CN115135228A - Oct悬韧带成像 - Google Patents

Abstract

一种用于对眼睛前段进行成像的系统、方法或设备，包括：非接触适配器/透镜，能附接到现有眼科成像系统以重定向成像系统的光束，从而以陡峭的角度穿过眼睛的瞳孔。特别地，陡峭的角度被确定成允许眼科成像系统对虹膜下方的悬韧带进行成像，并且该悬韧带通常被虹膜阻挡并且不能用于成像。

Description

OCT悬韧带成像

技术领域

本发明总体上涉及眼睛前部的光学相干断层扫描(OCT)成像。更具体地，本发明涉及在虹膜正下方的OCT成像，并且特别地，涉及对眼睛悬韧带(zonule)进行成像。

背景技术

图1示出眼睛11的前部，包括角膜13、前房15、虹膜17(虹膜的中央开口限定瞳孔19)、晶状体21、巩膜27(眼睛的白色部)以及角膜缘29(角膜13和巩膜27的边界)。还示出悬韧带23，该悬韧带是将晶状体21保持在适当位置并且允许通过睫状肌(或睫状体)25的收缩进行调节的纤维结构。对悬韧带进行成像不仅有益于疾病诊断目的，而且有益于在医疗眼科手术(诸如可以干扰晶状体21的手术)之前确定悬韧带的当前状态(例如，数量、厚度变化、完整性、强度等)。

然而，由于悬韧带23位于虹膜17下方/后方，悬韧带成像是复杂的，这阻挡成像光直接到达悬韧带23。因此，当前不存在方便并且可靠的方式以可视化或成像晶状体悬韧带23。这限制了对涉及悬韧带23的解剖结构和病理过程的理解，这在诸如假性剥脱综合征、色素分散综合征、马凡综合征、韦尔-马切萨尼(Weill-Marchesani)综合征、晶状体异位以及创伤等疾病中是重要的。此外，由于缺乏悬韧带成像，在白内障手术期间的悬韧带支撑不能在手术前可靠地评估。通常，悬韧带无力和悬韧带透析(用于晶状体囊的悬韧带支撑的缺陷，该晶状体囊是包围晶状体21的膜)仅在白内障手术期间的手术中得到重视，并且对于外科医生是一个意外。因为外科医生不能相应地计划他的手术，这可能导致并发症，诸如后囊破裂和保留的核碎片，这进而可能需要另外的手术和/或影响最终的手术结果。

可视化悬韧带的大多数先前的努力集中在超声生物显微镜(UBM)上，该超声生物显微镜使用超声通过直接测量返回超声信号的时间延迟来确定组织结构的深度。然而，UBM对于医生来说是耗时的，因为它不能由技术人员执行，并且对于患者来说是不舒服的。此外，根据先前的组织病理学研究，单个悬韧带的宽度通常在10-30μm的范围内，低于UBM典型的分辨率极限，约为50μm。

光学相干断层扫描(OCT)提供更高分辨率的成像，并且是一种侵入性更小的成像技术。尽管不涉及悬韧带成像，但是已经提出以比使用OCT典型的角度更陡的角度对眼睛前进行成像的努力。例如，Izatt(艾斯德)等人的美国专利9,517,006和9,936,868描述了一种用于对眼睛的角膜缘区域进行成像的系统。Izatt等人使用配置成将OCT光束对准朝向眼睛11的角膜缘29的定制接触透镜。然而，这个方法需要OCT系统与眼睛(例如，角膜)接触，这使该方法的使用复杂化，并且进一步不提供虹膜下方的成像。Izatt的方法似乎适合于对前房中的虹膜角膜角进行成像。因为空气与眼睛前段之间的折射率不匹配，光被折射，并且难以引导光束以测量虹膜角膜角。因此，Izatt提供接触透镜以在光学器件与角膜之间增加具有类似折射率的介质。光束不在界面处折射。这在Izatt的图中是清楚的。

本发明的目的是提供一种用于以陡峭的角度(steep angle)对虹膜下方的眼睛前进行成像的系统和方法。

本发明的另一目的是提供一种用于对虹膜正下方的眼睛前区域进行成像的眼科成像系统，例如，眼底成像器或OCT系统，该眼科成像系统避免与眼睛接触，例如，不接触眼睛的角膜或巩膜。

本发明的另一目的是提供一种用于利用眼科成像系统对眼睛悬韧带进行成像的系统和方法。

发明内容

以上目的在使用或包括非接触(非接触)透镜适配器(例如，眼科“杯”)的方法/系统/设备中得到满足，该透镜适配器可以装配(例如，耦合或附接)在现有眼科成像系统(例如，眼底成像器和/或OCT系统)上，并且允许对晶状体悬韧带进行直接成像。角度方向性可以通过非接触(非接触)适配器(或杯)实现，该适配器可以容纳一个或多个透射和反射光学器件(例如，反射镜、回射器、棱镜、分束器等)以用于重新定向光束。例如，非接触适配器可以包括一个或多个反射表面，这些反射表面以陡峭的角度(例如，相对于成像系统的光学中心大于或等于70度)将来自眼科成像系统的成像光束重新定向到眼睛，以对虹膜正下方的区域(例如，包括悬韧带和/或睫状体的区域)进行成像。因为空气与眼睛前段之间的折射率不匹配，成像光束在角膜处折射(例如，当成像光束从空气穿过角膜到达前房时)。角膜处的陡峭的角度有助于补偿这种折射并且在不接触眼睛的情况下允许对虹膜正下方的区域进行成像。例如，这与以上艾斯德(Izatt)使用的方法相反，该方法不仅需要在角膜处的更浅的角度(例如，比陡峭的入射角小得多)以观察在虹膜上方的眼睛的角膜缘(例如，虹膜角膜角)，而且还需要在光学器件与角膜之间具有类似折射率的特殊介质(与眼睛接触)的定制接触透镜，以避免在角膜处的折射。

本悬韧带成像系统提供足够高的分辨率以准确地评估单个悬韧带纤维的健康(例如，包括诸如密度、厚度、长度、分支点、分支计数等的量化度量)，这可以提供显著的诊断值(例如，预定义的健康量表上的结构健康数值)。

本发明的非接触透镜(例如，适配器)可以包括一个或多个平面和/或曲面反射镜(或两者的组合)以将成像(扫描)光束(例如，OCT光束)以优化的角度瞄准虹膜下方(例如，正下方)并且包括睫状体或靠近睫状体的眼睛前段的眼科解剖特征，诸如用于对悬韧带进行成像。本非接触透镜(适配器)进一步允许患者维持中央固视，同时允许成像光束围绕患者的晶状体扫描。例如，非接触透镜可以从患者的眼睛视角(视点)提供无阻碍的视图(通过非接触透镜)，使得患者能够维持中央固视，甚至同时非接触透镜允许围绕(例如，外部边缘区域)晶状体(例如，外部边缘区域)扫描。由此，本成像系统可以用于量化悬韧带长度、厚度、密度(例如，晶状体周围的密度分布)、分支特征、悬韧带与晶状体和/或囊袋的接触点的位置和数量、以及其他组织特性以确定悬韧带的结构健康(例如，值、分级或等级)。例如，可以基于预定义的标准量表向不同量化的物理特征分配诊断等级，并且可以确定观察到的特征等级的加权和。可以基于所得加权总和分配总体诊断等级(例如，极好、良好、边缘或差)。被识别为对于确定悬韧带承受外科手术的能力更重要的特征，诸如悬韧带计数、分支计数、厚度以及与睫状体和/或晶状体/囊袋的接触点的数量)可以比其他特征加权更大。

以上目的在具有一个或多个反射表面的适配器中得到满足，以选择的优化角度来引导来自眼科成像系统的第一光束通过眼睛瞳孔以瞄准并且成像眼睛悬韧带。眼科成像系统可以是眼底成像系统、光学相干断层扫描(OCT)系统两者中的一个或两者的组合。优选地，当对悬韧带进行成像时，适配器与眼睛角膜或巩膜分离并且避免接触。可选地，眼睛可以维持中央固视，同时第一光束围绕眼睛的晶状体扫描。

