專(zhuān)利名稱：眼部成像的制作方法
眼部成像相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求于2008年3月27日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?1/072，199的優(yōu)先 權(quán)，在此通過(guò)引用并入其全部公開(kāi)內(nèi)容。本申請(qǐng)是于2007年4月11日提交的美國(guó)申請(qǐng)序 列號(hào)11/786,514的部分繼續(xù)申請(qǐng)，該申請(qǐng)要求于2006年4月11日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申 請(qǐng)?zhí)?0/791，288的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)引用并入其全部公開(kāi)內(nèi)容。在此還通過(guò)引用并入美國(guó) 專(zhuān)利號(hào)7，107，092的全部公開(kāi)內(nèi)容。
背景技術(shù)：
總是期望可以在疾病發(fā)展的早期就檢測(cè)到疾病。早期檢測(cè)使得能夠進(jìn)行早期治 療，這通常被證明為會(huì)產(chǎn)生治療各種疾病的較高成功率。最近，發(fā)現(xiàn)分析人眼(特別是眼睛 的晶狀體)可以獲得對(duì)各類(lèi)疾病的指示。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)眼內(nèi)的光散射進(jìn)行的測(cè)量可以 提供對(duì)檢測(cè)和監(jiān)控疾病(諸如阿爾茨海默病(AD))發(fā)展有用的診斷信息。特別地，最近已 經(jīng)證明，這種疾病會(huì)導(dǎo)致眼睛晶狀體的核上區(qū)域的變化。因?yàn)樵搮^(qū)域僅具有不到一毫米的 厚度，所以對(duì)于該區(qū)域的測(cè)量(其將是有用的)而言，測(cè)量的位置信息需要非常準(zhǔn)確。情況 確實(shí)如此，因?yàn)榧词共∪嗽谧⒁曊樟恋哪繕?biāo)時(shí)，人眼也幾乎在勻速運(yùn)動(dòng)。已經(jīng)證明，與正常的控制值相比，測(cè)試哺乳動(dòng)物眼睛的核上和/或皮層晶狀體區(qū) 域中存在凝集體(aggregate)或者凝集體數(shù)量的增加表明該測(cè)試哺乳動(dòng)物正在遭受神經(jīng) 退化疾病(諸如淀粉樣變失序)的發(fā)展或者具有這樣的危險(xiǎn)。淀粉樣變失序包括AD、家族性 AD、突發(fā)AD、科羅伊茨費(fèi)爾特-雅各布病、變體科羅伊茨費(fèi)爾特_雅各布病、海綿狀腦病、朊 病毒病(包括瘙癢病、牛海綿狀腦病以及其他動(dòng)物類(lèi)朊病毒疾病)、帕金森病、神經(jīng)性舞蹈 病(以及三核苷酸重復(fù)疾病)、肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥、唐氏綜合癥(三染色體細(xì)胞21)、 皮克氏病(額顳癡呆)、雷威氏小體病、具有腦鐵積累的神經(jīng)退化疾病(蛋白球色素退變綜 合征)、觸核蛋白病(包括帕金森病、多發(fā)性系統(tǒng)萎縮癥、路易體癡呆等)、神經(jīng)元核內(nèi)包涵 體疾病、滔蛋白病變(包括進(jìn)行性核上性麻痹、皮克氏病、皮層基底節(jié)變性、遺傳性額顳癡 呆(具有或者不具有帕金森病)以及關(guān)島肌萎縮側(cè)索硬化/帕金森癡呆綜合癥)。這些失 序可能單獨(dú)發(fā)生或者可能結(jié)合發(fā)生。凝集體分析對(duì)于檢測(cè)傳染性海綿狀腦病(TSE)也是有 用的，這種病是朊病毒傳播的疾病，由腦中致命的海綿狀神經(jīng)退化表征，并且與嚴(yán)重和致命 的海綿狀神經(jīng)退化跡象和癥狀相關(guān)聯(lián)。TSE朊病毒疾病包括海綿狀腦病(CJD)；新變體海 綿狀腦病(nv-CJD)；杰茨曼-斯脫司勒-史茵克(Gertsmann-Straussler-Scheinker)綜 合癥；致命性家族性失眠癥；庫(kù)魯?。话柵逅咕C合癥；牛海綿狀腦病(BSE)；瘙癢病；以及 慢性消耗病(CWD)。

發(fā)明內(nèi)容
總體上，在某些方面，本發(fā)明提供一種用于在主體的眼睛上執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和 熒光配體掃描的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括光源，配置用于向主體的眼睛發(fā)光；透鏡，配置用 于聚焦從源發(fā)送并且被主體的眼睛散射的光；測(cè)量反射器，布置用于接收至少部分經(jīng)聚焦的光，并且配置用于反射所接收光的第一部分；照相機(jī)，配置和布置用于接收所接收光的第一部分，并且配置用于提供與所接收光的第一部分對(duì)應(yīng)的圖像的標(biāo)記；以及處理器，其耦合 至照相機(jī)，并且配置用于分析圖像中光的強(qiáng)度以確定與眼睛的部分的分界面對(duì)應(yīng)的參考點(diǎn) 的位置。參考點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)于眼睛的晶狀體囊的分界面；眼睛的晶狀體囊與前房 (anterior chamber)之間的分界面；后晶狀體囊分界面之一；空氣與角膜的分界面；角膜 與眼房水的分界面以及眼睛視網(wǎng)膜的分界面。而且，光源和處理器可以配置用于執(zhí)行熒光 配體掃描。為此，系統(tǒng)可以這樣配置，使得僅收集和分析相對(duì)于光進(jìn)入主體眼睛的路徑基本 上以90°散射的光。另外，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)還可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征·光源配置用于發(fā)射紅外光。 測(cè)量反射器包括配置用于反射所接收光的第一部分的鏡體，其中該鏡體定義開(kāi) 口，所述開(kāi)口配置用于允許所接收光的第二部分不由鏡體反射而通過(guò)。 耦合至反射器的相關(guān)器，用以接收所接收光的第二部分，其可以用于隨時(shí)間對(duì) 測(cè)量的散射光強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)。 處理器配置用于致動(dòng)測(cè)量反射器，以使得所接收光的第二部分對(duì)應(yīng)于從眼睛相 對(duì)于參考點(diǎn)的選定部分散射的光。 處理器耦合至相關(guān)器，并且配置用于分析所接收光的第二部分的標(biāo)記。 處理器配置用于基于所接收光的第二部分的標(biāo)記以及所接收光的第二部分從 其散射的眼睛中的位置，來(lái)提供存在與主體的健康狀況相關(guān)聯(lián)的物質(zhì)的指示。另外，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征 處理器配置用于分析圖像中的光強(qiáng)度，以確定眼睛中的區(qū)域相對(duì)于參考點(diǎn)的位置。 處理器配置用于將圖像中的光強(qiáng)度與如下區(qū)域相關(guān)聯(lián)，與光強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)的光從 該區(qū)域散射?！ぬ幚砥髋渲糜糜诖_定眼睛的核上、核以及皮層的位置。根據(jù)某些實(shí)施方式，該系 統(tǒng)還可以包括耦合至處理器的顯示器，其中處理器配置用于使處理器在圖像中顯示橢圓； 以及配置用于發(fā)射筆形射束和/或扇形射束的光的光源。為此，處理器可以配置用于調(diào)節(jié) 橢圓相對(duì)于圖像的大小和位置；分析圖像中的光強(qiáng)度以確定眼睛虹膜的位置，并且調(diào)節(jié)橢 圓的大小以及將橢圓定位在圖像中的虹膜上；和/或配置用于響應(yīng)于來(lái)自系統(tǒng)用戶的輸入 來(lái)調(diào)節(jié)橢圓的大小?？傮w上，在另一方面，本發(fā)明提供了一種診斷光散射方法，包括將筆形射束的光 發(fā)射到主體的眼睛中；獲取來(lái)自由主體的眼睛散射的筆形射束的光；以及分析所獲取的散 射光以確定與眼睛的部分的分界面相對(duì)應(yīng)的參考點(diǎn)的位置。分析步驟可以包括將參考點(diǎn)確定為與眼睛的晶狀體囊的分界面相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)；以 及估計(jì)眼睛散射的光的強(qiáng)度，以確定沿筆形射束傳播路線的高強(qiáng)度的第一區(qū)域和第二區(qū) 域。為此，第一區(qū)域和第二區(qū)域可以由相對(duì)較大的第三區(qū)域隔開(kāi)，該第三區(qū)域中基本上沒(méi)有 來(lái)自筆形射束的散射光，其中第二區(qū)域沿傳播路線距離筆形射束的源較遠(yuǎn)，并且被確定為 與晶狀體囊相對(duì)應(yīng)。分析可以包括將參考點(diǎn)確定為與以下分界面之一相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)眼睛的晶狀體囊與前室之間的分界面、后晶狀體囊分界面、空氣與角膜的分界面、角膜與眼房水 的分界面以及眼睛的視網(wǎng)膜的分界面。分析還可以包括確定眼睛的皮層、核上和/或核的位置。
