眼部成像的制作方法

专利名称：眼部成像的制作方法
眼部成像相关申请的交叉引用
本申请要求于2008年3月27日提交的美国临时专利申请号61/072，199的优先 权，在此通过引用并入其全部公开内容。本申请是于2007年4月11日提交的美国申请序 列号11/786,514的部分继续申请，该申请要求于2006年4月11日提交的美国临时专利申 请号60/791，288的优先权，在此通过引用并入其全部公开内容。在此还通过引用并入美国 专利号7，107，092的全部公开内容。
背景技术：
总是期望可以在疾病发展的早期就检测到疾病。早期检测使得能够进行早期治 疗，这通常被证明为会产生治疗各种疾病的较高成功率。最近，发现分析人眼(特别是眼睛 的晶状体)可以获得对各类疾病的指示。例如，已经发现，对眼内的光散射进行的测量可以 提供对检测和监控疾病(诸如阿尔茨海默病(AD))发展有用的诊断信息。特别地，最近已 经证明，这种疾病会导致眼睛晶状体的核上区域的变化。因为该区域仅具有不到一毫米的 厚度，所以对于该区域的测量(其将是有用的)而言，测量的位置信息需要非常准确。情况 确实如此，因为即使病人在注视照亮的目标时，人眼也几乎在勻速运动。已经证明，与正常的控制值相比，测试哺乳动物眼睛的核上和/或皮层晶状体区 域中存在凝集体(aggregate)或者凝集体数量的增加表明该测试哺乳动物正在遭受神经 退化疾病(诸如淀粉样变失序)的发展或者具有这样的危险。淀粉样变失序包括AD、家族性 AD、突发AD、科罗伊茨费尔特-雅各布病、变体科罗伊茨费尔特_雅各布病、海绵状脑病、朊 病毒病(包括瘙痒病、牛海绵状脑病以及其他动物类朊病毒疾病)、帕金森病、神经性舞蹈 病(以及三核苷酸重复疾病)、肌萎缩性脊髓侧索硬化症、唐氏综合症(三染色体细胞21)、 皮克氏病(额颞痴呆)、雷威氏小体病、具有脑铁积累的神经退化疾病(蛋白球色素退变综 合征)、触核蛋白病(包括帕金森病、多发性系统萎缩症、路易体痴呆等)、神经元核内包涵 体疾病、滔蛋白病变(包括进行性核上性麻痹、皮克氏病、皮层基底节变性、遗传性额颞痴 呆(具有或者不具有帕金森病)以及关岛肌萎缩侧索硬化/帕金森痴呆综合症)。这些失 序可能单独发生或者可能结合发生。凝集体分析对于检测传染性海绵状脑病(TSE)也是有 用的，这种病是朊病毒传播的疾病，由脑中致命的海绵状神经退化表征，并且与严重和致命 的海绵状神经退化迹象和症状相关联。TSE朊病毒疾病包括海绵状脑病(CJD)；新变体海 绵状脑病(nv-CJD)；杰茨曼-斯脱司勒-史茵克(Gertsmann-Straussler-Scheinker)综 合症；致命性家族性失眠症；库鲁病；阿尔佩斯综合症；牛海绵状脑病(BSE)；瘙痒病；以及 慢性消耗病(CWD)。

发明内容
总体上，在某些方面，本发明提供一种用于在主体的眼睛上执行准弹性光散射和 荧光配体扫描的系统。该系统可以包括光源，配置用于向主体的眼睛发光；透镜，配置用 于聚焦从源发送并且被主体的眼睛散射的光；测量反射器，布置用于接收至少部分经聚焦的光，并且配置用于反射所接收光的第一部分；照相机，配置和布置用于接收所接收光的第一部分，并且配置用于提供与所接收光的第一部分对应的图像的标记；以及处理器，其耦合 至照相机，并且配置用于分析图像中光的强度以确定与眼睛的部分的分界面对应的参考点 的位置。参考点可以对应于眼睛的晶状体囊的分界面；眼睛的晶状体囊与前房 (anterior chamber)之间的分界面；后晶状体囊分界面之一；空气与角膜的分界面；角膜 与眼房水的分界面以及眼睛视网膜的分界面。而且，光源和处理器可以配置用于执行荧光 配体扫描。为此，系统可以这样配置，使得仅收集和分析相对于光进入主体眼睛的路径基本 上以90°散射的光。另外，本发明的实现还可以包括以下一个或多个特征·光源配置用于发射红外光。 测量反射器包括配置用于反射所接收光的第一部分的镜体，其中该镜体定义开 口，所述开口配置用于允许所接收光的第二部分不由镜体反射而通过。 耦合至反射器的相关器，用以接收所接收光的第二部分，其可以用于随时间对 测量的散射光强度进行相关。 处理器配置用于致动测量反射器，以使得所接收光的第二部分对应于从眼睛相 对于参考点的选定部分散射的光。 处理器耦合至相关器，并且配置用于分析所接收光的第二部分的标记。 处理器配置用于基于所接收光的第二部分的标记以及所接收光的第二部分从 其散射的眼睛中的位置，来提供存在与主体的健康状况相关联的物质的指示。另外，本发明的实现可以包括以下一个或多个特征 处理器配置用于分析图像中的光强度，以确定眼睛中的区域相对于参考点的位置。 处理器配置用于将图像中的光强度与如下区域相关联，与光强度相关联的光从 该区域散射。·处理器配置用于确定眼睛的核上、核以及皮层的位置。根据某些实施方式，该系 统还可以包括耦合至处理器的显示器，其中处理器配置用于使处理器在图像中显示椭圆； 以及配置用于发射笔形射束和/或扇形射束的光的光源。为此，处理器可以配置用于调节 椭圆相对于图像的大小和位置；分析图像中的光强度以确定眼睛虹膜的位置，并且调节椭 圆的大小以及将椭圆定位在图像中的虹膜上；和/或配置用于响应于来自系统用户的输入 来调节椭圆的大小。总体上，在另一方面，本发明提供了一种诊断光散射方法，包括将笔形射束的光 发射到主体的眼睛中；获取来自由主体的眼睛散射的笔形射束的光；以及分析所获取的散 射光以确定与眼睛的部分的分界面相对应的参考点的位置。分析步骤可以包括将参考点确定为与眼睛的晶状体囊的分界面相对应的点；以 及估计眼睛散射的光的强度，以确定沿笔形射束传播路线的高强度的第一区域和第二区 域。为此，第一区域和第二区域可以由相对较大的第三区域隔开，该第三区域中基本上没有 来自笔形射束的散射光，其中第二区域沿传播路线距离笔形射束的源较远，并且被确定为 与晶状体囊相对应。分析可以包括将参考点确定为与以下分界面之一相对应的点眼睛的晶状体囊与前室之间的分界面、后晶状体囊分界面、空气与角膜的分界面、角膜与眼房水 的分界面以及眼睛的视网膜的分界面。分析还可以包括确定眼睛的皮层、核上和/或核的位置。