可选地，反射表面是弯曲的。反射表面可以实施为第一锥形表面。适配器可以包括：与第一锥形表面同心的第二反射锥形表面。第二反射表面还可以是平坦的并且比第一反射表面更靠近成像系统的光学中心。

适配器的反射表面可以是偏心的，并且适配器的中央区域可以配置成允许来自眼科成像系统(例如，由眼科成像系统发射)的第二光束通过。该第二光束可以是投射到眼睛中的固视目标和/或用于对眼睛进行成像(例如，对眼睛的外部区域、角膜或视网膜进行成像)的第二成像光束。

眼科成像系统可以包括量化一个或多个组织特性的计算机处理器，该组织特性包括悬韧带长度、悬韧带厚度以及悬韧带密度中的一个或多个。计算机处理器可以进一步基于量化的一个或多个组织特性确定结构健康等级。例如，健康等级可以是基于预定义的数字量表的数值(例如，从一到十的范围)。

通过参考以下描述和权利要求并且结合附图，其他目的和实现连同对本发明的更全面理解将变得清楚和理解。

本文可以引用或参考若干出版物有助于对本发明的理解。本文引用或参考的所有出版物均通过引证以其全部内容结合于本文。

本文公开的实施方式仅是实例，并且本公开的范围不限于它们。在一个权利要求类别(例如系统)提到的任何实施方式特征能够在另一权利要求类别(例如方法)中要求保护。仅为了形式原因选择所附权利要求中的从属关系或引用。然而，也能够要求保护有意回溯到先前的任何权利要求而产生的任何主题，使得公开并且能够要求保护权利要求及其特征的任何组合，而不管所附权利要求中选择的从属关系。

附图说明

在附图中：相同的参考符号/字符指代相同的部分：

图1示出眼睛的前部。

图2示出结合根据本发明的适配器的现有眼科成像系统。

图3示出本发明可实现的示例性OCT图像。

图4A、图4B、图4C以及图4D示出本发明的四个示例性实施方式。

图5A、图5B以及图5C示出本发明的替代实施方式，其中，图2到图4的非接触适配器结合第二(更居中定位)反射表面以将成像光束重新定向到第一反射表面。

图6示出一个替代实施方式，其中，图2到图5的第一反射表面实施为第一锥形反射表面/杯，并且图5A到图5C的次级反射表面实施为位于第一锥形杯内的第二锥形反射表面。

图7提供一种类似于图6但是具有沿着眼科成像系统的光学中心的开放区域的锥形构造。

图8A和图8B分别示出类似于图5A和图5B的实施方式，通过在非接触适配器内增加次级聚焦透镜65以协助聚焦一个或多个第二光束。

图9A、图9B以及图9C示出耦合到眼科成像系统的出射孔的本发明的示例性实施方式的替代视图。

图10示出用于一个用于对眼底进行成像的狭缝扫描眼科系统的实例。

图11示出一种适合于与本发明一起使用的用于收集眼睛的3-D图像数据的通用频域光学相干断层扫描系统。

图12示出一个正面脉管系统图像的实例。

图13示出一种实例计算机系统(或计算设备或计算机)。

优选实施方式

本系统以前所未有的细节提供了虹膜后方的眼科结构的视图。特别地，它能够可靠地识别患者的悬韧带纤维和周缘晶状体(晶状体的周缘区域)的解剖和任何病理。已经示出本系统是快速并且有效的，同时避免了与患者眼睛的任何直接接触(例如，不与角膜或巩膜接触)。特别实施方式已经优化成容易地适配于现有眼科成像系统，并且容易地被受过使用这些现有眼科成像系统训练的人使用。因此，本发明可以通过最小的努力集成到当前的白内障和前段眼科实践中。

为了说明性的目的，图2示出结合根据本发明的适配器41的现有眼科成像系统12(诸如眼底成像器或光学相干断层扫描(OCT)系统)的表示。眼底成像器通常捕获眼睛的眼底(例如，视网膜)的二维(2D)平面图像。OCT系统可以生成皮下组织(诸如视网膜的各种组织层)的2D或三维(3D)图像。OCT系统可以生成眼睛前段(诸如角膜)或眼睛后段(诸如视网膜)的图像。OCT血管造影术可以提供视网膜脉管系统(血流)的图像，并且眼睛前段OCT(AS-OCT)可以专门用于通过使用附加适配器对眼睛的前区域进行成像。以下参考图10到图13提供对适合于与本发明一起使用的各种示例性眼科成像系统的更详细讨论。

无论如何，典型的眼科成像系统通常具有孔14，眼科成像系统的成像光束(或成像光)16通过该孔射出以对眼睛进行成像。成像光束通常将具有有限的角度范围，这限制了眼科成像系统的视场。另外，眼睛的各种解剖特征，诸如成像光束16(如反弹箭头16a所示)不能透过虹膜，并且由此限制了眼睛的哪些部分可以成像。例如，OCT成像光束不能穿透虹膜17以到达虹膜覆盖的解剖结构并且对其成像。为了克服这个限制，本发明可以增加成像(光)光束43的入射角(例如，参考眼科成像系统12的光学中心(或光轴)47的角度)，以便以陡峭的角度(steep angle)进入眼睛的瞳孔19并且到达虹膜正下方的眼睛前段，这在以前是不可到达的。例如，通过使用非接触适配器41，眼科成像系统12的功能可以扩展以对悬韧带进行成像，这在此之前是不实用的。尽管为了便于说明而未示出，但应当理解，成像光束43由于空气界面与眼睛前段之间的折射率不匹配而在角膜处折射。因此，成像光束43可以在角膜处以比在瞳孔处更陡的角度(例如，大于70°)施加以解决在界面处的折射，并且在瞳孔处仍然具有足够陡峭的角度以在虹膜正下方成像。

可以通过修改眼科成像系统的内部光学器件来实现入射角的这种增加，但目前优选避免这种修改。相反，本发明的一些实施方式提供了一种适配器(例如，非接触透镜适配器)，该适配器可以附接(耦合)到眼科成像系统12并且将眼科成像系统的成像光束16从其正常出射孔14重新定向到轴向偏移并且成角度的孔41’以生成陡峭的成像光束43。可选地，如果眼科成像系统已经是配置成接受现有孔径适配器的类型，诸如AS-OCT，则非接触适配器41可以配置成具有与现有孔径适配器类似的耦合机构，以便能与眼科成像系统的现有孔径适配器互换。替代地，本发明的非接触适配器可以制成具有专门的耦合机构，该耦合机构配置成耦合到具体的眼科成像系统上。

图3示出利用本发明可实现的示例性OCT图像31。悬韧带纤维的健康和稳定性是影响白内障手术结果的关键因素。由于这种结构定位在虹膜后，因此难以在手术前可视化，这会阻挡光并且防止散射。为了说明的目的，虚线正方形39总体上勾勒出示意性眼睛11的一部分，该部分可以对应于如图像31所示的真实眼睛的一部分。示出示例性成像光束(或成像光束)43，诸如来自OCT系统，以陡峭的角度(例如，约70°)进入角膜13，并且由于空气与前段之间的折射率不匹配而在角膜13处折射，继续穿过瞳孔19以对虹膜17下方的悬韧带23(和/或睫状体25)的下部区域进行成像。本实施方式能够可靠地对周缘晶状体(例如，晶状体21的周缘区域，包括囊袋或包封晶状体21的晶状体囊21’)、前玻璃体33以及后悬韧带23’的解剖位置进行成像。本方法允许在图像31中分辨单个悬韧带纤维35。可以理解，悬韧带23的上部部分23”可以通过以甚至更陡的角度(例如，相对于与光轴正交的水平参考线(例如，在虹膜处)在虹膜17下方形成浅(小)角9)施加成像光学光束43来成像。