本發(fā)明的方法方面還可以包括分析從眼睛相對(duì)于參考點(diǎn)的選定部分散射的光的 強(qiáng)度，以確定該選定部分處的物質(zhì)的物理特性；以及提供選定部分處的物質(zhì)的物理特性的 指示。提供指示的步驟可以包括提供眼睛的核上中存在凝集體的指示。本發(fā)明的方法方面還可以包括根據(jù)所獲取的光形成圖像；在獲取之前反射筆形 射束；相對(duì)于所獲取光的特定部分的期望位置來(lái)確定所獲取光在圖像中的特定部分的實(shí)際 位置；以及改變反射，以減小所獲取光的特定部分的實(shí)際位置與期望位置的間隔。獲取可以包括僅獲取相對(duì)于筆形射束的傳播方向近似呈90°的、由眼睛散射的 光。本發(fā)明的某些方法方面可以包括向主體的眼睛發(fā)射扇形射束的光；獲取來(lái)自由 主體的眼睛散射的扇形射束的光；根據(jù)所獲取的由主體的眼睛散射的扇形射束的光來(lái)形成 圖像；以及在圖像上疊加橢圓，其逼近圖像中的眼睛虹膜的大小和位置。疊加可以由計(jì)算機(jī) 自動(dòng)完成，并且可以通過(guò)由計(jì)算機(jī)分析圖像中的光強(qiáng)度而由計(jì)算機(jī)形成。某些方法方面包括準(zhǔn)彈性光散射，并且可以使用設(shè)備來(lái)執(zhí)行。此類(lèi)方法還可以包 括使用相同的設(shè)備來(lái)執(zhí)行熒光配體掃描。執(zhí)行熒光配體掃描的步驟可以包括照射主體的 眼睛；測(cè)量將顯像劑注入眼睛之前眼睛的熒光(fluorescence)的第一數(shù)據(jù)；將顯像劑注 入眼睛；測(cè)量將顯像劑注入眼睛之后眼睛的熒光的第二數(shù)據(jù)；以及比較第一數(shù)據(jù)和第二數(shù) 據(jù)?？傮w上，在另一方面，本發(fā)明提供一種用于主體眼睛的診斷成像的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包 括光源，配置用于通過(guò)輻射受激發(fā)射來(lái)發(fā)射光；光學(xué)掃描設(shè)備，配置用于產(chǎn)生來(lái)自光源的 光的垂直扇形射束，并且從一側(cè)到另一側(cè)線性地掃掠垂直扇形射束；第一透鏡，配置用于聚 焦從光學(xué)掃描設(shè)備發(fā)送的光以創(chuàng)建虛像面，該虛像面與主體的視線共面，并且是通過(guò)主體 眼睛的部分的垂直剖面；第二透鏡，配置用于聚焦從光學(xué)掃描設(shè)備發(fā)送并且由主體的眼睛 散射的光，以創(chuàng)建與主體的眼睛的虛像面一致的銳聚焦面；第一測(cè)量反射器，布置用于接收 至少部分經(jīng)聚焦的光，并且配置用于反射所接收光的第一部分；第一照相機(jī)，配置和布置用 于接收所接收光的第一部分，并且配置用于提供與所接收光的第一部分相對(duì)應(yīng)的圖像的標(biāo) 記；以及處理器，其耦合至照相機(jī)，并且配置用于分析圖像中的光強(qiáng)度，以確定與眼睛的部 分的分界面對(duì)應(yīng)的參考點(diǎn)的位置，其中由光學(xué)掃描設(shè)備進(jìn)行的從一側(cè)到另一側(cè)的垂直扇形 射束的線性掃掠沿主體的眼睛的虛像面穿入或者穿出垂直扇形射束的光。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。參考點(diǎn)對(duì)應(yīng)于眼睛的晶狀體囊的分界 面。參考點(diǎn)對(duì)應(yīng)于眼睛的晶狀體囊與前房之間的分界面。參考點(diǎn)對(duì)應(yīng)于以下之一后晶狀 體囊分界面、空氣與角膜的分界面、角膜與眼房水的分界面以及眼睛的視網(wǎng)膜的分界面。光 源和處理器配置用于執(zhí)行熒光配體掃描。光源配置用于發(fā)射紅外光。系統(tǒng)這樣 來(lái)配置，使 得僅收集和分析相對(duì)于進(jìn)入主體的眼睛的光的路徑以90°散射的光。另外，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。測(cè)量反射器包括配置用于反 射所接收光的第一部分的鏡體，該鏡體定義開(kāi)口，所述開(kāi)口配置用于允許所接收光的第二 部分不由鏡反射而通過(guò)，該系統(tǒng)還包括耦合至反射器的相關(guān)器，用以接收所接收光的第二部分，并且隨時(shí)間對(duì)測(cè)量的散射光強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)。處理器配置用于致動(dòng)測(cè)量反射器，以使得 所接收光的第二部分對(duì)應(yīng)于從眼睛中對(duì)應(yīng)于參考點(diǎn)的選定部分散射的光，并且其中處理器 耦合至相關(guān)器，并且配置用于分析所接收光的第二部分的標(biāo)記。處理器配置用于基于所接 收光的第二部分的標(biāo)記以及眼睛中散射所接收光的第二部分的位置，來(lái)提供存在與主體的 健康狀況相關(guān)聯(lián)的物質(zhì)的指示。系統(tǒng)還包括第二測(cè)量反射器，其布置用于接收至少部分經(jīng) 聚焦的光，并且配置用于反射所接收光的第二部分。
總體上，在另一方面，本發(fā)明提供一種用于在主體的眼睛上執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和 熒光配體掃描中至少一個(gè)的系統(tǒng)，包括顯示器屏幕，其示出眼睛的圖像，以允許操作者選擇 眼睛中要測(cè)量的位置。該系統(tǒng)可以包括耦合至處理器的光學(xué)單元，用于在眼睛的選定位置 上執(zhí)行準(zhǔn)彈性散射和熒光配體掃描中的至少一個(gè)，并且用于收集與所執(zhí)行的準(zhǔn)彈性光散射 和/或熒光配體掃描相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。處理器還可以在顯示器屏幕上顯示數(shù)據(jù)以供操作者查 看。為此，與準(zhǔn)彈性光散射和/或熒光配體掃描相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)可以在相同的顯示器屏幕上 被報(bào)告，和/或以不多于60msec的周期被收集。在某些實(shí)施方式中，處理器可以執(zhí)行多至 十個(gè)連續(xù)的周期。而且，在顯示器屏幕上顯示的數(shù)據(jù)可以包括測(cè)試設(shè)置、眼睛的前視圖和剖 視圖、準(zhǔn)彈性光散射和/或熒光配體掃描的平均強(qiáng)度值、準(zhǔn)彈性光散射和/或熒光配體掃描 的自相關(guān)函數(shù)的圖形繪制以及基于對(duì)自相關(guān)數(shù)據(jù)的指數(shù)擬合的曲線擬合參數(shù)。數(shù)據(jù)可以用 于檢測(cè)感興趣的物質(zhì)或者對(duì)象(包括但不限于，β “淀粉體蛋白質(zhì))的存在，和/或跟蹤疾 病的發(fā)展。在某些實(shí)施方式中，系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)可以包括與所執(zhí)行的準(zhǔn)彈性光散射相關(guān)聯(lián)的 散射光的平均強(qiáng)度和/或與所執(zhí)行的熒光配體掃描相關(guān)聯(lián)的平均熒光強(qiáng)度。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn) 可以從眼睛晶狀體的核和/或核上區(qū)域收集數(shù)據(jù)，以確定與眼睛晶狀體的核區(qū)域的熒光配 體掃描相關(guān)聯(lián)的平均熒光強(qiáng)度同眼睛晶狀體的核上區(qū)域的熒光配體掃描的平均熒光強(qiáng)度 之間的比率?？梢葬槍?duì)眼睛晶狀體的核和核上區(qū)域的準(zhǔn)彈性光散射來(lái)確定類(lèi)似的比率。比 率可以與眼睛中的疾病狀態(tài)相關(guān)，使得比率的增加指示著眼睛中的物質(zhì)和/或?qū)ο蟮臄?shù)量 增加。某些實(shí)施方式還可以包含測(cè)量質(zhì)量度量，該測(cè)量質(zhì)量度量通過(guò)將這些比率相乘在一 起來(lái)計(jì)算，或者使用曲線y (t) = Ie_kt來(lái)計(jì)算，其中I是平均強(qiáng)度，k是衰減時(shí)間常數(shù)，而t 是時(shí)間。本發(fā)明的附加系統(tǒng)方面可以包括顯示器屏幕，用于顯示圖像以允許操作者選擇 要分析的眼睛區(qū)域；以及處理器，配置用于分析來(lái)自準(zhǔn)彈性散射的散射光和/或來(lái)自熒光 配體掃描的熒光發(fā)射，以檢測(cè)位于眼睛的選定區(qū)域中的感興趣的物質(zhì)或者對(duì)象。感興趣的 物質(zhì)或者對(duì)象可以是淀粉體。在某些實(shí)施方式中，可以分析來(lái)自眼睛晶狀體的核上和 /或核區(qū)域的散射光和/或熒光發(fā)射的平均強(qiáng)度。此外，可以將來(lái)自眼睛晶狀體的核區(qū)域 的散射光或者熒光發(fā)射的平均強(qiáng)度與針對(duì)眼睛晶狀體的核上區(qū)域的散射光或者熒光的平 均強(qiáng)度進(jìn)行比較，以提供相關(guān)因子用于估計(jì)眼睛中感興趣的物質(zhì)或者對(duì)象的存在。在某些 實(shí)施方式中，處理器可以測(cè)量注入顯像劑之前和注入顯像劑之后來(lái)自眼睛的區(qū)域的熒光強(qiáng) 度，以確定兩個(gè)強(qiáng)度之間的差。在某些實(shí)施方式中，處理器可以測(cè)量將顯像劑注入眼睛中之 前眼睛的熒光的第一數(shù)據(jù)，以及在注入顯像劑之后眼睛的熒光的第二數(shù)據(jù)，繼而比較第一 數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)。例如，該比較可以包括從第二數(shù)據(jù)中減去第一數(shù)據(jù)，以確定所測(cè)量的熒光 之間的差。另外，處理器可以在顯示器屏幕上顯示來(lái)自準(zhǔn)彈性光散射和/或熒光配體掃描的數(shù)據(jù)，以供操作者查看。數(shù)據(jù)可以包括與所執(zhí)行的準(zhǔn)彈性光散射和/或熒光配體掃描有 關(guān)的任何信息。
本發(fā)明的另一方面提供一種對(duì)主體的眼睛執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中 至少一個(gè)的方法。該方法可以包括選擇眼睛中的位置以收集數(shù)據(jù)；在選定的位置上執(zhí)行 準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中的至少一個(gè)；收集來(lái)自準(zhǔn)彈性散射和/或熒光配體掃描的 數(shù)據(jù)并且呈現(xiàn)該數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以在顯示器屏幕上顯示和/或打印出來(lái)。為此，所收集的數(shù) 據(jù)可以包括與所執(zhí)行的準(zhǔn)彈性光散射相關(guān)聯(lián)的散射光以及與所執(zhí)行的熒光配體掃描相關(guān) 聯(lián)的平均熒光強(qiáng)度中至少一個(gè)的平均強(qiáng)度?？梢詮难劬铙w的核上和/或核區(qū)域中的位 置收集平均強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并且可以確定來(lái)自眼睛晶狀體的核區(qū)域的散射光的平均強(qiáng)度與來(lái)自 眼睛晶狀體的核上區(qū)域的散射光的平均強(qiáng)度之間的比率?？梢葬槍?duì)熒光配體掃描確定類(lèi)似 的比率。本發(fā)明的方法方面還可以包括通過(guò)照射主體的眼睛來(lái)執(zhí)行熒光配體掃描；測(cè)量 將顯像劑注入眼睛中之前眼睛的熒光的第一數(shù)據(jù)；將顯像劑注入到眼睛中；測(cè)量在將顯像 劑注入到眼睛中之后眼睛的熒光的第二數(shù)據(jù)；以及比較第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施 方式中，第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)可以包括來(lái)自眼睛的平均熒光強(qiáng)度，并且比較第一數(shù)據(jù)和第 二數(shù)據(jù)可以包括從第二數(shù)據(jù)中減去第一數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施方式中，可以在將顯像劑注入到 眼睛中之后不超過(guò)24小時(shí)進(jìn)行第二數(shù)據(jù)的測(cè)量。