本发明的方法方面还可以包括分析从眼睛相对于参考点的选定部分散射的光的 强度，以确定该选定部分处的物质的物理特性；以及提供选定部分处的物质的物理特性的 指示。提供指示的步骤可以包括提供眼睛的核上中存在凝集体的指示。本发明的方法方面还可以包括根据所获取的光形成图像；在获取之前反射笔形 射束；相对于所获取光的特定部分的期望位置来确定所获取光在图像中的特定部分的实际 位置；以及改变反射，以减小所获取光的特定部分的实际位置与期望位置的间隔。获取可以包括仅获取相对于笔形射束的传播方向近似呈90°的、由眼睛散射的 光。本发明的某些方法方面可以包括向主体的眼睛发射扇形射束的光；获取来自由 主体的眼睛散射的扇形射束的光；根据所获取的由主体的眼睛散射的扇形射束的光来形成 图像；以及在图像上叠加椭圆，其逼近图像中的眼睛虹膜的大小和位置。叠加可以由计算机 自动完成，并且可以通过由计算机分析图像中的光强度而由计算机形成。某些方法方面包括准弹性光散射，并且可以使用设备来执行。此类方法还可以包 括使用相同的设备来执行荧光配体扫描。执行荧光配体扫描的步骤可以包括照射主体的 眼睛；测量将显像剂注入眼睛之前眼睛的荧光(fluorescence)的第一数据；将显像剂注 入眼睛；测量将显像剂注入眼睛之后眼睛的荧光的第二数据；以及比较第一数据和第二数 据。总体上，在另一方面，本发明提供一种用于主体眼睛的诊断成像的系统，该系统包 括光源，配置用于通过辐射受激发射来发射光；光学扫描设备，配置用于产生来自光源的 光的垂直扇形射束，并且从一侧到另一侧线性地扫掠垂直扇形射束；第一透镜，配置用于聚 焦从光学扫描设备发送的光以创建虚像面，该虚像面与主体的视线共面，并且是通过主体 眼睛的部分的垂直剖面；第二透镜，配置用于聚焦从光学扫描设备发送并且由主体的眼睛 散射的光，以创建与主体的眼睛的虚像面一致的锐聚焦面；第一测量反射器，布置用于接收 至少部分经聚焦的光，并且配置用于反射所接收光的第一部分；第一照相机，配置和布置用 于接收所接收光的第一部分，并且配置用于提供与所接收光的第一部分相对应的图像的标 记；以及处理器，其耦合至照相机，并且配置用于分析图像中的光强度，以确定与眼睛的部 分的分界面对应的参考点的位置，其中由光学扫描设备进行的从一侧到另一侧的垂直扇形 射束的线性扫掠沿主体的眼睛的虚像面穿入或者穿出垂直扇形射束的光。本发明的实现包括以下一个或多个特征。参考点对应于眼睛的晶状体囊的分界 面。参考点对应于眼睛的晶状体囊与前房之间的分界面。参考点对应于以下之一后晶状 体囊分界面、空气与角膜的分界面、角膜与眼房水的分界面以及眼睛的视网膜的分界面。光 源和处理器配置用于执行荧光配体扫描。光源配置用于发射红外光。系统这样 来配置，使 得仅收集和分析相对于进入主体的眼睛的光的路径以90°散射的光。另外，本发明的实现可以包括以下一个或多个特征。测量反射器包括配置用于反 射所接收光的第一部分的镜体，该镜体定义开口，所述开口配置用于允许所接收光的第二 部分不由镜反射而通过，该系统还包括耦合至反射器的相关器，用以接收所接收光的第二部分，并且随时间对测量的散射光强度进行相关。处理器配置用于致动测量反射器，以使得 所接收光的第二部分对应于从眼睛中对应于参考点的选定部分散射的光，并且其中处理器 耦合至相关器，并且配置用于分析所接收光的第二部分的标记。处理器配置用于基于所接 收光的第二部分的标记以及眼睛中散射所接收光的第二部分的位置，来提供存在与主体的 健康状况相关联的物质的指示。系统还包括第二测量反射器，其布置用于接收至少部分经 聚焦的光，并且配置用于反射所接收光的第二部分。
总体上，在另一方面，本发明提供一种用于在主体的眼睛上执行准弹性光散射和 荧光配体扫描中至少一个的系统，包括显示器屏幕，其示出眼睛的图像，以允许操作者选择 眼睛中要测量的位置。该系统可以包括耦合至处理器的光学单元，用于在眼睛的选定位置 上执行准弹性散射和荧光配体扫描中的至少一个，并且用于收集与所执行的准弹性光散射 和/或荧光配体扫描相关联的数据。处理器还可以在显示器屏幕上显示数据以供操作者查 看。为此，与准弹性光散射和/或荧光配体扫描相关联的数据可以在相同的显示器屏幕上 被报告，和/或以不多于60msec的周期被收集。在某些实施方式中，处理器可以执行多至 十个连续的周期。而且，在显示器屏幕上显示的数据可以包括测试设置、眼睛的前视图和剖 视图、准弹性光散射和/或荧光配体扫描的平均强度值、准弹性光散射和/或荧光配体扫描 的自相关函数的图形绘制以及基于对自相关数据的指数拟合的曲线拟合参数。数据可以用 于检测感兴趣的物质或者对象(包括但不限于，β “淀粉体蛋白质)的存在，和/或跟踪疾 病的发展。在某些实施方式中，系统收集的数据可以包括与所执行的准弹性光散射相关联的 散射光的平均强度和/或与所执行的荧光配体扫描相关联的平均荧光强度。本发明的实现 可以从眼睛晶状体的核和/或核上区域收集数据，以确定与眼睛晶状体的核区域的荧光配 体扫描相关联的平均荧光强度同眼睛晶状体的核上区域的荧光配体扫描的平均荧光强度 之间的比率。可以针对眼睛晶状体的核和核上区域的准弹性光散射来确定类似的比率。比 率可以与眼睛中的疾病状态相关，使得比率的增加指示着眼睛中的物质和/或对象的数量 增加。某些实施方式还可以包含测量质量度量，该测量质量度量通过将这些比率相乘在一 起来计算，或者使用曲线y (t) = Ie_kt来计算，其中I是平均强度，k是衰减时间常数，而t 是时间。本发明的附加系统方面可以包括显示器屏幕，用于显示图像以允许操作者选择 要分析的眼睛区域；以及处理器，配置用于分析来自准弹性散射的散射光和/或来自荧光 配体扫描的荧光发射，以检测位于眼睛的选定区域中的感兴趣的物质或者对象。感兴趣的 物质或者对象可以是淀粉体。在某些实施方式中，可以分析来自眼睛晶状体的核上和 /或核区域的散射光和/或荧光发射的平均强度。此外，可以将来自眼睛晶状体的核区域 的散射光或者荧光发射的平均强度与针对眼睛晶状体的核上区域的散射光或者荧光的平 均强度进行比较，以提供相关因子用于估计眼睛中感兴趣的物质或者对象的存在。在某些 实施方式中，处理器可以测量注入显像剂之前和注入显像剂之后来自眼睛的区域的荧光强 度，以确定两个强度之间的差。在某些实施方式中，处理器可以测量将显像剂注入眼睛中之 前眼睛的荧光的第一数据，以及在注入显像剂之后眼睛的荧光的第二数据，继而比较第一 数据和第二数据。例如，该比较可以包括从第二数据中减去第一数据，以确定所测量的荧光 之间的差。另外，处理器可以在显示器屏幕上显示来自准弹性光散射和/或荧光配体扫描的数据，以供操作者查看。数据可以包括与所执行的准弹性光散射和/或荧光配体扫描有 关的任何信息。
本发明的另一方面提供一种对主体的眼睛执行准弹性光散射和荧光配体扫描中 至少一个的方法。该方法可以包括选择眼睛中的位置以收集数据；在选定的位置上执行 准弹性光散射和荧光配体扫描中的至少一个；收集来自准弹性散射和/或荧光配体扫描的 数据并且呈现该数据。数据可以在显示器屏幕上显示和/或打印出来。为此，所收集的数 据可以包括与所执行的准弹性光散射相关联的散射光以及与所执行的荧光配体扫描相关 联的平均荧光强度中至少一个的平均强度。可以从眼睛晶状体的核上和/或核区域中的位 置收集平均强度数据，并且可以确定来自眼睛晶状体的核区域的散射光的平均强度与来自 眼睛晶状体的核上区域的散射光的平均强度之间的比率。可以针对荧光配体扫描确定类似 的比率。本发明的方法方面还可以包括通过照射主体的眼睛来执行荧光配体扫描；测量 将显像剂注入眼睛中之前眼睛的荧光的第一数据；将显像剂注入到眼睛中；测量在将显像 剂注入到眼睛中之后眼睛的荧光的第二数据；以及比较第一数据与第二数据。在某些实施 方式中，第一数据和第二数据可以包括来自眼睛的平均荧光强度，并且比较第一数据和第 二数据可以包括从第二数据中减去第一数据。在某些实施方式中，可以在将显像剂注入到 眼睛中之后不超过24小时进行第二数据的测量。