进行临床研究以评估使用扫频源光学相干断层扫描(SS-OCT)对悬韧带进行成像的可行性。PLEX

9000(

Dublin,CA)SS-OCT利用外部附加透镜(例如，图2中的适配器41)(+20屈光度)修改以对眼睛前段进行成像。招募并且扩大健康受试者用于这项研究。使用4.5×1.5mm扫描模式对悬韧带结构进行成像，该模式在一个B扫描帧中捕获300个A扫描。每个B扫描重复、登记并且平均10次以减少斑点噪声。立方体中总共有51个B扫描。对于这项研究，禁用眼睛运动追踪，但是扫描模式设计成在不到两秒的时间内采集所有数据，以便使运动伪影最小化。五个受试者(年龄在18岁到65岁范围内)成功地成像。陡峭的切口角度允许入射光穿过晶状体21并且到达悬韧带集群23的一部分，避免来自虹膜17的阻挡。这种初步成像技术允许对约一半长度的悬韧带集群进行成像。另外，在晶状体囊21’后识别出强信号，这可以代表玻璃体的前玻璃体面。本发明首次展示了使用SS-OCT的悬韧带结构和前玻璃体成像。这个系统的优点在于它以前所未有的细节提供了虹膜后方的结构视图，并且具有协助识别患者的悬韧带纤维、周缘晶状体以及前玻璃体的解剖结构的潜力，从而有助于手术计划。

由此，本发明提供了虹膜后方的解剖结构的视图，并且能够可靠地识别患者的悬韧带纤维和周缘晶状体的解剖结构和任何病理。此外，本发明是快速的并且避免与患者眼睛(例如，角膜和/或巩膜)的任何直接接触，这有助于其使用。如以下更充分解释的，本发明可以集成到现有眼科成像系统中。因此，本系统能够容易地被已经接受使用现有眼科成像系统训练的技术人员使用，而无需另外的训练。因此，本发明可以集成到现有白内障和前段眼科实践中，并且由此提供新的并且重要的诊断信息，该诊断信息对现有医疗实践手术的干扰最小。

例如，前段光学相干断层扫描(AS-OCT)已经可以利用可移除的专门的透镜系统。本发明可以结合到适配器(或“OCT眼杯”)中，该适配器提供能与现有AS-OCT互换的另一专门的透镜系统。

本发明可以立即使用的示例性领域是白内障手术和人工晶状体植入物领域中。这种外科手术的成功与患者悬韧带的物理状态相关联，但迄今为止，在手术前或外科手术后不能容易地观察/辨别患者的悬韧带的状态。因为本发明允许使用具有专门透镜适配器的AS-OCT对悬韧带直接进行3D成像，所以在白内障手术的设置中诊断并且协助管理悬韧带无力和/或(悬韧带)开裂成为可能。本发明还可以用于协助确定在白内障手术期间植入的人工晶状体(IOL)的精确度数以实现理想的屈光结果。本发明还可以用于诊断并且协助管理白内障手术后的术后悬韧带无力和/或开裂。本系统还允许人们诊断晶状体或IOL半脱位或脱位，以及诊断与以下情况有关的悬韧带病变：创伤；先前的手术；高龄；假性剥落综合征；色素分散综合征；马凡综合征；埃勒斯-当洛二氏(Ehler-Danlos)综合征；Weill-Marchesani综合征；同型半胱氨酸尿症；无虹膜；晶状体异位；晶状体和瞳孔异位；睫状体缺损；和/或过熟性白内障。本发明还可以用于诊断错位的IOL(囊袋外)、葡萄膜炎-青光眼-前房积血(UGH)综合征、睫状体肿瘤、虹膜上皮囊肿以及后虹膜肿瘤。可以通过由训练有素的专业人员对捕获的图像进行视觉检查、或者通过利用量化度量(quantification metric)和用于各种医疗状况的标准量表、和/或机器学习技术(诸如决策树、线性回归、支持向量机(SVM)或训练成使用本成像技术识别以上列出的基于诊断的图像的神经网络)的计算机化系统来进行诊断。

图4A到图4D示出本发明的四个示例性实施方式。参考图4A，本发明可以包括非接触适配器(非接触，或非接触透镜)41(可选地，径向(例如，圆形)适配器和/或径向对称适配器)，诸如“OCT/成像眼杯”，用于与眼科成像系统40(诸如OCT、OCTA、眼底成像器或其组合)一起使用以照明并且成像通常被虹膜(诸如眼睛的悬韧带)遮挡的眼科解剖特征，并且这些眼科解剖特征可以位于眼睛前段的(例如，周向)区域中(例如，虹膜正下方)。为了说明的目的，眼科成像系统40由虚线箭头指示，并且还示出眼科成像系统40的目(或眼科)镜OL。通常，目镜OL是眼科成像系统40的最靠近患者眼睛E的透镜，并且系统的成像光束(例如，扫描光束)43穿过该透镜从眼科成像系统40射出以进入眼睛E。目镜OL可以将成像光束43聚焦在将成像的对象上，并且通常将沿着眼科成像系统40的光学中心47引导成像光束43以便对眼睛E的后部(例如，眼底/视网膜F)进行成像。然而，在本情况下，使成像光束43扫描目镜OL的外周界区域，并且适配器(非接触透镜)41将周缘成像光束43以陡峭角度通过眼睛瞳孔重新定向到眼睛E前段上。适配器41可以具有相对于成像系统的光学中心47以高角度引导成像光束43(例如，引导眼科成像系统的成像光路)的弯曲和/或成角度的反射表面45。例如，在对悬韧带进行成像的情况下，适配器41在不被眼睛的虹膜截取/阻挡的情况下，可以以大约70度或更大的角度引导成像光束43从光学中心47进入眼睛E并且到达眼睛的悬韧带。反射表面45可以是一个沿着适配器41的内周界的连续的弯曲表面，或者可以是位于适配器41的内周界内的预定位置和角度处的一个或多个离散的(平坦的或弯曲的)反射表面(例如，反射镜表面)，以引导沿着眼睛前段的预定位置处的眼科成像系统的成像光路。反射表面45可以是具有沿着z轴47(例如，成像系统的光学中心)的曲率的锥形区段形状的周缘弯曲反射表面。反射表面45的曲率可以用于在两个平移轴(例如，x轴和y轴)上距反射表面45的相同距离处产生焦点，并且由此防止(或减轻)照明和成像的像散。在一个实施方式中，目镜OL可以使用与定制扫描模式组合的单个曲面反射镜45引导成像光束43，允许眼科成像系统40围绕眼睛E的晶状体以360度进行成像，并且从而在单次拍摄中捕获所有悬韧带。替代地，若干反射镜表面45可以用于使用多次采集(例如，多次扫描操作)分别向上、向下、鼻部和/或颞部进行扫描。反射表面45可以是每个位置处的单个反射镜，或每个象限的多个反射镜，每个反射镜的特征是略微不同的反射角，以便解决受试者(例如，患者)之间的(例如，小的)解剖变化。

为了用于图4A的成像系统通过目镜OL的中央区域正确地对眼睛后段进行成像，并且通过目镜OL的周缘区域和反射表面45正确地对眼睛前段进行成像，可以使眼科成像系统40的焦距足够长以能够聚焦在眼睛的前区域处的对象(例如，悬韧带)和眼睛的后区域处的对象(例如，眼底/视网膜区域F)。

如图4B所示，如果优化眼科成像系统40用于聚焦在眼睛后段上，并且难以聚焦在眼睛的前区域上，然后适配器41可以结合中央透镜49以协助将系统的成像光束43聚焦到期望的眼睛前段上，例如，聚焦到悬韧带上。如以上参考图4A所讨论的，图4B的反射表面45可以是具有沿着z轴的曲率的锥形区段形状的周缘弯曲反射表面，并且反射表面45的曲率可以用于在两个平移轴上距反射表面45的相同距离处产生焦点，以防止照明和成像的像散。可选地，中央透镜49(例如，系统的成像光束43穿过该透镜以对悬韧带进行成像的部分)的外部区域(例如，周缘区域)可以与反射表面45(例如，其可以是锥形反射镜)一起使用以在需要时校正像差。在本配置中，该成像系统可以用于单独地对眼睛前段或眼睛后段进行成像。例如，当对眼底/视网膜F进行成像时，可以从眼科成像系统40移除适配器41，并且该成像系统可以用于直接对眼睛E的视网膜F进行成像。当对眼睛的悬韧带、或通常被虹膜遮挡/阻挡的眼睛的其他前特征进行成像时，然后将适配器41放置在(例如，附接到)眼科成像系统40上，以便增加成像光束43在瞳孔处的入射角度。当想要对眼睛后段进行成像时选择性地移除适配器41的替代将是移除(或使得基本上透明)中央透镜49的中央区域，以便当沿着系统的光学中心47对眼睛后段进行成像时不干扰系统的成像光束43。以这种方式，适配器41在不必取决于成像的眼睛前段或眼睛后段选择性地移除或更换的情况下可以固定到成像系统40。