該方法還能夠檢測(cè)眼睛中的淀粉體 蛋白質(zhì)的存在，和/或允許通過(guò)測(cè)量眼睛中的熒光的測(cè)量水平來(lái)跟蹤疾病的發(fā)展。而且，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。系統(tǒng)還包括第二照相機(jī)，其配 置和布置用于接收所接收光的第二部分，并且配置用于提供與所接收光的第二部分對(duì)應(yīng)的 圖像的標(biāo)記。系統(tǒng)還包括二向色分束器，其配置和布置用于向第二測(cè)量反射器反射至少部 分經(jīng)聚焦的光，并且向第一測(cè)量反射器發(fā)射至少部分經(jīng)聚焦的光。處理器配置用于分析圖 像中的光強(qiáng)度，以確定眼睛中的區(qū)域相對(duì)于參考點(diǎn)的位置。處理器配置用于將圖像中的光 強(qiáng)度與如下區(qū)域相關(guān)聯(lián)，與該光強(qiáng)度相關(guān)聯(lián)的光從該區(qū)域散射。處理器配置用于確定眼睛 的核上、核和皮層的位置。系統(tǒng)還包括耦合至處理器的顯示器，其中處理器配置用于使處理 器在圖像中顯示橢圓。處理器配置用于調(diào)節(jié)橢圓相對(duì)于圖像的大小和位置。處理器配置用 于分析圖像中的光強(qiáng)度，以確定眼睛虹膜的位置，并且調(diào)節(jié)橢圓的大小并將其定位在在圖 像中的虹膜上。處理器配置用于響應(yīng)于來(lái)自系統(tǒng)的用戶的輸入來(lái)調(diào)節(jié)橢圓的大小?？傮w上，在另一方面，本發(fā)明提供了一種用于在主體的眼睛上執(zhí)行熒光配體掃描 的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括光源，配置用于向主體的眼睛發(fā)射光；第一顯微鏡物鏡，配置和布置 用于聚焦從源向主體的眼睛發(fā)送的光，以產(chǎn)生撞擊眼睛的聚焦光點(diǎn)；致動(dòng)器，其耦合至可移 動(dòng)第一透鏡，并且配置用于定位通過(guò)可移動(dòng)第一透鏡的、從第一顯微鏡物鏡發(fā)送的光在主 體眼睛中的聚焦光點(diǎn)；透鏡，配置用于聚焦從源發(fā)送并且由主體的眼睛散射的光；光電倍 增管檢測(cè)器或者類(lèi)似的檢測(cè)器，配置和布置用于接收所接收光的第一部分，并且配置用于 提供與所接收光的第一部分對(duì)應(yīng)的圖像的標(biāo)記；以及處理器，其耦合至光電倍增管檢測(cè)器 或者類(lèi)似的檢測(cè)器，并且配置用于分析圖像中的光強(qiáng)度以確定與眼睛的部分的分界面對(duì)應(yīng) 的參考點(diǎn)的位置。本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。由主體的眼睛散射并且在光電倍增管檢 測(cè)器處接收的光沿著與從源發(fā)送的光基本相似的路徑傳播。移動(dòng)第一顯微鏡物鏡以允許光源向主體的眼睛發(fā)射作為準(zhǔn)直射束的光。另外，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。系統(tǒng)還包括第二透鏡，配 置用于聚焦從源發(fā)送并且由主體的眼睛散射的光；檢測(cè)器，配置和布置用于從第二透鏡接 收所接收光的第一部分，并且配置用于提供與所接收光的第一部分對(duì)應(yīng)的圖像的標(biāo)記；并 且處理器還耦合至檢測(cè)器，并且配置用于分析圖像中的光強(qiáng)度，以確定與眼睛的部分的分 界面對(duì)應(yīng)的參考點(diǎn)的位置，其中由主體的眼睛散射并由第二透鏡聚焦的光沿著如下路徑傳 播，該路徑與主體的視線呈45度角，并且相對(duì)于來(lái)自源的光的路徑呈90度角。
而且，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)可以包括以下一個(gè)或多個(gè)特征。系統(tǒng)還包括布置在第二透鏡 接收的光的路徑中的第一二向色分束器以及布置在來(lái)自源的光的路徑中的至少第二二向 色分束器，第一二向色分束器和第二二向色分束器配置用于向檢測(cè)器反射至少部分的光。 系統(tǒng)還包括高速快門(mén)，其布置在光從光源向主體的眼睛傳播時(shí)的路徑中的點(diǎn)處。系統(tǒng)還包 括心率監(jiān)測(cè)器，并且處理器配置用于將數(shù)據(jù)收集同步到心跳間的休止期。心率監(jiān)測(cè)器被配 置為主體的前額支架的一部分。心率監(jiān)測(cè)器被配置為主體的下頌支架的一部分。系統(tǒng)還包 括起搏器，配置用于調(diào)節(jié)主體的心跳；以及處理器，配置用于將數(shù)據(jù)收集同步到心跳間的 休止期。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)，可以提供以下一個(gè)或多個(gè)功能 適用的熒光強(qiáng)度測(cè)量系統(tǒng)(例如，F(xiàn)LS)，支持眼睛晶狀體中的局部測(cè)量。 適用的準(zhǔn)彈性和/或光散射強(qiáng)度掃描系統(tǒng)，用于使用對(duì)眼睛的測(cè)量來(lái)檢測(cè)疾病。 可以使用單個(gè)設(shè)備由一個(gè)操作者進(jìn)行眼睛的診斷測(cè)量。可以在不與眼睛物理接 觸的情況下獲得眼睛的診斷測(cè)量(例如與疾病有關(guān)的信息)。 可以在眼睛中執(zhí)行可重復(fù)的、高精度的光散射強(qiáng)度的測(cè)量。 可以在單個(gè)平臺(tái)/設(shè)備上執(zhí)行熒光配體掃描(FLS)和準(zhǔn)彈性光散射(QLS)(也 稱為動(dòng)態(tài)光散射、自拍光譜學(xué)、零差光譜學(xué)、激光羅利(Raleigh)散射以及其他名稱)。 可以在診斷測(cè)量期間補(bǔ)償主體眼睛的移動(dòng)。 可以按照非侵害方式來(lái)確定針對(duì)眼內(nèi)植入物的測(cè)量，例如，鐳射視力矯正手術(shù)。 可以獲得相對(duì)于眼內(nèi)位置的熒光強(qiáng)度的紅外(IR)照片文檔。 可以精確地確定光散射測(cè)量的眼睛內(nèi)的位置。 可以提供質(zhì)量控制，以針對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證眼睛內(nèi)的位置。 可以確定眼睛的生物形態(tài)度量，例如在透鏡方程、前部深度、角膜厚度和/或晶 狀體厚度的測(cè)量中使用的參數(shù)。 可以相關(guān)于白內(nèi)障、分子年齡、糖尿病、輻射照射(例如，針對(duì)飛行員、輻射工作 人員、宇航員、癌癥患者)和/或眼睛毒性(例如長(zhǎng)期暴露于系統(tǒng)激素和/或精神病治療藥 齊U)對(duì)眼睛中的凝集體進(jìn)行測(cè)量。 可以診斷神經(jīng)退化疾病和/或TSE以及提供預(yù)測(cè)。 可以在診斷測(cè)量期間補(bǔ)償由于心跳而引起的主體的眼睛的移動(dòng)。 可以執(zhí)行眼睛的連續(xù)分界面掃描。 可以充分地照射眼睛的測(cè)量區(qū)域，同時(shí)保持視網(wǎng)膜處的照射處于眼睛安全水平。
在查看以下附圖、詳細(xì)描述和權(quán)利要求之后，將更加全面地理解本發(fā)明的這些和 其他功能以及發(fā)明本身。


圖1是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的用于測(cè)量患者眼睛內(nèi)的光散射的光散射系統(tǒng) 的透視圖。圖2是圖1所示的計(jì)算機(jī)的框圖。
圖3是筆形和扇形射束激光都被打開(kāi)時(shí)圖1所示的系統(tǒng)提供的眼睛的剖面圖像。圖4是僅打開(kāi)筆形射束激光時(shí)圖1所示的系統(tǒng)提供的眼睛的剖面圖像。圖5是使用圖1所示的系統(tǒng)來(lái)測(cè)量從主體的眼睛散射的光的過(guò)程的流程圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的執(zhí)行熒光配體掃描的過(guò)程的流程圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描的過(guò)程的 流程圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的數(shù)據(jù)獲取的時(shí)序的示意圖。圖9是示出在執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描之前根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方 式的測(cè)試設(shè)置信息和眼睛的前視圖和剖面圖的樣本顯示窗口。圖10是示出在執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描之后根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方 式的測(cè)量的樣本顯示窗口。圖11是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的用于在患者的眼睛內(nèi)進(jìn)行測(cè)量的掃描沙伊姆 弗勒(Scheimpflug)照射和掃描沙伊姆弗勒成像系統(tǒng)的框圖。圖12是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的用于測(cè)量患者眼睛內(nèi)的光散射的光散射系統(tǒng) 的部分的側(cè)視圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的用于測(cè)量患者的眼睛內(nèi)的光散射的光散射系 統(tǒng)的透視圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方式的用于與患者的頭部相關(guān)地測(cè)量患者眼睛內(nèi)的 光散射的光散射系統(tǒng)的透視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的某些實(shí)施方式提供了出于診斷目的而測(cè)量主體的眼睛(例如，人眼)內(nèi) 的光散射的技術(shù)。例如，光散射系統(tǒng)包括激光組件，其向主體的眼睛中發(fā)射激光。轉(zhuǎn)換透鏡 聚焦散射的激光，從而在測(cè)量鏡體上形成圖像。在轉(zhuǎn)換透鏡與測(cè)量鏡體之間，光從可操縱 鏡體反射，該可操縱鏡體可被調(diào)節(jié)為將圖像定位在測(cè)量鏡體上的期望位置。測(cè)量鏡體具有 針孔，其允許某些散射激光通過(guò)以及由單個(gè)光子檢測(cè)器檢測(cè)并且由硬件或者軟件相關(guān)器來(lái) 分析。沒(méi)有通過(guò)針孔的散射激光由測(cè)量鏡體向電荷耦合器件(CCD)照相機(jī)反射。