该方法还能够检测眼睛中的淀粉体 蛋白质的存在，和/或允许通过测量眼睛中的荧光的测量水平来跟踪疾病的发展。而且，本发明的实现可以包括以下一个或多个特征。系统还包括第二照相机，其配 置和布置用于接收所接收光的第二部分，并且配置用于提供与所接收光的第二部分对应的 图像的标记。系统还包括二向色分束器，其配置和布置用于向第二测量反射器反射至少部 分经聚焦的光，并且向第一测量反射器发射至少部分经聚焦的光。处理器配置用于分析图 像中的光强度，以确定眼睛中的区域相对于参考点的位置。处理器配置用于将图像中的光 强度与如下区域相关联，与该光强度相关联的光从该区域散射。处理器配置用于确定眼睛 的核上、核和皮层的位置。系统还包括耦合至处理器的显示器，其中处理器配置用于使处理 器在图像中显示椭圆。处理器配置用于调节椭圆相对于图像的大小和位置。处理器配置用 于分析图像中的光强度，以确定眼睛虹膜的位置，并且调节椭圆的大小并将其定位在在图 像中的虹膜上。处理器配置用于响应于来自系统的用户的输入来调节椭圆的大小。总体上，在另一方面，本发明提供了一种用于在主体的眼睛上执行荧光配体扫描 的系统。该系统包括光源，配置用于向主体的眼睛发射光；第一显微镜物镜，配置和布置 用于聚焦从源向主体的眼睛发送的光，以产生撞击眼睛的聚焦光点；致动器，其耦合至可移 动第一透镜，并且配置用于定位通过可移动第一透镜的、从第一显微镜物镜发送的光在主 体眼睛中的聚焦光点；透镜，配置用于聚焦从源发送并且由主体的眼睛散射的光；光电倍 增管检测器或者类似的检测器，配置和布置用于接收所接收光的第一部分，并且配置用于 提供与所接收光的第一部分对应的图像的标记；以及处理器，其耦合至光电倍增管检测器 或者类似的检测器，并且配置用于分析图像中的光强度以确定与眼睛的部分的分界面对应 的参考点的位置。本发明的实现包括以下一个或多个特征。由主体的眼睛散射并且在光电倍增管检 测器处接收的光沿着与从源发送的光基本相似的路径传播。移动第一显微镜物镜以允许光源向主体的眼睛发射作为准直射束的光。另外，本发明的实现可以包括以下一个或多个特征。系统还包括第二透镜，配 置用于聚焦从源发送并且由主体的眼睛散射的光；检测器，配置和布置用于从第二透镜接 收所接收光的第一部分，并且配置用于提供与所接收光的第一部分对应的图像的标记；并 且处理器还耦合至检测器，并且配置用于分析图像中的光强度，以确定与眼睛的部分的分 界面对应的参考点的位置，其中由主体的眼睛散射并由第二透镜聚焦的光沿着如下路径传 播，该路径与主体的视线呈45度角，并且相对于来自源的光的路径呈90度角。
而且，本发明的实现可以包括以下一个或多个特征。系统还包括布置在第二透镜 接收的光的路径中的第一二向色分束器以及布置在来自源的光的路径中的至少第二二向 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检测器反射至少部分的光。 系统还包括高速快门，其布置在光从光源向主体的眼睛传播时的路径中的点处。系统还包 括心率监测器，并且处理器配置用于将数据收集同步到心跳间的休止期。心率监测器被配 置为主体的前额支架的一部分。心率监测器被配置为主体的下颂支架的一部分。系统还包 括起搏器，配置用于调节主体的心跳；以及处理器，配置用于将数据收集同步到心跳间的 休止期。根据本发明的实现，可以提供以下一个或多个功能 适用的荧光强度测量系统(例如，FLS)，支持眼睛晶状体中的局部测量。 适用的准弹性和/或光散射强度扫描系统，用于使用对眼睛的测量来检测疾病。 可以使用单个设备由一个操作者进行眼睛的诊断测量。可以在不与眼睛物理接 触的情况下获得眼睛的诊断测量(例如与疾病有关的信息)。 可以在眼睛中执行可重复的、高精度的光散射强度的测量。 可以在单个平台/设备上执行荧光配体扫描(FLS)和准弹性光散射(QLS)(也 称为动态光散射、自拍光谱学、零差光谱学、激光罗利(Raleigh)散射以及其他名称)。 可以在诊断测量期间补偿主体眼睛的移动。 可以按照非侵害方式来确定针对眼内植入物的测量，例如，镭射视力矫正手术。 可以获得相对于眼内位置的荧光强度的红外(IR)照片文档。 可以精确地确定光散射测量的眼睛内的位置。 可以提供质量控制，以针对测量数据来验证眼睛内的位置。 可以确定眼睛的生物形态度量，例如在透镜方程、前部深度、角膜厚度和/或晶 状体厚度的测量中使用的参数。 可以相关于白内障、分子年龄、糖尿病、辐射照射(例如，针对飞行员、辐射工作 人员、宇航员、癌症患者)和/或眼睛毒性(例如长期暴露于系统激素和/或精神病治疗药 齐U)对眼睛中的凝集体进行测量。 可以诊断神经退化疾病和/或TSE以及提供预测。 可以在诊断测量期间补偿由于心跳而引起的主体的眼睛的移动。 可以执行眼睛的连续分界面扫描。 可以充分地照射眼睛的测量区域，同时保持视网膜处的照射处于眼睛安全水平。
在查看以下附图、详细描述和权利要求之后，将更加全面地理解本发明的这些和 其他功能以及发明本身。


图1是根据本发明某些实施方式的用于测量患者眼睛内的光散射的光散射系统 的透视图。图2是图1所示的计算机的框图。
图3是笔形和扇形射束激光都被打开时图1所示的系统提供的眼睛的剖面图像。图4是仅打开笔形射束激光时图1所示的系统提供的眼睛的剖面图像。图5是使用图1所示的系统来测量从主体的眼睛散射的光的过程的流程图。图6是根据本发明某些实施方式的执行荧光配体扫描的过程的流程图。图7是根据本发明某些实施方式的执行准弹性光散射和荧光配体扫描的过程的 流程图。图8是示出根据本发明某些实施方式的数据获取的时序的示意图。图9是示出在执行准弹性光散射和荧光配体扫描之前根据本发明的某些实施方 式的测试设置信息和眼睛的前视图和剖面图的样本显示窗口。图10是示出在执行准弹性光散射和荧光配体扫描之后根据本发明的某些实施方 式的测量的样本显示窗口。图11是根据本发明某些实施方式的用于在患者的眼睛内进行测量的扫描沙伊姆 弗勒(Scheimpflug)照射和扫描沙伊姆弗勒成像系统的框图。图12是根据本发明某些实施方式的用于测量患者眼睛内的光散射的光散射系统 的部分的侧视图。图13是根据本发明某些实施方式的用于测量患者的眼睛内的光散射的光散射系 统的透视图。图14是根据本发明某些实施方式的用于与患者的头部相关地测量患者眼睛内的 光散射的光散射系统的透视图。
