OCT图像修改
阅读：308发布：2020-05-12
专利汇可以提供OCT图像修改专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且根据一些实例，一种用于光学相干 断层 扫描(OCT)图像 修改 的方法包括：从被配置成用于在感兴趣区域处引导OCT光束的OCT成像系统接收患者组织的所述感兴趣区域的OCT图像；并且确定OCT可穿透器械在所述OCT图像内。所述方法还包括检测所述OCT图像中的伪影，所述伪影由于所述OCT可穿透器械处于所述OCT光束的路径内而产生；响应于检测到所述伪影，所述方法还包括产生图像修改计划以从所述OCT图像中去除所述伪影。所述方法还包括执行所述图像修改计划以从所述OCT图像中去除所述伪影。，下面是OCT图像修改专利的具体信息内容。
1.一种用于光学相干断层扫描OCT图像修改的方法，所述方法由计算系统执行，所述方法包括：
从OCT成像系统接收患者组织的感兴趣区域的OCT图像，所述OCT成像系统被配置成用于将OCT光束引导到所述感兴趣区域；
确定OCT可穿透器械在所述OCT图像内；
检测所述OCT图像中的伪影，所述伪影由于所述OCT可穿透器械处于所述OCT光束的路径内而产生；
响应于检测到所述伪影，产生图像修改计划以从所述OCT图像中去除所述伪影；并且执行所述图像修改计划以从所述OCT图像中去除所述伪影。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述伪影包括在所述图像的一部分中的中断。
3.如权利要求2所述的方法，还包括：
检测所述中断的边界；并且
平移所述边界内的所述图像的一部分，以便去除所述中断。
4.如权利要求1所述的方法，还包括确定与所述OCT可穿透器械相关联的参数的组，其中，所述图像修改计划使用所述参数的组以从所述OCT图像中去除所述伪影。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述参数的组包括所述OCT可穿透器械的位置、所述OCT可穿透器械的取向、所述OCT可穿透器械的厚度、所述OCT可穿透器械的折射率、以及所述OCT可穿透器械的形状。
6.如权利要求5所述的方法，还包括：使用所述参数来确定由于所述OCT可穿透器械处于在OCT光束源与所述感兴趣区域内的组织之间的路径中而产生的光路长度差。
7.如权利要求6所述的方法，还包括基于所述光路长度差来平移所述感兴趣区域的图像。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述图像修改计划被安排成通过考虑所述OCT可穿透器械的在所述OCT光束上产生透镜效应的弯曲而部分地去除所述伪影。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述图像修改计划被安排成通过考虑以下各项中的至少一项来部分地去除所述伪影：由于所述OCT光束穿过所述OCT可穿透器械而产生的强度差、以及由于所述OCT光束穿过所述OCT可穿透器械而产生的相位差。
10.如权利要求1所述的方法，还包括利用超声成像系统结合所述OCT成像系统，以使所述OCT图像包含所述OCT可穿透器械。
11.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述OCT可穿透器械在所述图像内的步骤包括以下各项中的至少一项：分析所述图像、以及从传感器接收数据。
12.一种用于眼科感兴趣区域的光学相干断层扫描OCT图像修改的方法，所述方法由计算系统执行，所述方法包括：
从OCT成像系统接收眼组织的感兴趣区域的OCT图像；
确定OCT可穿透器械在所述OCT图像内；
响应于确定OCT可穿透器械在所述OCT图像内，确定与所述OCT可穿透器械相关联的参数的组，所述参数包括所述OCT可穿透器械的特性以及所述OCT可穿透器械的放置；并且基于所述参数的组，修改所述OCT图像以从所述OCT图像中去除伪影，所述伪影是由于所述OCT可穿透器械在由所述OCT成像系统使用的OCT光束的路径内而产生的。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述OCT可穿透器械的特性包括形成所述OCT可穿透器械的材料的折射率以及所述OCT可穿透器械的形状，
并且其中，所述OCT可穿透器械的放置包括所述OCT可穿透器械的位置以及所述OCT可穿透器械的取向。