照相機(jī)獲 得散射激光的圖像，并且向計(jì)算機(jī)提供該圖像。計(jì)算機(jī)從相關(guān)器獲得信息并且從照相機(jī)獲 得圖像。計(jì)算機(jī)可以分析相關(guān)器的與所測(cè)量的散射光和眼睛內(nèi)的位置有關(guān)的輸出(相關(guān)函 數(shù))，以確定眼睛是否具有異常(諸如疾病)的指示。計(jì)算機(jī)還可以處理來(lái)自照相機(jī)的圖像 信息，以提供來(lái)自眼睛的散射光的圖像，并且向操縱鏡體發(fā)送控制信息以針對(duì)主體眼睛的 移動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以及幫助確保來(lái)自眼睛的期望位置的光被定向到測(cè)量鏡體的針孔。然而，該光散射系統(tǒng)是示例性的，并不是本發(fā)明的限制，因?yàn)楦鶕?jù)本公開(kāi)的其他實(shí)現(xiàn)也是可行的。參考圖1，光散射系統(tǒng)10包括光源12、轉(zhuǎn)換透鏡14、操縱鏡體組件16、測(cè)量鏡體 18、(XD照相機(jī)20、相關(guān)器22和計(jì)算機(jī)24。光源12、轉(zhuǎn)換透鏡14、鏡組件16、測(cè)量鏡體18和 CXD照相機(jī)20的組合形成光學(xué)單元11。在將儀器與主體眼睛26進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)時(shí)，光學(xué)單元11 可以作為一個(gè)單元來(lái)移動(dòng)。系統(tǒng)10配置用于向主體的眼睛26中發(fā)送激光射 束。從眼睛26 散射的光被聚焦到測(cè)量鏡體18上的、由操縱鏡體組件16確定的位置。入射到鏡18上的某 些光通過(guò)小孔38去往光纖28，該光纖28將光引導(dǎo)至光子檢測(cè)器19。檢測(cè)器19可以向相 關(guān)器22輸出脈沖以用于分析，相關(guān)也可以通過(guò)軟件來(lái)完成而不需要特定的硬件相關(guān)器或 者軟件和硬件的組合。散射光的其他部分從鏡18被定向到CCD照相機(jī)20，并且散射光區(qū)域 的圖像被提供至計(jì)算機(jī)24。計(jì)算機(jī)24還可以接收相關(guān)函數(shù)和由相關(guān)器接收的光強(qiáng)度測(cè)量， 并且處理相關(guān)函數(shù)和強(qiáng)度測(cè)量以執(zhí)行診斷測(cè)試，從而確定主體的疾病的可能性或者疾病的 類(lèi)型，并且控制由操縱鏡體組件16進(jìn)行的光的重定向，以控制光在眼睛26中被測(cè)量并被提 供給相關(guān)器22的位置。雖然沒(méi)有示出，但是系統(tǒng)10包括下頌支架和前額支架，用以幫助定 位主體的頭部，使得主體的眼睛26被定位以便由光源12照射，并且適當(dāng)?shù)匚⒄{(diào)光源的位置 和/或角度。光源12可以配置用于向眼睛26提供多個(gè)激光射束。例如，源12可以配置用于向 眼睛26發(fā)送激光筆形射束30，眼睛26將散射筆形射束30的部分。筆形射束30將沿直線 穿入眼睛26中，并且將被眼睛26內(nèi)不同的物質(zhì)散射到不同的角度。激光源12還可以配置 用于提供定向到眼睛26的扇形射束或者狹縫射束32。扇形射束32是非常薄的平面射束， 其也將穿入眼睛26中，并且被各種物質(zhì)散射到不同的角度。扇形射束32用于輔助操作者 將儀器11與主體對(duì)準(zhǔn)。在對(duì)準(zhǔn)期間，眼睛照射從筆形射束30變?yōu)樯刃紊涫?2，并且一秒中 內(nèi)反復(fù)若干次。在測(cè)量期間，優(yōu)選地僅打開(kāi)筆形射束30。優(yōu)選地，激光射束30、32的光的波長(zhǎng)對(duì)患者不可見(jiàn)或者僅略微可見(jiàn)，從而使向患 者的眼睛26中發(fā)射射束30、32不會(huì)引起患者不適(這將造成患者不期望的移動(dòng))。優(yōu)選 地，射束30、32都具有約400nm-820nm之間的波長(zhǎng)。轉(zhuǎn)換透鏡14布置為其縱軸垂直于筆形射束30和扇形射束32 (即，射束30、32的 傳播方向)。射束30、32與轉(zhuǎn)換透鏡14的軸之間的角度(優(yōu)選為90° )有助于減小/最 小化從眼睛26接收的散射光的目標(biāo)區(qū)域的尺寸。轉(zhuǎn)換透鏡14配置用于將從眼睛26散射 的光聚焦到測(cè)量鏡體18上。操縱鏡體組件16包括鏡體34和鏡體驅(qū)動(dòng)器電機(jī)36。鏡體34 的配置以及操縱鏡體組件16的定位使得鏡體34從轉(zhuǎn)換透鏡14接收聚焦的散射光，并且將 與射束30、32對(duì)應(yīng)的射束40、42中的該光重定向到測(cè)量鏡體18上的散射區(qū)域的聚焦圖像。 鏡體34連接至驅(qū)動(dòng)器電機(jī)36，其配置用于根據(jù)從計(jì)算機(jī)24接收的控制信號(hào)而在兩個(gè)軸上 調(diào)節(jié)鏡體34的角度。電機(jī)36配置用于驅(qū)動(dòng)鏡體34以定向來(lái)自轉(zhuǎn)換透鏡14的散射光，使 得光以期望的相對(duì)位置入射到鏡18上(例如，使得散射光的期望部分通過(guò)鏡18中的孔)。測(cè)量鏡體18配置和布置用于將來(lái)自操縱鏡體組件16的光反射至CXD照相機(jī)20。 鏡體18反射來(lái)自鏡體34的散射光，使得CCD照相機(jī)20可以接收來(lái)自射束40、42的反射 光，以用于對(duì)來(lái)自眼睛26的散射光成像?？梢栽阽R體18的中心提供孔38。該孔38優(yōu)選 地是針孔(例如，直徑大約50 μ m)。該孔允許來(lái)自散射射束40的光通過(guò)并且由光纖28接 收。光纖28將通過(guò)針孔38的射束40的部分的標(biāo)記傳送至檢測(cè)器19，檢測(cè)器19向相關(guān)器22提供電子標(biāo)記。檢測(cè)器19通過(guò)纖維光纜28連接到測(cè)量鏡體18。檢測(cè)器19配置用于將從光纜28 接收的光轉(zhuǎn)換為電子脈沖，并且將該脈沖發(fā)送至相關(guān)器22。 相關(guān)器22配置用于從檢測(cè)器19接收電子脈沖，并且配置用于分析經(jīng)由針孔38接 收的光的光強(qiáng)度隨時(shí)間的波動(dòng)。相關(guān)器22配置用于使用接收的光強(qiáng)度的標(biāo)記來(lái)執(zhí)行自動(dòng) 相關(guān)算法，以確定眼睛26的晶狀體中蛋白質(zhì)凝集體的大小。相關(guān)器22還連接至計(jì)算機(jī)24， 并且配置用于向計(jì)算機(jī)24提供與眼睛26的晶狀體中的蛋白質(zhì)凝集體的大小有關(guān)的信息。CXD照相機(jī)20布置和配置用于從測(cè)量鏡體18接收從光束40、42反射的光。照相 機(jī)20配置用于聚焦于針孔38，并且提供由眼睛26散射的反射光的圖像。照相機(jī)20配置用 于處理所接收的反射光，并且產(chǎn)生由于從扇形射束32和筆形射束30散射的光而顯示眼睛 26的晶狀體的剖面的圖像。照相機(jī)20還連接至計(jì)算機(jī)24，并且配置用于向計(jì)算機(jī)24提供 與眼睛26的圖像有關(guān)的信息，以供計(jì)算機(jī)24顯示。計(jì)算機(jī)24配置用于從相關(guān)器和照相機(jī)20接收信息，并相應(yīng)地處理該信息，以收集 期望的信息并且執(zhí)行診斷操作。計(jì)算機(jī)24可以處理來(lái)自相關(guān)器22的凝集體類(lèi)型和大小的 指示，以確定疾病的指示。計(jì)算機(jī)24可以處理來(lái)自照相機(jī)20的眼睛26的圖像，并且向組 件16提供控制信號(hào)以調(diào)節(jié)鏡34的定位，從而控制射束40中的散射光的哪部分入射到針孔 38上。還參考圖2，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)24包括處理器82、存儲(chǔ)器84、盤(pán)驅(qū)動(dòng)器86、顯示器88、鍵 盤(pán)90和鼠標(biāo)92。處理器82可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)中央處理單元(CPU)，諸如Intel 公司制 造的。存儲(chǔ)器84包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和只讀存儲(chǔ)器(ROM)。盤(pán)驅(qū)動(dòng)器86包括硬盤(pán) 驅(qū)動(dòng)器，并且可以包括軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器和/或壓縮驅(qū)動(dòng)器。顯示器88是陰極射 線管(CRT)顯示器，但是其他形式的顯示器也是可接受的，例如包括TFT顯示器的液晶顯示 器(LCD)。鍵盤(pán)90和鼠標(biāo)92為用戶(未示出)提供數(shù)據(jù)輸入機(jī)制。組件82、84、86、88、90 和92通過(guò)總線94連接。計(jì)算機(jī)24例如可以在存儲(chǔ)器84中存儲(chǔ)包含計(jì)算機(jī)可讀、計(jì)算機(jī) 可執(zhí)行指令的軟件代碼，用于控制處理器82執(zhí)行以下描述的用于對(duì)由眼睛26散射的光進(jìn) 行成像和分析的功能。還參考圖3-圖4，計(jì)算機(jī)24配置用于根據(jù)射束30、32的散射光產(chǎn)生眼睛26的圖 像50。如圖像50所示，具有顯著強(qiáng)度的光在角膜處散射，并且作為圖像50中的亮點(diǎn)52出 現(xiàn)。隨著筆形射束30進(jìn)一步進(jìn)入到眼睛26中，光沒(méi)有被眼睛26的玻璃體區(qū)域54顯著地 散射，并且由此表現(xiàn)為圖像50中的暗區(qū)域。移到圖像50中的左側(cè)，歸因于眼睛26的晶狀 體囊、核上區(qū)域58和核60中的IV類(lèi)膠原，光被晶狀體囊56顯著地散射。由于照相機(jī)20 接收的散射光的增加的強(qiáng)度，顯著散射造成圖像50中所示的明亮部分。而且，從角膜反射 的光造成亮點(diǎn)53，即浦肯雅(purkinje)點(diǎn)。照相機(jī)20產(chǎn)生大約30個(gè)圖像/秒，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，也可以使用其他的 幀速率。在大約Imsec到1秒之間的時(shí)段中獲取相關(guān)函數(shù)。通常，利用關(guān)注眼睛中給定點(diǎn) 的測(cè)量11，在眼睛26中的每個(gè)位置處獲得5個(gè)相關(guān)函數(shù)。因?yàn)槔缬捎谥黧w的心跳以及其 他因素造成的壓力波動(dòng)，眼睛26的正常運(yùn)動(dòng)通常使眼睛26在獲得信息以產(chǎn)生相關(guān)函數(shù)這 一期間移動(dòng)。