜色和色调可用于显示差异的幅度和符号(例如,红色表示负,以及蓝色表示正)。由这种图像数据定义的功能性OCT报告的示例在图10中被示出。
[实施例2]
在第一示例实施例中,相关性计算器模块120-1被配置为计算从OCT成像设备200接收的B扫描序列500和刺激指示符序列S之间的滚动窗口相关性,并且随后处理所得到的相关值的三维数组700(在图5的步骤S40中),以便通过取深度(d)方向上的相关值的平均值来生成相关值的二维数组800。然而,如在本示例实施例中,可替换地在使B扫描与刺激指示符序列S相关之前对B扫描执行求平均运算,从而简化和加速相关性计算。
图11是根据第二示例实施例的装置100-2的示意图,除了与装置100-1中相同的接收器模块110和图像数据生成器模块130之外,该装置100-2还包括B扫描处理模块115和相关性计算器模块120-2。因此,本示例实施例的装置100-2与第一示例实施例的装置100-1的不同之处仅在于包括B扫描处理模块115和相关性计算器模块120-2,该相关性计算器模块120-2的功能不同于第一示例实施例的相关性计算器模块120-1的功能(如下文更详细解释的)。因此,第二示例实施例的以下描述将集中于这些差异,其中第一示例实施例的所有其他细节适用于第二示例实施例,为了简明起见,这里不再重复。应当注意,如上所述,可以对第一示例实施例进行的变化和修改也适用于第二实施例。还应当注意,装置100-2的所示部件中的一个或更多个部件可以以如上参考图2所述的可编程信号处理硬件的形式实现,或者可替代地以非可编程硬件(诸如专用集成电路(ASIC))的形式实现。
图12是示出方法的流程图,通过该方法,第二示例实施例的装置100-2处理功能性OCT数据以生成视网膜10对光刺激的响应的指示。
在图12的步骤S10中(与图3中的步骤S10相同),接收器模块110从OCT成像设备200接收以下数据作为功能性OCT图像数据:(i)OCT图像数据(具体地,B扫描序列500的形式),其由OCT成像设备200在一时间段T内重复地扫描视网膜10的扫描区域R生成;和(ii)刺激数据,其定义s个刺激指示符的序列,每个刺激指示符指示在跨越该时间段T的时间间隔序列中的相应时间间隔T/s中由光刺激对视网膜的刺激。
在图12的步骤S15中,如图13所示,B扫描处理模块115通过用A扫描的A扫描元素的相应平均值替换形成每个B扫描400的A扫描序列中的每个A扫描,将由在步骤S10中由接收器模块110接收的B扫描序列500转换为缩减B扫描序列550。
在图12的步骤S20-2中,相关性计算器模块120-2通过针对刺激指示符中的每一个刺激指示符计算刺激指示符和缩减B扫描序列550的相应窗口部分的乘积来计算缩减B扫描序列550中的缩减B扫描和刺激指示符序列S中的刺激指示符s1、s2、s3…之间的滚动窗口相关性,该缩减B扫描序列550的相应窗口部分可以开始于缩减B扫描,该缩减B扫描是基于在视网膜10根据刺激指示符被刺激时由OCT成像设备200生成的B扫描序列500中的B扫描的,并且该缩减B扫描序列550的相应窗口部分包括在缩减B扫描序列550中的预定数量的后续缩减B扫描。
在图12的步骤S30中,相关性计算器模块120-2组合所计算的乘积,以生成相关值的二维数组(如图6a中的800所示)作为视网膜10对光刺激的响应的指示,该相关值的二维数组指示视网膜10根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。
相关值的二维数组800可以由图像数据生成器模块130处理以与第一示例实施例中相同的方式生成图像数据,和/或相关性计算器模块120-2可以以与第一示例实施例的相关性计算器模块120-1相同的方式预处理相关值的二维数组800和/或将相关值的二维数组(或相关值的归一化二维数组,可视情况而定)转换为相关值序列。图像数据生成器模块130可以进一步处理相关值序列,以与第一示例实施例的步骤S60中相同的方式生成图像数据。
[实施例3]
由第一示例实施例的装置100-1执行的功能性OCT数据的处理允许基于针对扫描覆盖的整个视网膜深度计算的相关性来获得视网膜10的扫描区域R的功能性响应的指示。然而,它对于确定疾病诊断可能是有价值的,例如,能够生成对应于不同细胞类型(例如,光感受器细胞、视网膜色素上皮、视网膜神经纤维层等)的一个或更多个视网膜层的各个功能性响应(individual functional responses)的指示。这种增强的功能由第三示例实施例的装置100-3提供,现在将参考图14至图16描述该装置。
图14是根据第三示例实施例的用于处理功能性OCT图像数据以生成视网膜的一层或更多层对光刺激的个体响应(individual responses)的指示的装置100-3的示意图。装置100-3包括与第一示例实施例和第二示例实施例相同的接收器模块110、B扫描处理模块117、相关性计算器模块120-3、以及与第一示例实施例和第二示例实施例相同的图像生成器模块130。还应当注意,装置100-3的所示部件中的一个或更多个部件可以以如上参考图2所描述的可编程信号处理硬件的形式实现,或者可替代地以非可编程硬件(诸如专用集成电路(ASIC))的形式实现。现在将参照图15对装置100-3执行的处理操作进行描述。
图15是示出方法的流程图,通过该方法,第三示例实施例的装置100-3处理功能性OCT数据以生成视网膜10的一层或更多层对光刺激的响应的指示。
在图15的步骤S10中,接收器模块110从OCT成像设备200接收功能性OCT图像数据。图15中的步骤S10与图3中的步骤S10相同,因此这里不再进一步详细描述。
在图15的步骤S12中,B扫描处理模块117将B扫描序列500中的每个B扫描400相同地分割成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成B扫描400的A扫描的相应区段。换句话说,如图16所示,B扫描处理模块117在深度方向上将B扫描序列500中的第一B扫描400-1划分成多个层(或段)400-1a、400-1b和400-1c使得每个层包括A扫描区段的相应集合,在深度方向上将B扫描序列500中的第二B扫描400-2划分成多个层(或段)400-2a、400-2b和400-2c使得每个层包括A扫描区段的相应集合,等等。应当注意,在图16中,仅作为示例给出了由B扫描处理模块117将B扫描分割成三个相等的层,并且B扫描可以被分割成更多或更少数量的B扫描层。还应当注意,在B扫描层的列中的A扫描元素的数量不必相同;换句话说,B扫描层可以具有不同的相应厚度。
B扫描处理模块117还将来自分割的B扫描的对应B扫描层(即,来自不同B扫描的B扫描层,该B扫描层包含从距视网膜表面的相同深度范围导出的OCT测量结果的相应集合)串接,以生成串接B扫描层序列。因此,如图16所示,B扫描处理模块117串接B扫描层400-1a、400-2a、400-3a等以生成与视网膜10的第一层相对应的第一串接B扫描层序列450a,串接B扫描层400-1b、400-2b、400-3b等以生成与视网膜10的第二(更深)层相对应的第二串接B扫描层序列450b,并串接B扫描层400-1c、400-2c、400-3c等以生成与视网膜10的第三(又更深)层相对应的第三串接B扫描层序列450c。因此,串接B扫描层序列中的每一个序列形成了与视网膜10的相应层相对应的A扫描元素的三维数组。
在图15的步骤S20-3中,相关性计算器模块120-3具体地通过以下方式来针对在图15的步骤S12中生成的串接B扫描层序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列计算串接B扫描层序列中的串接的B扫描层与刺激指示符序列S中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的相应滚动窗口相关性:针对每个刺激指示符,计算刺激指示符和串接B扫描层序列的相应窗口部分的乘积,该相应窗口部分包括B扫描层中的基于当根据刺激指示符刺激视网膜10时由OCT成像设备200生成的B扫描400的B扫描层,以及串接B扫描层序列中的预定数量b滞后个后续B扫描层。
在图15的步骤S30中,对于至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列,相关性计算器模块120-3组合在步骤S20-3中所计算的乘积,以生成值的相应的三维数组(“响应体积”),其提供视网膜(10)的相应层对光刺激的响应的指示。
每个所得到的的相关值的三维数组可以进一步由相关性计算器模块120-3处理,并且使用参考图5在以上的第一实施例的描述中解释的进一步处理操作,那些进一步处理操作的结果可以被图像数据生成器模块130使用,以生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜10的相对应的层对光刺激的响应,以显示给装置100-3的用户。
更具体地,为了易于可视化,通过取深度(d)方向上的平均值,即每滞后时间点每A扫描一个值,可以将对应于每个视网膜层的响应体积缩减到二维响应图像。因此,相关性计算器模块120-3可以通过用单个值替换三维数组中的相关值的每个一维数组,将相关值的每个三维数组(在本示例实施例中其大小为a/3×b滞后×d个像素)转换成相关值的相应二维数组(其大小为a/3×b滞后个像素),该单个值是一维数组中的相关值的平均值,所述一维数组是使用在B扫描序列的相应B扫描中相同定位的A扫描的区段来计算的。因此,一维数组的每个数组元素是基于A扫描的对应元素来计算的。相关值的二维数组指示视网膜10的对应层根据时间和沿着视网膜10的扫描区域R的位置(即,沿着定义扫描图案的线的定位)对光刺激的响应。
图像数据生成器模块130可以使用相关值的二维数组中的至少一个来生成定义图像的图像数据,该图像指示与二维数组中的至少一个二维数组的每一个二维数组相对应的视网膜10的相应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R对光刺激的响应。然而,可能优选的是,在图像数据生成之前(或者在下面描述的可替代的进一步处理操作之前)预处理相关值的二维数组中的至少一些二维数组,以便强调信号的时间相关可变性,即对光刺激的视网膜响应随时间的变化。在A扫描方向上的响应可变性比时间滞后方向上的响应可变性大的情况下,这种预处理可能是理想的。
相关性计算器模块120-3可以预处理相关值的二维数组中的一个或更多个二维数组以生成相关值的归一化二维数组,每个相关值的二维数组包括b滞后个一维数组的序列,每个一维数组指示视网膜10的对应层根据在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。相关性计算器模块120-3可以通过从一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去一维数组序列中的第一一维数组来生成相关值的归一化二维数组。可替代地,相关性计算器模块120-3可以通过以下操作来生成相关值的归一化二维数组:计算平均相关值数组,使得平均相关值数组中的每个平均相关值是对应地位于一维数组序列中的相关值的平均值(均值),并且从一维数组序列中的一维数组中的每一个一维数组减去所计算的平均相关值数组(换句话说,从一维数组中的每一个一维数组执行对所计算的平均相关值数组的向量减法)。在这两种计算相关值的归一化二维数组的可替代方式中,所得到的相关值的归一化二维数组指示视网膜的对应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中位置对光刺激的响应。图像数据生成器模块130可以使用相关值的每个归一化二维数组来生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜10的对应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中位置对光刺激的响应。
为了允许视网膜10的一层或更多层对光刺激的响应以对保健医师或其他用户更有用的形式示出,相关性计算器模块120-3可以通过以下操作将与一个或更多个视网膜层中的每一个视网膜层相对应的相关值的二维数组(或相关值的归一化二维数组,可视情况而定)转换为相关值序列:用单个相应值替换二维数组中的相关值的一维数组中的每一个一维数组(一维数组中的每一个一维数组指示视网膜10的相应层根据沿着视网膜10的扫描区域R的位置对光刺激的响应),该单个相应值是一维数组中的相关值的平均值,每个相关值序列指示扫描区域R中视网膜10的相应层根据时间对光刺激的响应。
图像数据生成器模块130可以使用相关值序列中的一个或更多个序列来生成定义图像的图像数据,该图像指示在视网膜10的扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多层对光刺激的响应。
类似于上述第一示例实施例和第二示例实施例,图像数据生成器模块130可以使用相关值的一个或更多个序列来生成图像,该图像指示以下中的至少一个:在扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多个层根据时间对光刺激的响应;相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性,该相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性定义在扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多层根据时间对光刺激的响应;以及定义在扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多层根据时间对光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性在视网膜10的扫描区域R中的空间变化,该空间变化被覆盖在包括扫描区域R的至少一部分视网膜10的正面表示上。
[实施例4]
在第三示例实施例中,在一种配置中,相关性计算器模块120-3被配置为针对串接B扫描层序列的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列,计算在串接B扫描层序列和从OCT成像设备200接收的刺激指示符序列S之间的相应滚动窗口相关性,并且随后通过取深度(d)方向上的相关值的平均值来处理所得到的相关值的三维数组以便生成相关值的二维数组。然而,如在本示例实施例中,可替换地在串接B扫描层序列中的一个或更多个序列与刺激指示符序列S相关之前对该串接B扫描层序列中的一个或更多个序列执行求平均运算,从而简化和加速相关性计算。
图17是根据第四示例实施例的装置100-4的示意图,除了包括与前面的示例实施例的装置100-1、100-2和100-3中相同的接收器模块110和图像数据生成器模块130之外,该装置100-4还包括B扫描处理模块118和相关性计算器模块120-4,它们在下面被详细描述。B扫描处理模块118具有与第三示例实施例的B扫描处理模块117(这里将不再描述)相同的功能,以及下面描述的某些另外的功能。还应当注意,装置100-4的所示部件的一个或更多个部件可以以如上参考图2所述的可编程信号处理硬件的形式实现,或者可替代地以非可编程硬件(诸如专用集成电路(ASIC))的形式实现。
图18是示出方法的流程图,通过该方法,第四示例实施例的装置100-4处理功能性OCT数据以生成视网膜10对光刺激的响应的指示。
在图18的步骤S10中,接收器模块110从OCT成像设备200接收功能性OCT图像数据。图18中的步骤S10与图3中的步骤S10相同,且因此这里不再进一步详细描述。
在图18的步骤S12中,B扫描处理模块118将B扫描序列500中的每个B扫描400相同地分割成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成B扫描400的A扫描的相应区段。图18中的步骤S12与图15中的步骤S12相同,且因此这里不再进一步详细描述。如在第三示例实施例中,串接B扫描层序列中的每一个序列形成与视网膜10的相应层相对应的A扫描元素的三维数组。
在图18的步骤S17中,B扫描处理模块118通过针对至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列中的每一个B扫描层,用A扫描的区段中的A扫描元素的平均值的对应值替换形成B扫描层的A扫描的区段,将串接B扫描层序列中的至少一个序列中的每一个序列转换成相应的串接的缩减B扫描层序列。例如,在图16的说明性示例中,通过用单个值替换B扫描层(或区段)400-1a的第一列(包括A扫描元素a1和a2),B扫描处理模块118将由第一串接B扫描层序列450a形成的三维数组转换成二维数组,该单个值是a1和a2的平均值,其中第一串接B扫描层序列450a的B扫描区段400-1a的其余列以及其他B扫描区段400-1b、400-1c以相同的方式被处理。B扫描处理模块118可以类似地处理第二串接B扫描层序列450b和/或第三串接B扫描层序列450c,作为对第一串接B扫描层序列的450a的补充或替代。因此,B扫描处理模块118可以将图16的示例中所示的OCT测量值的一个或更多个三维数组(其中每一个的大小为a/3×b滞后×d个像素)中的每一个数组转换成值的相应二维数组(其大小为a/3×b滞后个像素)。
在图18的步骤S20-4中,相关性计算器模块120-4针对在图18的步骤S17中生成的串接的缩减B扫描层序列中的至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列,具体的通过针对每个刺激指示符来计算刺激指示符和串接的缩减B扫描层序列的相应窗口部分的乘积,来计算串接的缩减B扫描层序列中的缩减B扫描层与刺激指示符序列S中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的相应滚动窗口相关性,该相应窗口部分包括基于当根据刺激指示符刺激视网膜10时由OCT成像设备200生成的B扫描的缩减B扫描层、以及串接的缩减B扫描层序列中的预定数量b滞后个后续缩减B扫描层。
在图18的步骤S30中,对于串接的缩减B扫描层的至少一个序列中的每一个序列,相关性计算器模块120-4组合在步骤S20-4中计算的乘积,以生成值的相应二维数组(“响应区域”),该值的相应二维数组提供与串接的缩减B扫描层序列相对应的视网膜层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应的指示。
相关性计算器模块120-4可以以与在上述第三示例实施例中通过相关性计算器模块120-3处理相关值的二维数组相同方式进一步处理每个所得的相关值的二维数组。
因此,图像数据生成器模块130可以使用相关值的二维数组中的至少一个二维数组来生成定义图像的图像数据,该图像指示与二维数组中的至少一个二维数组中的每一个二维数组相对应的视网膜10的相应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。然而,可能优选的是,在图像数据生成之前(或者在下面描述的可替代的进一步处理操作之前)预处理相关值的二维数组中的至少一些二维数组,以便强调信号的时间相关可变性,即对光刺激的视网膜层响应随时间的变化。在A扫描方向上的响应可变性比在时间滞后方向上的响应可变性大的情况下,这种预处理可能是理想的。
相关性计算器模块120-4可以预处理相关值的二维数组中的一个或更多个二维数组,每个数组包括b滞后个一维数组的序列,每个数组指示视网膜10的对应层根据在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应,以生成相关值的归一化二维数组。例如,相关性计算器模块120-4可以使用第三示例实施例中描述的过程之一来生成相关值的归一化二维数组(指示视网膜10的对应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应)。图像数据生成器模块130可以使用相关值的每个归一化二维数组来生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜10的对应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。
为了允许视网膜的一层或更多层对光刺激的响应以对保健医师(诸如眼科医师)更有用的形式被示出,相关性计算器模块120-4可以通过以下方式将对应于一个或更多个视网膜层中的每一个视网膜层的相关值的二维数组(或相关值的归一化二维数组,可视情况而定)转换为相关值序列:用单个相应值替换二维数组中的相关值的一维数组中的每一个数组(一维数组中的每一个指示视网膜10的对应层根据视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应),该单个相应值是一维数组中的相关值的平均值,每个相关值序列指示在扫描区域中视网膜10的相应层根据时间对光刺激的响应。
图像数据生成器模块130可以使用相关值序列中的一个或更多个序列来生成定义图像的图像数据,该图像指示在视网膜10的扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多层对光刺激的响应。