14.如权利要求13所述的方法，其中，所述OCT可穿透器械的放置是通过以下各项中的至少一项来确定的：对所述图像的分析、以及来自传感器的接收数据。
15.如权利要求12所述的方法，还包括：基于所述参数，确定以下各项中的至少一项：
由于所述OCT可穿透器械处于在OCT光束源与所述感兴趣区域内的组织之间的路径中而引起的光路长度差，
OCT信号强度差，以及
OCT信号相位差。
16.如权利要求12所述的方法，还包括
从所述OCT成像系统接收附加图像；
接收与所述附加图像中的所述OCT可穿透器械相关联的经修改的参数的组，所述经修改的参数的组取决于所述OCT可穿透器械的变化的位置和取向；
基于所述经修改的参数的组来调整所述附加图像以产生经修改的附加图像；并且将所述附加图像实时显示给使用者。
17.如权利要求12所述的方法，其中，所述图像是三维图像。
18.一种眼科成像系统，包括：
被适配成用于捕获感兴趣区域的实时图像的光学相干断层扫描(OCT)成像系统；
被适配成用于将由所述OCT成像系统捕获的图像呈现给使用者的显示系统；
包括处理器和存储器的控制系统，所述存储器包括机器可读指令，所述机器可读指令在由所述处理器执行时致使所述控制系统进行以下各项：
从所述OCT成像系统接收感兴趣区域的图像；
确定OCT可穿透器械在所述图像内；
响应于确定OCT可穿透器械在所述图像内，获得与所述OCT可穿透器械相关联的参数的组；
基于所获得的所述参数的组产生图像修改计划，所述图像修改计划被安排成用于去除所述图像内的伪影；
执行所述图像修改计划以产生经修改的图像；并且
经由所述显示系统显示所述经修改的图像。
19.如权利要求18所述的系统，其中，所述机器可读指令进一步致使所述控制系统进行以下各项：
从所述OCT成像系统接收附加图像；
接收与所述附加图像中的所述OCT可穿透器械相关联的经修改的参数的组，所述经修改的参数的组是基于所述OCT可穿透器械的位置和取向；并且
基于所述经修改的参数的组修改所述附加图像以产生经修改的附加图像。
20.如权利要求19所述的系统，其中，所述机器可读指令进一步致使所述控制系统实时地显示所述经修改的附加图像。
OCT图像修改
技术领域
[0001] 本披露针对用于眼科医疗过程的方法和系统，并且更具体地针对涉及用于这类程序的光学相干断层扫描(OCT)成像的方法和系统。
背景技术
[0002] 许多显微外科手术过程要求精密切割和/或去除不同身体组织。例如，内界膜(ILM)去除和视网膜前膜(ERM)去除是对不同的黄斑表面病变的有用的外科手术治疗。然而，用于ILM和ERM剥离的外科手术技术要求技巧和耐心。精密并且仔细构造的外科手术器械被用于所述外科手术技术的每个部分。
[0003] ILM和ERM过程使用两步骤的技术。第一步骤包括获得膜的边缘，并且第二步骤包括抓取和剥离所述膜。一些操作者使用刮刀来获得膜的边缘。操作者轻轻刮擦所述膜以分离膜的边缘，从而准备好抓取边缘。接下来，操作者引入特殊的钳子来抓取并剥离所述膜。然而，由于每个步骤都要求耐心和精度，操作者在单次外科手术过程中有时可能刮掉并然后多次试图抓取组织。
[0004] 为了帮助操作者进行这些类型和其他类型的外科手术，操作者可以使用呈现有待治疗的组织(诸如患者的眼睛组织)的显微镜视图的成像系统。相应地，可以为这样的成像系统的使用者提供外科手术器械(诸如钳子或其他工具)以及感兴趣的眼睛区域的特写视图。在一些情况下，还可以为操作者提供感兴趣的眼睛区域的光学相干断层扫描(OCT)图像。OCT成像通常利用近红外光并且能够获得或产生表面下面的组织的图像。然而，眼睛中的器械可能产生抑制OCT系统提供所期望清晰度的能力的阴影。需要持续改善用于不同眼科过程的外科手术系统和工具的使用和可操作性。发明内容
[0005] 根据一些实例，用于OCT图像修改的方法可以包括：从被配置成用于在感兴趣区域处引导OCT光束的OCT成像系统接收患者组织的所述感兴趣区域的OCT图像；并且确定OCT可穿透器械在所述OCT图像内。所述方法可以包括检测所述OCT图像中的伪影。所述伪影可以由于所述OCT可穿透器械处于所述OCT光束的路径内而产生。响应于检测到所述伪影，所述方法可以包括产生图像修改计划以从所述OCT图像中去除所述伪影。所述方法可以包括执行所述图像修改计划以从所述OCT图像中去除所述伪影。