這種移動(dòng)可能降低所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的有效性，并且由此降低所做測(cè)量的有效性，并 因此降低診斷結(jié)果的有效性。系統(tǒng)10 (具體地，計(jì)算機(jī)24)優(yōu)選地配置用于通過(guò)補(bǔ)償眼睛26的運(yùn)動(dòng)來(lái)幫助穩(wěn)定圖像50。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，優(yōu)選地，僅打開(kāi)筆形射束30并且跟蹤機(jī)制是活躍的。參考圖4，計(jì)算機(jī)24可以適應(yīng)眼睛26出于各種原因的移動(dòng)。例如，可以使用計(jì)算機(jī)控制信號(hào)的跟蹤機(jī) 制和電機(jī)36來(lái)適應(yīng)眼睛26的眼球跳動(dòng)、眨眼、振動(dòng)(例如由于心跳)或者自發(fā)移動(dòng)。計(jì)算 機(jī)24可以確定激光射束30通過(guò)兩個(gè)已知區(qū)域之間的位置以確定參考點(diǎn)，以用于定位眼睛 26的特定部分以及調(diào)節(jié)鏡體34，以便通過(guò)針孔38收集針對(duì)眼睛26的期望位置的數(shù)據(jù)。例 如，計(jì)算機(jī)24可以確定與晶狀體囊56和玻璃體區(qū)域54之間的分界面對(duì)應(yīng)的前晶狀體囊分 界面61、后晶狀體囊分界面63、空氣與角膜的分界面65、角膜與眼房水區(qū)域的分界面67、玻 璃體與視網(wǎng)膜的分界面等的位置。針對(duì)分界面61，計(jì)算機(jī)24可以確定當(dāng)角膜52在圖像50 中從右向左移動(dòng)之后散射強(qiáng)度在何處突然增加，由此來(lái)確定激光射束30從哪里通過(guò)眼房 水區(qū)域54去往前晶狀體囊56。上文提到的任何分界面都可以用作測(cè)量、映射和跟蹤的參考 點(diǎn)ο計(jì)算機(jī)24在捕獲的圖像50中接近前晶狀體囊分界面61的參考點(diǎn)的位置處放置 標(biāo)志(例如“X”55)，以允許適當(dāng)跟蹤操作的將來(lái)可視確認(rèn)。對(duì)應(yīng)于針孔38的拾取點(diǎn)66在 圖像50中保持在相同的像素地址處。在設(shè)置屏幕中，眼睛26中的期望拾取點(diǎn)64被設(shè)置為 從晶狀體囊56測(cè)量的指定數(shù)目的像素。已知晶狀體囊56、期望拾取點(diǎn)64和實(shí)際的拾取點(diǎn) 66的像素位置，計(jì)算機(jī)24可以計(jì)算期望拾取點(diǎn)64與實(shí)際拾取點(diǎn)66之間存在的誤差，并且 移動(dòng)鏡體34以補(bǔ)償該差異。該操作每秒進(jìn)行30次(例如)以便將實(shí)際拾取點(diǎn)66維持在眼 睛26中的期望位置64處。計(jì)算機(jī)24可以按照這種方式來(lái)確定晶狀體囊56的當(dāng)前位置。 計(jì)算機(jī)24可以確定從晶狀體囊56的當(dāng)前位置到晶狀體囊56在圖像50中的期望位置的像 素距離。所確定的距離是(例如)眼睛26的當(dāng)前位置與其相對(duì)于照相機(jī)20以及由此相對(duì) 于圖像50的視場(chǎng)的期望位置的水平距離。計(jì)算機(jī)24可以向組件16發(fā)送控制信號(hào)以使電 機(jī)36移動(dòng)鏡體34，使得眼睛26在圖像50中的實(shí)際水平位置是眼睛26在圖像50中的期 望水平位置。計(jì)算機(jī)24在眼睛26的測(cè)量期間繼續(xù)進(jìn)行這些調(diào)節(jié)。計(jì)算機(jī)24還可以確定 眼睛26的當(dāng)前位置與其期望位置之間的垂直距離，并且向電機(jī)36發(fā)送控制信號(hào)以使電機(jī) 36調(diào)節(jié)鏡體34，從而補(bǔ)償眼睛26的垂直運(yùn)動(dòng)。計(jì)算機(jī)24可以分析隨時(shí)間獲得的信息，并 且確定由于眼睛26的移動(dòng)或者眨眼而應(yīng)當(dāng)丟棄什么信息。計(jì)算機(jī)24可以保存未受眼睛移 動(dòng)或者眨眼破壞的信息(或者針對(duì)其對(duì)移動(dòng)進(jìn)行充分補(bǔ)償?shù)男畔?，并且丟棄受到眼睛移 動(dòng)或者眨眼破壞的信息(以及針對(duì)其沒(méi)有對(duì)移動(dòng)進(jìn)行足夠補(bǔ)償?shù)男畔?。作為初始對(duì)準(zhǔn)過(guò)程的一部分，計(jì)算機(jī)24還可以配置用于在圖像50上疊加橢圓68， 其中兩個(gè)激光射束30、32都是打開(kāi)的。橢圓68優(yōu)選地被設(shè)置大小和布置，以便與眼睛26的 瞳孔70對(duì)準(zhǔn)。橢圓68可以由計(jì)算機(jī)24的用戶使用例如鍵盤(pán)90或者鼠標(biāo)92來(lái)手動(dòng)地設(shè) 置大小。用戶可以使用圖像50來(lái)選擇晶狀體的各區(qū)域(皮層57、核上58、核60)之間的邊 界，并且在每個(gè)區(qū)域中收集數(shù)據(jù)。用戶可以通過(guò)相對(duì)于主體移動(dòng)光學(xué)單元11，來(lái)選擇插入或 者疊加橢圓68，以及移動(dòng)眼睛26的圖像50。當(dāng)光學(xué)單元11的定位使得橢圓68與眼睛26 的瞳孔70相匹配并且主體注視目標(biāo)(未示出)時(shí)，激光射束30穿過(guò)眼睛26的晶狀體中的 唯一路徑，并且可以在從一次測(cè)量會(huì)話到另一次可再現(xiàn)的位置處進(jìn)行測(cè)量。用戶可以例如 這樣來(lái)設(shè)置橢圓68的大小選擇橢圓68并且拖動(dòng)光標(biāo)以調(diào)節(jié)橢圓68在任一軸上的大小。 使用該對(duì)準(zhǔn)過(guò)程，可以在各種過(guò)程(諸如在眼睛26上的操作或者用藥)之前和之后分析相同主體，以估計(jì)在主體上執(zhí)行的過(guò)程或者對(duì)主體用藥的成功率。 計(jì)算機(jī)24還可以配置用于將眼睛圖像50分為區(qū)域。如圖3所示，計(jì)算機(jī)24可以 分析圖像50的強(qiáng)度，并且將圖像50分為眼睛26的皮層57、核上58和核60區(qū)域。計(jì)算機(jī) 24可以使用眼睛圖像50的劃分來(lái)控制組件16以確定測(cè)量區(qū)域64的位置。例如，計(jì)算機(jī) 24可以特別選擇測(cè)量核上58或者核60區(qū)域的光散射強(qiáng)度。特別地，計(jì)算機(jī)24可以例如在 眼睛26中相對(duì)于角膜52四個(gè)不同的深度處，利用測(cè)量區(qū)域64來(lái)進(jìn)行測(cè)量。系統(tǒng)10可以用于在單個(gè)平臺(tái)/設(shè)備上執(zhí)行準(zhǔn)彈性光掃描(QLS)和其他形式的掃 描二者。例如，可以注入顯像劑，其將結(jié)合或者附于特定類(lèi)型的項(xiàng)(例如，表示疾病的凝集 體)，并且將以可區(qū)別檢測(cè)的方式對(duì)光作出反應(yīng)。優(yōu)選地，顯像劑可以配置為響應(yīng)于光而發(fā) 熒光，在這種情況下，掃描稱為熒光配體掃描(FLS)?？梢园凑斩喾N方式將顯像劑注入到眼 睛中，例如，通過(guò)滴眼劑、眼藥膏、洗眼液、眼軟膏、內(nèi)吸劑等。光源12具有適合特定顯像劑 的波長(zhǎng)和極化特性。例如，如果顯像劑是熒光體，則波長(zhǎng)優(yōu)選地調(diào)節(jié)至顯影劑的吸收光譜的 峰值。可以將光源12調(diào)節(jié)到這樣的光波長(zhǎng)，顯像劑將針對(duì)該光波長(zhǎng)作出反應(yīng)，并且穿過(guò)針 孔38的所得圖像部分將由計(jì)算機(jī)24分析從而可以確定凝集體的存在和量。顯像劑可以采 取多種形式，諸如發(fā)色團(tuán)(其是比色的，在可見(jiàn)光譜中)、將響應(yīng)于光而發(fā)熒光的熒光體(例 如熒光探針)或者將特有地以及可檢測(cè)地對(duì)可見(jiàn)或者不可見(jiàn)(例如紅外)光作出反應(yīng)的 其他物質(zhì)。特有的反應(yīng)不必是唯一的，但應(yīng)使其不同于(例如，波長(zhǎng)和/或反應(yīng)程度不同) 感興趣區(qū)域中除顯像劑以外的任何物質(zhì)的反應(yīng)(如果有的話)。優(yōu)選地，熒光顯像劑所發(fā) 熒光的光波長(zhǎng)不同于眼睛26中的物質(zhì)，和/或在數(shù)量上大于(在熒光波長(zhǎng)處)眼睛26中 的物質(zhì)。示例性熒光體在美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6，849，249中進(jìn)行討論(在此通過(guò)引用將其整體并 入)，并且包括Chrysamine或者Chrysamine衍生化合物，諸如{(反式，反式)，溴基_2， 5-鄰-(3-羥基羰基-4-羥基)苯乙烯(BSB)}。系統(tǒng)10還可以使用相同的照相機(jī)20用于 QLS和FLS測(cè)量二者。系統(tǒng)10可以利用FLS和狹縫射束32來(lái)執(zhí)行光學(xué)斷層(sectioning)， 以輔助映射眼睛26 (例如，對(duì)眼睛26進(jìn)行斷層)。如所示，從兩個(gè)射束30、32散射的光可以 在圖像50上共同對(duì)準(zhǔn)。另外，計(jì)算機(jī)24可以使用FLS測(cè)量來(lái)確認(rèn)QLS測(cè)量，和/或可以使 用QLS測(cè)量來(lái)確認(rèn)FLS測(cè)量以及診斷結(jié)論。由此，通過(guò)使哺乳動(dòng)物(例如，人類(lèi)主體)的眼部組織接觸與淀粉體蛋白質(zhì)或者 前淀粉體蛋白質(zhì)凝集體相結(jié)合的可檢測(cè)標(biāo)記化合物，系統(tǒng)10可被用于診斷目的。與包含 蛋白質(zhì)的其他β-折疊體相比，化合物優(yōu)先與淀粉體蛋白質(zhì)結(jié)合。優(yōu)選地，可檢測(cè)標(biāo)記化 合物包括熒光探針。例如，熒光探針或者熒光體是Chrysamine或者Chrysamine衍生化 合物，諸如K反式，反式)，-1-溴基_2，5-鄰-(3-羥基羰基-4-羥基)苯乙烯(BSB) }。 Chrysamine G及其衍生物是本領(lǐng)域已知的(例如，美國(guó)專(zhuān)利號(hào)6，133，259 ；6, 168，776 ； 6，114，175)。這些化合物與Αβ肽相結(jié)合，但不是熒光的。診斷方法使用高親脂性的熒光 淀粉體結(jié)合Chrysamine G衍生物來(lái)檢測(cè)眼睛中的Aβ肽。還可以使用生物藥效率親脂性 熒光探針。此類(lèi)熒光體和探針是例如從Molecular Probes, Inc. Eugene, OR.商購(gòu)的。此 前，X-34或者{(反式，反式)，-l-溴基_2，5-鄰-(3-羥基羰基-4-羥基)苯乙烯(BSB)} (Styren et al.，2000，J. Histochem. 48 1223—1232 ；Link et al.,2001,Neurobiol. Aging 22:217-226 ；and Skrovonsky et al. ,2000,Proc. Natl. ,Acad. Sci. U. S. A. 97 7609-7614) 已經(jīng)用于分析腦組織(但是不是眼部組織)。這些探針發(fā)射藍(lán)-綠范圍的光，因此與診斷相關(guān)的熒光水平超過(guò)人晶狀體自體熒光在藍(lán)-綠范圍中的量。其他有用的化合物包括可 檢測(cè)的含甲氧基的制劑，諸如Me-X04(l，4-鄰(4'-羥基)_2_甲氧苯)。其他含甲氧基 的制劑例如包括Chrysamine或者Chrysamine衍生化合物，諸如{(反式，反式)，溴 基-2，5-鄰-(3-羥基羰基-4-羥基)苯乙烯(BSB) }。此類(lèi)化合物在Mathis et al,Curr. Pharm. Des. ,vol. 10(13) 1469-93 (2004)；美國(guó)專(zhuān)利號(hào) 6，417，178 ；6，168，776 ；6，133，259 ； 和6，114，175中進(jìn)行了描述，在此通過(guò)引用將其中的每一個(gè)整體并入。還可以使用非特定 的親淀粉體探針，諸如硫黃素T、硫磺素S或者剛果紅染劑。