图4C提供一种允许同时聚焦在眼睛前段和眼睛后段上的替代配置。在本情况下，中央透镜49的周缘区域49p将以类似于图4B的方式发挥作用，并且协助将系统的成像光束43聚焦到眼睛前段上。然而，可以期望同时具有第二光束44，该第二光束可以诸如通过具有配置成将第二光束44聚焦在眼睛后段上的中央透镜49的内部区域49i而聚焦(并且可选地跨眼睛后段扫描)在眼睛后段(例如，眼底F)上。如果期望对眼底F进行成像(诸如借助于扫描激光检眼镜SLO或其他眼底成像系统)，同时对眼睛的悬韧带进行成像(例如，通过使用OCT系统)。在这种情况下，来自SLO的图像可以用于通过将当前拍摄图像与先前参考图像进行比较来生成运动追踪信息。运动追踪信息可以用于系统成像光束43的运动校正和/或在后处理中通过系统成像光束43获得的图像的运动像差校正。替代地或另外地，可以期望通过中央透镜49的内部区域49i投射固视目标，以便引导患者的注视方向，同时在眼睛前段(例如，悬韧带)成像。例如，已经发现，当从鼻部方向成像时，人的鼻子可以对成像光束43造成阻碍，并且可以通过使患者的注视点远离鼻子(例如，移动患者的瞳孔远离鼻子)来减小阻碍。例如，当在眼睛距鼻子最远的一侧上对悬韧带进行成像时，固视目标可以用于引导患者将视线从鼻子移开。由此，内部区域49i可以配置成通过分束器(优选二向色分束器)提供固视成像、提供视网膜成像(这可以提供运动追踪)，或同时提供固视和视网膜成像。

图4D是另一实施方式，其中，如以上所讨论的，中央透镜49的内部区域可以移除或变得透明，以便不干扰沿着成像系统的光学中心的光路。在本情况下，周缘区域49p用于协助将成像光束43聚焦在眼睛前段上，并且中央透镜49的开放的内部区域允许次级光束44无阻碍地通过眼睛E后段。如以上所讨论的，次级光束44可以是一个或多个次级光束，包括用于提供固视目标的固视光束、提供次级眼底成像功能(诸如用于运动追踪)的第二成像光束、或两者。

图5A、图5B以及图5C示出本发明的替代实施方式，其中，图2到图4的非接触适配器41结合第二反射表面61以将成像光束43重新定向到上述成角度的反射表面45。使用次级反射表面61有助于引导成像光束43以期望的陡峭的角度进入眼睛。在图5A的实施方式中，反射表面45实施为离散的反射表面(即，反射镜)，定位以反射来自次级反射表面61和眼睛的成像光束。如示出的，可以跨反射表面61和45扫描成像光束43，以跨眼睛E的目标区域进行扫描。在本情况下，被扫描的眼睛E的区域是距反射表面45最远的区域。图5B示出反射表面61和45的重新定位，以便扫描(例如，成像)眼睛E的另一前区域。在本情况下，反射表面61可以围绕z轴旋转以面向不同的方向，并且反射表面45可以重新定位(例如，移动到不同位置或具有在关键扫描位置处的多个反射表面45)以便从不同的方向扫描眼睛E。在本情况下，成像光束43在中央透镜49和目镜OL的不同周缘区域处被扫描。替代地，如图5C所示，可以通过横向偏移次级反射表面61的位置和/或改变其角度以便在相对表面(如图5A所示)上接收成像光束43，并且从而在不同于图5A的方向上改变成像光束43的方向，以避免围绕z轴旋转次级反射表面61。以这种方式，成像光束43的扫描可以保持到中央透镜49和目镜OL的单个区域，同时仍然扫描眼睛E的前区域的多个相对侧。

图6示出一个替代实施方式，其中，图2到图5的成角度的反射表面45实施为锥形形状杯45’，并且图5A到图5C的次级反射表面61被位于(例如，与其同心)锥形杯45’的次级锥形反射表面61’更换。锥形杯45’可以两侧处是敞开的，或者中央透镜49可以固定到锥形杯45’的开口。在这种配置中，可以通过围绕目镜OL和中央透镜49的周缘扫描成像光束43生成眼睛E前段的360度图像。然而，由于次级锥形反射表面61’的干扰，这种配置可以使眼睛E沿着眼科成像系统的光学中心47的成像复杂化。因此，当不以陡峭的成像角度对眼睛E的前段进行成像时，可以从眼科成像系统移除非接触适配器41。

图7提供一种与图6类似的锥形构造，但是具有像在图4D中沿着眼科成像系统的光学中心47的开放区域63，(或者具有透明透镜或另外的中央透镜以协助聚焦，如图4C所示)，以便允许在不需要移除非接触适配器41的情况下，对眼睛E的前区域和后区域进行成像。在本情况下，外部反射表面45”和内部次级反射表面61”两者都可以实施为开放的锥体。如以上所解释的，本配置还允许通过使用次级成像光束对眼睛E的前区域和后区域同时进行成像，如图4C和图4D所示。

图8A和图8B分别示出类似于图5A和5B的实施方式，在非接触适配器41内增加次级聚焦透镜65，以协助以类似于图4C的内部区域49i的方式聚焦一个或多个第二光束44。如以上所讨论的，第二光束44可以提供固视点和/或次级成像功能(例如，视网膜成像)，这可以可选地用于运动追踪(例如，运动校正)。如示出的，非接触适配器41的光学器件可以包括用于以70°角将倾斜扫描的光束重定向到眼睛中的平面反射镜。其还可以包含用于调节眼睛前段上的聚散度和数值孔径(即，斑点尺寸)的透镜。对于360°覆盖，可以使用抛物面或非球面反射镜(或其他反射表面)，如图4A、图4B、图4C、图4D、图6以及图7所示。可选地，可以优化光学器件以移除从抛物面反射镜增加的像散。

图9A、图9B以及图9C示出耦合到眼科成像系统的出射孔14的本发明的示例性实施方式的替代视图。图9A示出根据本发明的附接到眼科成像系统的出射孔14的非接触适配器/透镜41的局部剖视图。在本实例中，非接触适配器41从开口14延伸出以陡峭的角度提供成像光束43和像眼E。图9B示出图9A的孔14耦合到非接触适配器41上的封闭视图。图9C提供根据本发明的用于对患者67的右眼(未示出)的前段进行成像的非接触适配器41的俯视图。非接触适配器41示出为耦合到孔口14，该孔口定位在患者的鼻子68与眉毛69之间的患者的右眼前方。

下文中提供了适合于本发明的各种硬件和架构的描述。

眼底成像系统

用于对眼底进行成像的两类成像系统是泛光照明成像系统(或泛光照明成像器)和扫描照明成像系统(或扫描成像器)。泛光照明成像器诸如通过使用闪光灯利用光同时泛光样本的感兴趣的整个视场(FOV)，并且利用全帧相机(例如，具有捕获作为整体的期望FOV的足够尺寸的二维(2D)光传感器阵列的相机)捕获样本的全帧图像(例如，眼底)。例如，泛光照明眼底成像器将利用光泛光眼睛的眼底，并且在相机的单个图像捕获序列捕获眼底的全帧图像。扫描成像器提供跨受试者(例如，眼睛)扫描的扫描光束，并且当跨受试者扫描时，扫描光束在不同扫描位置处成像，从而产生可以重构的一系列图像片段(例如，剪辑画面)，以产生期望FOV的合成图像。扫描光束能够是点、线或二维区域，诸如狭缝或宽线。