具体实施例方式本发明的某些实施方式提供了出于诊断目的而测量主体的眼睛(例如，人眼)内 的光散射的技术。例如，光散射系统包括激光组件，其向主体的眼睛中发射激光。转换透镜 聚焦散射的激光，从而在测量镜体上形成图像。在转换透镜与测量镜体之间，光从可操纵 镜体反射，该可操纵镜体可被调节为将图像定位在测量镜体上的期望位置。测量镜体具有 针孔，其允许某些散射激光通过以及由单个光子检测器检测并且由硬件或者软件相关器来 分析。没有通过针孔的散射激光由测量镜体向电荷耦合器件(CCD)照相机反射。照相机获 得散射激光的图像，并且向计算机提供该图像。计算机从相关器获得信息并且从照相机获 得图像。计算机可以分析相关器的与所测量的散射光和眼睛内的位置有关的输出(相关函 数)，以确定眼睛是否具有异常(诸如疾病)的指示。计算机还可以处理来自照相机的图像 信息，以提供来自眼睛的散射光的图像，并且向操纵镜体发送控制信息以针对主体眼睛的 移动进行调节，以及帮助确保来自眼睛的期望位置的光被定向到测量镜体的针孔。然而，该光散射系统是示例性的，并不是本发明的限制，因为根据本公开的其他实现也是可行的。参考图1，光散射系统10包括光源12、转换透镜14、操纵镜体组件16、测量镜体 18、(XD照相机20、相关器22和计算机24。光源12、转换透镜14、镜组件16、测量镜体18和 CXD照相机20的组合形成光学单元11。在将仪器与主体眼睛26进行对准时，光学单元11 可以作为一个单元来移动。系统10配置用于向主体的眼睛26中发送激光射 束。从眼睛26 散射的光被聚焦到测量镜体18上的、由操纵镜体组件16确定的位置。入射到镜18上的某 些光通过小孔38去往光纤28，该光纤28将光引导至光子检测器19。检测器19可以向相 关器22输出脉冲以用于分析，相关也可以通过软件来完成而不需要特定的硬件相关器或 者软件和硬件的组合。散射光的其他部分从镜18被定向到CCD照相机20，并且散射光区域 的图像被提供至计算机24。计算机24还可以接收相关函数和由相关器接收的光强度测量， 并且处理相关函数和强度测量以执行诊断测试，从而确定主体的疾病的可能性或者疾病的 类型，并且控制由操纵镜体组件16进行的光的重定向，以控制光在眼睛26中被测量并被提 供给相关器22的位置。虽然没有示出，但是系统10包括下颂支架和前额支架，用以帮助定 位主体的头部，使得主体的眼睛26被定位以便由光源12照射，并且适当地微调光源的位置 和/或角度。光源12可以配置用于向眼睛26提供多个激光射束。例如，源12可以配置用于向 眼睛26发送激光笔形射束30，眼睛26将散射笔形射束30的部分。笔形射束30将沿直线 穿入眼睛26中，并且将被眼睛26内不同的物质散射到不同的角度。激光源12还可以配置 用于提供定向到眼睛26的扇形射束或者狭缝射束32。扇形射束32是非常薄的平面射束， 其也将穿入眼睛26中，并且被各种物质散射到不同的角度。扇形射束32用于辅助操作者 将仪器11与主体对准。在对准期间，眼睛照射从笔形射束30变为扇形射束32，并且一秒中 内反复若干次。在测量期间，优选地仅打开笔形射束30。优选地，激光射束30、32的光的波长对患者不可见或者仅略微可见，从而使向患 者的眼睛26中发射射束30、32不会引起患者不适(这将造成患者不期望的移动)。优选 地，射束30、32都具有约400nm-820nm之间的波长。转换透镜14布置为其纵轴垂直于笔形射束30和扇形射束32 (即，射束30、32的 传播方向)。射束30、32与转换透镜14的轴之间的角度(优选为90° )有助于减小/最 小化从眼睛26接收的散射光的目标区域的尺寸。转换透镜14配置用于将从眼睛26散射 的光聚焦到测量镜体18上。操纵镜体组件16包括镜体34和镜体驱动器电机36。镜体34 的配置以及操纵镜体组件16的定位使得镜体34从转换透镜14接收聚焦的散射光，并且将 与射束30、32对应的射束40、42中的该光重定向到测量镜体18上的散射区域的聚焦图像。 镜体34连接至驱动器电机36，其配置用于根据从计算机24接收的控制信号而在两个轴上 调节镜体34的角度。电机36配置用于驱动镜体34以定向来自转换透镜14的散射光，使 得光以期望的相对位置入射到镜18上(例如，使得散射光的期望部分通过镜18中的孔)。测量镜体18配置和布置用于将来自操纵镜体组件16的光反射至CXD照相机20。 镜体18反射来自镜体34的散射光，使得CCD照相机20可以接收来自射束40、42的反射 光，以用于对来自眼睛26的散射光成像。可以在镜体18的中心提供孔38。该孔38优选 地是针孔(例如，直径大约50 μ m)。该孔允许来自散射射束40的光通过并且由光纤28接 收。光纤28将通过针孔38的射束40的部分的标记传送至检测器19，检测器19向相关器22提供电子标记。检测器19通过纤维光缆28连接到测量镜体18。检测器19配置用于将从光缆28 接收的光转换为电子脉冲，并且将该脉冲发送至相关器22。 相关器22配置用于从检测器19接收电子脉冲，并且配置用于分析经由针孔38接 收的光的光强度随时间的波动。相关器22配置用于使用接收的光强度的标记来执行自动 相关算法，以确定眼睛26的晶状体中蛋白质凝集体的大小。相关器22还连接至计算机24， 并且配置用于向计算机24提供与眼睛26的晶状体中的蛋白质凝集体的大小有关的信息。CXD照相机20布置和配置用于从测量镜体18接收从光束40、42反射的光。照相 机20配置用于聚焦于针孔38，并且提供由眼睛26散射的反射光的图像。照相机20配置用 于处理所接收的反射光，并且产生由于从扇形射束32和笔形射束30散射的光而显示眼睛 26的晶状体的剖面的图像。照相机20还连接至计算机24，并且配置用于向计算机24提供 与眼睛26的图像有关的信息，以供计算机24显示。计算机24配置用于从相关器和照相机20接收信息，并相应地处理该信息，以收集 期望的信息并且执行诊断操作。计算机24可以处理来自相关器22的凝集体类型和大小的 指示，以确定疾病的指示。计算机24可以处理来自照相机20的眼睛26的图像，并且向组 件16提供控制信号以调节镜34的定位，从而控制射束40中的散射光的哪部分入射到针孔 38上。还参考图2，计算机系统24包括处理器82、存储器84、盘驱动器86、显示器88、键 盘90和鼠标92。处理器82可以是个人计算机中央处理单元(CPU)，诸如Intel 公司制 造的。存储器84包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。盘驱动器86包括硬盘 驱动器，并且可以包括软盘驱动器、CD-ROM驱动器和/或压缩驱动器。显示器88是阴极射 线管(CRT)显示器，但是其他形式的显示器也是可接受的，例如包括TFT显示器的液晶显示 器(LCD)。键盘90和鼠标92为用户(未示出)提供数据输入机制。组件82、84、86、88、90 和92通过总线94连接。计算机24例如可以在存储器84中存储包含计算机可读、计算机 可执行指令的软件代码，用于控制处理器82执行以下描述的用于对由眼睛26散射的光进 行成像和分析的功能。还参考图3-图4，计算机24配置用于根据射束30、32的散射光产生眼睛26的图 像50。如图像50所示，具有显著强度的光在角膜处散射，并且作为图像50中的亮点52出 现。随着笔形射束30进一步进入到眼睛26中，光没有被眼睛26的玻璃体区域54显著地 散射，并且由此表现为图像50中的暗区域。移到图像50中的左侧，归因于眼睛26的晶状 体囊、核上区域58和核60中的IV类胶原，光被晶状体囊56显著地散射。由于照相机20 接收的散射光的增加的强度，显著散射造成图像50中所示的明亮部分。而且，从角膜反射 的光造成亮点53，即浦肯雅(purkinje)点。