系統(tǒng)10 (具體地，計(jì)算機(jī)24)可以提供測(cè)量結(jié)果的照片文檔。針對(duì)獲得的每個(gè)FLS 編號(hào)，計(jì)算機(jī)24可以提供光來(lái)自圖像50中何處的指示，分析該指示以確定FLS數(shù)目。以此 方式，計(jì)算機(jī)24可以將各FLS指示來(lái)自哪個(gè)區(qū)域記錄在案。繼而可以使用FLS數(shù)目以及對(duì) 應(yīng)的感興趣區(qū)域，來(lái)確定FLS數(shù)目是否對(duì)應(yīng)于特定疾病或者其他原因。指示眼睛26 —個(gè)區(qū) 域中的凝集體的指示或者FLS數(shù)目可能代表疾病或者其他異常，而眼睛26的不同區(qū)域中的 相同F(xiàn)LS數(shù)目可能是良性的。因此，計(jì)算機(jī)24優(yōu)選地將測(cè)量的FLS數(shù)目與眼睛26內(nèi)的如 下對(duì)應(yīng)區(qū)域相關(guān)聯(lián)，從該區(qū)域進(jìn)行的測(cè)量到達(dá)了 FLS數(shù)目。計(jì)算機(jī)24還可以配置用于分析眼睛26的不同部分，以確定圖像50的強(qiáng)度峰值之 間的距離。例如，強(qiáng)度峰值可以用于確定眼睛26的深度，例如以用于選擇眼內(nèi)植入物(例 如，選擇用于主體眼睛26中植入的人造眼內(nèi)晶狀體(IOL)的大小)。由此，系統(tǒng)10可以用 于確定要以非侵害方式使用的適當(dāng)眼內(nèi)植入物。系統(tǒng)10還可以用于確定前房的深度、角膜 和晶狀體厚度等。參考圖5，并且還參考圖1-圖3，用于使用系統(tǒng)10來(lái)測(cè)量和分析主體的眼睛26中 的對(duì)象的過(guò)程Iio包括所示的步驟。過(guò)程110可以用于使用系統(tǒng)10來(lái)執(zhí)行FLS和/或QLS。 然而，過(guò)程110僅是示例性的而不是限制性的?？梢岳缤ㄟ^(guò)添加、移除或者重新布置步驟 來(lái)修改過(guò)程110。在步驟112，激光源12向主體的眼睛26中發(fā)出激光射束30、32。射束32提供激 光紅外光的平面，使得可以對(duì)眼睛的剖面進(jìn)行成像。扇形射束32將允許形成剖面圖像50， 而筆形射束30提供聚焦的光以用于針對(duì)諸如凝集體之類(lèi)的區(qū)別特征來(lái)分析眼睛的不同區(qū) 域。在步驟114，對(duì)由眼睛26從激光射束30、32散射的光進(jìn)行成像。優(yōu)選地在與相對(duì) 于入射射束傳播方向呈90°處收集由眼睛26散射的光。由眼睛26散射的光由透鏡14聚 焦在測(cè)量鏡體18上。測(cè)量鏡體18將散射光反射至照相機(jī)20，照相機(jī)20處理所接收的光以 形成眼睛26的剖面圖像50。剖面圖像50是眼睛26的剖面，其具有由于射束30而散射的 光的覆蓋。剖面圖像50優(yōu)選地是眼睛26的前部，包括眼睛26的角膜、晶狀體以及核的部 分。照相機(jī)20向計(jì)算機(jī)24提供圖像信息，以便在計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器88上顯示。在步驟116，將橢圓68定位在眼睛26的圖像50上。儀器10的用戶可以手動(dòng)定位 光學(xué)單元11以及設(shè)置橢圓68的大小。例如，設(shè)置橢圓68的大小并且移動(dòng)光學(xué)單元11，使 得橢圓對(duì)應(yīng)于眼睛26的瞳孔?？梢栽谘劬?6上重復(fù)地定位橢圓68，以使得可以在同一眼 睛26上多次重復(fù)過(guò)程110，并且將允許對(duì)眼睛26的一致測(cè)量，從而可以針對(duì)眼睛26中的相 同區(qū)域可信地進(jìn)行測(cè)量，以比較眼睛26隨時(shí)間的變化。在步驟118，標(biāo)識(shí)眼睛26內(nèi)的各個(gè)區(qū)域。這可以由操縱輸入設(shè)備(諸如鍵盤(pán)90和/或鼠標(biāo)92)的計(jì)算機(jī)24的用戶手動(dòng)完成，或者可以由計(jì)算機(jī)24自動(dòng)完成。如果自動(dòng)完 成，則給定已知的眼睛圖像的強(qiáng)度分布的特性，計(jì)算機(jī)24分析圖像50的強(qiáng)度圖樣，并且標(biāo) 識(shí)眼睛26內(nèi)的各個(gè)區(qū)域。計(jì)算機(jī)24通過(guò)沿著射束30的傳播方向移動(dòng)并且找到圖像50中 較大的高強(qiáng)度區(qū)域來(lái)標(biāo)識(shí)角膜52 ；并且通過(guò)向圖像50的內(nèi)部移動(dòng)并且找到在較大的低強(qiáng) 度區(qū)域之后圖像強(qiáng)度顯著的下一位置來(lái)標(biāo)識(shí)晶狀體囊56。計(jì)算機(jī)24還通過(guò)沿著線62分析 射束32散射的絕對(duì)和/或相對(duì)強(qiáng)度水平來(lái)標(biāo)識(shí)皮層57、核上58和核60區(qū)域，由此對(duì)圖像 50進(jìn)行斷層。計(jì)算機(jī)24存儲(chǔ)角膜56與眼睛26內(nèi)各個(gè)區(qū)域之間距離的指示，例如，存儲(chǔ)為 眼睛26的各個(gè)對(duì)象與區(qū)域之間的像素?cái)?shù)目的指示。在步驟120，將來(lái) 自射束30的散射光引至測(cè)量鏡體18中的針孔38，以測(cè)量眼睛26 的期望區(qū)域。計(jì)算機(jī)24向電機(jī)36發(fā)送控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)和操縱鏡體34，以便將從來(lái)自眼睛 26期望區(qū)域的射束30散射的光引至針孔38。計(jì)算機(jī)24確定期望測(cè)量的眼睛26的期望區(qū) 域。計(jì)算機(jī)24向電機(jī)36發(fā)送控制信號(hào)以在兩個(gè)軸上操縱鏡體34，使得對(duì)應(yīng)于針孔38的測(cè) 量區(qū)域66被定位在期望的測(cè)量區(qū)域64。計(jì)算機(jī)24可以將測(cè)量區(qū)域64定位在眼睛26內(nèi)的 期望區(qū)域集合處，例如與眼睛的不同區(qū)域(諸如皮層、核上中的兩次測(cè)量以及核中的一次 測(cè)量)對(duì)應(yīng)的四個(gè)區(qū)域的集合?？梢允褂闷渌麥y(cè)量和/或區(qū)域的數(shù)量或者區(qū)域內(nèi)的測(cè)量分 布。另外，計(jì)算機(jī)24可以將測(cè)量區(qū)域64定位在特定區(qū)域中或者特定位置處，以測(cè)量眼睛26 在眼睛26內(nèi)的特定位置處的特征，例如用于診斷特定異常。例如，測(cè)量區(qū)域64可以放置在 核上58，以研究對(duì)應(yīng)于阿爾茨海默病、其他神經(jīng)退化疾病、TSE等的凝集體。從對(duì)應(yīng)于針孔 38的測(cè)量區(qū)域接收的散射光被收集并通過(guò)光纖線纜28向檢測(cè)器19傳送，并且檢測(cè)的信號(hào) 被發(fā)送至相關(guān)器22。相關(guān)器22計(jì)算相關(guān)函數(shù)以便隨時(shí)間分析所接收光的強(qiáng)度，并且向計(jì)算 機(jī)24提供該分析的指示以例如用于確定眼睛26內(nèi)的異常。在步驟120期間執(zhí)行的步驟122，系統(tǒng)10適應(yīng)眼睛26的運(yùn)動(dòng)。計(jì)算機(jī)24分析圖 像50以確定眼睛26的特定部分(例如，晶狀體囊)相對(duì)于晶狀體囊56的期望位置的位置， 并且向電機(jī)36發(fā)送控制信號(hào)以調(diào)節(jié)鏡體34的角度以便適應(yīng)眼睛26的運(yùn)動(dòng)。由此，系統(tǒng)10 可以提供眼睛26的相對(duì)穩(wěn)定的圖像，并且可以根據(jù)眼睛26內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的位置來(lái)進(jìn)行測(cè)量， 從而使所測(cè)量的光強(qiáng)度精確地反映眼睛26的期望測(cè)試位置內(nèi)存在或者不存在凝集體以及 凝集體的類(lèi)型。在步驟124，計(jì)算機(jī)24出于診斷目的分析來(lái)自相關(guān)器22的測(cè)量結(jié)果。計(jì)算機(jī)24 結(jié)合所測(cè)量的眼睛26內(nèi)的區(qū)域64的位置的知識(shí)來(lái)分析來(lái)自相關(guān)器22的數(shù)據(jù)。使用該信 息，計(jì)算機(jī)24可以確定眼睛26內(nèi)的凝集體或者其他對(duì)象的存在和類(lèi)型，并且例如通過(guò)計(jì)算 機(jī)的顯示器88向用戶提供眼睛26內(nèi)的對(duì)象存在、不存在和/或類(lèi)型的指示。參考圖6，并且還參考圖1-圖3，用于在主體的眼睛26上執(zhí)行FLS的過(guò)程150包 括所示的步驟。然而，過(guò)程150僅是示例性的而不是限制性的?？梢岳缤ㄟ^(guò)添加、移除或 者重新布置步驟來(lái)修改過(guò)程150。例如，可以移除步驟152并且修改步驟156，以消除測(cè)量 強(qiáng)度與先前測(cè)量強(qiáng)度的比較。另外，雖然下文描述了測(cè)量響應(yīng)于光的熒光，但是過(guò)程150可 被修改以使用其他形式的能量和/或測(cè)量其他特征，如上所述。在步驟152，照射眼睛26并且測(cè)量熒光。利用光源照射眼睛26，并且測(cè)量和記錄 響應(yīng)于照射而從眼睛26發(fā)射的熒光。對(duì)所發(fā)射熒光的量級(jí)和這些量級(jí)的位置進(jìn)行相關(guān)和 記錄。