[0006] 根据一些实例，用于眼科感兴趣区域的OCT图像修改的方法可以包括从OCT成像系统接收眼组织的感兴趣区域的OCT图像。所述方法可以包括确定OCT可穿透器械在所述OCT图像内。响应于确定OCT可穿透器械在所述图像内，所述方法可以包括确定与所述OCT可穿透器械相关联的一组参数。所述参数可以包括所述OCT可穿透器械的特性以及所述OCT可穿透器械的放置。所述方法可以包括：基于所述组参数，修改所述OCT图像以去除所述OCT图像内的伪影。所述伪影可以由于所述OCT可穿透器械处于由所述OCT成像系统使用的OCT光束的路径内而产生。
[0007] 根据一些实例，眼科成像系统可以包括被安排成用于捕获感兴趣区域的实时图像的OCT成像系统，并且可以包括将由所述OCT成像系统捕获的图像呈现给使用者的显示系统。所述眼科成像系统可以包括控制系统，所述控制系统包括处理器和存储器。所述存储器可以包括机器可读指令，所述机器可读指令在由所述处理器执行时致使所述控制系统进行以下各项：从所述OCT成像系统接收感兴趣区域的图像；确定OCT可穿透器械在所述图像内；并且响应于确定OCT可穿透器械在所述图像内而获得与所述OCT可穿透器械相关联的一组参数。所述机器可读指令可以致使所述系统基于所述组参数而产生图像修改计划。所述图像修改计划可以被安排成用于去除所述图像内的伪影。所述机器可读指令可以致使所述系统执行所述图像修改计划以产生经修改的图像并通过所述显示系统显示所述经修改的图像。
[0008] 应理解的是，以上一般性说明以及以下详细说明在本质上都是示例性和解释性的，并且旨在提供对本披露的理解而不限制本披露的范围。就此而言，通过以下详细说明，本披露的附加方面、特征以及优点对于本领域技术人员而言将是明显的。附图说明
[0010] 图1是示出了示意性眼外科手术系统的图。
[0011] 图2是示出了在外科手术过程中可以通过OCT使能的显微镜看到的患者眼睛的示意性图像的图。
[0012] 图3A和图3B是示出了用于OCT图像修改的示意性方法的流程图。
[0013] 图4A和图4B分别示出了在图像修改过程之前和之后的程式化的示意性OCT图像。
[0014] 图5A和图5B分别示出了在图像修改过程之前和之后的程式化的示意性OCT图像。
具体实施方式
[0015] 出于促进对本披露原理的理解的目的，现在将参照附图中展示的实施例，并使用特定语言来描述这些实施例。然而应理解，并非旨在限制本披露的范围。本披露所涉及的技术领域内的技术人员在正常情况下将完全能够想到对于所描述的装置、器械、方法的任何改变和进一步修改、以及对于本披露的原理的任何进一步应用。具体地，完全可以想到关于一个实施例描述的特征、部件和/或步骤可与关于本披露的其他实施例描述的特征、部件和/或步骤组合。为简单起见，在一些情形下，贯穿这些附图，使用相同的参考号来指代相同或相似的部分。
[0016] 本披露涉及用于对已经受到使用或存在OCT可穿透手术器械的影响的OCT图像的清晰度进行修改或校正的方法和系统。在不同的手术过程中，使用者可以使用成像系统来观察感兴趣区域(诸如患者的眼睛)，所述成像系统包括显微镜成像系统和OCT成像系统。这样的成像系统允许使用者在使用外科手术器械进行眼外科手术过程(如ILM移除)的同时观察常规显微镜图像和OCT图像两者。常规显微镜图像是使用在可见光谱内的光观察的，所述可见光谱具有约400纳米至700纳米之间范围的波长。OCT图像通常是使用在近红外范围内的光生成的，所述近红外范围具有在约700纳米至1700纳米范围内的波长。然而，也可以使用可见光谱范围内的光来获得OCT图像。因此，可以使用任何可行的波长范围内的光来获得OCT图像。在一些情况下，OCT图像可以提供眼睛内感兴趣区域的截面视图，并且可以用于使外表面组织下方的组织可视化。常规的外科手术工具将阻挡OCT成像系统所使用的OCT光谱内的光，从而阻挡组织表面下方的感兴趣区域的整个视图。相比之下，仍然可以在显微镜图像中看到OCT可穿透器械，但不会阻挡用于产生OCT图像的所有光。
[0017] OCT可穿透器械可以放置在被成像的组织与测量OCT光以捕获图像的OCT捕获装置之间的OCT光束路径中。这类器械的OCT可穿透性质允许OCT光穿过，并且因而仍然可以捕获OCT器械之下的组织。但是，OCT可穿透器械可能仍然对OCT光束有小的影响。因此，OCT可穿透器械有时可能使得在OCT图像内存在伪影。例如，伪影可能是在OCT可穿透器械的当前位置下面的组织的图像中的中断。这种中断是OCT捕获装置与OCT可穿透器械下面的组织之间有较长的光路长度的结果。由于OCT可穿透器械的折射率与周围液体的折射率不同，因此存在不同的光路长度。由于OCT可穿透器械的折射率不同，穿过OCT可穿透器械的OCT光比不穿过OCT可穿透器械的光行进更长的距离。