类似于上述第三示例实施例,图像数据生成器模块130可以使用相关值的一个或更多个序列来生成图像,该图像指示以下中的至少一个:在扫描区域R中视网膜10的相应的一层或更多个层根据时间对光刺激的响应;定义在扫描区域R中视网膜10的相应的一层或更多个层根据时间对光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性;以及定义视网膜10的在扫描区域R中的相应的一层或更多个层根据时间对光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性在视网膜10的扫描区域R中的空间变化,该空间变化被覆盖在包括扫描区域R的至少一部分视网膜10的正面表示上。
[实施例5]
图19是根据第五示例实施例的装置100-5的示意图,其被配置为处理功能性OCT图像数据,以生成受试者的眼睛20的视网膜10对闪烁光刺激的响应程度的指示。由装置100-5处理的功能性OCT数据被OCT成像设备200获取,这已经在上面描述过了。
如在本示例实施例中,光刺激可以包括全场光刺激(或闪光),其提供填充受试者的整个视场的基本上均匀的照射(在本示例中以大约380和740nm之间的可见光谱中的波长,但是可以可替代地或附加地使用其他波长)。例如,光刺激生成器220可以包括发光二极管(LED)或用于生成光刺激物的其他光发射器。如在本示例实施例中,光刺激生成器220发出的闪光可以随着时间产生对视网膜的随机(或伪随机)刺激。换句话说,光刺激生成器220可以发出在时间上随机或伪随机分布的闪光,使得受试者不能(下意识地)学会预测即将到来的闪光,从而允许受试者的视网膜10对的光刺激的更精确的功能响应被测量。
然而,应该注意的是,光刺激不需要是全场刺激,而是可以替代性地仅刺激视网膜的一部分,该部分可以由OCT成像设备200的眼科扫描仪根据结构扫描图案(例如,环、内转迹线、或利萨如图形)来照射。
如图19所示,本示例实施例的装置100-5包括接收器模块110、相关性计算器模块120-5、响应生成器模块125-5、以及可选的图像数据生成器模块130,它们(例如,经由总线140)通信地耦合以便能够彼此交换数据以及与OCT成像设备200交换数据。接收器模块110和图像数据生成器模块130与第一示例实施例中的接收器模块110和图像数据生成器模块130相同。
如同前面的示例实施例一样,上面参考图2描述的可编程信号处理硬件300可以被配置为使用本文描述的技术来处理功能性OCT数据,并且特别地,用作第五示例实施例的接收器模块110、相关性计算器模块120-5、响应生成器模块125-5和(可选的)图像数据生成器模块130。然而,应当注意的是,接收器模块110、相关性计算器模块120-5、响应生成器模块125-5和/或图像数据生成器模块130可以替代性地在不可编程硬件(如专用集成电路(ASIC))中实现。
在本示例实施例中,在图2中所示的硬件部件的组合370(包括处理器320、工作存储器330和指令储存装置340)被配置成执行将在下面被详细描述的接收器模块110、相关性计算器模块120-5、响应生成器模块125-5和图像数据生成器模块130的功能。
图20是示出了由处理器320执行的方法的流程图,通过该方法,处理器320处理功能性OCT数据以生成视网膜10对光刺激的响应的指示,该功能性OCT数据是由OCT成像设备200在视网膜10被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜10而获取的。
在图20的步骤S10中,接收器模块110从OCT成像设备200接收以下数据作为功能性OCT图像数据:(i)OCT图像数据,其由OCT成像设备200在一时间段T内重复地扫描视网膜10的扫描区域R而生成;和(ii)刺激数据,其定义了刺激指示符序列,每个刺激指示符指示在跨越该时间段T的时间间隔序列中的相应时间间隔T/s中由光刺激对视网膜10的刺激。
如在本示例实施例中,接收到的OCT图像数据可以包括由OCT成像设备200在时间段T内重复扫描视网膜10的扫描区域R而生成的b个B扫描的序列。返回参考图4,这个图示出了由接收器模块110在图20的步骤S10中获取的功能性OCT图像数据。如图4所示,B扫描序列中的每个B扫描400可以表示为由a个A扫描(竖直线)构成的2D图像。每个A扫描包括d个像素的一维数组,其中每个像素的像素值表示对应的OCT测量结果,并且一维数组中每个像素的位置指示OCT成像设备200的轴向方向上的OCT测量位置,在该位置处对应的像素值被测量。因此,OCT图像数据可以被表示为三维像素数组500,其大小为a×b×d像素。
应当注意,B扫描400中的每个A扫描可以是由OCT成像设备200获取的多个相邻的A扫描的平均值。换句话说,OCT成像设备200可以获取横向间隔(例如,沿着视网膜的表面)小于OCT成像设备200的光学分辨率的A扫描以及相邻A扫描的平均集合,以生成平均的A扫描的集合,其构成显示改善的信噪比的B扫描。
OCT成像设备200通过以下方式来生成OCT图像数据:根据预定的扫描图案在视网膜10的扫描区域R上扫描激光束,获取当扫描位置在扫描区域R上移动时构成每个B扫描400的A扫描。在视网膜10上的扫描图案的形状不受限制,并且通常由OCT成像设备200中的能够操纵由OCT测量模块210生成的激光束的机构来确定。在本示例实施例中,其旋转定位值被记录的检流计(galvanometer)(“galvo”)马达用于在获取OCT数据期间引导激光束。这些定位可以以各种方式与视网膜10上的位置相关联,这是本领域技术人员所熟悉的。扫描图案可以例如在视网膜10的表面上描绘出线、曲线、或圆,尽管在本示例实施例中采用双纽线扫描图案。在扫描图案的每个完整周期期间获取的A扫描形成一个B扫描。在本示例实施例中,所有的b个B扫描都在时间段T中被记录,使得每B扫描的时间为T/b,并且扫描图案频率为b/T。
在时间段T期间,当OCT成像设备200正在生成OCT图像数据时,向受试者显示刺激,该刺激可以是如本示例实施例中的全场刺激(在整个视场内基本上具有相同的亮度值),或者是空间图案,其中视场被分成例如正方形、六边形或更复杂的形状。在全场刺激的情况下,在任何时间点处,亮度可以表示为例如“1”(全亮度)或“-1”(黑暗,没有施加刺激)。时间段T被分成一系列s个时间间隔(对应于本文所指的“刺激定位”),每个时间间隔的大小为T/s,并且对于每个时间间隔,存在相关联的刺激指示符(s1,s2,s3…),该相关联的刺激指示符(s1,s2,s3…)指示在相应的时间间隔T/s中由光刺激对视网膜10的刺激。因此,刺激指示符序列中的每个刺激指示符可以取值1或-1(但是刺激的存在或不存在可以更一般地由n和-n表示,其中n是整数)。在OCT图像数据生成期间指示视网膜10的刺激的刺激指示符值的串接在本文中被称为刺激指示符序列S。对于S的一个选择是m序列,其是一个伪随机数组。在替代实施例中,其中存在用于刺激的空间图案,每个单独的场可以显示完全不同的m序列,或者(循环地)延迟特定时间的一个m序列的版本,或者一个m序列的反转(即,当一个场显示为1时,另一个场显示为-1,反之亦然)。如上所述,接收器模块110被配置成接收定义刺激指示符s1、s2、s3等的序列S的刺激数据。接收器模块110可以例如接收定义刺激指示符本身的序列S的信息,或者可替代地,接收允许装置100-5构建刺激指示符序列S的信息。
应当注意,尽管刺激指示符序列S中的每个刺激指示符指示视网膜10在对应的持续时间间隔T/s内被光刺激刺激或不被刺激,但是刺激指示符不限于此,并且在其他示例实施例中,所述每个刺激指示符可以指示在跨越时间段T的时间间隔序列S中的相应时间间隔内发生的光刺激对视网膜10的刺激的变化。例如,在相关性计算的以下描述中,如果在相关联的时间间隔T/s中刺激从+1变为-1,则B扫描序列的每个窗口部分可以乘以-1,如果在相关联的时间间隔T/s内刺激从-1变为+1,则B扫描序列的每个窗口部分乘以+1,并且如果在时间间隔内刺激没有变化,则B扫描序列的每个窗口部分乘以0。
在接收器模块110已经接收到功能性OCT数据中的至少一些之后,相关性计算器120-5开始计算在基于OCT图像数据的B扫描序列和刺激指示符序列S中的至少一些刺激指示符之间的滚动窗口相关性。
更具体地,相关性计算器模块120-5通过以下方式来计算滚动窗口相关性:在图20的步骤S20-5中针对刺激指示符s1、s2、s3等中的每一个来计算在包括刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符和基于根据窗口中的刺激指示符刺激视网膜10时生成的OCT图像数据的一部分的B扫描序列500中的B扫描之间的相应的相关性。作为示例,本示例实施例的相关性计算器模块120-5针对刺激指示符中的每一个计算序列S的窗口部分中的刺激指示符和B扫描序列500的相对应的B扫描之间的相关性,所述序列S的窗口部分中的刺激指示符包括位于窗口部分中的预定序列定位处的刺激指示符(例如,窗口部分中的第一刺激指示符)和预定数量的相邻(例如后续)刺激指示符,所述B扫描序列500的相对应的B扫描基于在根据窗口中的刺激指示符刺激视网膜10时生成的OCT图像数据的一部分。
如上所述,间隔T/b和T/s不一定相等,并且每刺激定位/指示符有b/s个B扫描,或者每B扫描有s/b个刺激物。举例来说,在本示例实施例中,b/s=2,使得根据每个刺激指示符值,在视网膜10被刺激或未被刺激(视情况而定)时,由OCT成像设备200生成两个B扫描。
图21是在图20的步骤S10中由接收器模块110获取的功能性OCT图像数据以及在本文第五示例实施例中处理功能性OCT图像数据的结果的示意图。
如图21所示,相关性计算器模块120-5计算刺激指示符的第一窗口部分中的第一刺激指示符s1的值(其在图21的示例中是-1)(第一窗口部分还包括刺激指示符s2、s3和s4)与像素的三维数组500的第一部分(或块)(该部分的大小为a×2×d个像素)的前两次B扫描中的数据元素中每一个数据元素的乘积,该前两次B扫描是在根据适用于从时间t=0到t=T/s的时间间隔的刺激指示符(s1)的值“-1”而未刺激视网膜10时由OCT成像设备200生成的。相关性计算器模块120-5还计算刺激指示符的第一窗口部分中的第二刺激指示符s2的值(在图21的示例中为+1)与像素的三维数组500的第一部分的第二对B扫描中的数据元素中每一个数据元素的乘积,该第二对B扫描是在根据适用于从时间t=T/s到t=2T/s的时间间隔的刺激指示符(s2)值“+1”而刺激视网膜10时由OCT成像设备200生成的。相关性计算器模块120-5类似地计算刺激指示符的第一窗口部分中的第三刺激指示符s3的值(在图21的示例中也为+1)与像素的三维数组500的第一部分的第三对B扫描中的数据元素中每一个数据元素的乘积,该第三对B扫描是在根据适用于从时间t=2T/s到t=3T/s的时间间隔的刺激指示符(s3)值“+1”而刺激视网膜10时由OCT成像设备200生成的。同样,相关性计算器模块120-5计算刺激指示符的第一窗口部分中的第四刺激指示符s4的值(在图21的示例中为-1)与像素的三维数组500的第一部分的第四对B扫描中的数据元素中每一个数据元素的乘积,该第四对B扫描是在根据适用于从时间t=3T/s到t=4T/s的时间间隔的刺激指示符(s4)值“+1”而未刺激视网膜10时由OCT成像设备200生成的。窗口中刺激指示符的数量当然不限于四个,并且优选地被选择为使得由OCT成像设备200生成的相对应的数量b滞后个B扫描对应于不超过大约1秒的周期,因为使用更大值的b滞后可能对计算的视网膜响应几乎没有改善或没有改善,同时使得计算对计算资源要求更高。将窗口中的每个刺激指示符与B扫描序列中的相应B扫描相乘的结果由图21所示的部分响应块600’-1表示。
对于刺激指示符序列S中的剩余刺激指示符,重复该乘法过程,在该过程的每个步骤中,相关性计算器模块120-5将滚动窗口在时间上向前移动一个时间间隔T/s,使得它滑过刺激指示符序列S中的第二刺激指示符s1,并且如其先前被定位的那样覆盖紧邻滚动窗口右手边界的刺激指示符,并且再次计算刺激指示符和B扫描序列500中的对应B扫描的乘积以生成加权B扫描的另一个部分响应块(600’-2等)。重复这种在时间上向前滑动滚动窗口并计算乘积以获得对于每个滚动窗口定位的加权B扫描块的过程,直到滚动窗口到达刺激指示符序列S的末端,从而生成多个部分响应块,每个响应块的大小为a×b滞后×d个像素,如图21所示。
在图20的步骤S30-5中,响应生成器模块125-5通过组合计算的相关性来生成视网膜10对光刺激的响应的指示。在本示例实施例中,响应生成器模块125-5通过执行在步骤S20-5中生成多个部分响应数据块600’-1、600’-2…等的矩阵加法来组合所计算的乘积,每个响应数据块的大小为a×b滞后×d个像素,以生成响应块(本文也称为“响应体积”)700’,该响应块是组合相关值的三维数组,该三维数组大小也是a×b滞后×d个数组元素。响应块700’中的组合相关值可以各自除以s,以获得归一化响应。
组合相关值的三维数组700’可以进一步被响应生成器模块125-5处理,并且这些进一步处理操作的结果可以被图像数据生成器模块130使用,以生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜10对光刺激的响应,以显示给装置100-5的用户,使得可以对视网膜对刺激的响应程度进行评估。现在将参考图22中的流程图来描述这些可选的进一步处理操作。
为了易于可视化,通过取深度(d)方向上的平均值,可以将响应体积700’转换为二维响应图像,即每滞后时间点每A扫描一个值。因此,在图22的(可选)步骤S40-5中,响应生成器模块125-5通过利用单个值来替换三维数组700’中的组合相关值的每个一维数组,将组合相关值的大小为a×b滞后×d个像素的三维数组700’转换成大小为组合相关值的a×b滞后个像素的二维数组800’(如图23a所示),所述单个值是一维数组中组合相关值的平均值,所述一维数组使用相同地位于B扫描序列500的相应B扫描中的A扫描来计算的。组合相关值的二维数组800’指示视网膜10根据时间和沿着视网膜10的扫描区域R的位置(即,根据沿着定义扫描模式的线的定位)对光刺激的响应。
图像数据生成器模块130可以使用组合相关值的二维数组800’来生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜10根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应,其中a和b滞后的值确定响应的空间和时间变化的程度。然而,可能优选的是,在图像数据生成之前(或者在下面描述的替代的进一步处理操作之前)预处理在步骤S40-5中生成的组合相关值的二维数组800’,以便强调信号的时间相关可变性,即对光刺激的视网膜响应随时间的变化。在A扫描方向上的响应可变性比在时间滞后方向上的响应可变性大的情况下,这种预处理可能是理想的。
响应生成器模块125-5可以通过生成组合相关值的归一化二维数组来预处理组合相关值的二维数组800’,该二维数组800’包括b滞后个一维数组的序列,每个一维数组指示视网膜10根据在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。如图23b所示,响应生成器模块125-5可以通过从一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去一维数组序列中的第一一维数组A1来生成相关值的归一化二维数组900’-1。可选地,响应生成器模块125-5可以通过以下方式来生成相关值的归一化二维数组900’-2:计算平均的组合相关值的数组/>使得平均的组合相关值数组中的每个平均的组合相关值是对应地位于一维数组序列中的组合相关值的平均值(均值);并且从一维数组序列中的一维数组/>中的每一个减去所计算的平均的组合相关值的数组/>(换句话说,从一维数组中每一个执行对所计算的平均相关值的数组的向量减法),如图23c所示。在这两种计算组合相关值的归一化二维数组的可选方式中,所得到的的组合相关值的归一化二维数组900’-1或900’-2指示视网膜10根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。
为了允许视网膜10对光刺激的响应以对诸如眼科医生的保健医师可能更有用的形式示出,响应生成器模块125-5可以如图22的步骤S50-5所示通过如下方式将组合相关值的二维数组(或者组合相关值的归一化二维数组,视情况而定)转换为组合相关值序列:将二维数组800’、900’-1或900’-2中的组合相关值的一维数组中的每一个(指示视网膜10对光刺激的响应是视网膜10的扫描区域R中的位置的函数的一维数组中的每一个一维数组)替换为单个相应值,所述单个相应值是一维数组中的组合相关值的平均值,该组合相关值序列指示视网膜10的扫描区域R根据时间对光刺激的响应。
在图22的步骤S60中,图像数据生成器模块130使用在步骤S50-5中生成的组合相关值序列来生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜10对光刺激的响应。
图像数据可以例如定义图像,该图像指示视网膜10的扫描区域R根据时间对光刺激的计算响应;换句话说,OCT强度的变化与自施加对应刺激以来经过的时间的相关性强度。上面已经参考图7描述了这种图像的示例,这里就不再重复对其的描述。
附加地或可替代地,图像数据可以定义指示曲线的一个或更多个属性的图像,该曲线定义视网膜10的扫描区域R根据时间对光刺激的响应,例如图7所示的(实)响应曲线。例如,响应曲线的指示属性(根据曲线的形状)可以是从预定的第一值到至少预定的第二(更高或更低)值的变化的存在、响应曲线中一个或更多个最大值或最小值的存在、或者(例如,由所计算的相关性强度保持在预定义的上限和下限内所确定的)响应曲线指示的所计算的相关性强度没有显著变化。后一种属性(即响应曲线(除了可能存在的任何噪声)没有变化)可能被预期在患病眼睛的数据中被观察到,该患病眼睛显示出对光刺激很小的响应或几乎没有响应。响应曲线的指示属性可替换地可以是量化响应曲线的前述特征中的一个或更多个的数据(本文称为“标记”)。例如,在响应曲线中存在极值(最大值或最小值)的情况下,由图像数据定义的图像可以提供自施加刺激以来到达极值的时间的指示和/或极值相对于预定参考(例如,零相关性强度)的幅度的指示。例如,在响应曲线中存在第二极值(其可以是与第一极值相同或不同种类的极值)的情况下,由图像数据定义的图像可以附加地或可替代地提供自施加刺激以来到第二极值的时间的指示和/或第二极值相对于预定义参考的幅度的指示,和/或第一极值和第二极值之间的幅度差的指示。例如,指示(标记)可以以一个或更多个数值的形式被提供,或者作为将每个值分类到多个预定义数值范围的分类被提供。在由图像数据定义的图像中,每个指示可以用注释或颜色来增强,以指示其是在正常(健康)范围内,还是在指示疾病状态的异常值范围内。
以上讨论的图像数据表示已经在全部的每个B扫描内且因此在全部的扫描区域R内被聚合的数据。作为另一种选择,例如,可以针对视网膜的扫描区域R的多个不同区段中的每个区段(其中每个区段包括A扫描的不同对应集合)计算相应的相关性,并且这些相关性可以被映射到视网膜的正面表示,或者作为图表或者作为视网膜图像,诸如眼底图像、扫描激光检眼镜(SLO)图像或者正面OCT图像。换句话说,可以针对B扫描序列500的两个或更多个区段中的每个区段单独计算上述滚动窗口相关性,该两个或更多个区段是通过以相同方式将B扫描序列500中的每个B扫描分成相邻的A扫描的两个或更多个集合、并且将所得到的A扫描的对应集合串接起来以获得B扫描序列500的相应区段而获得的,如图8所示(作为说明性示例,其中B扫描在A扫描方向上被分成三个大小相等的区段,但是通常可以有更多或更少的区段,它们不需要具有相同数量的A扫描)。
因此,图像数据可以附加地或可选地定义图像,该图像指示(例如)上述响应曲线的一个或更多个属性在视网膜10的扫描区域R中的空间变化,该空间变化被覆盖在包括扫描区域R的至少一部分视网膜的正面表示上。例如,针对扫描区域R的不同区段所计算的相关性可以根据任何适当的着色方案被着色,以例如指示以下中的至少一个:(i)每个区段中的标记之一的值;(ii)基于参考数据库,每个区段中的标记属于预定义的区间的集合中的哪一个,例如,绿色针对提供了对应于其值在健康眼睛群体的95%置信区间内的标记“第一峰值和第二峰值之间的差值的幅度”的信号的视网膜扫描区域的部分;(iii)响应曲线上符合健康眼睛或患有特定疾病的眼睛的参考集合的置信区间的相关值的百分比;或者(iv)来自响应曲线的聚合值,诸如随时间的最大值、最小值、均值或中值,其中较暗的色调或较红的颜色高于较亮的色调或较蓝/绿色的颜色。
如上所述,图9示出了使用第一示例实施例的相关性计算技术针对视网膜10的扫描区域R的四个不同区段(R1、R2、R3和R4)中的每一个(使用B扫描序列500的四个相应区段)计算的相应相关强度,所述四个不同区段覆盖在视网膜10的表示1000上。可以使用本示例实施例的相关性计算技术来生成类似的图。例如,在进行扫描的地方,可以使用不同的颜色和色调来指示上面列出的选项(i)至(iv)之一。在图9的示例中,视网膜上的扫描图案类似于8字形的形状,但是也可以替代性地使用其他扫描图案。
如同第一实施例一样,指示响应曲线的一个或更多个属性(在扫描区域R中)的空间变化在正面表示上的覆盖的图像可以通过示出在图像中所示的扫描区域R中的每个扫描位置处相关性强度如何随时间变化而变成动画。颜色和色调可以通过以下方式而被用于表示相关性强度的幅度和符号:将绝对强度或归一化强度值转换成不同的色调(例如,较暗的色调用以示出较强的信号)和不同的颜色(例如,蓝色表示正相关,而红色表示负相关)。