在步驟154，將顯像劑注入到眼睛26中。顯像劑配置用于與眼睛26中可能存在的 感興趣的物質(zhì)/對(duì)象結(jié)合，并且配置用于響應(yīng)于來(lái)自源的光而發(fā)熒光?？梢酝ㄟ^(guò)多種方式 來(lái)注入顯像劑，例如，通過(guò)向眼睛26應(yīng)用滴眼液、靜脈注射等。在步驟156，利用來(lái)自源的光照射眼睛26，并且測(cè)量來(lái)自眼睛26的熒光。對(duì)強(qiáng)度量 級(jí)和位置進(jìn)行相關(guān)和存儲(chǔ)，將其與在步驟152處記錄的量級(jí)進(jìn)行比較，并且比較在步驟152 和156中從相似位置測(cè)量的量級(jí)。比較包括分析量級(jí)的差，并且確定感興趣物質(zhì)/對(duì)象的 存在，如果眼睛26中確實(shí)存在的話，確定該物質(zhì)/對(duì)象的量。可以確定關(guān)于感興趣物質(zhì)/ 對(duì)象的存在和/或量的含義的結(jié)論，諸如主體的健康狀況，例如疾病(諸如阿爾茨海默病) 的存在和/或階段。
系統(tǒng)10的某些實(shí)施方式可以集成QLS和FLS技術(shù)二者，以允許對(duì)眼睛中的預(yù)定生 物物質(zhì)(例如，一個(gè)或多個(gè)蛋白質(zhì))進(jìn)行非侵害式定量測(cè)量，以檢查和測(cè)量晶狀體的特定區(qū) 域中的沉積，以用于疾病(例如，阿爾茨海默病)的早期檢測(cè)。例如，通過(guò)量化晶狀體的核 上區(qū)域中的淀粉體凝集體，系統(tǒng)可以用來(lái)輔助對(duì)阿爾茨海默病的診斷(例如，篩選)。 為此，QLS提供眼睛中的物質(zhì)和/或?qū)ο蟮南鄬?duì)量的定量測(cè)量，而FLS提供此類(lèi)物質(zhì)和/或 對(duì)象位于眼睛中的位置的可視標(biāo)識(shí)。根據(jù)某些實(shí)施方式，可以在眼睛的相同解剖學(xué)區(qū)域上進(jìn)行QLS和FLS測(cè)量。通過(guò) 在剖面圖像視圖上選擇參考點(diǎn)，可以針對(duì)780nm激光定位檢流計(jì)(例如，通過(guò)軟件)，并且可 以針對(duì)405nm激光定位步進(jìn)式電機(jī)，以收集操作者指定的解剖學(xué)位置處的數(shù)據(jù)。該位置可 以定位為包圍選定參考點(diǎn)的200微米的區(qū)域。參考圖7，并且還參考圖8-圖10，用于使用系統(tǒng)10來(lái)測(cè)量和分析主體的眼睛26 中的對(duì)象的過(guò)程151包括所示的步驟。利用系統(tǒng)10使用QLS和FLS技術(shù)來(lái)執(zhí)行過(guò)程151。 然而，過(guò)程151僅是示例性的而不是限制性的。例如可以通過(guò)添加、移除或者重新布置步驟 來(lái)修改過(guò)程151。在步驟153處，操作者可以從顯示器屏幕上顯示的前視圖和/或剖面圖中，選擇眼 睛26中要測(cè)量的解剖學(xué)區(qū)域(例如，使用鍵盤(pán)90或者鼠標(biāo)92在剖面圖像上點(diǎn)擊)，如圖 9所示?？梢灾付ń馄蕦W(xué)區(qū)域。在步驟155，數(shù)據(jù)收集和測(cè)量分析開(kāi)始?？梢杂涗浗馄蕦W(xué) 區(qū)域的位置(例如，經(jīng)由軟件處理)，以便在選定的解剖學(xué)位置處在所有剖面圖像上做標(biāo)記 (例如，通過(guò)疊加標(biāo)記)。對(duì)于前視圖，可以疊加圓(例如經(jīng)由軟件控制)，其大小類(lèi)似于圖 像中心的瞳孔。對(duì)于每個(gè)測(cè)量周期，系統(tǒng)的某些實(shí)施方式可以收集QLS和FLS中至少一個(gè) 的60msec的數(shù)據(jù)，如圖8所示。在不需要重新對(duì)準(zhǔn)主體的情況下，可以快速連續(xù)地自動(dòng)進(jìn) 行直至十次測(cè)量。這允許收集多個(gè)數(shù)據(jù)集合，而無(wú)需在一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)集合由于主體運(yùn)動(dòng) 而被破壞的情況下重新測(cè)試主體。對(duì)可接受測(cè)試的選擇可以在接受數(shù)據(jù)集合之前由操作者 手動(dòng)地進(jìn)行，或者由計(jì)算機(jī)自動(dòng)地進(jìn)行。在步驟157，系統(tǒng)10提供QLS和FLS測(cè)量結(jié)果的報(bào)告。參考圖10，某些實(shí)施方式可 以包括提供每次測(cè)量的一系列屏幕上的和/或可打印的報(bào)告以供操作者查看。報(bào)告可以包 括一個(gè)或多個(gè)測(cè)試設(shè)置；與每次測(cè)量相關(guān)聯(lián)的圖像，其用以定義和表征數(shù)據(jù)收集的位置； 每個(gè)數(shù)據(jù)集合的平均QLS強(qiáng)度(ID_as)和平均FLS強(qiáng)度(IDiS)；針對(duì)QLS和FLS 二者以圖 形形式提供的自相關(guān)函數(shù)，其用以估計(jì)數(shù)據(jù)集合的接受或者拒絕；以及基于對(duì)自相關(guān)數(shù)據(jù) 的指數(shù)擬合的曲線擬合參數(shù)，在某些實(shí)施方式中，其可能不在數(shù)據(jù)分析中使用。
對(duì)于QLS，光強(qiáng)度的測(cè)試可以這樣來(lái)進(jìn)行在例如60msec或者更小的小時(shí)間增量 中收集來(lái)自檢測(cè)器19的光子的光強(qiáng)度。通過(guò)以小時(shí)間間隔收集來(lái)自檢測(cè)器19的光強(qiáng)度， 可以計(jì)算(例如，使用軟件)強(qiáng)度隨時(shí)間的自相關(guān)函數(shù)。繼而可以使用自相關(guān)函數(shù)來(lái)計(jì)算 流體基質(zhì)(fluid matrix)中存在的顆粒的相對(duì)大小。在某些實(shí)施方式中，自相關(guān)函數(shù)可以 用于估計(jì)QLS測(cè)量的質(zhì)量，因?yàn)樽韵嚓P(guān)函數(shù)對(duì)于測(cè)量缺陷(諸如主體運(yùn)動(dòng))是靈敏的?？梢詧?bào)告(例如，經(jīng)由軟件)測(cè)量時(shí)間上的平均強(qiáng)度，以每秒計(jì)數(shù)為單位。在某些 實(shí)施方式中，可以按照電子表格格式來(lái)單獨(dú)地分析這些測(cè)量。在某些實(shí)施方式中，用于分析 的主QLS測(cè)量是與照射源(例如，光源12)呈特定角度放置的檢測(cè)器19所捕獲的光的波長(zhǎng) 的平均強(qiáng)度(ID_QLS)，以每秒的光子數(shù)為單位。光的波長(zhǎng)可以是例如785nm，并且檢測(cè)器19 的入射光到照射源的傳播線的角度可以是90度?？梢栽谘劬?6的晶狀體的核上和核區(qū)域 二者中進(jìn)行測(cè)量。晶狀體的核區(qū)域不表現(xiàn)淀粉體，并且由此充當(dāng)內(nèi)部控制測(cè)量。用于 統(tǒng)計(jì)分析的測(cè)量是眼睛的核上區(qū)域中的散射光的平均強(qiáng)度(IDiS_SN)與眼睛的核區(qū)域中的 散射光的平均強(qiáng)度(ID-as_N)之間的比率(QLStom)
權(quán)利要求
1.一種用于在主體的眼睛上執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中的至少一個(gè)的系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)包括顯示器屏幕，其顯示眼睛的圖像以允許操作者選擇眼睛中要測(cè)量的位置；以及光學(xué)單元，其耦合至處理器，用于在眼睛的選擇的位置上執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配 體掃描中的至少一個(gè)，并且用于收集與所述執(zhí)行的準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中的至少 一個(gè)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，其中所述處理器在所述顯示器屏幕上顯示所述數(shù)據(jù)，以供操作者查看。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中在相同的所述顯示器屏幕上顯示來(lái)自準(zhǔn)彈性光散射和 熒光配體掃描中的至少一個(gè)的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中在不多于60msec的周期中收集所述數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)執(zhí)行直至十個(gè)連續(xù)周期。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)在所述顯示器屏幕上被顯示為測(cè)試設(shè)置，眼 睛的前視圖和剖面圖，準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中至少一個(gè)的平均強(qiáng)度值，準(zhǔn)彈性光 散射和熒光配體掃描中至少一個(gè)的自相關(guān)函數(shù)的圖形描繪，以及基于對(duì)自相關(guān)數(shù)據(jù)的指數(shù) 擬合的曲線擬合參數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述收集的數(shù)據(jù)包括以下至少一個(gè)與所述執(zhí)行的準(zhǔn) 彈性光散射相關(guān)聯(lián)的散射光的平均強(qiáng)度，以及與所述執(zhí)行的熒光配體掃描相關(guān)聯(lián)的平均熒 光強(qiáng)度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)收集自以下至少一個(gè)眼睛的晶狀體的核區(qū) 域，以及眼睛的晶狀體的核上區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中與眼睛的晶狀體的核區(qū)域中位置的熒光配體掃描相關(guān) 聯(lián)的平均熒光強(qiáng)度(IFN)同與眼睛的晶狀體的核上區(qū)域中位置的熒光配體掃描相關(guān)聯(lián)的 平均熒光強(qiáng)度(IFLS-SN)之間的比率(FLSnot)可以根據(jù)公式FLSnot= IFLS-SN/IFLS-N來(lái)確定，并 且與眼睛的晶狀體的核區(qū)域中位置處的準(zhǔn)彈性光散射相關(guān)聯(lián)的散射光的平均強(qiáng)度 (IQLS-N)同與眼睛的晶狀體的核上區(qū)域中位置處的準(zhǔn)彈性光散射相關(guān)聯(lián)的散射光的平均強(qiáng) 度(Ias-J之間的比率(QLStom)可以根據(jù)公式QLSnot —Iqls-SN/IQLS-Ν 來(lái)確定，其中FLStom或者QLSnot的增加指示眼睛中的物質(zhì)或者對(duì)象的存在的增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中測(cè)量質(zhì)量度量(Nx)被計(jì)算為QLSnot和FLSnot的乘積。