[0018] 根据本文中描述的原理，本披露涉及对OCT图像进行修改以校正由于存在OCT可穿透器械而引起的任何伪影。在一些实例中，这可以通过分析OCT图像以检测伪影的特性并对OCT图像进行调整以去除伪影来完成。在其他实例中，可以获得OCT可穿透器械的参数，诸如位置、取向、形状和折射率。使用这类参数，可以产生图像修改计划。所述图像修改计划可以被设计成使用已知参数来“逆转”OCT可穿透器械对OCT图像的影响。然后可以执行所述图像修改计划，并且可以将经修改的图像呈现给使用者。因为OCT可穿透器械实时改变位置和取向，将所述图像修改过程应用于新捕获的图像而为使用者提供OCT图像的实时的经修改的视图。
[0019] 图1是示出了示意性眼科成像系统100的图。根据本实例，眼科成像系统100包括图像查看器104、显微镜成像系统106、OCT成像系统108、以及控制系统112。眼科成像系统100向使用者102提供患者身体的目标区域内的感兴趣区域的显微镜视图和OCT图像。在这个实例中，所述目标区域是患者的眼睛110。
[0020] 显微镜成像系统106使用可见光谱内的光获得患者眼睛110的图像。可见光谱限定了对于人眼可见的光的波长范围。可见光谱包括具有如以上指示的总体上在约400纳米至700纳米范围内的波长的电磁辐射，虽然这个波长范围对于不同的个体可能稍微不同。显微镜成像系统106可以使用透镜系统来提供患者眼睛110或者甚至患者眼睛110内的特定感兴趣区域的特写视图。然后将这种图像提供给图像查看器104。
[0021] OCT成像系统108获得患者眼睛110的OCT图像。其使用不同技术来获得不能使用标准显微镜获得的组织表面下面的患者组织的深度解析图像。这是使用基于OCT光谱内的光的相干门控来完成的。如以上所指示的，这个范围包括具有波长在约700纳米至2600纳米之间的电磁辐射，并且在一些情况下可以扩展到约400纳米至700纳米的可见光范围。通过使用相干门控，OCT成像系统108可以显示表面组织下方的组织的图像并产生此类组织的截面视图。如此，OCT成像系统108可以用于获得使用者102正在进行操作的感兴趣区域的截面视图。这样做的益处是，使用者102能够看到外科手术器械与ILM的表面之间的相互作用是怎样影响ILM的表面下方的组织的。确切地讲，使用者102可以使用截面图像来帮助避免对底层视网膜的意外损伤。在一些实例中，OCT成像系统108与常规的显微镜成像系统106整合在一起。然而，在一些实例中，OCT成像系统108可以是将OCT图像提供给图像查看器104的单独装置。
[0022] OCT成像系统108包括用于执行OCT成像功能的不同部件。例如，OCT成像系统108可以包括用于将OCT光束投射到感兴趣区域的OCT光源118。OCT成像系统108还可以包括对感兴趣区域反射的OCT光进行检测的OCT捕获装置120。然后，OCT成像系统108使用由OCT捕获装置120获得的信息来构建感兴趣区域的图像。在一些实例中，所述图像可以是感兴趣区域的二维截面，其提供了感兴趣区域内的组织表面下面的视图。在一些实例中，所述图像可以是三维图像，其还提供了表面下面的三维图像。
[0023] 图像查看器104向使用者102或其他操作者显示由显微镜成像系统106和OCT成像系统108两者所获得的图像。图像查看器104可以通过各种不同的方式显示这些图像，例如在监视器、显示屏上、显微镜目镜上、或通过其他方式。在一些实例中，显微镜成像系统106可以提供由至少两张图像形成的立体图像。图像查看器104可以将所述至少两张图像显示给使用者102的不同眼睛，从而产生三维效果。
[0024] 控制系统112是可以对OCT成像系统108获得的图像进行处理的计算系统。控制系统112可以修改这些可能包含伪影的图像以去除伪影。然后可以将经修改的图像提供给图像查看器104。在一些实例中，控制系统112可以与OCT成像系统108整合在一起。在一些实例中，控制系统112可以与图像查看器104整合在一起。在一些实例中，控制系统112是与图像查看器104和OCT成像系统108分离并与其通信的分立部件。
