[发明专利]具有彩色纹理的口内OCT

说明书

一种用于获取受试者的口内图像的设备具有OCT成像设备，所述OCT成像设备具有OCT光源；扫描仪，所述扫描仪将OCT光朝向所述受试者传送并且从所述受试者返回；以及干涉仪，所述干涉仪具有参考臂和样品臂。反射成像设备具有：可见光源，所述可见光源指向所述受试者；以及图像传感器，所述图像传感器从返回光形成反射图像。处理和控制逻辑被配置成处理返回的反射图像并且将所述返回的反射图像组合到OCT测量数据。显示器显示所组合的反射图像和OCT测量数据。

发明领域

本公开总体涉及用于光学相干断层扫描成像的方法和设备，并且更具体地涉及用于获得与OCT内容相关的彩色反射图像的方法和设备。

发明背景

光学相干断层扫描术(OCT)是采用干涉原理来获得表征样品的深度结构的高分辨率剖面层析图像的非侵入性成像技术。由于特别适合于人体组织的体内成像，OCT已显示出其在一系列生物医学研究和医学成像应用中，诸如在眼科学、皮肤病学、肿瘤学和其他领域中，以及在耳鼻喉(ENT)和牙科成像中的有效性。

OCT已被描述为是一种类型的“光学超声波”，其对来自活组织内的反射能量进行成像以获得剖面数据。在OCT成像系统中，沿着以下两条不同的光学路径引导来自诸如超发光二极管(SLD)或其他光源的宽带宽光源的光：具有已知长度的参考臂和对组织或研究中的其他受试者进行照明的样品臂。来自参考臂和样品臂的反射光和反向散射光之后重新组合在OCT设备中，并且使用干扰效应来确定样品的表面和接近表面的下层结构的特性。干涉数据可以通过将样品照明快速扫过样品来获取。在数千个点中的每一个处，OCT设备获得干涉轮廓，所述干涉轮廓可以使用来针对作为光源相干性的因素的到材料中的轴向深度重建A扫描。对于大多数组织成像应用来说，OCT使用宽带照明源并且可以提供数毫米(mm)深度处的图像内容。

初始OCT设备采用时域(TD-OCT)架构，其中深度扫描通过使用一些类型的机械机构，例如像压电驱动器快速改变参考臂的长度来实现。TD-OCT方法使用逐点扫描，从而需要照明探头在成像会话期间从一个位置移动或扫描到下一个位置。最近的OCT设备可以使用傅里叶域架构(FD-OCT)，所述傅里叶域架构根据其产生的信号的光频率而区分不同深度的反射。FD-OCT方法通过同时从多个深度收集信息简化或消除了轴向扫描需求，并且提供改进的获取率和信噪比(SNR)。

由于所述方法的以较低成本实现较高性能的潜能，基于扫描激光源的FD-OCT系统已经在高度分散的组织中需要表面下成像的医学应用中引起了重大关注。存在傅里叶域OCT的两种实现方式：谱域OCT(SD-OCT)和扫频源OCT(SS-OCT)。

SD-OCT成像可以通过以下方式完成：用宽带照明源对样品进行照明并且用光谱仪将反射光和散射光分散到阵列检测器，例如像CCD(电荷耦合器件)检测器上。SS-OCT成像用快速波长调谐激光器对样品进行照明，并且仅使用单个光电检测器或平衡光电检测器收集波长扫掠期间反射的光。对于SD-OCT和SS-OCT两者，从不同深度反射的散射光的轮廓通过使用信号分析领域的技术人员熟知的傅里叶变换，诸如快速傅里叶变换(FFT)对记录的干涉信号进行操作来获得。

OCT成像总体的一个缺点是缺乏被扫描表面的对应的彩色图像内容。由于OCT成像提供从干涉效应获得的深度数据和信号振幅，因此对于OCT重建来说无法获得的相关联的颜色内容。对于牙体表面标测，从业人员仅从OCT输出获得口内特征的总形状和轮廓。不存在对应于OCT测量数据的可用的彩色纹理信息。

将彩色纹理内容与OCT重建组合的能力将有助于改进工作任务，诸如牙齿可视化、比色、牙齿和支撑结构的分段、病变检测和特征辨别。因此，可以看到，提供OCT深度信息和彩色纹理数据的成像设备存在优势。

发明内容

本公开的目标是提高诊断成像的技术并且满足对提供与OCT扫描数据相关的彩色纹理信息的需求。本文的某些示例性方法和/或设备实施方案提供了将彩色纹理获取与OCT采样组合用于口内成像应用的设备和方法。