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)檢測(cè)眼睛中物質(zhì)或者對(duì)象的存在。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述物質(zhì)或者對(duì)象是β-淀粉體蛋白質(zhì)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述收集數(shù)據(jù)的至少部分被用于跟蹤疾病的發(fā)展。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中使用曲線y(t)=Ie_kt來(lái)分析準(zhǔn)彈性光散射和熒光配 體掃描中的至少一個(gè)，其中I是平均強(qiáng)度，k是衰減時(shí)間常數(shù)，t是時(shí)間。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述處理器測(cè)量在將顯像劑注入到眼睛中之前眼睛 的熒光的第一數(shù)據(jù)以及在注入所述顯像劑之后眼睛的熒光的第二數(shù)據(jù)，并且比較所述第一 數(shù)據(jù)和所述第二數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的系統(tǒng)，其中比較所述第一數(shù)據(jù)和所述第二數(shù)據(jù)包括從所述第二數(shù)據(jù)中減去所述第一數(shù)據(jù)。2＝
16.一種用于在主體的眼睛上執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中的至少一個(gè)的方 法，所述方法包括選擇眼睛中要分析的位置；在所述選擇的位置上執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中的至少一個(gè)； 收集與準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)；以及 呈現(xiàn)所述數(shù)據(jù)以供操作者查看。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中所述收集的數(shù)據(jù)包括以下至少一個(gè)與所述執(zhí)行的 準(zhǔn)彈性光散射相關(guān)聯(lián)的散射光的平均強(qiáng)度，以及與所述執(zhí)行的熒光配體掃描相關(guān)聯(lián)的平均 熒光強(qiáng)度。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中從眼睛的晶狀體的核區(qū)域以及眼睛的晶狀體的核上 區(qū)域中的位置收集平均強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并且確定來(lái)自眼睛的晶狀體的核區(qū)域的散射光的平均強(qiáng) 度與來(lái)自眼睛的晶狀體的核上區(qū)域的散射光的平均強(qiáng)度之間的比率。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中從眼睛的晶狀體的核區(qū)域以及眼睛的晶狀體的核上 區(qū)域中的位置收集平均強(qiáng)度數(shù)據(jù)，并且確定來(lái)自眼睛的晶狀體的核區(qū)域的平均熒光強(qiáng)度與 來(lái)自眼睛的晶狀體的核上區(qū)域的平均熒光強(qiáng)度之間的比率。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中執(zhí)行熒光配體掃描包括 照射主體的眼睛；測(cè)量在將顯像劑注入到眼睛中之前眼睛的熒光的第一數(shù)據(jù)； 將所述顯像劑注入到眼睛中；測(cè)量在將所述顯像劑注入到眼睛之后眼睛的熒光的第二數(shù)據(jù)；以及 比較所述第一數(shù)據(jù)與所述第二數(shù)據(jù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中比較所述第一數(shù)據(jù)與所述第二數(shù)據(jù)包括 從所述第二數(shù)據(jù)中減去所述第一數(shù)據(jù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中所述數(shù)據(jù)是來(lái)自眼睛的平均熒光強(qiáng)度。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中在將所述顯像劑注入到眼睛中之后不超過(guò)24小時(shí)， 進(jìn)行所述第二數(shù)據(jù)的測(cè)量。
24.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中所述方法能夠檢測(cè)眼睛中的物質(zhì)或者對(duì)象的存在。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中所述物質(zhì)或者對(duì)象是淀粉體。
26.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中可以通過(guò)測(cè)量眼睛中的熒光水平來(lái)跟蹤疾病的發(fā)展。
27.一種用于在主體的眼睛上執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中的至少一個(gè)的系 統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括光源，配置用于向主體的眼睛發(fā)射光；透鏡，配置用于聚焦從所述源發(fā)送并且從所述主體的眼睛接收的光； 測(cè)量反射器，布置用于接收至少部分聚焦的光，并且配置用于反射接收的光的第一部分；照相機(jī)，配置和布置用于接收所述至少部分接收的光，并且配置用于提供與所述接收 的光的第一部分對(duì)應(yīng)的圖像的標(biāo)記；顯示器屏幕，用于顯示所述圖像，以允許操作者選擇眼睛的區(qū)域以便分析；以及處理器，其耦合至所述照相機(jī)，并且配置用于分析來(lái)自準(zhǔn)彈性光散射的散射光和來(lái)自 熒光配體掃描的熒光中的至少一個(gè)，以檢測(cè)位于眼睛的選定區(qū)域中的感興趣物質(zhì)或者對(duì)象。
28.根據(jù)權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中所述感興趣物質(zhì)或者對(duì)象是淀粉體。
29.根據(jù)權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中針對(duì)眼睛的晶狀體的核上區(qū)域和眼睛的晶狀體的核 區(qū)域中的至少一個(gè)，分析散射光和熒光中的至少一個(gè)的平均強(qiáng)度。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的系統(tǒng)，其中比較來(lái)自眼睛的晶狀體的核區(qū)域的散射光的平均強(qiáng) 度與針對(duì)眼睛的晶狀體的核上區(qū)域的散射光的平均強(qiáng)度提供用于估計(jì)眼睛中感興趣物質(zhì) 或者對(duì)象的存在的相關(guān)因子。
31.根據(jù)權(quán)利要求29的系統(tǒng)，其中比較來(lái)自眼睛的晶狀體的核區(qū)域的平均熒光強(qiáng)度與 針對(duì)眼睛的晶狀體的核上區(qū)域的平均熒光強(qiáng)度提供用于估計(jì)眼睛中感興趣物質(zhì)或者對(duì)象 的存在的相關(guān)因子。
32.根據(jù)權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中所述處理器測(cè)量在注入顯像劑之前以及注入顯像劑 之后來(lái)自眼睛的區(qū)域的熒光強(qiáng)度，以確定兩個(gè)強(qiáng)度之間的差。
33.根據(jù)權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中所述處理器在顯示器屏幕上顯示數(shù)據(jù)以供操作者查 看，所述數(shù)據(jù)包括與所執(zhí)行的準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中至少一個(gè)有關(guān)的信息，包括 散射光和熒光中至少一個(gè)的平均強(qiáng)度。
34.根據(jù)權(quán)利要求27的系統(tǒng)，還包括包含計(jì)算機(jī)可讀、計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)，所 述指令用于控制所述系統(tǒng)執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中的至少一個(gè)，并且在所述顯 示器屏幕上顯示來(lái)自準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中至少一個(gè)的數(shù)據(jù)。
35.根據(jù)權(quán)利要求27的系統(tǒng)，其中當(dāng)執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配體掃描中的至少一個(gè) 時(shí)，所述處理器執(zhí)行自相關(guān)函數(shù)，以估計(jì)數(shù)據(jù)是否受到主體的移動(dòng)的影響。
全文摘要
一種用于在主體的眼睛上執(zhí)行準(zhǔn)彈性光散射和熒光配合及掃描中的至少一個(gè)的系統(tǒng)，包括光源，配置用于向主體的眼睛發(fā)射光；透鏡，配置用于聚焦從源發(fā)送并且從主體的眼睛接收的光；測(cè)量反射器，布置用于接收至少部分聚焦的光，并且配置用于反射所接收光的第一部分；照相機(jī)，配置和布置用于接收所接收光的第一部分，并且配置用于提供與所接收光的第一部分對(duì)應(yīng)的圖像的標(biāo)記；以及處理器，耦合至照相機(jī)，并且配置用于分析圖像中的光強(qiáng)度，以確定與眼睛的部分的分界面對(duì)應(yīng)的參考點(diǎn)的位置。
文檔編號(hào)A61B3/117GK102006819SQ200980113126
公開(kāi)日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者D·J·尼蘭, P·哈滕, V·瓦爾沃 申請(qǐng)人:紐羅皮特克斯公司