图10示出一个用于对眼底F成像的狭缝扫描眼科系统SLO-1的实例，眼底F是与眼睛的晶状体(或晶状体)CL相对的眼睛E的内部表面，并且可以包括视网膜、视盘、黄斑、中央凹以及后极。在本实例中，成像系统处于所谓的“扫描-去扫描”配置，其中，扫描光束SB穿过眼睛E的光学部件(包括角膜Crn、虹膜IRs、瞳孔Pp1以及晶状体CL)以跨眼底F进行扫描。在泛光眼底成像器的情况下，不需要扫描仪，并且一次跨整个期望的视场(FOV)施加光。其他扫描配置在本领域中是已知的，并且具体扫描配置对于本发明不是关键的。如所描绘的，成像系统包括一个或多个光源LtSrc，优选多色LED系统或激光系统，其中，已经适当地调节光展量。可选的狭缝Slt(可调节的或静态的)定位在光源LtSrc的前方，并且可以用于调节扫描光束SB的宽度。另外，狭缝Slt在成像期间可以保持静态，或者可以调节到不同宽度以允许用于特别扫描或用于抑制反射的扫描期间的不同的共焦水平和不同的应用。可选的物镜ObjL可以放置在狭缝Slt前方。物镜ObjL能够是现有技术中的任何一种包括但不限于折射、衍射、反射或混合透镜/系统的透镜。来自狭缝Slt的光穿过瞳孔分割反射镜SM，并且被导向扫描仪LnScn。期望将扫描平面和瞳孔平面尽可能靠近在一起以减少系统中的渐晕。可以包括可选的光学器件DL以操作两个部件的图像之间的光学距离。瞳孔分割反射镜SM可以将来自光源LtSrc的照明光束传递到扫描仪LnSCn，并且将来自扫描仪LnSCn的检测光束(例如，从眼睛E返回的反射光)反射朝向相机Cmr。瞳孔分割反射镜SM的任务是分割照明光束和检测光束并且协助抑制系统反射。扫描仪LnScn可以是旋转电流计扫描仪或其他类型的扫描仪(例如，压电或音圈、微机电系统(MEMS)扫描仪、电光偏转器和/或旋转多边形扫描仪)。取决于是在扫描仪LnSCn之前还是之后进行瞳孔分割，可以将扫描分为两个步骤，其中，一个扫描仪在照明路径中并且单独的扫描仪在检测路径中。在美国专利号9,456,746中详细描述了具体的瞳孔分割布置，其全部内容通过引用结合于本文。

照明光束从扫描仪LnSCn穿过一个或多个光学器件，在这种情况下光学器件是扫描透镜SL和眼科透镜或目镜OL，这些光学器件允许眼睛E的瞳孔成像到系统的图像瞳孔。通常，扫描透镜SL以多个扫描角(入射角)中的任何一个接收来自扫描仪LnScn的扫描照明光束，并且产生具有基本上平坦的表面焦平面(例如，准直光路)的扫描光束SB。眼科透镜OL然后可以将扫描光束SB聚焦到将成像的对象上。在本实例中，眼科透镜OL将扫描光束SB聚焦到眼睛E的眼底F(或视网膜)上以对眼底进行成像。以这种方式，扫描光束SB产生行进穿过眼底F的横穿扫描线。用于这些光学器件的一种可能的配置是一种开普勒式望远镜，其中，选择这两个透镜之间的距离以产生近似远心的中间眼底图像(4-f配置)。眼科透镜OL可以是单个透镜、消色差透镜、或不同透镜的布置。如本领域技术人员已知的，所有透镜能够是折射的、衍射的、反射的或混合的。眼科透镜OL、扫描透镜SL的焦距以及瞳孔分割反射镜SM以及扫描仪LnScn的大小和/或形式能够取决于期望的视场(FOV)而不同，并且因此可以设想一种布置，在该布置中，可以取决于视场例如通过使用光学中的翻转件、电动轮、或可拆卸光学元件将多个部件切换入和切换出光束路径。由于视场变化在瞳孔上导致不同的光束尺寸，瞳孔分割还能够结合FOV的变化而变化。例如，45°到60°视场是用于眼底相机的典型的或标准的FOV。60°到120°或更大的较高视场，例如宽场FOV也是可行的。对于宽线眼底成像器(BLFI)与诸如光学相干断层扫描(OCT)的其他成像模式的组合，可以期望宽场FOV。视场的上限可以通过可到达的工作距离结合人眼周围的生理条件来确定。因为典型的人类视网膜具有140°水平和80°到100°垂直的FOV，所以对于系统上的最高可能FOV，可以期望具有不对称的视场。

扫描光束SB穿过眼睛E的瞳孔Pp1并且被导向视网膜或眼底表面F。扫描仪LnScnl调节视网膜或眼底F上的光的位置，使得眼睛E上的横向位置的范围被照明。反射或散射光(或在荧光成像的情况下发射光)沿着与照明相似的路径被引导返回，以在到相机Cmr的检测路径上限定收集光束CB。

在本示例性狭缝扫描眼科系统SLO-1的“扫描-去扫描”配置中，从眼睛E返回的光被扫描仪LnSCn在其到瞳孔分割镜SM的路上“去扫描”。即，扫描仪LnSCn扫描来自瞳孔分割反射镜SM的照明光束以限定跨眼睛E的扫描照明光束SB，但是由于扫描仪LnSCn还在相同扫描位置处接收来自眼睛E的返回光，因此扫描仪LnSCn具有去扫描(例如，取消扫描动作)返回光以限定从扫描仪LnSCn到瞳孔分割反射镜SM的非扫描(例如，稳定或静止)收集光束，该瞳孔分割反射镜SM朝向相机Cmr折叠收集光束。在瞳孔分割反射镜SM处，反射光(或在荧光成像的情况下发射光)从照明光分离到导向相机Cmr的检测路径上，相机Cmr可以是具有光传感器以捕获图像的数码相机。成像(例如，物镜)透镜ImgL可以定位在检测路径中以将眼底成像到相机Cmr。如对于物镜ObjL的情况，成像透镜ImgL可以是本领域已知的任何类型的透镜(例如，折射透镜、衍射透镜、反射透镜或混合透镜)。在PCT公开号WO2016/124644描述了另外的操作细节，特别是减少图像中伪影的方法，其内容通过引用以其全部内容结合于本文。相机Cmr捕获接收到的图像，例如，其产生图像文件，该图像文件可以由一个或多个(电子)处理器或计算设备(例如，图13的计算机系统)进一步处理。由此，收集光束(从扫描线光束SB的所有扫描位置返回)由相机Cmr收集，并且全帧图像IMG可以由单个捕获的收集光束的组成构建，诸如通过剪辑画面。然而，还构想了其他扫描配置，包括其中跨眼睛E扫描照明光束并且跨相机的光传感器阵列扫描收集光束的配置。PCT公开WO 2012/059236和美国专利公开2015/0131050号描述了狭缝扫描检眼镜的若干实施方式，狭缝扫描检眼镜包括其中返回光扫过相机的光传感器阵列和其中返回光不扫过相机的光传感器阵列的不同设计。

在本实例中，相机Cmr连接到处理器(例如，处理模块)Proc和显示器(例如，显示模块、计算机屏幕、电子屏幕等)Dspl，两者都能够是图像系统本身的一部分，或者可以是单独的、专用的处理和/或显示单元的一部分，诸如计算机系统，其中，数据通过电缆或包括无线网络的计算机网络从相机Cmr传递到计算机系统。显示器和处理器全部能够在一个单元中。显示器能够是传统的电子显示器/屏幕或触摸屏类型，并且能够包括用于向仪器操作者或用户显示信息和从仪器操作者或用户接收信息的用户界面。用户可以使用本领域已知的任何类型的用户输入设备来与显示器交互，包括但不限于鼠标、旋钮、按钮、指针以及触摸屏。