[0025] 控制系统112还包括处理器114和存储器116。存储器116可以包括各种不同类型的存储器，包括易失性存储器(诸如随机存取存储器(RAM))和非易失性存储器(诸如固态存储器)。存储器116可以存储计算机可读指令，所述计算机可读指令在由处理器114执行时致使控制系统112执行包括本文中描述的图像修改功能的各种不同的功能。存储器116还可以存储表示由OCT成像系统108捕获的图像以及这些图像的修改版本的数据。存储器116还可以存储与OCT可穿透器械相关联的参数。在下文中将更详细地描述这类参数。
[0026] 图2是示出了如图像查看器104所呈现或显示的患者眼睛的示意性显微镜和OCT组合视图200的图。根据本实例，图像查看器104(图1)将OCT图像210叠加在显微镜图像202上。从而，使用者可以与被使用在感兴趣区域206内操作的外科手术器械204一起观察可能的感兴趣区域206。图2中的虚线208代表取得截面OCT图像210处的截面线。从而，如可见的，图像查看器(例如，图1的104)将以允许使用者立即视觉观察图像202、210两者的方式来将OCT图像210投影至显微镜图像202上。
[0027] 图3A是示出了基于OCT可穿透工具的参数进行OCT图像修改的示意性方法300的流程图。在一些实例中，由控制系统(例如，图1的112)执行方法300。根据本实例，方法300包括用于从OCT成像系统(例如，图1的108)接收OCT图像的步骤302。所述OCT图像可以是二维图像或三维图像。
[0028] 方法300还包括用于确定在图像内是否存在OCT可穿透器械的步骤304。这可以通过各种不同的方式来完成。在一些实例中，所述控制系统分析图像本身以确定是否存在OCT可穿透器械。在这种情况下，所述控制系统通过执行与这种分析相关联的步骤来确定在OCT图像内存在OCT可穿透器械。可以通过对OCT可穿透器械可能所处的感兴趣区域上方的图像区进行分析来完成这种分析。OCT可穿透器械不是完全可穿透的，并且因此可能仍然以某种形式可通过被设计用于对OCT图像进行分析的功能来识别，诸如通过识别在图像数据中显现的伪影或者波长差异或图像差异。
[0029] 在一些情况下，OCT可穿透器械可以是由OCT光半穿透的材料制成。这样允许使用者更好地使OCT图像内的器械可视化，并且允许OCT光穿过器械并提供器械下面的组织的图像。在一些实例中，可以使用其他机制来帮助查看OCT图像内的OCT可穿透器械。例如，高频超声成像系统可以与OCT成像系统结合使用以一起产生OCT可穿透器械和底层组织两者的图像。
[0030] 在一些实例中，使用者可以向控制系统指示正在使用OCT可穿透器械。在这种情况下，所述控制系统通过从使用者接收这种指示来确定在OCT图像内存在OCT可穿透器械。可以通过与控制系统相关联的用户界面进行这种指示，并且这种指示可以包括输入或其他设置。还可以想到其他方法来确定存在OCT可穿透器械。例如，所述控制系统可以通过接收来自传感器或检测器(诸如眼底成像器)的数据来确定在OCT图像内存在OCT可穿透器械，所述检测器对由所述OCT成像系统观察的感兴趣区域附近的这种器械的存在进行检测。
[0031] 如果确定在OCT图像内不存在OCT可穿透器械，则所述控制系统可以不对图像进行进一步处理。在这种情况下，方法300进行到显示原始OCT图像的步骤316。但是，如果在步骤304处确定在图像内存在OCT可穿透器械，则方法300进行到步骤306。
[0032] 步骤306是识别与OCT可穿透器械相关联的一组参数的步骤。步骤306包括用于识别OCT可穿透器械的特性的步骤308。这种特性可以包括例如OCT可穿透器械的形状和OCT可穿透器械的折射率。这类参数可以被称为静态参数，因为它们是不改变的。还可想到其他静态参数。
[0033] 可以通过各种不同的方式来识别静态参数。在一些实例中，所述控制系统可以具有数据库，所述数据库存储与多个不同的OCT可穿透器械有关的数据。对于每个不同的OCT可穿透器械，数据库内可以存在提供所述器械的形状、其折射率和其他静态参数的条目。为了确定OCT图像内存在所述多个OCT可穿透器械中的哪一个，可以将辨认和自动识别器械的功能应用于OCT图像。例如，所述控制系统可以确定所述OCT可穿透器械的截面形状，并且将其与数据库内的条目之一进行匹配。然而，在一些实例中，使用者可以简单地输入所使用的OCT可穿透器械的类型，并且所述控制系统可以基于所述输入在数据库中查找此OCT可穿透器械的特性以确定适当的静态参数，诸如此OCT可穿透器械的形状和折射率。