照相机20产生大约30个图像/秒，但是本领域技术人员理解，也可以使用其他的 帧速率。在大约Imsec到1秒之间的时段中获取相关函数。通常，利用关注眼睛中给定点 的测量11，在眼睛26中的每个位置处获得5个相关函数。因为例如由于主体的心跳以及其 他因素造成的压力波动，眼睛26的正常运动通常使眼睛26在获得信息以产生相关函数这 一期间移动。这种移动可能降低所产生数据的有效性，并且由此降低所做测量的有效性，并 因此降低诊断结果的有效性。系统10 (具体地，计算机24)优选地配置用于通过补偿眼睛26的运动来帮助稳定图像50。在进行测量时，优选地，仅打开笔形射束30并且跟踪机制是活跃的。参考图4，计算机24可以适应眼睛26出于各种原因的移动。例如，可以使用计算机控制信号的跟踪机 制和电机36来适应眼睛26的眼球跳动、眨眼、振动(例如由于心跳)或者自发移动。计算 机24可以确定激光射束30通过两个已知区域之间的位置以确定参考点，以用于定位眼睛 26的特定部分以及调节镜体34，以便通过针孔38收集针对眼睛26的期望位置的数据。例 如，计算机24可以确定与晶状体囊56和玻璃体区域54之间的分界面对应的前晶状体囊分 界面61、后晶状体囊分界面63、空气与角膜的分界面65、角膜与眼房水区域的分界面67、玻 璃体与视网膜的分界面等的位置。针对分界面61，计算机24可以确定当角膜52在图像50 中从右向左移动之后散射强度在何处突然增加，由此来确定激光射束30从哪里通过眼房 水区域54去往前晶状体囊56。上文提到的任何分界面都可以用作测量、映射和跟踪的参考 点ο计算机24在捕获的图像50中接近前晶状体囊分界面61的参考点的位置处放置 标志(例如“X”55)，以允许适当跟踪操作的将来可视确认。对应于针孔38的拾取点66在 图像50中保持在相同的像素地址处。在设置屏幕中，眼睛26中的期望拾取点64被设置为 从晶状体囊56测量的指定数目的像素。已知晶状体囊56、期望拾取点64和实际的拾取点 66的像素位置，计算机24可以计算期望拾取点64与实际拾取点66之间存在的误差，并且 移动镜体34以补偿该差异。该操作每秒进行30次(例如)以便将实际拾取点66维持在眼 睛26中的期望位置64处。计算机24可以按照这种方式来确定晶状体囊56的当前位置。 计算机24可以确定从晶状体囊56的当前位置到晶状体囊56在图像50中的期望位置的像 素距离。所确定的距离是(例如)眼睛26的当前位置与其相对于照相机20以及由此相对 于图像50的视场的期望位置的水平距离。计算机24可以向组件16发送控制信号以使电 机36移动镜体34，使得眼睛26在图像50中的实际水平位置是眼睛26在图像50中的期 望水平位置。计算机24在眼睛26的测量期间继续进行这些调节。计算机24还可以确定 眼睛26的当前位置与其期望位置之间的垂直距离，并且向电机36发送控制信号以使电机 36调节镜体34，从而补偿眼睛26的垂直运动。计算机24可以分析随时间获得的信息，并 且确定由于眼睛26的移动或者眨眼而应当丢弃什么信息。计算机24可以保存未受眼睛移 动或者眨眼破坏的信息(或者针对其对移动进行充分补偿的信息)，并且丢弃受到眼睛移 动或者眨眼破坏的信息(以及针对其没有对移动进行足够补偿的信息)。作为初始对准过程的一部分，计算机24还可以配置用于在图像50上叠加椭圆68， 其中两个激光射束30、32都是打开的。椭圆68优选地被设置大小和布置，以便与眼睛26的 瞳孔70对准。椭圆68可以由计算机24的用户使用例如键盘90或者鼠标92来手动地设 置大小。用户可以使用图像50来选择晶状体的各区域(皮层57、核上58、核60)之间的边 界，并且在每个区域中收集数据。用户可以通过相对于主体移动光学单元11，来选择插入或 者叠加椭圆68，以及移动眼睛26的图像50。当光学单元11的定位使得椭圆68与眼睛26 的瞳孔70相匹配并且主体注视目标(未示出)时，激光射束30穿过眼睛26的晶状体中的 唯一路径，并且可以在从一次测量会话到另一次可再现的位置处进行测量。用户可以例如 这样来设置椭圆68的大小选择椭圆68并且拖动光标以调节椭圆68在任一轴上的大小。 使用该对准过程，可以在各种过程(诸如在眼睛26上的操作或者用药)之前和之后分析相同主体，以估计在主体上执行的过程或者对主体用药的成功率。 计算机24还可以配置用于将眼睛图像50分为区域。如图3所示，计算机24可以 分析图像50的强度，并且将图像50分为眼睛26的皮层57、核上58和核60区域。计算机 24可以使用眼睛图像50的划分来控制组件16以确定测量区域64的位置。例如，计算机 24可以特别选择测量核上58或者核60区域的光散射强度。特别地，计算机24可以例如在 眼睛26中相对于角膜52四个不同的深度处，利用测量区域64来进行测量。系统10可以用于在单个平台/设备上执行准弹性光扫描(QLS)和其他形式的扫 描二者。例如，可以注入显像剂，其将结合或者附于特定类型的项(例如，表示疾病的凝集 体)，并且将以可区别检测的方式对光作出反应。优选地，显像剂可以配置为响应于光而发 荧光，在这种情况下，扫描称为荧光配体扫描(FLS)。可以按照多种方式将显像剂注入到眼 睛中，例如，通过滴眼剂、眼药膏、洗眼液、眼软膏、内吸剂等。光源12具有适合特定显像剂 的波长和极化特性。例如，如果显像剂是荧光体，则波长优选地调节至显影剂的吸收光谱的 峰值。可以将光源12调节到这样的光波长，显像剂将针对该光波长作出反应，并且穿过针 孔38的所得图像部分将由计算机24分析从而可以确定凝集体的存在和量。显像剂可以采 取多种形式，诸如发色团(其是比色的，在可见光谱中)、将响应于光而发荧光的荧光体(例 如荧光探针)或者将特有地以及可检测地对可见或者不可见(例如红外)光作出反应的 其他物质。特有的反应不必是唯一的，但应使其不同于(例如，波长和/或反应程度不同) 感兴趣区域中除显像剂以外的任何物质的反应(如果有的话)。优选地，荧光显像剂所发 荧光的光波长不同于眼睛26中的物质，和/或在数量上大于(在荧光波长处)眼睛26中 的物质。示例性荧光体在美国专利号6，849，249中进行讨论(在此通过引用将其整体并 入)，并且包括Chrysamine或者Chrysamine衍生化合物，诸如{(反式，反式)，溴基_2， 5-邻-(3-羟基羰基-4-羟基)苯乙烯(BSB)}。系统10还可以使用相同的照相机20用于 QLS和FLS测量二者。系统10可以利用FLS和狭缝射束32来执行光学断层(sectioning)， 以辅助映射眼睛26 (例如，对眼睛26进行断层)。如所示，从两个射束30、32散射的光可以 在图像50上共同对准。另外，计算机24可以使用FLS测量来确认QLS测量，和/或可以使 用QLS测量来确认FLS测量以及诊断结论。由此，通过使哺乳动物(例如，人类主体)的眼部组织接触与淀粉体蛋白质或者 前淀粉体蛋白质凝集体相结合的可检测标记化合物，系统10可被用于诊断目的。与包含 蛋白质的其他β-折叠体相比，化合物优先与淀粉体蛋白质结合。