图像数据可以定义指示从两个独立的功能性OCT数据集(例如从眼睛获取的第一功能性OCT数据集,以及随后从同一只眼睛获取的第二功能性OCT数据集)导出的视网膜响应的图像,该图像允许视网膜的对应响应进行相互比较。图像数据生成器130可以生成允许显示两种主要形式的结果的图像数据,如下:(i)基于第一功能性OCT数据集和第二功能性OCT数据集的视网膜响应,其可以在相同(或相同种类)的图形或表格中被呈现,以便使保健医师能够“并排”地看到绝对值,这适用于随时间的相关性强度变化(例如,其可以在图形上绘制)和导出的标记(例如,其可以在表格的列或行中被呈现);以及(ii)基于第一功能性OCT数据集和第二功能性OCT数据集的视网膜响应之间的差或比率。例如,颜色和色调可用于显示所述差的幅度和符号(例如,红色表示负,以及蓝色表示正)。由这种图像数据定义的功能性OCT报告的示例在图10中被示出。
将从前述内容认识到,第五示例实施例提供了一种处理功能性OCT图像数据以生成定义提供视网膜对光刺激的响应的指示的图像的图像数据的计算机实现的方法的另一示例,当视网膜被光刺激重复刺激时由扫描受试者的视网膜的OCT成像设备获取该功能性OCT图像数据。该方法包括接收以下数据作为功能性OCT图像数据:OCT图像数据,其由在时间段T内重复扫描视网膜的扫描区域的OCT成像设备200生成;和刺激数据,其定义刺激指示符(s1,s2,s3)序列S,每个刺激指示符指示在跨越时间段T的时间间隔序列中的相应时间间隔中由光刺激对视网膜的刺激。该方法还利用了计算基于OCT图像数据的B扫描序列500和刺激指示符序列S中的刺激指示符之间的相关性的替代方式,并且使用所计算的相关性来生成指示以下中的至少一项的图像:视网膜的扫描区域根据时间对光刺激的相应;定义视网膜的扫描区域根据时间对光刺激的相应的曲线的一个或更多个属性;以及定义视网膜的扫描区域根据时间对光刺激的相应的曲线的一个或更多个属性在视网膜的扫描区域中的空间变化,该空间变化覆盖在包括扫描区域的至少一部分视网膜的正面表示上。
[实施例6]
在第五示例实施例中,相关性计算器模块120-5被配置为计算从OCT成像设备200接收的B扫描序列500和刺激指示符序列S之间的滚动窗口相关性,并且响应生成器模块125-5被配置成随后处理所得到的组合相关值的三维数组700’(在图22的步骤S50-5中),以便通过取深度(d)方向上的组合相关值的平均值来生成组合相关值的二维数组800’。然而,如在本示例实施例中,可替代地,可以在B扫描与刺激指示符序列S相关之前对B扫描执行求平均运算,从而简化和加速相关性计算。
图24是根据第六示例实施例的装置100-6的示意图,除了与装置100-5中相同的接收器模块110和图像数据生成器模块130以及与第二示例实施例相同的B扫描处理模块115之外,该装置100-6还包括响应生成器模块125-6和相关性计算器模块120-6。因此,本示例实施例的装置100-6与第五示例实施例的装置100-5的不同之处仅在于包括B扫描处理模块115、响应生成器模块125-6、和相关性计算器模块120-6,它们的功能将在下文中详细解释。因此,第六示例实施例的以下描述将集中于这些差异,其中第五示例实施例的所有其他细节适用于第六示例实施例,为了简明起见,这里不再重复。应当注意,如上所述,可以对第五示例实施例进行的变化和修改也适用于第六示例实施例。还应当注意,装置100-6的所示部件中的一个或更多个部件可以以如上参考图2所述的可编程信号处理硬件的形式实现,或者可选地以非可编程硬件(诸如专用集成电路(ASIC))的形式实现。
图25是示出一种方法的流程图,通过该方法,第六示例实施例的装置100-6处理功能性OCT数据以生成视网膜10对光刺激的响应的指示。
在图25的步骤S10中(与图20中的步骤S10相同),接收器模块110从OCT成像设备200接收以下数据作为功能性OCT图像数据:(i)OCT图像数据(具体地,B扫描序列500的形式),其由OCT成像设备200在一时间段T内重复地扫描视网膜10的扫描区域R而生成;和(ii)刺激数据,其定义刺激指示符序列S,每个刺激指示符指示在跨越该时间段T的时间间隔序列中的相应时间间隔T/s中由光刺激对视网膜的刺激。
在图25的步骤S15中,B扫描处理模块115通过用A扫描的A扫描元素的相应平均值替换形成每个B扫描400的A扫描序列中的每个A扫描,将在步骤S10中由接收器模块110接收的B扫描序列500转换为缩减B扫描序列550,如图13所示。
在图25的步骤S20-6中,相关性计算器模块120-6通过以下操作计算在缩减B扫描序列550中的缩减B扫描和刺激指示符序列S中的刺激指示符s1,s2,s3…之间的滚动窗口相关性:针对每个刺激指示符,计算包括该刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符与基于在根据该窗口中的刺激指示符刺激视网膜10时生成的OCT图像数据的缩减B扫描序列550中的缩减B扫描之间的相关性。作为示例,本示例实施例的相关性计算器模块120-6针对每个刺激指示符计算序列S的窗口部分中的刺激指示符和基于在根据该窗口中的刺激指示符刺激视网膜10时生成的OCT图像数据的一部分的缩减B扫描序列中的对应的缩减B扫描之间的相关性,该窗口部分包括位于该窗口部分中的预定序列定位处的刺激指示符(例如,在窗口部分中的第一序列指示符)和预定数量的相邻(例如,后续)刺激指示符。
在图25的步骤S30-6中,响应生成器模块125-6组合所计算的相关性,以生成组合相关值的二维数组(如图23a中的800所示),作为视网膜10对光刺激的响应的指示,其指示视网膜10根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。
组合相关值的二维数组800’可以由图像数据生成器模块130处理以与第五示例实施例中相同的方式生成图像数据,和/或响应生成器模块125-6可以以与第五示例实施例的响应生成器模块125-5相同的方式预处理组合相关值的二维数组800’和/或将组合相关值的二维数组(或组合相关值的归一化二维数组,可视情况而定)转换为组合相关值序列。图像数据生成器模块130可以进一步处理组合相关值序列,以与第五示例实施例的步骤S60中相同的方式生成图像数据。
[实施例7]
由第五示例实施例的装置100-5执行的对功能性OCT数据的处理允许基于针对被扫描所覆盖的整个视网膜深度而计算的相关性来获得视网膜10的扫描区域R的功能性响应的指示。然而,这对于确定疾病诊断以能够生成对应于不同细胞类型(例如,光感受器细胞、视网膜色素上皮、视网膜神经纤维层等)的一个或更多个视网膜层的个体功能性响应的指示可能是有价值的。这种增强的功能由第七示例实施例的装置100-7提供,现在将参考图26和图27描述该装置。
图26是根据第七示例实施例的用于处理功能性OCT图像数据以生成视网膜10的一层或更多层对光刺激的个体响应的指示的装置100-7的示意图。装置100-7包括与第一示例实施例、第二示例实施例、第五示例实施例和第六示例实施例相同的接收器模块110、与第三示例实施例相同的B扫描处理模块117、相关性计算器模块120-7、响应生成器模块125-7、以及与第一示例实施例、第二示例实施例、第五示例实施例和第六示例实施例相同的图像生成器模块130。还应当注意,装置100-7的所示部件的一个或更多个部件可以以如上参考图2所述的可编程信号处理硬件的形式实现,或者可替代地以非可编程硬件(诸如专用集成电路(ASIC))的形式实现。现在将参照图27对装置100-7执行的处理操作进行描述。
图27是示出一种方法的流程图,通过该方法,第七示例实施例的装置100-7处理功能性OCT数据以生成视网膜10的一层或更多层对光刺激的响应的指示。
在图27的步骤S10中,接收器模块110从OCT成像设备200接收功能性OCT图像数据。图27中的步骤S10与图3、图12、图15、图18、图20和图25中的步骤S10相同,且因此这里不再进一步详细描述。
在图27的步骤S12中,B扫描处理模块117将B扫描序列500中的每个B扫描400相同地分割成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成B扫描400的A扫描的相应区段。图27中的步骤S12与图15中的步骤S12相同,并且因此这里不再重复其描述。B扫描处理模块117进一步串接来自分割的B扫描的对应B扫描层,以生成串接B扫描层序列。因此,串接B扫描层序列中的每一个序列形成与视网膜10的相应层相对应的A扫描元素的三维数组。
在图27的步骤S20-7中,相关性计算器模块120-7针对在图27的步骤S12中生成的串接B扫描层序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列,通过以下操作计算串接B扫描层序列和刺激指示符序列S之间的相应滚动窗口相关性:对于刺激指示符序列中的每个刺激指示符(s1,s2,s3),计算在包括该刺激指示符和预定数量的相邻的刺激指示符的窗口中的刺激指示符和B扫描层中的基于在根据窗口中的刺激指示符刺激视网膜10时由OCT成像设备100生成的B扫描的B扫描层之间的相关性。在本示例实施例中,相关性计算器模块120-7因此针对每个刺激指示符计算在序列S的窗口部分中的刺激指示符和B扫描层序列中的基于在根据该窗口中的刺激指示符刺激视网膜10时生成的OCT图像数据的一部分的对应B扫描层之间的相关性,该序列S的窗口部分包括位于该窗口部分中的预定序列定位处的刺激指示符(例如,在窗口部分中的第一序列指示符)和预定数量的相邻的(例如,后续的)刺激指示符。
在图27的步骤S30-7中,对于至少一个串接B扫描层序列中的每个序列,响应生成器模块125-7组合在步骤S20-7中所计算的相关性,以生成值的相应的三维数组(“响应体积”),该相应的三维数组提供视网膜10的相应层对光刺激的响应的指示。
每个所得到的组合相关值的三维数组可以进一步被响应生成器模块125-7处理,并且这些进一步处理操作的结果可以被图像数据生成器模块130使用,以使用参考图5在以上的第一实施例的描述中解释的进一步处理操作,来生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜10的对应层对光刺激的响应,以显示给装置100-7的用户。
更具体地,为了易于可视化,通过取深度(d)方向上的平均值,可以将对应于每个视网膜层的响应体积缩减到二维响应图像,即每滞后时间点每A扫描一个值。因此,响应生成器模块125-7可以通过以下方式将组合相关值的每个三维数组(在本示例实施例中其大小为a/3×b滞后×d个像素)转换成组合相关值的相应二维数组(其大小为a/3×b滞后个像素):用单个值替换三维数组中的组合相关值的每个一维数组,该单个值是一维数组中的组合相关值的平均值,其中一维数组是使用相同地位于在B扫描序列的相应B扫描中的A扫描的区段来计算的。因此,一维数组的每个数组元素是基于A扫描的对应元素来计算的。组合相关值的二维数组指示视网膜10的对应层根据时间和沿视网膜10的扫描区域R的位置(即,沿着定义扫描图案的线的定位)对光刺激的响应。
图像数据生成器模块130可以使用组合相关值的二维数组中的至少一个二维数组来生成图像数据,该图像数据定义图像,该图像指示视网膜10的与二维数组中的至少一个二维数组中的每一个二维数组相对应的相应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。然而,可能优选的是,在图像数据生成之前(或者在下面描述的替代性的进一步处理操作之前)预处理在组合相关值的二维数组中的至少一些二维数组,以便强调信号的时间相关可变性,即对光刺激的视网膜层响应随时间的变化。在A扫描方向上的响应可变性比在时间滞后方向上的响应可变性大的情况下,这种预处理可能是理想的。
响应生成器计算器模块125-7可以预处理组合相关值的二维数组中的一个或更多个二维数组以生成组合相关值的归一化二维数组,每个二维数组包括b滞后个一维数组的序列,每个一维数组指示视网膜10的对应层根据在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。响应生成器模块125-7可以通过从一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去一维数组序列中的第一一维数组来生成组合相关值的归一化二维数组。可替代地,响应生成器模块125-7可以通过以下方式来生成组合相关值的归一化二维数组:计算平均的组合相关值的数组,使得平均的组合相关值的数组中的每个平均的组合相关值是对应地位于一维数组序列中的组合相关值的平均值(均值);以及从一维数组序列中的每个一维数组减去所计算的平均的组合相关值的数组(换句话说,从一维数组中每一个执行对所计算的平均的组合相关值的数组的向量减法)。在这两种计算组合相关值的归一化二维数组的可选方式中,所得到的组合相关值的归一化二维数组指示视网膜的对应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中位置对光刺激的响应。图像数据生成器模块130可以使用组合相关值的每个归一化二维数组来生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜10的对应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。
为了允许视网膜的一层或更多层对光刺激的响应以对保健医师(诸如眼科医师)更有用的形式示出,响应生成器模块125-7可以通过以下方式将对应于一个或更多个视网膜层中的每一个视网膜层的组合相关值的二维数组(或组合相关值的归一化二维数组,可视情况而定)转换为相关值序列:将二维数组中的组合相关值的一维数组中的每一个一维数组(一维数组中的每一个一维数组指示视网膜10的对应层根据在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应)替换为单个相应值,该单个相应值是一维数组中的组合相关值的平均值,组合相关值每个序列指示在扫描区域中的视网膜的相应层根据时间对光刺激的响应。
图像数据生成器模块130可以使用组合相关值序列中的一个或更多个序列来生成定义图像的图像数据,该图像指示在视网膜10的扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多层对光刺激的响应。
类似于上述第五示例实施例和第六示例实施例,图像数据生成器模块130可以使用组合相关值的一个或更多个序列来生成图像,该图像指示以下中的至少一个:在扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多层根据时间对光刺激的响应;定义在扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多层根据时间对光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性;以及定义在扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多层根据时间对光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性在视网膜10的扫描区域R中的空间变化,该空间变化被覆盖在包括扫描区域R的至少一部分视网膜10的正面表示上。
[实施例8]
在第七示例实施例中,在一种配置中,相关性计算器模块120-7被配置为针对串接B扫描层序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列,计算在串接B扫描层序列和从OCT成像设备200接收的刺激指示符序列S之间的相应滚动窗口相关性,并且响应生成器模块125-7被配置成随后通过取深度(d)方向上的组合相关值的平均值来处理所得到的组合相关值的三维数组以便生成组合相关值的二维数组。然而,如在本示例实施例中,可选地,可以在串接B扫描层序列中的一个或更多个序列与刺激指示符序列S相关之前对该串接的B扫描序列中的一个或更多个序列执行求平均运算,从而简化和加速相关性计算。
图28是根据第八示例实施例的装置100-8的示意图,除了包括与以上示例实施例的装置中相同的接收器模块110和图像数据生成器模块130以及与第四示例实施例相同的B扫描处理模块118之外,该装置100-8还包括相关性计算器模块120-8和响应生成器模块125-8。应当注意,装置100-8的所示部件中的一个或更多个部件可以以如上参考图2所述的可编程信号处理硬件的形式实现,或者可选地以非可编程硬件(诸如专用集成电路(ASIC))的形式实现。
图29是示出一种方法的流程图,通过该方法,第八示例实施例的装置100-8处理功能性OCT数据以生成视网膜10对光刺激的响应的指示。
在图29的步骤S10中,接收器模块110从OCT成像设备200接收功能性OCT图像数据。例如图29中的步骤S10与图3中的步骤S10相同,因此这里不再进一步详细描述。
在图29的步骤S12中,B扫描处理模块118将B扫描序列500中的每个B扫描400相同地分割成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成B扫描400的A扫描的相应区段。例如,图29中的步骤S12与图15中的步骤S12相同,且因此这里不再进一步详细描述。串接B扫描层序列中的每一个序列形成对应于视网膜10的相应层的A扫描元素的三维数组。
在图29的步骤S17中,B扫描处理模块118通过针对至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列中的每一个B扫描层,用A扫描的区段中的A扫描元素的平均值的对应值替换形成B扫描层的A扫描的区段,将串接B扫描层序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列转换成相应的串接的缩减B扫描层序列。例如,在图16的说明性示例中,B扫描处理模块118通过以下方式来将由第一串接B扫描层序列450a形成的三维数组转换成二维数组:将包括包括A扫描元素a1和a2的B扫描层(或区段)400-1a的第一列替换为单个值,该单个值是a1和a2的平均值,其中第一串接B扫描层序列450a的B扫描区段400-1a的其余列以及其他B扫描区段400-1b、400-1c以相同的方式被处理。B扫描处理模块118可以类似地处理第二串接B扫描层序列450b和/或第三串接B扫描层序列450c,作为对第一串接B扫描层序列450a的补充或替代。因此,B扫描处理模块118可以将图16的示例中所示的OCT测量值的一个或更多个三维数组中的每一个三维数组(其中每一个三维数组的大小为a/3×b滞后×d个像素)转换成值的相应二维数组(其大小为a/3×b滞后个像素)。
在图29的步骤S20-8中,相关性计算器模块120-8针对在图29的步骤S17中生成的串接的缩减B扫描层序列中的至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列,特别地通过以下方式计算在串接的缩减B扫描层序列中的缩减B扫描层与刺激指示符序列S中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的相应滚动窗口相关性:针对刺激指示符序列S中的每个刺激指示符,计算在包括该刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符和使用被包括在根据窗口中的刺激指示符刺激视网膜10时由OCT成像设备200生成的B扫描中的B扫描层计算的平均值之间的相关性。
在图29的步骤S30-8中,响应生成器模块125-8通过组合所计算的相关性以生成相关值的二维数组,来针对至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列,生成对应于串接的缩减B扫描层序列的视网膜10的层对光刺激的响应的指示,该相关值的二维数组指示视网膜10的层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。
响应生成器模块125-8可以以与在上述第七示例实施例中响应生成器模块125-7处理相关值的二维数组的相同方式进一步处理每个所得到的相关值的二维数组。
因此,图像数据生成器模块130可以使用相关值的二维数组中的至少一个来生成图像数据,该图像数据定义图像,该图像指示视网膜10的与二维数组中的至少一个二维数组中的每一个二维数组相对应的相应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。然而,可能优选的是,在图像数据生成之前(或者在下面描述的替代性的进一步处理操作之前)预处理在相关值的二维数组中的至少一些二维数组,以便强调信号的时间相关可变性,即对光刺激的视网膜响应随时间的变化。在A扫描方向上的响应可变性比在时间滞后方向上的响应可变性大的情况下,这种预处理可能是理想的。
响应生成器模块125-8可以预处理相关值的二维数组中的一个或更多个二维数组以生成相关值的归一化二维数组,每个相关值的二维数组包括b滞后个一维数组的序列,每个数组指示视网膜10的对应层根据在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。例如,响应生成器模块125-8可以使用第三示例实施例中描述的过程之一来生成相关值的归一化二维数组(指示视网膜10的对应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应)。图像数据生成器模块130可以使用相关值的每个归一化二维数组来生成定义图像的图像数据,该图像指示视网膜10的对应层根据时间和在视网膜10的扫描区域R中的位置对光刺激的响应。