[0034] 步骤306还包括用于识别OCT可穿透器械的位置和取向的步骤310。当使用者操纵OCT可穿透器械进行手术相关操作时，这类参数将会实时改变。因此，这类参数可以被称为动态参数。动态参数很重要，因为OCT可穿透器械的位置和取向可以影响OCT图像内的伪影。虽然识别了位置和取向的动态参数，但是还可以使用其他动态参数。
[0035] 可以通过各种不同的方式确定OCT可穿透器械的动态参数，诸如位置和取向。在一些实例中，所述OCT可穿透器械可以具有附接至其上或嵌入其内的、可以检测这类信息的位置或取向感测装置。例如，OCT可穿透器械可以具有与其相关联以确定当前取向的陀螺仪。然而，在一些其他实例中，可以通过OCT图像本身的分析来确定动态参数，诸如位置和取向。
具体地，可以应用对图像内的OCT可穿透器械的边界进行检测的功能。所述功能还可以确定感兴趣区域内的组织的边界。因此，可以确定OCT可穿透器械相对于组织的位置。其他安排使用检测器输入和分析的组合进行检测。还可想到其他安排和系统。
具体地，可以应用对图像内的OCT可穿透器械的边界进行检测的功能。所述功能还可以确定感兴趣区域内的组织的边界。因此，可以确定OCT可穿透器械相对于组织的位置。其他安排使用检测器输入和分析的组合进行检测。还可想到其他安排和系统。
[0036] 方法300还包括用于产生图像修改方案312的步骤。所述图像修改计划基于获得的静态和动态参数两者。使用这样的参数，所述控制系统可以确定底层组织的图像是如何被影响以产生伪影的。这些效应可以被“逆转”以便去除伪影。在一些实例中，所述图像修改计划可以被设计成考虑在OCT可穿透器械下面的组织位置处的光路长度差。因此，所述图像修改计划可以涉及在OCT图像内平移部分组织以去除伪影。在一些实例中，所述图像修改计划可以调整受到存在OCT可穿透器械的影响的OCT图像的强度。在一些实例中，所述图像修改计划可以执行相位调整以帮助去除伪影。换言之，所述图像修改方案考虑了由于穿过OCT可穿透器械而导致的OCT光束中的相位差。所述图像修改计划还可以考虑由于OCT光束穿过OCT可穿透器械而产生的OCT信号的强度差。因此，所述图像修改计划的产生可以涉及确定光路长度差、OCT信号强度差和/或由于OCT信号穿过OCT可穿透器械而导致的OCT信号相位差。然后可以使用这类差来确定如何去除由OCT可穿透的图像产生的伪影。
[0037] 在步骤314处，控制系统执行图像修改计划。换言之，所述控制系统对OCT图像进行修改以基本上去除伪影。在一些实例中，产生新的数字OCT图像并将其存储在控制系统的存储器内。
[0038] 在步骤316处，将OCT图像显示给使用者。所显示的图像在不存在OCT可穿透器械的情况下是原始图像、或者在存在OCT可穿透器械的情况下是经修改的图像。在一些实例中，所述控制系统可以被配置用于通过向使用者提供感兴趣区域的修改视图的方式来显示图像。例如，可以向使用者提供视频流，所述视频流包括已被修改以基本上去除由所述OCT可穿透器械产生的伪影的一系列OCT图像。这可以实时完成，使得以动态视频将图像呈现给使用者。可替代地，这可以在仍然显示为图像的情况下完成。在OCT可穿透器械的位置和取向在手术空间内移动时，每个图像可以通过其自己的图像修改计划来进行修改。
[0039] 图3B是示出了基于伪影的特性进行OCT图像修改的示意性方法320的流程图。在一些实例中，可以在不分析与OCT可穿透器械相关联的参数的情况下形成图像修改计划。例如，在确定存在OCT可穿透器械之后，方法320包括用于检测在OCT图像内存在伪影的步骤322。所述控制系统还可以通过伪影的性质来确定这样的伪影是由于存在OCT可穿透器械而产生的。
[0040] 方法320还包括用于检测伪影的各种不同特性的步骤324。这类特性对于确定如何去除伪影可以是有用的。这类特性可以包括例如中断的边界。这类特性还可以包括OCT图像的强度差或相位差。可以使用伪影的特性来确定如上参照步骤312所述的图像修改计划。例如，所述图像修改计划可以定义将要如何平移边界内的部分OCT图像。OCT图像的这些部分相对于OCT图像的在伪影边界外的部分的平移导致OCT图像看起来好像不存在由于OCT可穿透器械的存在而导致的伪影。换言之，所述平移基本上去除了伪影。在一些实例中，可以确定所述OCT可穿透的图像的参数和所述中断的特性的参数两者，并用于产生图像修改计划。