可以期望患者的注视在执行成像时保持固定。实现这一点的一种方式是提供一个可以引导患者注视的固视目标(fixation target)。固视目标能够在仪器内部或外部，这取决于要对眼睛的什么区域进行成像。内部固视目标的一个实施方式在图10中示出。除了用于成像的主要光源LtSrc之外，第二可选光源FxLtSrc(诸如一个或多个LED)可以定位成使得使用透镜FxL、扫描元件FxScn以及反射器/反射镜FxM将光图案成像到视网膜。固视扫描仪FxScn可以移动光图案的位置，并且反射器FxM将来自固视扫描仪FxScn的光图案引导到眼睛E的眼底F。优选地，固视扫描仪FxScn定位使得其位于系统的瞳孔平面处，使得能够根据期望的固视位置来移动视网膜/眼底上的光图案。

狭缝扫描检眼镜系统能够取决于采用的光源和波长选择性过滤元件在不同的成像模式下操作。当利用一系列彩色LED(红色、蓝色、以及绿色)对眼睛进行成像时，能够实现真实颜色反射成像(类似于临床医生在使用手持式或裂隙灯检眼镜检查眼睛时观察到的成像)。能够在每个扫描位置处打开每个LED逐步建立每种颜色的图像，或者可以单独地拍摄每个颜色的图像。这三个彩色图像能够组合以显示真实彩色图像，或者它们能够单独显示以突出显示视网膜的不同特征。红色通道最佳突出显示脉络膜，绿色通道突出显示视网膜，并且蓝色通道突出显示视网膜前层。另外，具体频率的光(例如，单个彩色LED或激光器)能够用于激发眼睛中的不同荧光团(例如，自发荧光)，并且能够通过滤出激发波长来检测产生的荧光。

眼底成像系统还能够例如通过使用红外激光器(或其他红外光源)来提供红外反射图像。红外(IR)模式的优点在于眼睛对IR波长不敏感。这可以允许在不干扰眼睛(例如，在预览/对准模式中)的情况下连续地拍摄图像以在仪器的对准期间协助用户。此外，IR波长具有增加的穿透组织，并且可以改进脉络膜结构的可视化。此外，荧光素血管造影术(FA)和吲哚菁绿(ICG)血管造影术成像能够通过在荧光染料已经注射到受试者的血流中后收集图像来完成。例如，在FA(和/或ICG)中，在将光反应性染料(例如，荧光染料)注射到受试者的血流中之后，可以捕获一系列延时图像。注意，必须小心，因为荧光染料可能在一部分群体中导致威胁生命的过敏反应。使用选择的特定光频率以激发染料来捕获高对比度、灰度级图像。当染料流过眼睛时，眼睛的各个部分明亮地发光(例如，荧光)，使得可以辨别染料的进程，并且因此辨别血液流过眼睛。

光学相干断层扫描成像系统

除了眼底摄影、眼底自发荧光(FAF)、荧光素血管造影术(FA)之外，眼科图像还可以通过其他成像模态创建，诸如光学相干断层扫描(OCT)、OCT血管造影术(OCTA)、和/或眼睛超声造影术。本发明或本发明的至少一部分具有如在本领域中理解的微小修改，可以应用于这些其他眼科成像模态。更具体地，本发明还可以应用于由产生OCT和/或OCTA图像的OCT/OCTA系统产生的眼科图像。例如，本发明可以应用于正面OCT/OCTA图像。在美国专利8,967,806和8,998,411中提供了眼底成像器的实例。在美国专利6,741,359和9,706,915中提供了OCT系统的实例。并且在美国专利9,700,206和9,759,544中提供了OCTA成像系统的实例，所有这些实例通过引证以其全部内容结合于本文。为了完整性，在本文中提供了一种示例性OCT/OCTA系统。

图11示出一种适合于与本发明一起使用的用于收集眼睛的3-D图像数据的通用频域光学相干断层扫描(FD-OCT)系统。FD-OCT系统OCT_1包括光源LtSrc1。典型的光源包括但不限于具有短时间相干长度的宽带光源或扫频激光源。来自光源LtSrc1的光束通常通过光纤Fbr1路由，以照明样本(例如，眼睛E)；典型的样本是人眼中的组织。例如，光源LrSrc1在谱域OCT(SD-OCT)的情况下可以是具有短时间相干长度的宽带光源，或在扫频源OCT(SS-OCT)的情况下可以是具有波长可调谐的激光源。通常可以利用扫描仪Scnr1在光纤Fbr1的输出与样本E之间扫描光，使得光束(虚线Bm)在将成像的样本的区域上方横向扫描。来自扫描仪Scnr1的光束可以穿过扫描透镜SL和眼科透镜OL并且聚焦到成像的样本E上。本实例示出需要在两个横向方向(例如，在笛卡尔平面上的x和y方向)上扫描以扫描期望的视场(FOV)的扫描光束。这种情况的实例将是使用点场光束跨样本扫描的点场OCT。因此，说明性地示出扫描仪Scnr1包括两个子扫描仪：第一子扫描仪Xscn，用于在第一方向(例如，水平x方向)上跨样本扫描点场束；以及第二子扫描仪Yscn，用于在穿过第二方向(例如，垂直y方向)上扫描样本上的点场光束。如果扫描光束是线场光束(例如，线场OCT)，其可以一次对样本的整个线部分进行采样，则可以仅需要一个扫描仪跨样本扫描线场光束以跨越期望的FOV。如果扫描光束是全场光束(例如，全场OCT)，则可以不需要扫描仪，并且全场光束可以一次跨整个期望的FOV施加。

不管使用的光束的类型如何，收集从样本散射的光(例如，样本光)。在本实例中，从样本返回的散射光被收集到用于路由用于照明的光的同一光纤Fbr1中。源自同一光源LtSrc1的参考光在单独的路径中行进，在这种情况下，涉及光纤Fbr2和具有可调节光学延迟的后向反射器RR1。本领域技术人员将认识到，还可以使用透射参考路径，并且可以将可调节延迟放置在干涉仪的样本臂或参考臂中。收集的样本光例如在光纤耦合器Cplr1中与参考光组合，以在OCT光检测器Dtctr1(例如，光检测器阵列、数码相机等)中形成光干涉。尽管示出单个光纤端口通向检测器Dtctr1，但本领域技术人员将认识到干涉仪的各种设计能够用于干扰信号的平衡或不平衡检测。来自检测器Dtctr1的输出提供给处理器(例如，内部或外部计算设备)Cmp1，该处理器将观察到的干扰转换成样本的深度信息。深度信息可以存储在与处理器Cmp1相关联的内存中和/或显示在显示器(例如，计算机/电子显示器/屏幕)Scn1上。处理和存储功能可以本地化在OCT仪器内，或者功能可以卸载到外部处理器(例如，外部计算设备)上(例如，在外部处理器上执行)，收集的数据可以被传送到外部处理器。计算设备(或计算机系统)的一个实例在图13中示出。该单元能够专用于数据处理或执行非常普遍并且不专用于OCT设备的其他任务。处理器(计算设备)Cmp1可以包括(例如)现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、图形处理单元(GPU)、片上系统(SoC)、中心处理单元(CPU)、通用图形处理单元(GPGPU)或其组合，它们可以与一个或一多个主机处理器和/或一个或一个以上外部计算设备以串行和/或并行化方式执行部分或整个处理步骤。

在干涉仪中的样本臂和参考臂可以由体光学、纤维光学或混合体光学系统组成，并且可以具有不同的架构，诸如本领域的技术人员已知的Michelson(迈克耳孙)、Mach-Zehnder(马赫-曾德尔)或基于共同路径的设计。本文使用的光束应当解释为任何仔细定向的光路。代替机械地扫描光束，视场能够照明视网膜的一维或二维区域以生成OCT数据(参见例如，美国专利9332902；D.Hillmann(D.希尔曼)等人的“Holoscopy–Holographic光学断层扫描”，Optics Letters(光学通讯)，36(13)：2390 2011；Y.Nakamura等人的“线场光谱域光学相干断层扫描的高速三维人体视网膜成像”，Optics Express(光学快讯)，15(12)：7103 2007；Blazkiewicz(布拉兹基维茨)等人的“全场傅里叶域光学相干断层扫描的信噪比研究”，Applied Optics(应用光学)，44(36)：7722(2005))。在时域系统中，参考臂需要具有可调谐光学延迟以产生干扰。平衡的检测系统典型地用于TD-OCT和SS-OCT系统中，而分光仪用于SD-OCT系统的检测端口。本文描述的本发明可以应用于任何类型的OCT系统。本发明的各个方面可以应用于任何类型的OCT系统或其他类型的眼科诊断系统和/或多个眼科诊断系统，包括但不限于眼底成像系统、视场测试设备以及扫描激光偏振计。

