[发明专利]基于Schwalbe线的眼前房角参数自动测量方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理领域，涉及一种基于Schwalbe线的眼前房角开放程度相关评估参数自动测量方法。

背景技术

青光眼是世界范围内致盲的主要原因，大致可以分为开角型和闭角型两大类。房角闭合是原发性闭角型青光眼的发病机制。据估计，到2020年全世界将有2100万闭角型青光眼患者，其中有1000万为中国患者。其病理为，周边虹膜与小梁网相接触或与小梁网产生永久性粘连，房水外流受阻，引起眼压升高。因此，临床中前房角开放(或闭合)程度的评价非常重要，现有的观测手段包括房角镜和超声生物显微镜等。其中房角镜对操作者的要求很高，需要经过专门的专科医生训练。而超声显微镜需要眼部浸在水浴中进行检查，其方法不仅耗时，且会给受检者带来不适。OCT成像具有非接触、对操作者专业技能要求不高等优点，因此是一种更适合检查前房角的成像方式。频域OCT(FD-OCT)技术在成像速度与灵敏度上具有明显的优势，能够在短时的成像时间内得到高清晰图像，且图像受眼动误差影响较小。其中Schwalbe线在高质量的图像中是一个始终可见的解剖结构，因此被用来作为高分辨率OCT图像中测量房角开放距离的解剖标志。现有的针对FD-OCT图像前房角测量方法主要分为手动和半自动测量两种，其中手动测量的精度完全由操作者的经验决定，而半自动测量的基础是对房角部分的准确分割，需要人工调节图像对比度和分割阈值，并手动输入巩膜突位置再计算房角开放程度相关评估参数。而专门针对房角参数(基于Schwalbe线的房角开放距离(AOD_SL)、从Schwalbe线向小梁网方向延伸200μm和550μm处的房角开放距离(AOD_SL200和AOD_SL550)、从Schwalbe线向小梁网方向延伸500μm和700μm的小梁虹膜空间面积(TISA_SL500和TISA_SL700)、从Schwalbe线开始的房角隐窝面积(ARA_SL)、以及Schwalbe线下虹膜厚度(IT)(如图1所示))自动测量的研究很少。因此，如何能够在使用范围更广的前房角FD-OCT图像中实现基于Schwalbe线的眼前房角开放程度相关参数的自动测量具有较高的研究意义与实用价值。

发明内容

本发明考虑到传统方法手动、半自动和自动测量具有如下问题：(1)对前房角评估的传统方法，均基于巩膜突(scleral spur)获得相关参数，但是在前房角OCT图像中大约只有70%左右的巩膜突能够被辨识；(2)已有的Schwalbe线自动检测方法，是利用其位于角膜下边缘弹力膜终止端突起点后方这一解剖特性，只有该突起较为明显时才能准确检测到Schwalbe线，但是在一些成像中该突起结构并不明显，且该方法仅适用于高清OCT成像，不具有普适性；(3)以Schwalbe线为基准点所测量的房角相关参数仅限于房角开放距离，较为单一。因此，提出了一种基于Schwalbe线的眼前房角开放程度相关评估参数自动测量方法，能够快速且准确的自动测量前房角各相关参数。

本发明基于Schwalbe线的眼前房角开放程度相关评估参数自动测量方法，包括以下步骤：

步骤（1）对获得的前房角OCT图像通过配准后进行帧平均操作。

步骤（2）对帧平均图像进行增强和图像分割操作。

步骤（3）根据前房角结构特性，对分割后的图像和原始图像的梯度图分别做边缘粗检测和细检测。其中在检测到角膜前边缘的基础上对图像进行折射校正，而后再检测出虹膜前边缘、角膜后边缘以及角膜后弹力膜前边缘。

步骤（4）利用角膜后弹力膜的形状和灰度特征对Schwalbe线的检测区间做出限定，并在该区间内进一步检测得到准确的Schwalbe线位置。

步骤（5）结合所检测到的Schwalbe线位置、角膜后边缘和虹膜前边缘位置计算最终的前房角结构测量参数。

本发明具有的特点为：

1、对于图像分辨率与解剖细节可辨识度低的图像具有较高的自动检测正确率，检测效果普遍优于传统的手动和半自动测量方法。

2、本发明充分考虑了前房角OCT图像结构特性，自动测量结果性能稳定，不易受成像等外界环境变化的影响，同时自动检测速度更快。

附图说明

图1为基于Schwalbe线的房角开放程度评估参数的测量；图1(a)为Schwalbe线;图1(b)和图1(c)分别为评估参数示意图；