为了允许视网膜的一层或更多层对光刺激的响应以对保健医师(诸如眼科医师)更有用的形式示出,响应生成器模块125-8可以通过以下方式将与一个或更多个视网膜层中的每一个视网膜层相对应的相关值的二维数组(或相关值的归一化二维数组,可视情况而定)转换为相关值序列:将二维数组中的相关值的一维数组中的每一个一维数组(一维数组中的每个一维数组指示视网膜10的对应层根据在视网膜10的扫描区域R的位置对光刺激的响应)替换为单个相应值,该单个相应值是一维数组中的相关值的平均值,每个相关值序列指示在扫描区域R中的视网膜10的相应层根据时间对光刺激的响应。
图像数据生成器模块130可以使用相关值序列中的一个或更多个序列来生成定义图像的图像数据,该图像指示在视网膜10的扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多层对光刺激的响应。
类似于上述第三示例实施例,图像数据生成器模块130可以使用相关值的一个或更多个序列来生成图像,该图像指示以下中的至少一个:在扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多个层根据时间对光刺激的响应;定义在扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多个层根据时间对光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性;以及定义在扫描区域R中的视网膜10的相应的一层或更多个层根据时间对光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性在视网膜10的扫描区域R中的空间变化,该空间变化被覆盖在包括扫描区域R的至少一部分视网膜10的正面表示上。
本文中描述的示例方面避免了与传统的OCT测量系统和方法相关的限制,尤其是基于计算机技术的限制,传统的OCT测量系统和方法需要在视网膜光刺激评估期间获取大量断层数据,并且需要断层数据与所施加的光刺激的定时信息的相关性。这种传统的方法和系统是复杂的,并且对计算机资源要求过高。另一方面,借助于在本文描述的示例方面,视网膜光刺激评估可以以不太复杂的方式执行,并且可以需要比传统系统/方法所需的计算机处理和存储器资源相对较少的计算机处理和存储器资源的方式执行,从而使得评估能够以相对于传统系统/方法更高的计算效率和资源效率的方式执行。此外,由于本文描述的基于计算机技术的示例方面的前述能力,本文描述的示例方面改进了计算机和计算机处理/功能,并且还改进了至少图像处理、光学相干断层扫描(OCT)和数据处理、以及功能性OCT图像数据的处理的领域。
在以下示例E1至E73中对上面描述的一些实施例进行了总结:
E1.一种被配置为处理功能性OCT图像数据以生成视网膜对光刺激的响应的指示(700)的装置(100-1;100-2),所述功能性OCT图像数据由OCT成像设备(200)在所述视网膜被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜而获取,所述装置(100-1;100-2)包括:
接收器模块(110),所述接收器模块(110)被配置成接收以下数据作为功能性OCT图像数据:
OCT图像数据,所述OCT图像数据由在时间段(T)内重复扫描所述视网膜的扫描区域(R)的所述OCT成像设备(200)生成;
和
刺激数据,所述刺激数据定义刺激指示符(s1,s2,s3)序列(S),每个刺激指示符指示在跨越所述时间段(T)的时间间隔序列中的相应时间间隔中由所述光刺激对所述视网膜的刺激;和
相关性计算器模块(120-1),所述相关性计算器模块(120-1)被配置成通过以下操作计算在基于所述OCT图像数据的B扫描序列(500)和所述刺激指示符序列(S)中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的滚动窗口相关性:
针对每个刺激指示符(s1;s2;s3),计算所述刺激指示符(s1;s2;s3)和所述B扫描序列(500)的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括基于在根据所述刺激指示符刺激所述视网膜时生成的所述OCT图像数据的一部分的B扫描(400);以及
组合所计算的乘积以生成所述视网膜对所述光刺激的响应的指示(700)。
E2.根据E1所述的装置(100-1),其中:
所述接收器模块(110)被配置成接收B扫描序列(500)作为OCT图像数据,所述B扫描序列(500)由所述OCT成像设备(200)在时间段(T)内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域(R)而生成;和
所述相关性计算器模块(120-1)被配置成通过以下操作来计算在所述B扫描序列(500)中的B扫描和所述刺激指示符序列(S)中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的所述滚动窗口相关性:针对每个刺激指示符(s1;s2;s3),计算所述刺激指示符(s1;s2;s3)和所述B扫描序列(500)的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括在所述视网膜根据所述刺激指示符(s1;s2;s3)被刺激时由所述OCT成像设备(200)生成的B扫描(400)。
E3.根据E2所述的装置(100-1),其中,所述相关性计算器模块(120-1)被配置为:
组合所计算的乘积以生成相关值的三维数组(700),所述相关值的三维数组(700)包括相关值的一维数组,所述相关值的一维数组中的每个一维数组是使用相同地位于所述B扫描序列(500)的相应B扫描(400)中的A扫描计算的;以及
通过用相应的单个值替换相关值的一维数组中的每个一维数组,将相关值的三维数组(700)转换成相关值的二维数组(800),所述相应的单个值是所述一维数组中的所述相关值的平均值,所述相关值的二维数组(800)指示所述视网膜根据时间和沿着所述视网膜(10)的所述扫描区域(R)的位置对所述光刺激的响应。
E4.根据E1所述的装置(100-2),其中:
所述接收器模块(110)被配置成接收B扫描序列(500)作为所述OCT图像数据,所述B扫描序列(500)由所述OCT成像设备(200)在所述时间段(T)内重复扫描所述视网膜(10)的所述扫描区域(R)而生成,所述B扫描(400)中的每一个由A扫描序列形成;
所述装置(100-2)还包括B扫描处理模块(115),所述B扫描处理模块通过用所述A扫描的A扫描元素的相应平均值替换形成每个B扫描的所述A扫描序列中的每个A扫描,将所述B扫描序列(500)转换为缩减B扫描序列(550);以及
所述相关性计算机模块(120-2)被配置成:
通过以下方式来计算在所述缩减B扫描序列(550)中的缩减B扫描和所述刺激指示符序列(S)中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的所述滚动窗口相关性:针对每个刺激指示符(s1;s2;s3),计算所述刺激指示符(s1,s2,s3)和所述缩减B扫描序列(550)的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括缩减B扫描,该缩减B扫描是基于在所述视网膜(10)根据所述刺激指示符(s1;s2;s3)被刺激时由所述OCT成像设备(200)生成的所述B扫描序列(500)中的B扫描的;以及
组合所计算的乘积以生成相关值的二维数组(800)作为所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示,所述相关值的二维数组(800)指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E5.根据E3或E4所述的装置(100-1;100-2),其中
所述相关值的二维数组(800)包括相关值的一维数组的数组,所述相关值的每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,以及
所述相关性计算器模块(120-1;120-2)还被配置成通过用单个相应值替换所述二维数组(800)中的相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述相关值的二维数组(800)转换为相关值序列,所述单个相应值是所述一维数组中的所述相关值的平均值,所述相关值序列指示所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应。
E6.根据E3或E4所述的装置(100-1;100-2),其中
所述相关值的二维数组(800)包括一维数组序列,每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,以及
所述相关性计算器模块(120-1;120-2)还被配置成通过从所述一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去在所述一维数组序列中的第一一维数组(A1),生成相关值的归一化二维数组(900-1),所述相关值的归一化二维数组(900-1)指示所述视网膜根据时间和在所述视网膜的扫描区域中的位置对所述光刺激的响应。
E7.根据E3或E4所述的装置(100-1;100-2),其中
所述相关值的二维数组(800)包括一维数组的数组,每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,以及
所述相关性计算器模块(120-1;120-2)还被配置成通过以下操作来生成相关值的归一化二维数组(900-2):计算平均相关值数组使得所述平均相关值数组中的每个平均相关值是对应地位于所述一维数组中的所述相关值的平均值,以及从所述一维数组的数组中的每个一维数组中减去所计算的平均相关值数组,所述相关值的归一化二维数组(900-2)指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E8.根据E6或E7所述的装置(100-1;100-2),其中
所述归一化二维数组(900-1;900-2)包括相关值的一维数组,相关值的每个一维数组指示所述视网膜根据在所述视网膜的扫描区域中的位置对所述光刺激的响应,以及
所述相关性计算器模块(120-1;120-2)还被配置成通过用相应的单个值替换归一化二维数组(900-1;900-2)中的相关值的一维数组中的每个一维数组,将所述相关值的归一化二维数组(900-1;900-2)转换为相关值序列,所述相应的单个值是在所述一维数组中的相关值的平均值,所述相关值序列指示所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应。
E9.根据E5或E8所述的装置(100-1;100-2),还包括:
图像数据生成器模块(130),所述图像数据生成器模块(130)被配置为使用所述相关值序列来生成定义图像的图像数据,所述图像指示所述视网膜的扫描区域对所述光刺激的响应。
E10.根据E9所述的装置(100-1;100-2),其中,所述图像数据生成器模块(130)被配置为使用所述相关值序列来生成指示以下中的至少一项的图像:
所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应;
定义所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性;以及
定义所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应的所述曲线的所述一个或更多个属性在所述视网膜(10)的所述扫描区域(R)中的空间变化,所述空间变化覆盖在包括所述扫描区域(R)的至少一部分所述视网膜(10)的正面表示(1000)上。
E11.根据E1所述的装置(100-3),其中:
所述接收器模块(110)被配置成接收B扫描序列作为所述OCT图像数据,所述B扫描序列由所述OCT成像设备(200)在所述时间段内重复扫描所述视网膜的扫描区域而生成;
所述装置(100-3)还包括B扫描处理模块(117),所述B扫描处理模块(117)被配置成将在所述B扫描序列(500)中的每个B扫描(400)分割成多个B扫描层(400-1a,400-1b,400-1c),使得每个B扫描层包括形成所述B扫描(400)的A扫描的相应区段,并且将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列(450a,450b,450c);
所述相关性计算器模块(120-3)被配置为针对所述串接的B扫描层序列(450a、450b、450c)中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列,通过以下操作来计算在所述串接B扫描层序列中的串接的B扫描层与所述刺激指示符序列(S)中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的相应滚动窗口相关性:
对于每个刺激指示符(s1;s2;s3),计算所述刺激指示符(s1;s2;s3)和所述串接B扫描层序列的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括B扫描层中的基于在根据所述刺激指示符(s1;s2;s3)刺激所述视网膜(10)时由所述OCT成像设备(200)生成的B扫描(400)的B扫描层;和
组合所计算的乘积以生成与所述串接B扫描层序列相对应的所述视网膜(10)的层对所述光刺激的响应的指示。
E12.根据E11所述的装置(100-3),其中,所述相关性计算器模块(120-3)被配置为:
针对所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列计算相关值的相应三维数组作为所述滚动窗口相关性,相关值的每个三维数组包括相关值的一维数组,所述相关值的一维数组是使用A扫描的相同地位于在B扫描序列中的相应B扫描中的区段计算的,并且
通过用相应的单个值替换所述三维数组中的所述相关值的一维数组中的每一个一维数组,将至少一个所述相关值的三维数组中的每一个三维数组转换成相关值的相应二维数组,所述相应的单个值是在所述一维数组中的相关值的平均值,所述相关值的二维数组指示所述视网膜的对应层根据时间和沿所述视网膜的扫描区域的位置对所述光刺激的响应。
E13.根据E1所述的装置(100-4),其中:
所述接收器模块(110)被配置成接收B扫描序列作为所述OCT图像数据,所述B扫描序列由在所述时间段内重复扫描所述视网膜的扫描区域的所述OCT成像设备生成;
所述装置还包括B扫描处理模块(118),所述B扫描处理模块(118)被配置为:
将所述B扫描序列中的每个B扫描分割成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成所述B扫描的A扫描的相应区段,并且将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列;
以及
通过以下操作将所述串接B扫描层序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列转换成相应的串接的缩减B扫描层序列:针对所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列中的每个B扫描层,用所述A扫描的区段中的A扫描元素的平均值的对应值替换形成所述B扫描层的所述A扫描的区段;以及
所述相关性计算器模块(120-4)被配置成针对所述至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列,通过以下操作来计算在所述缩减B扫描层序列中的缩减B扫描层和所述刺激指示符序列中的刺激指示符之间的相应滚动窗口相关性:
对于每个刺激指示符,计算所述刺激指示符和所述串接的缩减B扫描层序列的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括基于在根据所述刺激指示符刺激所述视网膜时由所述OCT成像设备生成的B扫描的缩减B扫描层;和
组合所计算的乘积以生成相关值的二维数组,所述相关值的二维数组指示与所述串接的缩减B扫描层序列相对应的视网膜的层根据时间和在所述视网膜的扫描区域中的位置对所述光刺激的响应。
E14.根据E12或E13所述的装置(100-3;100-4),其中,所述相关性计算器模块(120-3;120-4)还被配置成通过用单个值替换二维数组中的相关值的每个一维数组,将相关值的二维数组中的至少一个二维数组中的每一个二维数组转换成相应相关值序列,所述一维数组指示与所述二维数组相对应的所述视网膜(10)的层根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,所述单个值是在所述一维数组中的所述相关值的平均值,所述相关值序列指示在所述扫描区域(R)中的所述视网膜(10)的层根据时间对所述光刺激的响应。
E15.根据E12或E13所述的装置(100-3;100-4),其中
相关值的每个二维数组包括一维数组序列,每个一维数组指示所述视网膜(10)的相应层根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,以及
所述相关性计算器模块(120-4;120-4)还被配置成通过从一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去在一维数组序列中的第一一维数组,处理相关值的每个二维数组以生成相关值的相应的归一化二维数组,相关值的归一化二维数组指示所述视网膜(10)的对应层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E16.根据E12或E13所述的装置(100-3;100-4),其中
相关值的每个二维数组包括一维数组的数组,每个一维数组指示视网膜(10)的相应层根据在所述视网膜(10)的所述扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,以及
所述相关性计算器模块(120-3;120-4)还被配置成通过以下操作来处理相关值的每个二维数组以生成相关值的相应的归一化二维数组:计算平均相关值数组使得平均相关值数组中的每个平均相关值是对应地位于所述一维数组中的相关值的平均值以及从在一维数组的数组中的每个一维数组中减去所计算的平均相关值数组,所述相关值的归一化二维数组指示视网膜(10)的对应层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E17.根据E15或E16所述的装置(100-3;100-4),其中,所述相关性计算器模块(120-3;120-4)还被配置成通过用单个值替换归一化二维数组中的相关值的每个一维数组,将相关值的每个归一化二维数组转换成相应相关值序列,该一维数组指示与相关值的归一化二维数组相对应的视网膜的层根据在视网膜的扫描区域中的位置对光刺激的响应,所述单个值是在一维数组中的相关值的平均值,所述相关值序列指示在扫描区域(R)中的视网膜(10)的层根据时间对光刺激的响应。
E18.根据E14或E17所述的装置(100-3;100-4),还包括:
图像数据生成器模块(130),所述图像数据生成器模块(130)被配置成使用相关值序列中的一个或更多个序列来生成定义图像的图像数据,该图像指示在视网膜(10)的扫描区域(R)中的视网膜(10)的相应的一层或更多层对光刺激的响应。
E19.根据E18所述的装置(100-3;100-4),其中,所述图像数据生成器模块(130)被配置为使用相关值的一个或更多个序列来生成指示以下中的至少一项的图像:
在所述扫描区域(R)中的视网膜(10)的相应的一层或更多层根据时间对光刺激的响应;
定义在所述扫描区域(R)中的视网膜(10)的相应的一层或更多层根据时间对光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性;以及
定义在所述扫描区域(R)中的视网膜(10)的相应的一层或更多层根据时间对光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性在视网膜(10)的扫描区域中的空间变化,该空间变化覆盖在包括扫描区域(R)的至少一部分所述视网膜(10)的正面表示上。
E20.一种被配置为处理功能性OCT图像数据以生成视网膜对光刺激的响应的指示的装置(100-5),所述功能性OCT图像数据由OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜(10)而获取,所述装置(100-5)包括:
接收器模块(110),所述接收器模块(110)被配置成接收以下数据作为功能性OCT图像数据:
OCT图像数据,所述OCT图像数据由所述OCT成像设备(200)在时间段(T)内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域(R)而生成;和
刺激数据,所述刺激数据定义刺激指示符(s1,s2,s3)的序列(S),每个刺激指示符指示在跨越所述时间段(T)的时间间隔序列中的相应时间间隔中由所述光刺激对所述视网膜(10)的刺激;
相关性计算器模块(120-5),所述相关性计算器模块(120-5)被配置成通过针对每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来计算在基于所述OCT图像数据的B扫描序列(500)和所述刺激指示符序列(S)中的刺激指示符(s1,s2,s3)中的至少一些之间的滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