优选地，可检测标记化 合物包括荧光探针。例如，荧光探针或者荧光体是Chrysamine或者Chrysamine衍生化 合物，诸如K反式，反式)，-1-溴基_2，5-邻-(3-羟基羰基-4-羟基)苯乙烯(BSB) }。 Chrysamine G及其衍生物是本领域已知的(例如，美国专利号6，133，259 ；6, 168，776 ； 6，114，175)。这些化合物与Αβ肽相结合，但不是荧光的。诊断方法使用高亲脂性的荧光 淀粉体结合Chrysamine G衍生物来检测眼睛中的Aβ肽。还可以使用生物药效率亲脂性 荧光探针。此类荧光体和探针是例如从Molecular Probes, Inc. Eugene, OR.商购的。此 前，X-34或者{(反式，反式)，-l-溴基_2，5-邻-(3-羟基羰基-4-羟基)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) 已经用于分析脑组织(但是不是眼部组织)。这些探针发射蓝-绿范围的光，因此与诊断相关的荧光水平超过人晶状体自体荧光在蓝-绿范围中的量。其他有用的化合物包括可 检测的含甲氧基的制剂，诸如Me-X04(l，4-邻(4'-羟基)_2_甲氧苯)。其他含甲氧基 的制剂例如包括Chrysamine或者Chrysamine衍生化合物，诸如{(反式，反式)，溴 基-2，5-邻-(3-羟基羰基-4-羟基)苯乙烯(BSB) }。此类化合物在Mathis et al,Curr. Pharm. Des. ,vol. 10(13) 1469-93 (2004)；美国专利号 6，417，178 ；6，168，776 ；6，133，259 ； 和6，114，175中进行了描述，在此通过引用将其中的每一个整体并入。还可以使用非特定 的亲淀粉体探针，诸如硫黄素T、硫磺素S或者刚果红染剂。
系统10 (具体地，计算机24)可以提供测量结果的照片文档。针对获得的每个FLS 编号，计算机24可以提供光来自图像50中何处的指示，分析该指示以确定FLS数目。以此 方式，计算机24可以将各FLS指示来自哪个区域记录在案。继而可以使用FLS数目以及对 应的感兴趣区域，来确定FLS数目是否对应于特定疾病或者其他原因。指示眼睛26 —个区 域中的凝集体的指示或者FLS数目可能代表疾病或者其他异常，而眼睛26的不同区域中的 相同FLS数目可能是良性的。因此，计算机24优选地将测量的FLS数目与眼睛26内的如 下对应区域相关联，从该区域进行的测量到达了 FLS数目。计算机24还可以配置用于分析眼睛26的不同部分，以确定图像50的强度峰值之 间的距离。例如，强度峰值可以用于确定眼睛26的深度，例如以用于选择眼内植入物(例 如，选择用于主体眼睛26中植入的人造眼内晶状体(IOL)的大小)。由此，系统10可以用 于确定要以非侵害方式使用的适当眼内植入物。系统10还可以用于确定前房的深度、角膜 和晶状体厚度等。参考图5，并且还参考图1-图3，用于使用系统10来测量和分析主体的眼睛26中 的对象的过程Iio包括所示的步骤。过程110可以用于使用系统10来执行FLS和/或QLS。 然而，过程110仅是示例性的而不是限制性的。可以例如通过添加、移除或者重新布置步骤 来修改过程110。在步骤112，激光源12向主体的眼睛26中发出激光射束30、32。射束32提供激 光红外光的平面，使得可以对眼睛的剖面进行成像。扇形射束32将允许形成剖面图像50， 而笔形射束30提供聚焦的光以用于针对诸如凝集体之类的区别特征来分析眼睛的不同区 域。在步骤114，对由眼睛26从激光射束30、32散射的光进行成像。优选地在与相对 于入射射束传播方向呈90°处收集由眼睛26散射的光。由眼睛26散射的光由透镜14聚 焦在测量镜体18上。测量镜体18将散射光反射至照相机20，照相机20处理所接收的光以 形成眼睛26的剖面图像50。剖面图像50是眼睛26的剖面，其具有由于射束30而散射的 光的覆盖。剖面图像50优选地是眼睛26的前部，包括眼睛26的角膜、晶状体以及核的部 分。照相机20向计算机24提供图像信息，以便在计算机的监视器88上显示。在步骤116，将椭圆68定位在眼睛26的图像50上。仪器10的用户可以手动定位 光学单元11以及设置椭圆68的大小。例如，设置椭圆68的大小并且移动光学单元11，使 得椭圆对应于眼睛26的瞳孔。可以在眼睛26上重复地定位椭圆68，以使得可以在同一眼 睛26上多次重复过程110，并且将允许对眼睛26的一致测量，从而可以针对眼睛26中的相 同区域可信地进行测量，以比较眼睛26随时间的变化。在步骤118，标识眼睛26内的各个区域。这可以由操纵输入设备(诸如键盘90和/或鼠标92)的计算机24的用户手动完成，或者可以由计算机24自动完成。如果自动完 成，则给定已知的眼睛图像的强度分布的特性，计算机24分析图像50的强度图样，并且标 识眼睛26内的各个区域。计算机24通过沿着射束30的传播方向移动并且找到图像50中 较大的高强度区域来标识角膜52 ；并且通过向图像50的内部移动并且找到在较大的低强 度区域之后图像强度显著的下一位置来标识晶状体囊56。计算机24还通过沿着线62分析 射束32散射的绝对和/或相对强度水平来标识皮层57、核上58和核60区域，由此对图像 50进行断层。计算机24存储角膜56与眼睛26内各个区域之间距离的指示，例如，存储为 眼睛26的各个对象与区域之间的像素数目的指示。在步骤120，将来 自射束30的散射光引至测量镜体18中的针孔38，以测量眼睛26 的期望区域。计算机24向电机36发送控制信号以驱动和操纵镜体34，以便将从来自眼睛 26期望区域的射束30散射的光引至针孔38。计算机24确定期望测量的眼睛26的期望区 域。计算机24向电机36发送控制信号以在两个轴上操纵镜体34，使得对应于针孔38的测 量区域66被定位在期望的测量区域64。计算机24可以将测量区域64定位在眼睛26内的 期望区域集合处，例如与眼睛的不同区域(诸如皮层、核上中的两次测量以及核中的一次 测量)对应的四个区域的集合。可以使用其他测量和/或区域的数量或者区域内的测量分 布。另外，计算机24可以将测量区域64定位在特定区域中或者特定位置处，以测量眼睛26 在眼睛26内的特定位置处的特征，例如用于诊断特定异常。例如，测量区域64可以放置在 核上58，以研究对应于阿尔茨海默病、其他神经退化疾病、TSE等的凝集体。从对应于针孔 38的测量区域接收的散射光被收集并通过光纤线缆28向检测器19传送，并且检测的信号 被发送至相关器22。相关器22计算相关函数以便随时间分析所接收光的强度，并且向计算 机24提供该分析的指示以例如用于确定眼睛26内的异常。在步骤120期间执行的步骤122，系统10适应眼睛26的运动。计算机24分析图 像50以确定眼睛26的特定部分(例如，晶状体囊)相对于晶状体囊56的期望位置的位置， 并且向电机36发送控制信号以调节镜体34的角度以便适应眼睛26的运动。