[发明专利]用于外科手术的手术性光学相干断层成像术(OCT)及其相关系统和方法

说明书

提供了用于利用光学相干断层成像术(OCT)执行外科手术的方法。该方法包含：对外科手术的对象进行定向，其中定向包含对含有具有已知定向的不对称性的结构的对象的区域进行成像，对图像进行检测以确定结构的存在和位置，以及利用具有已知定向的不对称性的结构的OCT图像对对象的正确定向进行确认；利用OCT获得对象的手术区域的至少一张图像并构建手术区域的初始结构性视图；计算用于利用来自OCT图像的数据对外科手术的预后进行评估的、作为终点相关的至少一个临床参数；利用手术区域OCT的OCT导出的结构性视图的改变或来自至少OCT图像的计算出的临床参数的改变，对手术过程进行周期性评估并对与外科手术相关的临床预后进行监控；确定是否需要基于周期性评估和/或监控修改外科手术的手术计划；如果确定需要修改则对外科手术的手术计划进行修改；以及重复评估和监控、确定和修改直到确定不需要进行修改。

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年7月29日提交的第61/859,465号(代理所案卷编号：9526-47PR)美国临时申请、2013年12月10日提交的第61/914,099号(代理所案卷编号：9526-47PR2)美国临时申请以及2014年4月25日提交的第61/984,062号(代理所案卷编号：9526-47PR3)美国临时申请的优先权，以上公开在此以其全部内容通过引用并入本文中。

关于联邦资助的声明

由美国国立卫生研究院、美国国家眼科研究所的授权申请号为R44EY018021-03的政府支持部分地赞助了本发明。政府对本发明具有一定的权利。

技术领域

本发明大体上涉及成像指引手术、成像指引眼科手术、成像指引白内障和角膜手术，以及更特别地，涉及利用光学相干断层成像术(OCT)的成像指引手术。

背景技术

手术显微镜为外科医生提供了放大后的手术区视野。眼科手术显微镜通常为外科医生用具有双目视野端口的立体变焦显微镜，并且在与外科医生的九十度位置(左和右)常常具有一个或两个观察者视野端口。显微镜的物镜与患者眼睛的表面之间的工作距离可以在从约100毫米至约200毫米的范围内，从而为外科医生提供足够的工作区域。

手术显微镜是为了向对象提供清晰的光学视野而特意定制的，具有均匀的照明和准确的色温。立体显微镜提供一定程度上的视差从而使外科医生更具有空间感和分布状况。间或使用染料来突出分布状况。向手术显微镜提供高清晰度视频以改善视觉清晰度。如今加入了从娱乐业引进的地形学的三维视频技术，诸如极化-多样性3D眼镜，以增强层次感。

这种手术立体显微镜受限于表面可视化。如今，光学相干断层成像术(OCT)为一种完善的技术，用于在光学透明表面下进行成像。高分辨率的OCT提供了观察表面下结构的性能，对立体、高清晰度和3D手术显微镜的表面视野起补充作用。光学相干断层成像术是视网膜诊断中的标准护理，并且正在开发在角膜成像中的一些应用，计量学OCT才刚刚开始发现在手术中成像的应用。Bioptigen公司提供了手持眼科OCT系统已被FDA准许用于对麻醉下的患者进行成像。这种设备正在开发在眼科外科手术中用于结构成像的手持和固定配置的应用，包含视网膜手术和角膜移植手术以及外科医生显微镜可视化的辅助。

现今，将OCT纳入到特定眼科手术激光系统。将OCT纳入到LenX和Optimedica飞秒激光辅助白内障(FLAC)手术系统以向晶状体提供测距而作为指引装置，进而便于手术激光的聚焦。目前，这种测距功能是将OCT应用至外科手术的限制。

发明内容