基于在所述视网膜(10)根据所述窗口中的所述刺激指示符被刺激时生成的所述OCT图像数据的一部分的所述B扫描序列(500)的B扫描之间的相关性;和
响应生成器模块(125),所述响应生成器模块(125)被配置成通过组合所计算的相关性来生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示。
E21.根据E20所述的装置(100-5),其中:
所述接收器模块(110)被配置成接收B扫描序列,所述B扫描序列由所述OCT成像设备(200)在所述时间段内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域(R)而生成,作为所述OCT图像数据;
所述相关性计算器模块(120-5),所述相关性计算器模块(120-5)被配置成通过针对所述刺激指示符序列(S)中的每个刺激指示符(s1,s2,s3)计算以下项之间的相关性来计算在所述B扫描序列(500)和所述刺激指示符序列(S)之间的所述滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
所述OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)根据在所述窗口中的所述刺激指示符被刺激时生成的所述B扫描序列(500)中的B扫描。
E22.根据E21所述的装置(100-5),其中,所述响应生成器模块(125)被配置为组合所计算的相关性以生成组合相关值的三维数组,所述组合相关值的三维数组包括组合相关值的一维数组,组合相关值的每个一维数组是使用相同地位于所述B扫描序列(500)的相应B扫描中的A扫描计算的,所述响应生成器模块(125)被配置为通过以下操作来生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示:
通过用相应的单个值替换所述组合相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述组合相关值的三维数组转换成组合相关值的二维数组,所述相应的单个值是所述一维数组中的组合相关值的平均值,所述组合相关值的二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和沿着所述视网膜(10)的扫描区域(R)的位置对所述光刺激的响应。
E23.根据E20所述的装置(100-6),其中:
所述接收器模块(110)被配置成接收B扫描序列,所述B扫描序列由所述OCT成像设备(200)在所述时间段(T)内重复扫描所述视网膜(10)的所述扫描区域(R)而生成,作为所述OCT图像数据,所述B扫描中的每一个B扫描由A扫描序列形成;
所述装置(100-6)还包括B扫描处理模块(115),所述B扫描处理模块(115)通过用所述A扫描的A扫描元素的相应平均值替换形成每个B扫描的A扫描序列中的每个A扫描,将所述B扫描序列转换为缩减B扫描序列;
所述相关性计算器模块(120-6)被配置成通过针对刺激指示符序列(S)中的每个刺激指示符(s1,s2,s3)计算以下项之间的相关性来计算在缩减B扫描序列和刺激指示符序列之间的滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
基于在所述视网膜(10)根据所述窗口中的所述刺激指示符被刺激时生成的OCT图像数据的所述缩减B扫描序列中的缩减B扫描;
和
所述视网膜(10)对由所述响应生成器模块(125-6)生成的所述光刺激的响应的指示包括组合相关值的二维数组,所述组合相关值的二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E24.根据E22或E23所述的装置(100-5;100-6),其中
所述组合相关值的二维数组包括组合相关值的一维数组的数组,组合相关值的每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,以及
所述响应生成器模块(125-5;125-6)被配置成通过以下操作生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示:
通过用单个相应值替换所述二维数组中的组合相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述组合相关值的二维数组转换为组合相关值序列,所述单个相应值是在所述一维数组中的所述组合相关值的平均值,所述组合相关值序列指示所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应。
E25.根据E22或E23所述的装置(100-5;100-6),其中,所述组合相关值的二维数组包括一维数组序列,每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,并且其中所述响应生成器模块(125-5;125-6)被配置为还通过以下操作生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示:
通过从在所述一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去所述一维数组序列中的第一一维数组,生成组合相关值的归一化二维数组,组合相关值的归一化二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E26.根据E22或E23所述的装置(100-5;100-6),其中,所述组合相关值的二维数组包括一维数组的数组,每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,并且其中,所述响应生成器模块(125-5;125-6)被配置为通过以下操作生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示:
通过计算平均组合相关值数组使得平均组合相关值数组中的每个平均组合相关值是对应地位于所述一维数组中的组合相关值的平均值,并且从一维数组的数组中的每个一维数组中减去所计算的平均组合相关值数组,来生成组合相关值的归一化二维数组,所述组合相关值的归一化二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E27.根据E25或E26所述的装置(100-5;100-6),其中
所述归一化二维数组包括组合相关值的一维数组,组合相关值的每个一维数组指示所述视网膜根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中位置对所述光刺激的响应,以及
所述响应生成器模块(125-5;125-6)被配置成通过以下操作生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示:
通过用相应的单个值替换所述归一化二维数组中的组合相关值的一维数组中的每一个一维数组,将组合相关值的归一化二维数组转换为组合相关值序列,所述相应的单个值是所述一维数组中所述组合相关值的平均值,所述组合相关值序列指示所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应。
E28.根据E24或E27所述的装置(100-5;100-6),还包括:
图像数据生成器模块(130),所述图像数据生成器模块(130)被配置为使用所述组合相关值序列来生成定义图像的图像数据,所述图像指示所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应。
E29.根据E28所述的装置(100-5;100-6),其中,所述图像数据生成器模块(130)被配置为使用相关值序列来生成指示以下中的至少一项的图像:
所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应;
定义所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性;以及
定义所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的空间变化,所述空间变化覆盖在包括所述扫描区域(R)的至少一部分所述视网膜(10)的的正面表示(1000)上。
E30.根据E20所述的装置(100-7),其中:
所述接收器模块(110)被配置成接收B扫描序列,所述B扫描序列由所述OCT成像设备(200)在所述时间段内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域(R)而生成,作为OCT图像数据;
所述装置还包括B扫描处理模块(117),所述B扫描处理模块(117)被配置成将所述B扫描序列(500)中的每个B扫描分割成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成该B扫描的A扫描的相应区段,以及将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列;
所述相关性计算器模块(120-7)被配置成针对所述串接B扫描层序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列,通过针对所述刺激指示符序列中的每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来计算在所述串接B扫描层序列和所述刺激指示符序列之间的相应滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
基于根据在所述窗口中的刺激指示符刺激所述视网膜(10)时由所述OCT成像设备(200)生成的B扫描层中的B扫描的B扫描层;
以及
所述响应生成器模块(125-7)被配置成通过组合所计算的相关性,针对至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列生成与所述串接B扫描层序列相对应的所述视网膜(10)的层对所述光刺激的响应的指示,来生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示。
E31.根据E30所述的装置(100-7),其中:
所述相关性计算器模块(120-7)被配置成针对所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列计算组合相关值的相应的三维数组作为所述滚动窗口相关性,组合相关值的每个三维数组包括一维数组,所述一维数组是使用相同地定位在所述B扫描序列的相应B扫描中的A扫描的区段计算的,并且
所述响应生成器模块(125-7)被配置成通过以下操作生成与所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列相对应的所述视网膜(10)的相应层对所述光刺激的响应的指示:
通过用相应的单个值替换所述三维数组中所述组合相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述组合相关值的三维数组转换成组合相关值的二维数组,所述相应的单个值是在所述一维数组中的组合相关值的平均值,所述组合相关值的二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和沿着所述视网膜(10)的扫描区域(R)的位置对所述光刺激的响应。
E32.根据E20所述的装置(100-8),其中:
所述接收器模块(110)被配置成接收B扫描序列,所述B扫描序列由所述OCT成像设备(200)在所述时间段内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域(R)而生成,作为所述OCT图像数据;
所述装置(100-8)还包括B扫描处理模块(118),所述B扫描处理模块(118)被配置为:
将所述B扫描序列(500)中的每个B扫描分割成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成所述B扫描的A扫描的相应区段,并且将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列;以及
通过针对所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列中的每个B扫描层,用在A扫描的区段中的A扫描元素的平均值的对应值替换形成B扫描层的A扫描的区段,将所述串接B扫描层序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列转换成相应的串接的缩减B扫描层序列;
所述相关性计算器模块(120-8)被配置成通过针对所述刺激指示符序列中的每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来针对至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列计算在串接的缩减B扫描层序列和所述刺激指示符序列之间的相应滚动窗口相关性:
在包括该刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
使用被包括在由所述OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)根据在该窗口中的刺激指示符被刺激时生成的B扫描中的B扫描层所计算的平均值;以及
所述响应生成器模块(125-8)被配置成通过组合所计算的相关性以生成组合相关值的二维数组,针对至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列,生成视网膜的与串接的缩减B扫描层序列相对应的层对光刺激的响应的指示,来生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示,所述组合相关值的二维数组指示所述视网膜(10)的层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E33.根据E31或E32所述的装置(100-7;100-8),其中
所述响应生成器模块(125-7;125-8)被配置成通过以下操作生成与所述至少一个串接的缩减B扫描层序列相对应的视网膜(10)的每一层对光刺激的响应的指示:
通过利用单个值替换二维数组中的组合相关值的每个一维数组,将组合相关值的相应二维数组转换成组合相关值的相应序列,所述一维数组指示视网膜(10)的层根据在视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,所述单个值是在一维数组中的组合相关值的平均值,所述组合相关值序列指示视网膜(10)的在扫描区域(R)中的层根据时间对所述光刺激的响应。
E34.根据E31或E32所述的装置(100-7;100-8),其中,组合相关值的每个二维数组包括一维数组序列,每个一维数组指示视网膜(10)的相应层根据在视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,并且其中所述响应生成器模块(125-7;125-8)被配置为通过以下操作生成与所述至少一个串接B扫描层序列中的相应的一个序列相对应的视网膜(10)的每一层对光刺激的响应的指示:
通过从在一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去所述一维数组序列中的第一一维数组,生成组合相关值的归一化二维数组,组合相关值的归一化二维数组指示视网膜(10)的层根据时间和在视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对光刺激的响应。
E35.根据E31或E32所述的装置(100-7;100-8),其中,组合相关值的每个二维数组包括一维数组的数组,每个一维数组指示视网膜(10)的相应层根据在视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,并且其中,所述响应生成器模块(125-7;125-8)被配置为通过以下操作生成与至少一个串接B扫描层序列中的相应的一个序列相对应的视网膜(10)的每一层对光刺激的响应的指示:
通过计算平均组合相关值数组使得平均组合相关值数组中的每个平均组合相关值是对应地位于一维数组中的组合相关值的平均值,以及从在一维数组的数组中的每个一维数组中减去所计算的平均组合相关值数组,来生成组合相关值的归一化二维数组,组合相关值的归一化二维数组指示视网膜(10)的层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E36.根据E34或E35所述的装置(100-7;100-8),其中,所述响应生成器模块(125-7;125-8)被配置成通过以下操作生成与至少一个串接的缩减B扫描层序列相对应的视网膜(10)的每一层对光刺激的响应的指示:
通过利用单个值替换在归一化二维数组中的组合相关值的每个一维数组,将组合相关值的相应的归一化二维数组转换成组合相关值的相应序列,所述一维数组指示所述视网膜的层根据在所述视网膜的扫描区域中的位置对光刺激的响应,所述单个值是在一维数组中的组合相关值的平均值,所述组合相关值序列指示在扫描区域(R)中的视网膜(10)的层根据时间对所述光刺激的响应。
E37.根据E33或E36所述的装置(100-7;100-8),还包括:
图像数据生成器模块(130),所述图像数据生成器模块(130)被配置为使用组合相关值序列来生成定义图像的图像数据,该图像指示在视网膜(10)的扫描区域(R)中的视网膜(10)的层根据时间对光刺激的响应。
E38.根据E37所述的装置(100-7;100-8),其中,所述图像数据生成器模块(130)被配置为使用相关值的一个或更多个序列来生成指示以下中的至少一项的图像:
在所述扫描区域(R)中的视网膜(10)的相应的一层或更多层根据时间对所述光刺激的响应;
定义在所述扫描区域(R)中的视网膜(10)的相应的一层或更多层根据时间对所述光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性;以及
定义在所述扫描区域(R)中的视网膜(10)的相应的一层或更多层根据时间对所述光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性在视网膜(10)的扫描区域(R)中的空间变化,该空间变化覆盖在包括扫描区域(R)的至少一部分视网膜(10)的正面表示上。
E39.根据E1至E38中任一项所述的装置(100-1至100-8),其中,所述光刺激包括在所述受试者的整个视场上提供照射的光刺激。
E40.根据E1至E39中任一项所述的装置(100-1至100-8),其中,所述刺激指示符序列指示所述视网膜(10)随时间的随机或伪随机刺激。
E41.根据E1至E40中任一项所述的装置(100-1至100-8),其中,刺激指示符序列中的每个刺激指示符指示在跨越所述时间段(T)的时间间隔序列中的相应时间间隔中视网膜(10)是否被所述光刺激刺激,或者视网膜(10)被光刺激的刺激的变化。
E42.一种处理功能性OCT图像数据以生成视网膜(10)对光刺激的响应的指示的计算机实现的方法,所述功能性OCT图像数据由OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜(10)而获取,所述方法包括:
接收(S10)以下数据作为所述功能性OCT图像数据:
OCT图像数据,所述OCT图像数据由所述OCT成像设备(200)在时间段(T)内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域(R)而生成;和
刺激数据,所述刺激数据定义刺激指示符(s1,s2,s3)序列(S),每个刺激指示符指示在跨越所述时间段(T)的时间间隔序列中的相应时间间隔中由所述光刺激对所述视网膜(10)的刺激;和
通过以下操作计算基于所述OCT图像数据的B扫描序列(500)和所述刺激指示符序列(S)中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的滚动窗口相关性:
针对每个刺激指示符(s1;s2;s3),计算(S20-1)所述刺激指示符和所述B扫描序列(500)的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括基于根据所述刺激指示符(s1;s2;s3)刺激所述视网膜(10)时生成的所述OCT图像数据的一部分的B扫描(400);以及组合所计算的乘积(600-1,600-2)以生成所述视网膜对所述光刺激的响应的指示(700)。
E43.根据E42所述的计算机实现的方法,其中:
接收由所述OCT成像设备(200)在所述时间段(T)内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域(R)所生成的B扫描序列(500)作为所述OCT图像数据;和
通过针对每个刺激指示符(s1;s2;s3),计算所述刺激指示符和所述B扫描序列(500)的相应窗口部分的乘积来计算在所述B扫描序列(500)中的B扫描和所述刺激指示符序列(S)中的刺激指示符(s1;s2;s3)之间的滚动窗口相关性,所述相应窗口部分包括在所述视网膜(10)根据所述刺激指示符被刺激时由所述OCT成像设备(200)生成的B扫描(400)。