由此，系统10 可以提供眼睛26的相对稳定的图像，并且可以根据眼睛26内相对稳定的位置来进行测量， 从而使所测量的光强度精确地反映眼睛26的期望测试位置内存在或者不存在凝集体以及 凝集体的类型。在步骤124，计算机24出于诊断目的分析来自相关器22的测量结果。计算机24 结合所测量的眼睛26内的区域64的位置的知识来分析来自相关器22的数据。使用该信 息，计算机24可以确定眼睛26内的凝集体或者其他对象的存在和类型，并且例如通过计算 机的显示器88向用户提供眼睛26内的对象存在、不存在和/或类型的指示。参考图6，并且还参考图1-图3，用于在主体的眼睛26上执行FLS的过程150包 括所示的步骤。然而，过程150仅是示例性的而不是限制性的。可以例如通过添加、移除或 者重新布置步骤来修改过程150。例如，可以移除步骤152并且修改步骤156，以消除测量 强度与先前测量强度的比较。另外，虽然下文描述了测量响应于光的荧光，但是过程150可 被修改以使用其他形式的能量和/或测量其他特征，如上所述。在步骤152，照射眼睛26并且测量荧光。利用光源照射眼睛26，并且测量和记录 响应于照射而从眼睛26发射的荧光。对所发射荧光的量级和这些量级的位置进行相关和 记录。
在步骤154，将显像剂注入到眼睛26中。显像剂配置用于与眼睛26中可能存在的 感兴趣的物质/对象结合，并且配置用于响应于来自源的光而发荧光。可以通过多种方式 来注入显像剂，例如，通过向眼睛26应用滴眼液、静脉注射等。在步骤156，利用来自源的光照射眼睛26，并且测量来自眼睛26的荧光。对强度量 级和位置进行相关和存储，将其与在步骤152处记录的量级进行比较，并且比较在步骤152 和156中从相似位置测量的量级。比较包括分析量级的差，并且确定感兴趣物质/对象的 存在，如果眼睛26中确实存在的话，确定该物质/对象的量。可以确定关于感兴趣物质/ 对象的存在和/或量的含义的结论，诸如主体的健康状况，例如疾病(诸如阿尔茨海默病) 的存在和/或阶段。
系统10的某些实施方式可以集成QLS和FLS技术二者，以允许对眼睛中的预定生 物物质(例如，一个或多个蛋白质)进行非侵害式定量测量，以检查和测量晶状体的特定区 域中的沉积，以用于疾病(例如，阿尔茨海默病)的早期检测。例如，通过量化晶状体的核 上区域中的淀粉体凝集体，系统可以用来辅助对阿尔茨海默病的诊断(例如，筛选)。 为此，QLS提供眼睛中的物质和/或对象的相对量的定量测量，而FLS提供此类物质和/或 对象位于眼睛中的位置的可视标识。根据某些实施方式，可以在眼睛的相同解剖学区域上进行QLS和FLS测量。通过 在剖面图像视图上选择参考点，可以针对780nm激光定位检流计(例如，通过软件)，并且可 以针对405nm激光定位步进式电机，以收集操作者指定的解剖学位置处的数据。该位置可 以定位为包围选定参考点的200微米的区域。参考图7，并且还参考图8-图10，用于使用系统10来测量和分析主体的眼睛26 中的对象的过程151包括所示的步骤。利用系统10使用QLS和FLS技术来执行过程151。 然而，过程151仅是示例性的而不是限制性的。例如可以通过添加、移除或者重新布置步骤 来修改过程151。在步骤153处，操作者可以从显示器屏幕上显示的前视图和/或剖面图中，选择眼 睛26中要测量的解剖学区域(例如，使用键盘90或者鼠标92在剖面图像上点击)，如图 9所示。可以指定解剖学区域。在步骤155，数据收集和测量分析开始。可以记录解剖学 区域的位置(例如，经由软件处理)，以便在选定的解剖学位置处在所有剖面图像上做标记 (例如，通过叠加标记)。对于前视图，可以叠加圆(例如经由软件控制)，其大小类似于图 像中心的瞳孔。对于每个测量周期，系统的某些实施方式可以收集QLS和FLS中至少一个 的60msec的数据，如图8所示。在不需要重新对准主体的情况下，可以快速连续地自动进 行直至十次测量。这允许收集多个数据集合，而无需在一个或多个数据集合由于主体运动 而被破坏的情况下重新测试主体。对可接受测试的选择可以在接受数据集合之前由操作者 手动地进行，或者由计算机自动地进行。在步骤157，系统10提供QLS和FLS测量结果的报告。参考图10，某些实施方式可 以包括提供每次测量的一系列屏幕上的和/或可打印的报告以供操作者查看。报告可以包 括一个或多个测试设置；与每次测量相关联的图像，其用以定义和表征数据收集的位置； 每个数据集合的平均QLS强度(ID_as)和平均FLS强度(IDiS)；针对QLS和FLS 二者以图 形形式提供的自相关函数，其用以估计数据集合的接受或者拒绝；以及基于对自相关数据 的指数拟合的曲线拟合参数，在某些实施方式中，其可能不在数据分析中使用。
对于QLS，光强度的测试可以这样来进行在例如60msec或者更小的小时间增量 中收集来自检测器19的光子的光强度。通过以小时间间隔收集来自检测器19的光强度， 可以计算(例如，使用软件)强度随时间的自相关函数。继而可以使用自相关函数来计算 流体基质(fluid matrix)中存在的颗粒的相对大小。在某些实施方式中，自相关函数可以 用于估计QLS测量的质量，因为自相关函数对于测量缺陷(诸如主体运动)是灵敏的。可以报告(例如，经由软件)测量时间上的平均强度，以每秒计数为单位。在某些 实施方式中，可以按照电子表格格式来单独地分析这些测量。在某些实施方式中，用于分析 的主QLS测量是与照射源(例如，光源12)呈特定角度放置的检测器19所捕获的光的波长 的平均强度(ID_QLS)，以每秒的光子数为单位。光的波长可以是例如785nm，并且检测器19 的入射光到照射源的传播线的角度可以是90度。可以在眼睛26的晶状体的核上和核区域 二者中进行测量。晶状体的核区域不表现淀粉体，并且由此充当内部控制测量。用于 统计分析的测量是眼睛的核上区域中的散射光的平均强度(IDiS_SN)与眼睛的核区域中的 散射光的平均强度(ID-as_N)之间的比率(QLStom)
权利要求
1.一种用于在主体的眼睛上执行准弹性光散射和荧光配体扫描中的至少一个的系统， 所述系统包括显示器屏幕，其显示眼睛的图像以允许操作者选择眼睛中要测量的位置；以及光学单元，其耦合至处理器，用于在眼睛的选择的位置上执行准弹性光散射和荧光配 体扫描中的至少一个，并且用于收集与所述执行的准弹性光散射和荧光配体扫描中的至少 一个相关联的数据，其中所述处理器在所述显示器屏幕上显示所述数据，以供操作者查看。
2.根据权利要求1的系统，其中在相同的所述显示器屏幕上显示来自准弹性光散射和 荧光配体扫描中的至少一个的数据。
3.根据权利要求1的系统，其中在不多于60msec的周期中收集所述数据。
4.根据权利要求3的系统，其中所述系统执行直至十个连续周期。
5.根据权利要求1的系统，其中所述数据在所述显示器屏幕上被显示为测试设置，眼 睛的前视图和剖面图，准弹性光散射和荧光配体扫描中至少一个的平均强度值，准弹性光 散射和荧光配体扫描中至少一个的自相关函数的图形描绘，以及基于对自相关数据的指数 拟合的曲线拟合参数。