[0041] 图4A和图4B分别示出了在图像修改处理之前和之后的示意性OCT图像400、420。图4A的OCT图像400内存在的是感兴趣区域402内的组织408、OCT可穿透器械404的截面、以及由于存在OCT可穿透器械404而产生的伪影406-1、406-2。出于理解的目的而展示了OCT光束
410，虽然在实际OCT图像400内实际上是不可见的。
410，虽然在实际OCT图像400内实际上是不可见的。
[0042] 在本实例中，OCT可穿透器械404可以是钳子。因此，OCT图像400内的OCT可穿透器械404的截面视图具有两个区段，每个区段对应于钳子的一个臂。如上所述，虽然OCT可穿透器械404允许OCT光束410穿过，但其仍然影响OCT光束410，并且因此影响由捕获装置捕获的图像。具体地，OCT可穿透器械404具有与周围材料412不同的折射率。在视网膜手术的实例中，周围材料412可以是视网膜流体。
[0043] 因此，OCT可穿透器械404的存在产生了如图所展示的伪影406-1、406-2。在本实例中，伪影406-1、406-2在组织408的表面内显示为中断。所述中断是由于在组织408的被OCT可穿透器械404阻挡的区域与组织408的没有被OCT可穿透器械404阻挡的区域之间的光路长度差而产生的。
[0044] 如上所述，确定与OCT可穿透器械404相关联的各种不同参数。具体地，通过了解一个或多个静态参数以及一个或多个动态参数，诸如例如OCT可穿透器械404的折射率和/或形状以及其相对于组织408的表面的位置，所述控制系统可以确定OCT可穿透器械404的存在对其下面的组织408将具有的影响。然后可以修改OCT图像400以逆转这些效应。
[0045] 在一些实例中，使用分段函数来确定OCT可穿透器械404的位置。所述分段函数确定OCT可穿透器械404的相关边界。具体地，所述分段函数可以分别产生表示OCT可穿透器械404的顶表面和底表面的顶线414和底线416。通过了解这类边界的位置，可以确定静态参数和动态参数。例如，通过了解这类边界的位置，可以确定OCT可穿透器械404的厚度以及OCT可穿透器械404与组织408之间的距离。因此，所述分段可以在图3A的步骤308处提供用于确定静态参数的数据以及在步骤310处用于确定动态参数的数据。这种信息可以用于确定有多少OCT可穿透器械404下面的组织408的区域应该进行平移或以其他方式进行修改以去除伪影406-1、406-2。
[0046] 虽然图4A展示了OCT可穿透器械404跨图像的宽度上的厚度和距组织408距离相等的情况，但是实际情况可能不是那么简单。使用者可以保持OCT可穿透器械404处于一定角度，并且因此顶表面和底表面将不是与组织408的表面平行的直线。在一些实例中，确定OCT图像400的对应于底层组织408的部分平移多远的功能涉及将图像分割成一组垂直分条。对于每个分条，可以确定OCT可穿透器械404的厚度。了解所述OCT可穿透材料的厚度和折射率，可以计算出光路长度差。使用这样的信息，可以确定应该如何平移相应分条的组织部分以去除伪影406-1、406-2。每个分条的宽度可以是基于OCT图像400的分辨率。
[0047] 除了伪影406-1、406-2已被所述控制系统去除以外，图4B展示了对应于原始OCT图像400的经修改的图像420。具体地，使用上述关于图3描述的方法，所述控制系统修改OCT图像400以产生经修改的OCT图像420。
[0048] 如上所述，在一些实例中，可以在不分析与OCT可穿透器械404相关联的参数的情况下形成图像修改计划。在本实例中，伪影406-1、406-2在图像内显示为中断。可以由所述控制系统确定的一种特性类型是伪影406-1、406-2的边界的位置。
[0049] 伪影406-1、406-2的特征(诸如边界的位置)可用于确定去除伪影406-1、406-2的图像修改计划。例如，所述图像修改计划可以限定将要如何平移OCT图像400的在边界内的部分。OCT图像400的这些部分相对于OCT图像400的在伪影边界外的部分的平移导致OCT图像400看起来好像没有由于存在OCT可穿透器械404而导致的伪影。换言之，所述平移基本上去除了伪影406-1、406-2。
