[发明专利]使用跟踪有效获得人眼测量的系统和方法

说明书

优先权

本申请要求于2011年3月30日提交的美国临时申请序列号61/516,209的优先权，该申请作为参考并入本文。

技术领域

本发明的一个或多个实施方式总体涉及眼科诊断系统中数据采集的改善。具体地，本发明的目标是减少眼睛运动在采集数据中的影响和以有效的方式来完成。

背景技术

存在构建患者视网膜测量谱图的有用的扫描眼科诊断设备。这可以使用不同的成像方式来完成，如光学相干断层成像（OCT）和扫描激光偏振仪（SLP）。这两种商业化设备的实例为Stratus OCT和GDx，它们均是由Carl Zeiss Meditec,Inc.（Dublin,CA）生产和销售的。在需要构建有用谱图时（通常几秒钟），患者的目光可以移动，从而导致视网膜图像从眼科设备的观察点移动。视网膜跟踪已用于跟随和修正眼睛运动。在这种情况下，调节扫描束以补偿运动和从最佳位置收集数据。例如，已描述了以下系统，其使用跟踪束检测视网膜的视运动并且移动在成像路径中的反射镜以提供稳定的OCT图像（参见，例如美国专利号6,736,508、6,726,325和6,325,512）。另外，美国专利号7,805,009描述了行扫描检眼镜用于监测眼睛位置并对OCT扫描仪应用修正的用途。GDx仪器采取不同的方法；代替稳定视网膜图像，GDx记录32幅连续的视网膜图像，每幅图像使用不同的照明极化来成像以形成偏振测定谱图。

即使使用跟踪或定位（），但是还存在使一些测量数据不能使用的情况。如果在跟踪器确定存在运动之前发生运动或眨眼，那么直至该点所收集的数据将可能包含运动伪像并且将可能不能用于测量和诊断目的。如果患者以扫视运动方式快速移动他们的目光，则在跟踪器有机会补偿前取得的数据将在视网膜上错误的位置处被测量。上述方法不能解决这种丢失数据的问题。例如，美国专利号7,805,009中所描述的方法使用了行扫描成像器来监测视网膜的运动。将来自行扫描成像器的图像数据的每一行与参考图像比较从而发现可以用于校正OCT图像数据的受试者的移位。这存在以下限制：它不能处理较大的和突然的运动，如扫视。另外，上述方法均不能说明受试者沿轴向方向的运动。

现有技术的跟踪系统重复OCT测量序列的一行直至收集到足够的数据，同时视网膜图像相当稳定，但是它们并不继续扫描，确定存在运动，然后返回以重新获得由于眼睛运动所丢失的数据。另外，现有技术的仪器并不向用户提供控制追踪和在最短的可能时间内以有效方式获得数据的方法。关于现有跟踪装置的另一个问题在于用于采集的时间比不使用跟踪的情况显著地更长，这是因为如果眼睛不稳定，则跟踪器不断地重试以采集数据。

因此，本发明的目标是提供克服了上述限制的用于视网膜跟踪的系统和方法。

发明内容

本发明的一个或多个实施方式满足了现有技术中上述需求的一个或多个。具体地，本发明的一个实施方式提供了使用以下要素在运动存在下有效地采集数据的系统和方法：

1)测量系统，用于采集眼科测量。

2)成像系统，产生有待被跟踪系统使用的眼睛图像，用于分析运动。

3)（1）和（2）之间的同步机构。

4)质量监测系统，其分析眼睛图像以确定它们是否具有用于跟踪目的的足够质量，另外该系统帮助选择用作下面所述的跟踪系统的参考图像的最佳图像。

5)跟踪系统，其能够基于与参考图像或参考帧的比较来确定眼睛是否移动。该跟踪系统可以检测在x、y和z维度的任何一个或全部上的运动。

6)判定系统，其基于来自跟踪系统、测量系统和一些其他预定标准的输入来确定所采集数据是否可接受。如果可接受，则保留测量数据。如果不可接受，它指示测量系统返回并任选地用计算的偏移量重新扫描数据以补偿运动。

7)用户界面系统，其根据需要向用户显示相关信息并从用户处获得输入用于不同的系统。

本发明的主要方面包括为了跟踪的目的确定眼睛图像的质量的方法。质量确定可以用于将跟踪打开和关闭并且可以连续监测从而当良好的参考帧可用时进行识别。这确保为了跟踪的目的选择最佳参考帧。参考帧可以来自当前检查或先前检查，从而有可能在与先前测量相同的位置处重复扫描。本发明的另一个主要方面是判定系统。它提供了基于对系统的不同输入来确定何时返回并重新扫描测量数据或者如果扫描超过预定量的时间，确定何时继续进行数据采集的能力。此外，本发明提供了在轴向方向上跟踪运动的方法。