在傅里叶域光学相干断层成像扫描(FD-OCT)中，每次测量是实值光谱干涉图(Sj(k))。实值光谱数据通常经历若干后处理步骤，包括背景减除、色散校正等。处理的干涉图的傅立叶变换导致复值OCT信号输出

这个复杂的OCT信号的绝对值|Aj|揭示了在不同路径长度处的散射强度分布，并且因此作为样本中深度(z方向)的函数的散射。类似地，相位

还可以从复值OCT信号中提取。作为深度函数的散射分布被称为轴向扫描(A-扫描)。在样本中的相邻位置处测量的一组A扫描产生样本的截面图像(断层图或B扫描)。在样本上的不同横向位置处收集的B扫描的集合构成数据体或立方体。对于特别数据量，术语快轴是指沿着单个B扫描的扫描方向，而慢轴是指沿着其收集多个B扫描的轴。术语“集群扫描”可以指的是出于分析运动对比度的目的，通过在相同(或基本上相同)位置(或区域)上重复收集而产生的单个数据单元或数据块，该运动对比度可以用于识别血流。集群扫描可以由在样本上大致相同的位置以相对短的时间间隔收集的多个A-扫描或B-扫描组成。由于集群扫描中的扫描具有相同的区域，静态结构在集群扫描内从扫描到扫描保持相对不变，而满足预定标准的扫描之间的运动对比度可以被识别为血流。产生B扫描的多种方式在本领域中是已知的，包括但不限于：沿水平或x方向、沿垂直或y方向、沿x和y的对角线、或以圆形或螺旋模式。B扫描可以在x-z维度上，但可以是包括z维度的任何截面图像。

在OCT血管造影或功能性OCT中，分析算法可以应用于在不同时间(例如，集群扫描)在样本上的相同或大致相同的样本位置处收集的OCT数据，以分析运动或流动(参见例如美国专利公开号2005/0171438、2012/0307014、2010/0027857、2012/0277579以及美国专利号6,549,801，所有这些专利通过引用以其全部内容结合于本文)。OCT系统可以使用多种OCT血管造影处理算法(例如，运动对比度算法)中的任何一种来识别血流。例如，运动对比度算法能够应用于源自图像数据的强度信息(基于强度的算法)、图像数据的相位信息(基于相位的算法)、或复杂图像数据(基于复杂的算法)。正面图像是3D OCT数据的2D投影(例如，通过平均每个单独的A扫描的强度，使得每个A扫描限定2D投影中的像素)。类似地，正面脉管系统图像是显示运动对比度信号的图像，其中，通常通过对数据的全部或隔离部分进行求和或积分，将对应于深度的数据维度(例如，沿着A扫描的z方向)显示为单个代表值(例如，2D投影图像中的像素)(例如，参见美国专利第7,301,644号，通过引用以其全部内容结合于本文)。提供血管造影成像功能的OCT系统可以被称为OCT血管造影(OCTA)系统。

图12示出一个正面脉管系统图像的实例。在使用本领域已知的任何一种运动对比度技术处理数据以突出显示运动对比度之后，可以将与对应于距视网膜中的内界膜(ILM)的表面的给定组织深度的像素的范围求和以产生脉管系统的正面(例如，正视图)图像。

计算设备/系统

图13示出一种实例计算机系统(或计算设备或计算机设备)。在一些实施方式中，一个或多个计算机系统可以提供本文描述或示出的功能和/或执行本文描述或示出的一个或多个方法的一个或多个步骤。计算机系统可以采取任何适合的物理形式。例如，计算机系统可以是嵌入式计算机系统、片上系统(SOC)、单板计算机系统(SBC)(诸如，例如计算机模块(COM)或系统模块(SOM))、台式计算机系统、膝上型或笔记本计算机系统、计算机系统网格、移动电话、个人数字助理(PDA)、服务器、平板计算机系统、增强/虚拟现实设备、或其中两个或多个的组合。在适当的情况下，计算机系统可以驻留在云中，云可包括一个或多个网络中的一个或多个云部件。

在一些实施方式中，计算机系统可包括处理器Cpnt1、内存Cpnt2、存储器Cpnt3、输入/输出(I/O)接口Cpnt4、通信接口Cpnt5以及总线Cpnt6。该计算机系统还可以可选地包括显示器Cpnt7，诸如计算机监视器或屏幕。

处理器Cpnt1包括用于执行指令的硬件，诸如构成计算机程序的那些指令。例如，处理器Cpnt1可以为中央处理单元(CPU)或通用目的图形处理单元(GPGPU)。处理器Cpnt1可以从内部寄存器、内部缓存、内存Cpnt2或存储器Cpnt3检索(或提取)指令，解码并且执行指令，并且将一个或多个结果写入内部寄存器、内部缓存、内存Cpnt2或存储器Cpnt3。在特别实施方式中，处理器Cpnt1可以包括用于数据、指令或地址的一个或多个内部缓存。处理器Cpnt1可以包括一或多个指令缓存、一或多个数据缓存，诸如以保持数据表。指令缓存中的指令可以是内存Cpnt2或存储器Cpnt3中的指令的副本，并且指令缓存可以加速处理器Cpnt1对那些指令的检索。处理器Cpnt1可以包括任何适合数量的内部寄存器，并且可以包括一个或多个算术逻辑单元(ALU)。处理器Cpnt1可以是多核处理器；或者包括一个或多个处理器Cpnt1。虽然本公开描述并且说明了特别的处理器，但是本公开考虑任何适合的处理器。

内存Cpnt2可以包括用于存储用于处理器Cpnt1在处理期间执行或保持中间数据的指令的主要内存。例如，计算机系统可以将指令或数据(例如，数据表)从存储器Cpnt3或从另一来源(诸如另一计算机系统)加载到内存Cpnt2。处理器Cpnt1可以将指令和数据从内存Cpnt2加载到一个或多个内部寄存器或内部缓存。为了执行指令，处理器Cpnt1可以从内部寄存器或内部缓存检索并且解码指令。在指令的执行期间或之后，处理器Cpnt1可以将一个或多个结果(其可以是中间或最终结果)写入内部寄存器、内部缓存、内存Cpnt2或存储器Cpnt3。总线Cpnt6可以包括一个或多个存储器总线(其可以各自包括地址总线和数据总线)，并且可以将处理器Cpnt1耦合到内存Cpnt2和/或存储器Cpnt3。可选地，一个或多个内存管理单元(MMU)有助于处理器Cpnt1与内存Cpnt2之间的数据传送。内存Cpnt2(其可以为快速易失性存储器)可以包括随机存取存储器(RAM)，诸如动态RAM(DRAM)或静态RAM(SRAM)。存储器Cpnt3可以包括用于数据或指令的长期或大容量存储器。存储器Cpnt3可以在计算机系统内部或外部，并且包括磁盘驱动器(例如，硬盘驱动器、HDD或固态驱动器、SSD)、闪存、ROM、EPROM、光盘、磁光盘、磁带、通用串行总线(USB)可访问驱动器或其他类型的非易失性存储器中的一个或多个。

I/O接口Cpnt4可以是软件、硬件或两者的组合，并且包括用于与I/O设备通信的一个或多个接口(例如，串行或并行通信端口)，这可以使得能够与人(例如，用户)通信。例如，I/O设备可以包括键盘、小键盘、麦克风、监视器、鼠标、打印机、扫描仪、扬声器、相机、触控笔、平板、触摸屏、追踪球、摄像机、另一合适的I/O设备或其中两个或多个的组合。