[0050] 图5A和图5B示出了在图像修改处理之前和之后的附加示意性OCT图像500、520。在一些实例中，OCT可穿透器械502可以具有用作透镜的弯曲形状并且因而以不期望的方式对OCT光束410进行聚焦，并且因而产生更复杂的伪影。但是，通过了解OCT可穿透器械502的曲率，所述图像修改计划可以考虑这种聚焦效应并有效地逆转这种效应。
[0051] 图5A展示了修改之前的OCT图像500。OCT图像500内存在的是感兴趣区域402内的组织408、OCT可穿透器械502的截面、以及由于存在OCT可穿透器械502而产生的伪影506-1、506-2。出于理解的目的而再次展示了OCT光束410，虽然在OCT图像500内实际上是不可见的。
[0052] 在这个实例中，OCT可穿透器械502具有修圆边缘。再次地，OCT可穿透器械502可以是钳子。因此，所述截面视图示出了第一臂502-1和第二臂502-2。第一臂502-1处于距组织408的表面第一距离508处。第二臂502-2处于距组织408的表面第二距离510处。
[0053] OCT可穿透器械502的顶表面和底表面的弯曲性质将在OCT光束410上产生透镜效应。换言之，OCT光束410将沿着表面在不同点处以不同的角度重新引导。但是，可以通过了解静态参数(诸如顶表面和底表面的曲率)以及动态参数(诸如曲面与底层组织408之间的距离)来确定这种聚焦效应的性质。这样的参数可以如上文参考图3、图4A和图4B所述来确定。因此，这样的参数可以用于逆转所述造成伪影506-1、506-2的效应并因此产生基本上无伪影的经修改的图像。
[0054] 除了控制系统已经去除了伪影506-1、506-2以外，图5B展示了对应于原始图像500的经修改的图像520。具体地，使用上述关于图3描述的方法，修改图5A的OCT图像500以产生图5B中的经修改的OCT图像520。
[0055] 应注意的是，图4A和图5A所展示的伪影406-1、406-2、506-1、506-2不一定代表将由所展示的OCT可穿透器械的形状产生的伪影。而是，出于清楚和理解的目的，示出了伪影406-1、406-2、506-1、506-2。
[0056] 在一些实例中，图像修改计划可以包括将图像修改为基本上无伪影的其他步骤。例如，除了如参考图4A、图4B、图5A和图5B所示和讨论的空间变化之外，所述控制系统还可以修改伪影406-1、406-2、506-1、506-2的图像强度。例如，由于OCT光束410穿过OCT可穿透器械404、502，可以改变伪影的图像强度。因此，在一些实例中，所述控制系统补偿伪影406-
1、406-2、506-1、506-2的图像强度差。在一些实例中，为了实现这一点，所述控制系统可以使用对组织408的不在OCT可穿透器械下面的部分处的图像强度进行分析的功能。然后，所述控制系统可以修改所述图像的对应于OCT可穿透器械下面的组织408的区域的部分，以使图像强度类似组织408的其他部分。
1、406-2、506-1、506-2的图像强度差。在一些实例中，为了实现这一点，所述控制系统可以使用对组织408的不在OCT可穿透器械下面的部分处的图像强度进行分析的功能。然后，所述控制系统可以修改所述图像的对应于OCT可穿透器械下面的组织408的区域的部分，以使图像强度类似组织408的其他部分。
[0057] 虽然图4A、图4B、图5A和图5B中的实例涉及二维图像，但是一些实施例可以对三维图像执行类似的功能。具体地，OCT可穿透器械的参数可以用于以三维方式确定对底层组织408的影响。然后可以逆转这类效果，以提供基本上无伪影的经修改的三维图像。
[0058] 使用本文描述的原理，可以自动修改提供给成像系统的使用者的OCT图像，以消除由于存在OCT可穿透器械而导致的伪影。这类伪影可能引起查看器的混淆。因此，通过去除这类伪影，为使用者提供所述底层组织的更好的视图。这种改进的图像转换为对于使用者更准确的信息，并且可以导致更好的患者效果。
[0059] 本领域的普通技术人员应领会到，本披露所涵盖的实施例并不限于上述具体示例性实施例。就此而言，尽管已经示出并描述了说明性实施例，但是在前述披露中还可想到各式各样的修改、变化、和替代。应理解的是，可以在不脱离本披露范围的情况下对前述内容做出此类改变。因此，应理解，所附权利要求书应广义地并按照符合本披露的方式解释。
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