E44.根据E43所述的计算机实现的方法,其中,所计算的乘积(600-1,600-2)被组合以生成相关值的三维数组(700),所述相关值的三维数组(700)包括相关值的一维数组,所述相关值的一维数组中的每一个一维数组是使用相同地位于所述B扫描序列(500)的相应B扫描(400)中的A扫描计算的,并且所述方法还包括:
通过用相应的单个值替换所述相关值的一维数组中的每一个一维数组,将相关值的三维数组(700)转换成相关值的二维数组(800),所述相应的单个值是在所述一维数组中的相关值的平均值,所述相关值的二维数组(800)指示所述视网膜根据时间和沿着所述视网膜的扫描区域的位置对所述光刺激的响应。
E45.一种处理功能性OCT图像数据以生成视网膜(10)对光刺激的响应的指示的计算机实现的方法,所述功能性OCT图像数据由OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)被光刺激重复刺激时扫描受试者的视网膜(10)而获取,所述方法包括:
接收(S10)以下数据作为所述功能性OCT图像数据:
OCT图像数据,所述OCT图像数据由所述OCT成像设备(200)在时间段(T)内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域(R)而生成;和
刺激数据,所述刺激数据定义刺激指示符(s1,s2,s3)序列(S),每个刺激指示符指示在跨越所述时间段(T)的时间间隔序列中的相应时间间隔中由所述光刺激对所述视网膜(10)的刺激;和
通过针对每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来计算基于所述OCT图像数据的B扫描序列(500)和在所述刺激指示符序列(S)中的刺激指示符(s1,s2,s3)中的至少一些之间的滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
所述B扫描序列中的基于在所述视网膜(10)根据在所述窗口中的刺激指示符被刺激时生成的所述OCT图像数据的一部分的B扫描;
和
通过组合所计算的相关性来生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示。
E46.根据E45所述的计算机实现的方法,其中:
接收由所述OCT成像设备(200)在所述时间段(T)内重复扫描所述视网膜(10)的所述扫描区域(R)所生成的B扫描序列(500)作为所述OCT图像数据;和
通过针对所述刺激指示符序列中的每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来计算在所述B扫描序列(500)和所述刺激指示符序列之间的所述滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
与所述OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)根据在所述窗口中的所述刺激指示符被刺激时生成的所述B扫描序列(500)中的B扫描。
E47.根据E46所述的计算机实现的方法,其中,所计算的相关性被组合以生成相关值的三维数组,所述相关值的三维数组包括相关值的一维数组,所述相关值的一维数组中的每一个一维数组是使用相同地位于所述B扫描序列(500)的相应B扫描(400)中的A扫描计算的,并且所述方法还包括:
通过用相应的单个值替换所述相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述相关值的三维数组转换成相关值的二维数组,所述相应的单个值是在所述一维数组中的相关值的平均值,所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和沿着所述视网膜(10)的所述扫描区域(R)的位置对所述光刺激的响应。
E48.根据E42所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段(T)内重复扫描所述视网膜的扫描区域所生成的B扫描序列(500)被接收作为所述OCT图像数据,所述B扫描(400)中的每一个B扫描由A扫描序列形成;
所述方法还包括通过将形成每个B扫描的A扫描序列中的每个A扫描替换为所述A扫描的A扫描元素的相应平均值,将所述B扫描序列(500)转换(S15)为缩减B扫描序列;
通过以下操作计算在所述缩减B扫描序列中的缩减B扫描和所述刺激指示符序列(S)中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的滚动窗口相关性:针对每个刺激指示符,计算(S20-2)所述刺激指示符和所述缩减B扫描序列的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括基于在根据所述刺激指示符刺激所述视网膜(10)时由所述OCT成像设备(200)生成的所述B扫描序列(500)的B扫描的缩减B扫描;以及
通过组合所计算的乘积而生成的所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示包括相关值的二维数组(800),所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E49.根据E45所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域(R)所生成的B扫描序列被接收作为所述OCT图像数据,所述B扫描中的每一个B扫描由A扫描序列形成;
所述方法还包括通过用所述A扫描的A扫描元素的相应平均值替换形成每个B扫描的所述A扫描序列中的每个A扫描,将所述B扫描序列转换为缩减B扫描序列;
通过针对所述刺激指示符序列中的每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来计算所述缩减B扫描序列和所述刺激指示符序列之间的所述滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
基于在所述视网膜(10)根据在所述窗口中的刺激指示符被刺激时生成的OCT图像数据的所述缩减B扫描序列中的缩减B扫描;和
通过组合所计算的相关性而生成的所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示包括相关值的二维数组,所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E50.根据E44、E47、E48和E49中任一项所述的计算机实现的方法,其中:
所述相关值的二维数组(800)包括相关值的一维数组中的数组,每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,以及
所述方法还包括:通过用单个相应值替换在所述二维数组(800)中的相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述相关值的二维数组(800)转换为相关值序列,所述相关值序列指示所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应,所述单个相应值是在所述一维数组中的相关值的平均值。
E51.根据E44、E47、E48和E49中任一项所述的计算机实现的方法,其中,所述相关值的二维数组(800)包括一维数组(A1至)序列,每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,并且所述方法还包括:
通过从在所述一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去所述一维数组序列中的第一一维数组(A1),生成相关值的归一化二维数组(900-1),所述相关值的归一化二维数组(900-1)指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E52.根据E44、E47、E48和E49中任一项所述的计算机实现的方法,其中,所述相关值的二维数组(800)包括一维数组(A1至)中的数组,每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,并且所述方法还包括:
通过计算平均相关值数组(ā)使得所述平均相关值数组中的每个平均相关值是对应地位于所述一维数组中的相关值的平均值,以及从在所述一维数组(A1至)的数组中的每个一维数组中减去所计算的平均相关值数组/>来生成相关值的归一化二维数组(900-2),所述相关值的归一化二维数组(900-2)指示所述视网膜根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E53.根据E51或E52所述的计算机实现的方法,其中
所述归一化二维数组(900-1;900-2)包括相关值的一维数组 相关值的每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,以及
该方法还包括:通过用相应的单个值替换在所述归一化二维数组(900-1;900-2)中的相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述相关值的归一化二维数组(900-1;900-2)转换为相关值序列,所述相关值序列指示所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应,所述相应的单个值是在所述一维数组 中的相关值的平均值。
E54.根据E50或E53所述的计算机实现的方法,还包括:
使用(S60)所述相关值序列来生成定义图像的图像数据,所述图像指示所述视网膜(10)的扫描区域(R)对所述光刺激的响应。
E55.根据E54所述的计算机实现的方法,其中,所述相关值序列用于生成指示以下中的至少一项的图像:
所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应;
定义所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性;以及
定义所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性在所述视网膜(10)的所述扫描区域(R)中的空间变化,所述空间变化覆盖在包括所述扫描区域(R)的至少一部分所述视网膜(10)的正面表示(1000)上。
E56.根据E42所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域所生成的B扫描序列(500)被接收作为所述OCT图像数据;和
所述方法还包括将所述B扫描序列(500)中的每个B扫描(400)分割(S12)成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成所述B扫描的A扫描的相应区段,并且将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列(450a至450c);
计算所述滚动窗口相关性包括通过以下操作针对所述串接B扫描层序列的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列计算在所述串接B扫描层序列中的串接B扫描层和在所述刺激指示符序列中的刺激指示符之间的相应滚动窗口相关性:
针对每个刺激指示符,计算(S20-3)所述刺激指示符和所述串接B扫描层序列的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括所述B扫描层中的基于在根据所述刺激指示符刺激所述视网膜(10)时由所述OCT成像设备(200)生成的B扫描的B扫描层;和
组合(S30)所计算的乘积以生成对应于所述串接B扫描层序列的视网膜(10)的层对所述光刺激的响应的指示。
E57.根据E56所述的计算机实现的方法,其中:
针对所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列计算的所述滚动窗口相关性包括相关值的相应三维数组,相关值的每个三维数组包括相关值的一维数组,所述相关值的一维数组是使用相同地位于所述B扫描序列(500)的相应B扫描中的A扫描的区段计算的,并且
所述方法包括通过用相应的单个值替换在所述三维数组中所述相关值的一维数组中的每一个一维数组,将至少一个所述相关值的三维数组中的每一个三维数组转换成相关值的相应二维数组,所述相应的单个值是在一维数组中的相关值的平均值,所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)的对应层根据时间和沿着所述视网膜(10)的扫描区域(R)的位置对所述光刺激的响应。
E58.根据E55所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备在所述时间段内重复扫描所述视网膜的扫描区域所生成的B扫描序列被接收作为所述OCT图像数据;
所述方法还包括将所述B扫描序列中的每个B扫描分割(S12)成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成所述B扫描的A扫描的相应区段,并且将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列;
计算所述滚动窗口相关性包括针对串接B扫描层序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列通过针对所述刺激指示符序列中的每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来计算(S20-7)在所述串接B扫描层序列和所述刺激指示符序列之间的相应滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
B扫描层中的基于根据在所述窗口中的刺激指示符刺激所述视网膜时由所述OCT成像设备生成的B扫描的B扫描层之间的相关性;
和
生成所述视网膜对所述光刺激的响应的指示包括通过组合(S30-7)所计算的相关性,针对所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列生成与所述串接B扫描层序列相对应的所述视网膜的层对所述光刺激的响应的指示。
E59.根据E58所述的计算机实现的方法,其中:
针对所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列计算的所述滚动窗口相关性包括相关值的相应三维数组,相关值的每个三维数组包括使用相同地位于所述B扫描序列中的相应B扫描中的A扫描的区段计算的一维数组,和
生成与所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列相对应的所述视网膜的相应层对所述光刺激的响应的指示包括:
通过用相应的单个值替换在所述三维数组中的相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述相关值的三维数组转换成相关值的二维数组,所述相应的单个值是在一维数组中的相关值的平均值,所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和沿着所述视网膜(10)的所述扫描区域(R)的位置对所述光刺激的所述响应。
E60.根据E42所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域(R)所生成的B扫描序列(500)被接收(S10)作为所述OCT图像数据;和
所述方法还包括:
将所述B扫描序列(500)中的每个B扫描分割(S12)成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成所述B扫描的A扫描的相应区段,并且将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列(450a至450c);
通过针对至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列中的每个B扫描层,用在A扫描的区段中的A扫描元素的平均值的对应值替换形成B扫描层的A扫描的区段,来将串接B扫描层序列(450a到450c)中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列转换成(S17)相应的串接的缩减B扫描层序列;
计算所述滚动窗口相关性包括通过以下操作针对所述至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列计算在缩减B扫描层序列中的缩减B扫描层和在所述刺激指示符序列中的刺激指示符之间的相应滚动窗口相关性:
针对每个刺激指示符,计算(S20-4)所述刺激指示符和所述串接的缩减B扫描层序列的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括基于在根据所述刺激指示符刺激所述视网膜(10)时由所述OCT成像设备(200)生成的B扫描的缩减B扫描层;和
组合(S30)所计算的乘积以生成相关值的二维数组,所述相关值的二维数组指示与所述串接的缩减B扫描层序列相对应的所述视网膜(10)的层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E61.根据E45所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域所生成的B扫描序列被接收作为所述OCT图像数据;
所述方法还包括:
将所述B扫描序列中的每个B扫描分割成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成所述B扫描的A扫描的相应区段,并且将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列;
以及
通过针对至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列中的每个B扫描层,用在A扫描的区段中的A扫描元素的平均值的对应值替换形成B扫描层的A扫描的区段,将所述串接的B扫描层的序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列转换成相应的串接的缩减B扫描层序列;
计算所述滚动窗口相关性包括:针对所述至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列,通过针对在所述刺激指示符序列中的每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来计算在所述串接的缩减B扫描层序列和所述刺激指示符序列之间的相应滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
使用被包括在由所述OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)根据在所述窗口中的刺激指示符被刺激时生成的B扫描中的B扫描层所计算的平均值;以及
生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示包括:通过组合所计算的相关性来生成相关值的二维数组,针对所述至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列,生成与所述串接的缩减B扫描层序列相对应的所述视网膜(10)的层对所述光刺激的响应的指示,所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)的层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E62.根据E57、E59、E60和E61中任一项所述的计算机实现的方法,还包括:
通过用单个值替换在所述二维数组中的相关值的每个一维数组,将相关值的二维数组中的至少一个二维数组中的每一个二维数组转换成相应相关值序列,所述一维数组指示与二维数组相对应的所述视网膜(10)的层根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,所述单个值是在一维数组中的相关值的平均值,所述相关值序列指示在所述扫描区域(R)中的所述视网膜(10)的层根据时间对所述光刺激的响应。
E63.根据E57、E59、E60和E61中任一项所述的计算机实现的方法,其中,相关值的每个二维数组包括一维数组序列,每个一维数组指示所述视网膜(10)的相应层根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,并且其中,所述方法还包括:
通过从在所述一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去所述一维数组序列中的第一一维数组,处理相关值的每个二维数组以生成相关值的相应的归一化二维数组,所述相关值的归一化二维数组指示所述视网膜(10)的对应层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E64.根据E57、E59、E60和E61中任一项所述的计算机实现的方法,其中,相关值的每个二维数组包括一维数组中的数组,每个一维数组指示所述视网膜(10)的相应层根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,并且其中,所述方法还包括:
通过计算平均相关值数组使得平均相关值数组中的每个平均相关值是对应地位于所述一维数组中的相关值的平均值,以及从在一维数组的数组中的数组中的每个一维数组中减去所计算的平均相关值数组,来处理相关值的每个二维数组以生成相关值的相应的归一化二维数组,相关值的归一化二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应。
E65.根据E63或E64所述的计算机实现的方法,还包括:
通过用单个值替换归一化二维数组中的相关值的每个一维数组,将相关值的每个归一化二维数组转换成相应相关值序列,所述一维数组指示与相关值的归一化二维数组相对应的视网膜(10)的层根据在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的位置对所述光刺激的响应,所述单个值是在一维数组中的相关值的平均值,相关值的每个序列指示在所述扫描区域(R)中的所述视网膜(10)的相应层根据时间对所述光刺激的响应。
E66.根据E62或E65所述的计算机实现的方法,还包括:
使用相关值的一个或更多个序列来生成定义图像的图像数据,该图像指示在所述视网膜(10)的扫描区域(R)中的所述视网膜(10)的相应的一层或更多层对所述光刺激的响应。
E67.根据E66所述的计算机实现的方法,其中,所述相关值的一个或更多个序列用于生成指示以下中的至少一项的图像:
在所述扫描区域(R)中的所述视网膜(10)的相应的一层或更多层根据时间对所述光刺激的响应;
定义在所述扫描区域(R)中所述视网膜(10)的相应的一层或更多层根据时间对所述光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性;以及
定义在所述扫描区域(R)中的所述视网膜(10)的相应的一层或更多层根据时间对所述光刺激的响应的相应的一个或更多个曲线的一个或更多个属性在视网膜(10)的扫描区域(R)中的空间变化,该空间变化覆盖在包括所述扫描区域(R)的至少一部分视网膜(10)的正面表示上。
E68.根据E42至E67中任一项所述的计算机实现的方法,其中,所述光刺激包括在所述受试者的整个视场上提供照射的光刺激。
E69.根据E42至E68中任一项所述的计算机实现的方法,其中,所述刺激指示符(s1,s2,s3)序列(S)指示所述视网膜(10)随时间的随机或伪随机刺激。
E70.根据E42至E69中任一项所述的计算机实现的方法,其中,在所述刺激指示符序列(S)中的每个刺激指示符(s1,s2,s3)指示在跨越所述时间段的时间间隔序列中的相应时间间隔中所述视网膜(10)是否被所述光刺激刺激,或者所述视网膜(10)被所述光刺激的刺激的变化。
E71.一种处理功能性OCT图像数据以生成定义图像的图像数据的计算机实现的方法,所述图像提供了视网膜(10)对光刺激的响应的指示,所述功能性OCT图像数据由OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)被光刺激重复刺激时扫描受试者的所述视网膜(10)而获取,所述方法包括:
接收以下数据作为所述功能性OCT图像数据:
OCT图像数据,所述OCT图像数据由所述OCT成像设备(200)在时间段(T)内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域(R)生成;和
刺激数据,所述刺激数据定义刺激指示符(s1,s2,s3)序列(S),每个刺激指示符指示在跨越所述时间段(T)的时间间隔序列中的相应时间间隔中由所述光刺激对所述视网膜(10)的刺激;
计算在基于所述OCT图像数据的B扫描序列(500)和在所述刺激指示符序列(S)中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的滚动窗口相关性;以及
使用所计算的相关性来生成定义图像的图像数据,所述图像指示以下中的至少一项:
所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应;
定义所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性;以及
定义所述视网膜(10)的扫描区域(R)根据时间对所述光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性在所述视网膜的所述扫描区域中的空间变化,所述空间变化覆盖在包括所述扫描区域(R)的至少一部分所述视网膜(10)的正面表示(1000)上。
E72.根据E71所述的计算机实现的方法,其中,计算在所述B扫描序列(500)和所述刺激指示符序列(S)中的所述刺激指示符(s1,s2,s3)之间的所述滚动窗口相关性包括:
针对所述B扫描序列(500)的多个窗口部分中的每一个窗口部分,计算刺激指示符和在所述B扫描序列(500)的窗口部分中的每个B扫描的至少一部分的相应乘积,在所述B扫描序列(500)的窗口部分中的B扫描的至少一个B扫描所基于的OCT图像数据由所述OCT成像设备(200)生成的同时所述视网膜(10)根据所述刺激指示符被刺激;或者
针对每个刺激指示符,计算在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符与基于在根据在所述窗口中的所述刺激指示符刺激视网膜(10)时生成的OCT图像数据的一部分的所述B扫描序列中的B扫描之间的相关性。
E73.一种包括计算机可读指令的计算机程序(345),所述计算机可读指令当由计算机处理器(320)执行时,使计算机处理器(320)执行根据E42至E72中的至少一项所述的计算机实现的方法。
在前述描述中,参考几个示例实施例描述了示例方面。因此,说明书应被视为说明性的而不是限制性的。类似地,在附图中示出的突出示例实施例的功能和优点的附图仅仅是为了示例目的而被呈现的。示例实施例的体系结构是足够灵活的和可配置的,使得它可以以除了在附图中所示的方式以外的方式被利用(和导航)。
在一个示例实施例中,在本文呈现的示例的软件实施例可以被提供为计算机程序或软件,诸如具有被包括或存储在制品(例如机器可访问或机器可读介质、指令储存装置、或计算机可读存储设备,其中每一个制品都可以是非暂时性的)中的指令或指令序列的一个或更多个程序。在非暂时性机器可访问介质、机器可读介质、指令储存装置、或计算机可读存储设备上的程序或指令可用于对计算机系统或其他电子设备编程。机器或计算机可读介质、指令储存装置、和存储设备可以包括但不限于软盘、光盘和磁光盘或适合于存储或传输电子指令的其他类型的介质/机器可读介质/指令储存装置/存储设备。本文描述的技术不限于任何特定的软件配置。它们可能在任何计算或处理环境中得到应用。本文使用的术语“计算机可读”、“机器可访问介质”、“机器可读介质”、“指令储存装置”、和“计算机可读存储设备”应当包括能够存储、编码、或传输指令或指令序列以被机器、计算机、或计算机处理器执行并且使机器/计算机/计算机处理器执行本文描述的方法中的任一个方法的任何介质。此外,在本领域中常见的是以一种或另一种形式(例如,程序(program)、程序(procedure)、过程、应用、模块、单元、逻辑等)提及软件作为采取动作或引起结果。这种表达仅仅是陈述由处理系统执行软件使处理器执行动作以产生结果的简略方式。
一些实施例也可以通过准备专用集成电路、现场可编程门阵列、或者通过使常规部件电路的适当网络互连来实现。
一些实施例包括计算机程序产品。计算机程序产品可以是在其上或其中存储有可用于控制或促使计算机或计算机处理器执行本文所述的示例实施例的任何过程的指令的一种或更多种存储介质、指令储存装置或存储设备。存储介质/指令储存装置/存储设备可以作为示例且非限制性地包括光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪存、闪存卡、磁卡、光卡、纳米系统、分子存储器集成电路、RAID、远程数据存储/存档/仓储装置、和/或适合于存储指令和/或数据的任何其他类型的设备。
存储在一种或更多种计算机可读介质、指令储存装置(多个指令储存装置)、或存储设备(多个存储设备)中的任一者上的一些实现方式包括用于控制系统的硬件和用于使系统或微处理器能够利用本文描述的示例实施例的结果与人类用户或其他机构交互的软件。这种软件可以非限制性地包括设备驱动器、操作系统、和用户应用。最终,如上所述,这种计算机可读介质或存储设备还包括用于执行本文的示例方面的软件。
在系统的编程和/或软件中包括用于实现本文描述的过程的软件模块。在本文的一些示例实施例中,模块包括软件,但是在本文的其他示例实施例中,模块包括硬件或硬件和软件的组合。
虽然在上面描述了各种示例实施例,但是应该理解,它们作为示例而非限制的方式被呈现。对在相关领域中的技术人员将明显的是,可以在形式和细节上做出各种改变。因此,本发明不应受上述示例实施例中的任一个的限制,而应仅根据随附的权利要求及其等同物来被定义。
此外,摘要的目的是使通常专利局和公众、以及尤其是不熟悉专利或法律术语或措辞的本领域中的科学家、工程师和从业人员能够根据粗略的检查快速确定本申请的技术公开的性质和本质。摘要并不意欲以任何方式关于在本文呈现的示例实施例的范围进行限制。还应该理解的是,在权利要求中叙述的过程不需要以所呈现的顺序来执行。
虽然本说明书包含很多具体实施例细节,但这些不应该理解为进行限制,而应该理解为是对本文描述的特定实施例所特定的特征的描述。在单独的实施例的背景下,本说明书中所描述的某些特征也可在单个实施例中结合实施。相反地,也可以在多个实施例中单独地或以任何合适的子组合实现在单一实施例的背景下描述的各种特征。此外,尽管特征在上文中可被描述为作用在特定组合中并甚至起初如此要求保护,但是来自所要求保护的组合的一个或更多个特征可在一些情况下从组合中删除,且所要求保护的组合可针对子组合或子组合的变体。
在某些情形下,多任务和并行处理可能是有利的。此外,上述实施例中的各种组分的分离不应被理解为在所有实施例中都需要这样的分离,并且应当理解,所描述的程序组分和系统通常可以一起集成在单个软件产品中或者封装到多个软件产品内。
现在已经描述了一些说明性实施例和实施例,显然,前面的实施例是说明性的而不是限制性的,已经通过示例的方式给出。具体而言,尽管本文呈现的许多示例涉及装置或软件元素的特定组合,但是这些元素可以以其他方式组合以实现相同的目的。仅结合一个实施例讨论的动作、元素和特征并不意欲从实施例或其它实施例中的类似角色中被排除。
在不脱离其特性的情况下,本文描述的装置和计算机程序可以以其他特定形式来实施。前述实施例是说明性的,而不是对所描述的系统和方法的限制。因此,本文描述的装置和计算机程序的范围由所附权利要求而不是前述描述指示,并且因此落入权利要求的等价物的意义和范围内的变化都被包括在其中。
Claims (23)
1.一种处理功能性OCT图像数据以生成视网膜(10)对光刺激的响应的指示的计算机实现的方法,所述功能性OCT图像数据由OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)被所述光刺激重复刺激时扫描受试者的所述视网膜(10)而获取,所述方法包括:
接收(S10)以下数据作为所述功能性OCT图像数据:
OCT图像数据,所述OCT图像数据由所述OCT成像设备(200)在时间段T内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域R而生成;和
刺激数据,所述刺激数据定义刺激指示符(s1,s2,s3)序列S,每个刺激指示符指示在跨越所述时间段T的时间间隔序列中的相应时间间隔中由所述光刺激对所述视网膜(10)的刺激;和
通过以下操作计算基于所述OCT图像数据的B扫描序列(500)和在所述刺激指示符序列S中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的滚动窗口相关性:
针对每个刺激指示符(s1,s2,s3),计算(S20-1)所述刺激指示符和所述B扫描序列(500)的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括基于根据所述刺激指示符(s1,s2,s3)刺激所述视网膜(10)时生成的所述OCT图像数据的一部分的B扫描(400);以及
组合所计算的乘积(600-1,600-2)以生成所述视网膜对所述光刺激的响应的指示(700)。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段T内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域R所生成的B扫描序列(500)被接收作为所述OCT图像数据;和
通过针对每个刺激指示符(s1;s2;s3)计算所述刺激指示符和所述B扫描序列(500)的相应窗口部分的乘积来计算在所述B扫描序列(500)中的B扫描和在所述刺激指示符序列S中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的所述滚动窗口相关性,所述相应窗口部分包括在所述视网膜(10)根据所述刺激指示符被刺激时由所述OCT成像设备(200)生成的B扫描(400)。
3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法,其中,所计算的乘积(600-1,600-2)被组合以生成相关值的三维数组(700),所述相关值的三维数组(700)包括相关值的一维数组,所述相关值的一维数组中的每一个一维数组是使用相同地位于所述B扫描序列(500)的相应B扫描(400)中的A扫描计算的,并且所述方法还包括:
通过用相应的单个值替换所述相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述相关值的三维数组(700)转换成相关值的二维数组(800),所述相应的单个值是在所述一维数组中的相关值的平均值,所述相关值的二维数组(800)指示所述视网膜根据时间和沿着所述视网膜的扫描区域R的位置对所述光刺激的响应。
4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段T内重复扫描所述视网膜的扫描区域R所生成的B扫描序列(500)被接收作为所述OCT图像数据,所述B扫描(400)中的每一个B扫描由A扫描序列形成;
所述方法还包括通过用A扫描的A扫描元素的相应平均值替换形成每个B扫描的所述A扫描序列中的每个A扫描,将所述B扫描序列(500)转换(S15)为缩减B扫描序列;
通过以下操作计算在所述缩减B扫描序列中的缩减B扫描和在所述刺激指示符序列S中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的所述滚动窗口相关性:针对每个刺激指示符,计算(S20-2)所述刺激指示符和所述缩减B扫描序列的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括基于在根据所述刺激指示符刺激所述视网膜(10)时由所述OCT成像设备(200)生成的所述B扫描序列(500)中的B扫描的缩减B扫描;以及
通过组合所计算的乘积而生成的所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示包括相关值的二维数组(800),所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应。
5.根据权利要求3或4所述的计算机实现的方法,其中:
所述相关值的二维数组(800)包括一维数组序列A1至每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应,并且所述方法还包括通过从所述一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去在所述一维数组序列中的第一一维数组A1来生成相关值的归一化二维数组(900-1),所述相关值的归一化二维数组(900-1)指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应;或者
所述相关值的二维数组(800)包括一维数组的数组A1至每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应,并且所述方法还包括:
通过计算平均相关值数组使得所述平均相关值数组中的每个平均相关值是对应地位于所述一维数组中的相关值的平均值,以及从所述一维数组的数组A1至/>中的每个一维数组中减去所计算的平均相关值数组/>来生成相关值的归一化二维数组(900-2),所述相关值的归一化二维数组(900-2)指示所述视网膜根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应;或者
通过用单个相应值替换所述相关值的二维数组(800)中的所述相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述相关值的二维数组(800)转换为相关值序列,所述单个相应值是在所述一维数组中的相关值的平均值,所述相关值序列指示所述视网膜(10)的扫描区域R根据时间对所述光刺激的响应。
6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段T内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域R所生成的B扫描序列(500)被接收作为所述OCT图像数据;
所述方法还包括将在所述B扫描序列(500)中的每个B扫描(400)分割(S12)成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成所述B扫描的A扫描的相应区段,并且将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列(450a至450c);
计算所述滚动窗口相关性包括:针对所述串接B扫描层序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列,通过以下操作计算在所述串接B扫描层序列中的串接B扫描层和在所述刺激指示符序列中的刺激指示符之间的相应滚动窗口相关性:
针对每个刺激指示符,计算(S20-3)所述刺激指示符和所述串接B扫描层序列的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括基于在根据所述刺激指示符刺激所述视网膜(10)时由所述OCT成像设备(200)生成的B扫描的所述B扫描层中的B扫描层;和
组合(S30)所计算的乘积以生成与所述串接B扫描层序列相对应的所述视网膜(10)的层对所述光刺激的响应的指示。
7.根据权利要求6所述的计算机实现的方法,其中
针对所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列计算的所述滚动窗口相关性包括相关值的相应三维数组,相关值的每个三维数组包括相关值的一维数组,所述相关值的一维数组是使用相同地位于所述B扫描序列(500)的相应B扫描中的A扫描的区段计算的,以及
所述方法包括通过用相应的单个值替换在所述三维数组中所述相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述相关值的三维数组中的至少一个三维数组中的每一个三维数组转换成相关值的相应二维数组,所述相应的单个值是所述一维数组中相关值的平均值,所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)的对应层根据时间和沿着所述视网膜(10)的扫描区域R的位置对所述光刺激的所述响应。
8.根据权利要求1所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段T内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域R所生成的B扫描序列(500)被接收(S10)作为所述OCT图像数据;和
所述方法还包括:
将所述B扫描序列(500)中的每个B扫描分割(S12)成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成所述B扫描的A扫描的相应区段,并且将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列(450a至450c);
通过针对至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列中的每个B扫描层,用A扫描的区段中的A扫描元素的平均值的对应值替换形成B扫描层的所述A扫描的区段,将所述串接B扫描层序列(450a到450c)中的所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列转换成相应串接的缩减B扫描层序列;
计算所述滚动窗口相关性包括:针对所述至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列,通过以下操作计算在所述串接的缩减B扫描层序列中的缩减B扫描层和在所述刺激指示符序列中的刺激指示符之间的相应滚动窗口相关性:
针对每个刺激指示符,计算(S20-4)所述刺激指示符和所述串接的缩减B扫描层序列的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括基于在根据所述刺激指示符刺激所述视网膜(10)时由所述OCT成像设备(200)生成的B扫描的缩减B扫描层;和
组合(S30)所计算的乘积以生成相关值的二维数组,所述相关值的二维数组指示与所述串接的缩减B扫描层序列相对应的所述视网膜(10)的层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应。
9.根据权利要求7或8所述的计算机实现的方法,其中:
所述计算机实现的方法还包括:通过用单个值替换在所述二维数组中的相关值的每个一维数组,将相关值的二维数组中的至少一个二维数组中的每一个二维数组转换成相应的相关值序列,所述一维数组指示与所述二维数组相对应的所述视网膜(10)的层根据在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应,所述单个值是在所述一维数组中的相关值的平均值,所述相关值序列指示在所述扫描区域R中的所述视网膜(10)的层根据时间对所述光刺激的响应;或者
相关值的每个二维数组包括一维数组序列或一维数组的数组,所述一维数组中的每一个一维数组指示所述视网膜(10)的相应层根据在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应,并且其中,所述方法还包括:
在相关值的每个二维数组包括一维数组序列的情况下,通过从所述一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去在所述一维数组序列中的第一一维数组,来处理相关值的每个二维数组以生成相关值的相应的归一化二维数组,所述相关值的归一化二维数组指示所述视网膜(10)的对应层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应,以及
在相关值的每个二维数组包括一维数组的数组的情况下,通过以下操作来处理相关值的每个二维数组以生成相关值的相应的归一化二维数组:计算平均相关值数组使得所述平均相关值数组中的每个平均相关值是对应地位于所述一维数组中的相关值的平均值,以及从所述一维数组的数组中的每个一维数组中减去所计算的平均相关值的数组,所述相关值的归一化二维数组指示所述视网膜(10)的对应层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应。
10.一种处理功能性OCT图像数据以生成视网膜(10)对光刺激的响应的指示的计算机实现的方法,所述功能性OCT图像数据由OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)被所述光刺激重复刺激时扫描受试者的所述视网膜(10)而获取,所述方法包括:
接收(S10)以下数据作为所述功能性OCT图像数据:
OCT图像数据,所述OCT图像数据由所述OCT成像设备(200)在时间段T内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域R而生成;和
刺激数据,所述刺激数据定义刺激指示符(s1,s2,s3)序列S,每个刺激指示符指示在跨越所述时间段T的时间间隔序列中的相应时间间隔中由所述光刺激对所述视网膜(10)的刺激;和
通过针对每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来计算(S20-5)在基于所述OCT图像数据的B扫描序列(500)和在所述刺激指示符序列S中的所述刺激指示符(s1,s2,s3)中的至少一些刺激指示符之间的滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
基于在所述视网膜(10)根据在所述窗口中的所述刺激指示符被刺激时生成的所述OCT图像数据的一部分的所述B扫描序列中的B扫描;以及
通过组合所计算的相关性来生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示。
11.根据权利要求10所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段T内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域R所生成的B扫描序列(500)被接收作为所述OCT图像数据;和
针对所述刺激指示符序列中的每个刺激指示符,通过计算以下项之间的相关性来计算在所述B扫描序列(500)和所述刺激指示符序列之间的所述滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和所述预定数量的相邻刺激指示符的所述窗口中的刺激指示符,和
在所述视网膜(10)根据所述窗口中的刺激指示符被刺激时由所述OCT成像设备(200)所生成的所述B扫描序列(500)中的B扫描。
12.根据权利要求11所述的计算机实现的方法,其中,所计算的相关性被组合以生成相关值的三维数组,所述相关值的三维数组包括相关值的一维数组,所述相关值的一维数组中的每一个一维数组是使用相同地位于所述B扫描序列(500)中的相应B扫描(400)中的A扫描计算的,并且所述方法还包括:
通过用相应的单个值替换所述相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述相关值的三维数组转换成相关值的二维数组,所述相应的单个值是在所述一维数组中的相关值的平均值,所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和沿着所述视网膜(10)的扫描区域R的位置对所述光刺激的响应。
13.根据权利要求10所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段T内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域R所生成的B扫描序列被接收作为所述OCT图像数据,所述B扫描中的每一个B扫描由A扫描序列形成;
所述方法还包括通过用A扫描的A扫描元素的相应平均值替换形成每个B扫描的所述A扫描序列中的每个A扫描,将所述B扫描序列转换为缩减B扫描序列;
通过针对在所述刺激指示符序列中的每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来计算在所述缩减B扫描序列和所述刺激指示符序列之间的所述滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的所述窗口中的刺激指示符,和
基于在所述视网膜(10)根据在所述窗口中的刺激指示符被刺激时生成的OCT图像数据的所述缩减B扫描序列中的缩减B扫描;以及
通过组合所计算的相关性而生成的所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示包括相关值的二维数组,所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应。
14.根据权利要求12或13所述的计算机实现的方法,其中:
所述相关值的二维数组(800)包括一维数组序列A1至每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应,并且所述方法还包括通过从所述一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去在所述一维数组序列中的第一一维数组A1来生成相关值的归一化二维数组(900-1),所述相关值的归一化二维数组(900-1)指示所述视网膜(10)根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应;或者
所述相关值的二维数组(800)包括一维数组的数组A1至每个一维数组指示所述视网膜(10)根据在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应,并且所述方法还包括:
通过计算平均相关值数组使得所述平均相关值数组中的每个平均相关值是对应地位于所述一维数组中的相关值的平均值,以及从所述一维数组的数组A1至/>中的每个一维数组中减去所计算的平均相关值数组/>来生成相关值的归一化二维数组(900-2),所述相关值的归一化二维数组(900-2)指示所述视网膜根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应;或者
通过用单个相应值替换所述相关值的二维数组(800)中的所述相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述相关值的二维数组(800)转换为相关值序列,所述单个相应值是在所述一维数组中的相关值的平均值,所述相关值序列指示所述视网膜(10)的扫描区域R根据时间对所述光刺激的响应。
15.根据权利要求10所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备在所述时间段T内重复扫描所述视网膜的扫描区域R所生成的B扫描序列被接收作为所述OCT图像数据;
所述方法还包括将在所述B扫描序列中的每个B扫描分割(S12)成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成所述B扫描的A扫描的相应区段,并且将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列;
计算所述滚动窗口相关性包括:针对所述串接B扫描层序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列,通过针对在所述刺激指示符序列中的每个刺激指示符来计算以下项之间的相关性来计算(S20-7)在所述串接B扫描层序列和所述刺激指示符序列之间的相应滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
基于根据在所述窗口中的所述刺激指示符刺激所述视网膜时由所述OCT成像设备生成的B扫描的B扫描层中的B扫描层;以及
生成所述视网膜对所述光刺激的响应的指示包括通过组合(S30-7)所计算的相关性,针对所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列生成与所述串接B扫描层序列相对应的所述视网膜的层对所述光刺激的响应的指示。
16.根据权利要求15所述的计算机实现的方法,其中
针对所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列所计算的所述滚动窗口相关性包括相关值的相应三维数组,相关值的每个三维数组包括使用相同地位于所述B扫描序列中的相应B扫描中的A扫描的区段计算的一维数组,并且
生成与所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列相对应的所述视网膜的相应层对所述光刺激的响应的指示包括:
通过用相应的单个值替换在所述三维数组中的相关值的一维数组中的每一个一维数组,将所述相关值的三维数组转换成相关值的二维数组,所述相应的单个值是在所述一维数组中的相关值的平均值,所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)根据时间和沿着所述视网膜(10)的所述扫描区域R的位置对所述光刺激的响应。
17.根据权利要求10所述的计算机实现的方法,其中:
由所述OCT成像设备(200)在所述时间段T内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域R所生成的B扫描序列被接收作为所述OCT图像数据;
所述方法还包括:
将在所述B扫描序列中的每个B扫描分割成多个B扫描层,使得每个B扫描层包括形成所述B扫描的A扫描的相应区段,并且将来自所分割的B扫描的对应B扫描层串接以生成串接B扫描层序列;以及
通过针对所述至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列中的每个B扫描层,用A扫描的区段中的A扫描元素的平均值的对应值替换形成所述B扫描层的所述A扫描的区段,将所述串接B扫描层序列中的至少一个串接B扫描层序列中的每一个序列转换成相应串接的缩减B扫描层序列;
计算所述滚动窗口相关性包括:针对所述至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列,通过针对在所述刺激指示符序列中的每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来计算在所述串接的缩减B扫描层序列和所述刺激指示符序列之间的相应滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
与使用被包括在根据在所述窗口中的所述刺激指示符刺激所述视网膜(10)时由所述OCT成像设备(200)生成的B扫描中的B扫描层所计算的平均值;和
生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示包括:通过组合所计算的相关性来生成相关值的二维数组,针对所述至少一个串接的缩减B扫描层序列中的每一个序列,生成与所述串接的缩减B扫描层序列相对应的所述视网膜(10)的层对所述光刺激的响应的指示,所述相关值的二维数组指示所述视网膜(10)的层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应。
18.根据权利要求16或17所述的计算机实现的方法,其中:
所述计算机实现的方法还包括:通过用单个值替换在所述二维数组中的相关值的每个一维数组,将相关值的二维数组中的至少一个二维数组中的每一个二维数组转换成相应的相关值序列,所述一维数组指示与所述二维数组相对应的所述视网膜(10)的层根据在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应,所述单个值是在所述一维数组中的相关值的平均值,所述相关值序列指示在所述扫描区域R中的所述视网膜(10)的层根据时间对所述光刺激的响应;或者
相关值的每个二维数组包括一维数组序列或一维数组的数组,所述一维数组中的每一个一维数组指示所述视网膜(10)的相应层根据在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应,并且其中,所述方法还包括:
在相关值的每个二维数组包括一维数组序列的情况下,通过从所述一维数组序列中的每个剩余的一维数组中减去在所述一维数组序列中的第一一维数组,来处理相关值的每个二维数组以生成相关值的相应的归一化二维数组,所述相关值的归一化二维数组指示所述视网膜(10)的对应层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应,以及
在相关值的每个二维数组包括一维数组的数组的情况下,通过以下操作来处理相关值的每个二维数组以生成相关值的相应的归一化二维数组:计算平均相关值数组使得所述平均相关值数组中的每个平均相关值是对应地位于所述一维数组中的相关值的平均值,以及从所述一维数组的数组中的每个一维数组中减去所计算的平均相关值的数组,所述相关值的归一化二维数组指示所述视网膜(10)的对应层根据时间和在所述视网膜(10)的扫描区域R中的位置对所述光刺激的响应。
19.一种处理功能性OCT图像数据以生成定义图像的图像数据的计算机实现的方法,所述图像提供了视网膜(10)对光刺激的响应的指示,所述功能性OCT图像数据由OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)被所述光刺激重复刺激时扫描受试者的所述视网膜(10)而获取,所述方法包括:接收以下数据作为所述功能性OCT图像数据:
OCT图像数据,所述OCT图像数据由所述OCT成像设备(200)在时间段T内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域R生成;和
刺激数据,所述刺激数据定义刺激指示符(s1,s2,s3)序列S,每个刺激指示符指示在跨越所述时间段T的时间间隔序列中的相应时间间隔中由所述光刺激对所述视网膜(10)的刺激;
计算在基于所述OCT图像数据的B扫描序列(500)和在所述刺激指示符序列S中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的滚动窗口相关性;以及
使用所计算的滚动窗口相关性来生成定义图像的图像数据,所述图像指示以下中的至少一项:
所述视网膜(10)的扫描区域R根据时间对所述光刺激的响应;
定义所述视网膜(10)的扫描区域R根据时间对所述光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性;以及
定义所述视网膜(10)的扫描区域R根据时间对所述光刺激的响应的曲线的一个或更多个属性在所述视网膜的所述扫描区域R中的空间变化,所述空间变化覆盖在包括所述扫描区域R的至少一部分所述视网膜(10)的正面表示(1000)上。
20.根据权利要求19所述的计算机实现的方法,其中,计算在所述B扫描序列(500)和所述刺激指示符序列S中的所述刺激指示符(s1,s2,s3)之间的所述滚动窗口相关性包括:
针对所述B扫描序列(500)的多个窗口部分中的每一个窗口部分,计算刺激指示符和在所述B扫描序列(500)的窗口部分中的每个B扫描的至少一部分的相应乘积,在所述B扫描序列(500)的窗口部分中的B扫描的至少一个B扫描所基于的OCT图像数据由所述OCT成像设备(200)生成的同时所述视网膜(10)根据所述刺激指示符被刺激;或者
针对每个刺激指示符,计算在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符与基于在根据在所述窗口中的所述刺激指示符刺激视网膜(10)时生成的OCT图像数据的一部分的所述B扫描序列中的B扫描之间的相关性。
21.一种存储包括计算机可读指令的计算机程序(345)的非暂时性计算机可读存储介质,所述计算机可读指令当由计算机处理器(320)执行时,使所述计算机处理器(320)执行根据前述权利要求中至少一项所述的计算机实现的方法。
22.一种被配置为处理功能性OCT图像数据以生成视网膜对光刺激的响应的指示(700)的装置(100-1;100-2),所述功能性OCT图像数据由OCT成像设备(200)在所述视网膜被所述光刺激重复刺激时扫描受试者的所述视网膜而获取,所述装置(100-1;100-2)包括:
接收器模块(110),所述接收器模块(110)被配置成接收以下数据作为所述功能性OCT图像数据:
OCT图像数据,所述OCT图像数据由所述OCT成像设备(200)在时间段T内重复扫描所述视网膜的扫描区域R而生成;和
刺激数据,所述刺激数据定义刺激指示符(s1,s2,s3)序列S,每个刺激指示符指示在跨越所述时间段T的时间间隔序列中的相应时间间隔中由所述光刺激对所述视网膜的刺激;和
相关性计算器模块(120-1),所述相关性计算器模块(120-1)被配置成通过以下操作计算基于所述OCT图像数据的B扫描序列(500)和在所述刺激指示符序列S中的刺激指示符(s1,s2,s3)之间的滚动窗口相关性:
针对每个刺激指示符(s1,s2,s3),计算所述刺激指示符(s1,s2,s3)和所述B扫描序列(500)的相应窗口部分的乘积,所述相应窗口部分包括基于根据所述刺激指示符(s1,s2,s3)刺激所述视网膜时生成的所述OCT图像数据的一部分的B扫描(400);以及
组合所计算的乘积以生成所述视网膜对所述光刺激的响应的指示(700)。
23.一种被配置为处理功能性OCT图像数据以生成视网膜(10)对光刺激的响应的指示的装置(100-5),所述功能性OCT图像数据由OCT成像设备(200)在所述视网膜(10)被所述光刺激重复刺激时扫描受试者的所述视网膜(10)而获取,所述装置(100-5)包括:
接收器模块(110),所述接收器模块(110)被配置成接收以下数据作为所述功能性OCT图像数据:
OCT图像数据,所述OCT图像数据由所述OCT成像设备(200)在时间段T内重复扫描所述视网膜(10)的扫描区域R而生成;和
刺激数据,所述刺激数据定义刺激指示符(s1,s2,s3)序列S,每个刺激指示符指示在跨越所述时间段T的时间间隔序列中的相应时间间隔中由所述光刺激对所述视网膜(10)的刺激;
相关性计算器模块(120-5),所述相关性计算器模块(120-5)被配置成通过针对每个刺激指示符计算以下项之间的相关性来计算在基于所述OCT图像数据的B扫描序列(500)和在所述刺激指示符序列S中的所述刺激指示符(s1,s2,s3)中的至少一些刺激指示符之间的滚动窗口相关性:
在包括所述刺激指示符和预定数量的相邻刺激指示符的窗口中的刺激指示符,和
基于在所述视网膜(10)根据在所述窗口中的所述刺激指示符被刺激时生成的所述OCT图像数据的一部分的所述B扫描序列(500)中的B扫描;以及
响应生成器模块(125),所述响应生成器模块(125)被配置成通过组合所计算的相关性来生成所述视网膜(10)对所述光刺激的响应的指示。
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GR01 | Patent grant | ||
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