通信接口Cpnt5可以提供用于与其他系统或网络通信的网络接口。通信接口Cpnt5可以包括蓝牙接口或其他类型的基于分组的通信。例如，通信接口Cpnt5可以包括网络接口控制器(NIC)和/或无线NIC或用于与无线网络通信的无线适配器。通信接口Cpnt5可以提供与Wi-Fi网络、自组织网络、个域网(PAN)、无线PAN(例如，蓝牙WPAN)、局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、蜂窝电话网络(诸如，全球移动通信系统(GSM)网络)、互联网、或其中两个或多个的组合的通信。

总线Cpnt6可以提供计算系统的上述部件之间的通信链路。例如，总线Cpnt6可以包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强型工业标准架构(EISA)总线、前侧总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽总线、低引脚计数(LPC)总线、存储器总线、微通道架构(MCA)总线、外围部件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCIe)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会本地(VLB)总线、或其他合适的总线或其中两个或多个的组合。

虽然本公开描述和示出了具有特别布置的特别数量的特别部件的特别计算机系统，但是本公开预计具有任何合适布置的任何合适数量的任何合适部件的任何合适计算机系统。

在本文中，在适当的情况下，一个或多个计算机可读非易失性存储介质可以包括一个或多个基于半导体的或其他集成电路(ICs)(诸如，例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用IC(ASIC))、硬盘驱动器(HDD)、混合硬盘驱动器(HHD)、光盘、光盘驱动器(ODD)、磁光盘、磁光盘驱动器、软盘、软盘驱动器(FDD)、磁带、固态驱动器(SSD)、RAM驱动器、安全数字卡或驱动器、任何其他合适的计算机可读非易失性存储介质、或其中两个或多个的任何合适的组合。在适当的情况下，计算机可读非易失性存储介质可以是易失性的、非易失性的、或者易失性和非易失性的组合。

尽管已经结合若干具体实施方式描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，根据上述描述，许多进一步的替换、修改以及变化将是显而易见的。由此，本文描述的本发明旨在涵盖可能落入所附权利要求的精神和范围内的所有这种替代方案、修改、应用以及变化。

Claims (22)

1.一种非接触透镜适配器，用于对眼睛前段进行成像，包括：

一个或多个反射表面，容纳在所述非接触透镜适配器内，所述非接触透镜适配器具有能附接到眼科成像设备的第一端和能定位在眼睛前方并且不接触眼睛的第二端；

其中，所述适配器配置成接收来自所述眼科成像设备的成像光束并且重新定向所述成像光束，至少部分地通过使用所述一个或多个反射表面，穿过眼睛的瞳孔，以瞄准眼睛的虹膜后方的一个或多个眼科解剖特征，并且包括或靠近眼睛的睫状体。

2.根据权利要求1所述的适配器，其中，所述成像光束相对于所述眼科成像设备的光学中心以不小于70度的角度朝向眼睛重新定向。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的适配器，其中，所述眼科解剖特征包括悬韧带或眼睛玻璃体的前玻璃体面。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的适配器，其中，所述一个或多个反射表面中的至少一个选择的反射表面沿着所述眼科成像设备的所述光学中心是弯曲的，选择的一个所述反射表面的曲率将焦点保持在距两个平移轴(x轴和y轴)上的所述反射表面的相同距离处，以减轻所述成像光束的散光。

5.根据权利要求4所述的适配器，其中，选择的一个所述反射表面围绕所述非接触透镜适配器的内部延伸，以允许所述眼科成像设备围绕眼睛的晶状体以360度进行成像。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的适配器，其中，所述一个或多个反射表面包括沿着所述非接触透镜适配器的内周界的多个周缘反射表面，每个所述周缘反射表面具有被选择成在上方、下方、鼻部或颞部扫描的不同反射角。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的适配器，还包括：

中央透镜，其中：

所述成像光束穿过所述中央透镜的周缘区域以对眼睛前段进行成像；以及

所述周缘区域配置成将所述成像光束聚焦到眼睛前段上、或者与所述一个或多个反射表面组合以校正像差。

8.根据权利要求7所述的适配器，其中，所述中央透镜具有中央区域，配置成接收来自所述眼科成像设备的指向眼睛后部的第二光束，所述第二光束是固视光束或第二成像光束。

9.根据权利要求8所述的适配器，其中，所述中央区域对于所述第二光束是透明的，或者将所述第二光束聚焦在眼睛后部上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的适配器，其中，所述眼科成像设备通过所述非接触透镜适配器的中央区域捕获眼睛后部的多个图像，同时对眼睛前部进行成像，基于眼睛后部的所述多个图像生成运动追踪信息，并且基于生成的所述运动追踪信息对眼睛前部的图像应用运动校正。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的适配器，包括：

第二反射表面，接收来自所述眼科成像设备的所述成像光束并且将所述成像光束重新定向到所述一个或多个反射表面，所述一个或多个反射表面将所述成像光束重新定向到眼睛。

12.根据权利要求11所述的适配器，其中，所述第二反射表面能横向移动或者能围绕倾斜轴移动，以扫描眼睛前部的多个不同区域。

13.根据权利要求1至6或11中任一项所述的适配器，包括：

第一透镜，配置成将所述成像光束聚焦在眼睛前部上；以及

第二透镜，配置成将来自眼科成像区域的第二成像光束沿着所述眼科成像区域的光学中心聚焦以对眼睛后部进行成像，所述第一和所述第二透镜允许对眼睛前部和后部同时进行成像。

14.根据权利要求1至6、11或13中任一项所述的适配器，其中：

所述一个或多个反射表面包括第一锥形反射表面；以及

所述第二反射表面是在所述第一锥形反射表面内同心的第二锥形反射表面。

15.根据权利要求1至6、11、13或14中任一项所述的适配器，其中：

所述第二锥形反射表面沿着所述眼科成像设备的光学中心定位，并且提供无阻碍的光路，用于所述眼科成像设备，以通过第二锥形反射表面的中央区域对眼睛后部进行成像。

16.根据权利要求1至15中任一项所述的适配器，其中：

所述眼科解剖特征包括悬韧带；以及

所述眼科成像设备包括处理成像数据并且基于所述成像数据来量化悬韧带度量的数据处理单元，所述成像数据包括悬韧带密度、悬韧带厚度、悬韧带长度、悬韧带分支点、悬韧带分支计数以及悬韧带与晶状体或囊袋的接触点的位置和数量中的一个或多个。

17.根据权利要求16所述的适配器，其中，所述数据处理单元基于一个或多个所述悬韧带度量向所述悬韧带分配健康等级值。

18.根据权利要求1至17中任一项所述的适配器，其中：

所述眼科成像设备包括数据处理单元,处理成像数据并且基于眼睛前段的图像量化多个前部眼科度量；以及

基于所述前部眼科度量，所述数据处理单元向眼睛分配一个或多个诊断名称，包括悬韧带无力、开裂、晶状体或人工晶状体(IOL)半脱位或脱位、悬韧带病变、错位IOL、葡萄膜炎-青光眼-前房积血(UGH)综合征、睫状体肿瘤、虹膜上皮囊肿或后部虹膜肿瘤。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的适配器，其中，所述非接触透镜适配器具有至少+20屈光度的屈光力。

20.根据权利要求1至19中任一项所述的适配器，其中，所述眼科成像设备包括眼底成像器、光学相干断层扫描(OCT)系统、或OCT血管造影系统中的一个或多个。

21.一种非接触透镜适配器，用于对眼睛前段进行成像，包括：

一个或多个反射表面，容纳在所述非接触透镜适配器内，所述非接触透镜适配器具有能附接到眼科成像设备的第一端和能定位在眼睛前方并且不接触眼睛的第二端；

其中，所述一个或多个反射表面配置成接收来自所述眼科成像设备的成像光束并且相对于所述眼科成像设备的光学中心以不小于70度的角度将所述成像光束朝向眼睛重新定向并且通过瞳孔。

22.一种眼科成像系统，例如眼底成像器、光学相干断层扫描(OCT)系统、或OCT血管造影系统，包括权利要求1至21中任一项所述的适配器。

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