[发明专利]用于表征眼组织之生物力学性质的设备和方法

说明书

技术领域

本发明一般性地涉及用于评估眼组织之状况和性质的设备和方法。更特别地，本发明涉及用于非侵入地(non-invasively)表征眼组织之生物力学性质(biomechanical property)的设备和方法。

背景技术

眼睛包含不同弹性的细胞和组织。眼部组织生物力学性质(包括弹性和应变(strain))的变化可归因于普遍的疾病(如糖尿病和高血压)的存在。因此，这些性质的表征在监测眼睛的正常功能和病理生理中起到关键作用。

目前测量眼部生物力学性质变化的筛选工具需要使用机械力(如按压、拉伸或者剪切样品)，然后测量响应。将这些工具用于体内是不现实的，因为其需要将样品从身体移出。用于测量这些性质的另一些工具由外部和侵入扰动组件(perturbation component)组成，所述组件在测量眼睛性质之前向眼睛引入压力。

期望筛选工具通过使用内部扰动组件将非侵入成像用于测量眼组织的生物力学性质。还期望筛选工具在无机械力的情况下表征这些性质。

由上文得知，因此本领域中还明显存在克服本文和上文描述之缺陷和限制的需要。

发明内容

本文公开的是用于表征眼组织之生物力学性质的设备，所述设备包含光源，其用光束照射对象的眼组织，其中所述光束从所述眼组织反射，且其中经反射的光携带所述眼组织的图像；透镜，经反射的光通过该透镜；一个或更多个成像通路，其使图像从一个或更多个视角聚焦；一个或更多个检测器，其检测图像并产生图像输出；测量装置，其测量所述对象的血压；以及计算机处理器，其将在所述对象的收缩期(即，心缩期(systole))捕获的图像与在所述对象的舒张期(即，心舒期(diastole))捕获的图像进行比较，并且其中所述计算机处理器计算所述眼组织中的应变。在一个实施方案中，所述设备还包含光束分离器(beam splitter)，其将所述光束从所述光源反射到所述对象的眼组织上。

本发明包括使用所公开的设备测量眼组织之生物力学性质的相关方法，所述方法包括：用直接来自光源的或者间接地通过透镜或从光束分离器反射的光束照射对象的眼组织，其中所述光束从所述眼组织反射，且其中经反射的光携带所述眼组织的图像；使用透镜使经反射的光聚焦；通过成像通路使所述图像聚焦；检测所述图像；将图像输出传送至计算机处理器；测量所述对象的血压；以及分析在所述对象的血压收缩期捕获的图像输出和在所述对象的血压舒张期捕获的图像输出以确定眼组织中的应变量。

在一个实施方案中，所述方法包括：用直接来自光源或者间接地通过透镜或从光束分离器反射的光束照射对象的眼组织，其中所述光束从所述眼组织反射，且其中经反射的光携带所述眼组织的图像；使用透镜使经反射的光聚焦；通过第一成像通路从第一视角使第一图像聚焦；通过第二成像通路从第二视角使第二图像聚焦；使用第一检测器检测第一图像；将第一图像输出传送至计算机处理器；使用第二检测器检测第二图像；将第二图像输出传送至所述计算机处理器；测量所述对象的血压；以及通过计算机处理器分析在所述对象的血压收缩期捕获的图像输出和在所述对象的血压舒张期捕获的图像输出以确定所述眼组织中的应变量。

在一个实施方案中，用光束照射视网膜。在另一个实施方案中，使用所述设备和方法来测量眼部血管(包括但不限于视网膜血管)中的应变。所述设备和方法还可包含触发机制(trigger mechanism)，其中所述对象的心跳向检测器发送信号以开始检测图像。

附图说明

图1举例说明了在自由运行帧采集模式(free running frame acquisition mode)下包含单个成像通路和单个检测器之设备的一个实施方案。

图2举例说明了在自由运行帧采集模式下包含在两个视角下的两个成像通路和两个检测器的设备的一个实施方案。

图3举例说明了在触发模式下包含在两个视角下的两个成像通路和两个检测器的设备的一个实施方案。

图4举例说明了其中光束从光束分离器反射到对象眼睛上的设备的一个实施方案。实线表明从光源发射并从光束分离器反射到眼睛上之光线的方向。虚线表示从眼睛反射通过光束分离器并通过透镜之光线的方向。

图5举例说明了其中光束照射对象眼睛的设备的一个实施方案。实线表示从光源发射至眼睛之光线的方向。虚线表示从眼睛反射并通过透镜之光线的方向。