6.根据权利要求1的系统，其中所述收集的数据包括以下至少一个与所述执行的准 弹性光散射相关联的散射光的平均强度，以及与所述执行的荧光配体扫描相关联的平均荧 光强度。
7.根据权利要求1的系统，其中所述数据收集自以下至少一个眼睛的晶状体的核区 域，以及眼睛的晶状体的核上区域。
8.根据权利要求6的系统，其中与眼睛的晶状体的核区域中位置的荧光配体扫描相关 联的平均荧光强度(IFN)同与眼睛的晶状体的核上区域中位置的荧光配体扫描相关联的 平均荧光强度(IFLS-SN)之间的比率(FLSnot)可以根据公式FLSnot= IFLS-SN/IFLS-N来确定，并 且与眼睛的晶状体的核区域中位置处的准弹性光散射相关联的散射光的平均强度 (IQLS-N)同与眼睛的晶状体的核上区域中位置处的准弹性光散射相关联的散射光的平均强 度(Ias-J之间的比率(QLStom)可以根据公式QLSnot —Iqls-SN/IQLS-Ν 来确定，其中FLStom或者QLSnot的增加指示眼睛中的物质或者对象的存在的增加。
9.根据权利要求8的系统，其中测量质量度量(Nx)被计算为QLSnot和FLSnot的乘积。
10.根据权利要求1的系统，其中所述系统检测眼睛中物质或者对象的存在。
11.根据权利要求10的系统，其中所述物质或者对象是β-淀粉体蛋白质。
12.根据权利要求1的系统，其中所述收集数据的至少部分被用于跟踪疾病的发展。
13.根据权利要求1的系统，其中使用曲线y(t)=Ie_kt来分析准弹性光散射和荧光配 体扫描中的至少一个，其中I是平均强度，k是衰减时间常数，t是时间。
14.根据权利要求1的系统，其中所述处理器测量在将显像剂注入到眼睛中之前眼睛 的荧光的第一数据以及在注入所述显像剂之后眼睛的荧光的第二数据，并且比较所述第一 数据和所述第二数据。
15.根据权利要求14的系统，其中比较所述第一数据和所述第二数据包括从所述第二数据中减去所述第一数据。2＝
16.一种用于在主体的眼睛上执行准弹性光散射和荧光配体扫描中的至少一个的方 法，所述方法包括选择眼睛中要分析的位置；在所述选择的位置上执行准弹性光散射和荧光配体扫描中的至少一个； 收集与准弹性光散射和荧光配体扫描中的至少一个相关联的数据；以及 呈现所述数据以供操作者查看。
17.根据权利要求16的方法，其中所述收集的数据包括以下至少一个与所述执行的 准弹性光散射相关联的散射光的平均强度，以及与所述执行的荧光配体扫描相关联的平均 荧光强度。
18.根据权利要求17的方法，其中从眼睛的晶状体的核区域以及眼睛的晶状体的核上 区域中的位置收集平均强度数据，并且确定来自眼睛的晶状体的核区域的散射光的平均强 度与来自眼睛的晶状体的核上区域的散射光的平均强度之间的比率。
19.根据权利要求17的方法，其中从眼睛的晶状体的核区域以及眼睛的晶状体的核上 区域中的位置收集平均强度数据，并且确定来自眼睛的晶状体的核区域的平均荧光强度与 来自眼睛的晶状体的核上区域的平均荧光强度之间的比率。
20.根据权利要求16的方法，其中执行荧光配体扫描包括 照射主体的眼睛；测量在将显像剂注入到眼睛中之前眼睛的荧光的第一数据； 将所述显像剂注入到眼睛中；测量在将所述显像剂注入到眼睛之后眼睛的荧光的第二数据；以及 比较所述第一数据与所述第二数据。
21.根据权利要求20的方法，其中比较所述第一数据与所述第二数据包括 从所述第二数据中减去所述第一数据。
22.根据权利要求20的方法，其中所述数据是来自眼睛的平均荧光强度。
23.根据权利要求20的方法，其中在将所述显像剂注入到眼睛中之后不超过24小时， 进行所述第二数据的测量。
24.根据权利要求16的方法，其中所述方法能够检测眼睛中的物质或者对象的存在。
25.根据权利要求24的方法，其中所述物质或者对象是淀粉体。
26.根据权利要求16的方法，其中可以通过测量眼睛中的荧光水平来跟踪疾病的发展。
27.一种用于在主体的眼睛上执行准弹性光散射和荧光配体扫描中的至少一个的系 统，所述系统包括光源，配置用于向主体的眼睛发射光；透镜，配置用于聚焦从所述源发送并且从所述主体的眼睛接收的光； 测量反射器，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；照相机，配置和布置用于接收所述至少部分接收的光，并且配置用于提供与所述接收 的光的第一部分对应的图像的标记；显示器屏幕，用于显示所述图像，以允许操作者选择眼睛的区域以便分析；以及处理器，其耦合至所述照相机，并且配置用于分析来自准弹性光散射的散射光和来自 荧光配体扫描的荧光中的至少一个，以检测位于眼睛的选定区域中的感兴趣物质或者对象。
28.根据权利要求27的系统，其中所述感兴趣物质或者对象是淀粉体。
29.根据权利要求27的系统，其中针对眼睛的晶状体的核上区域和眼睛的晶状体的核 区域中的至少一个，分析散射光和荧光中的至少一个的平均强度。
30.根据权利要求29的系统，其中比较来自眼睛的晶状体的核区域的散射光的平均强 度与针对眼睛的晶状体的核上区域的散射光的平均强度提供用于估计眼睛中感兴趣物质 或者对象的存在的相关因子。
31.根据权利要求29的系统，其中比较来自眼睛的晶状体的核区域的平均荧光强度与 针对眼睛的晶状体的核上区域的平均荧光强度提供用于估计眼睛中感兴趣物质或者对象 的存在的相关因子。
32.根据权利要求27的系统，其中所述处理器测量在注入显像剂之前以及注入显像剂 之后来自眼睛的区域的荧光强度，以确定两个强度之间的差。
33.根据权利要求27的系统，其中所述处理器在显示器屏幕上显示数据以供操作者查 看，所述数据包括与所执行的准弹性光散射和荧光配体扫描中至少一个有关的信息，包括 散射光和荧光中至少一个的平均强度。
34.根据权利要求27的系统，还包括包含计算机可读、计算机可执行指令的计算机，所 述指令用于控制所述系统执行准弹性光散射和荧光配体扫描中的至少一个，并且在所述显 示器屏幕上显示来自准弹性光散射和荧光配体扫描中至少一个的数据。
35.根据权利要求27的系统，其中当执行准弹性光散射和荧光配体扫描中的至少一个 时，所述处理器执行自相关函数，以估计数据是否受到主体的移动的影响。
全文摘要
一种用于在主体的眼睛上执行准弹性光散射和荧光配合及扫描中的至少一个的系统，包括光源，配置用于向主体的眼睛发射光；透镜，配置用于聚焦从源发送并且从主体的眼睛接收的光；测量反射器，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；照相机，配置和布置用于接收所接收光的第一部分，并且配置用于提供与所接收光的第一部分对应的图像的标记；以及处理器，耦合至照相机，并且配置用于分析图像中的光强度，以确定与眼睛的部分的分界面对应的参考点的位置。
文档编号A61B3/117GK102006819SQ200980113126
公开日2011年4月6日 申请日期2009年3月27日 优先权日2008年3月27日
发明者D·J·尼兰, P·哈滕, V·瓦尔沃 申请人:纽罗皮特克斯公司