3D手术视频系统及术中OCT在特发性黄斑前膜玻璃体切除术中的应用

目的:评价3D手术视频系统及术中光学相干断层扫描(OCT)在特发性黄斑前膜玻璃体切除术中的应用效果。方法:回顾性临床研究。选取2023-01/10在新疆四七四医院眼科治疗的特发性黄斑前膜患者61例61眼,按手术方式分为两组:3D组31例31眼采用3D手术视频系统及术中OCT技术,传统手术组30例30眼采用Resight非接触广角镜系统手术。记录两组患者手术时间及剥膜时间,随访6 mo,分析两组术后最佳矫正视力(BCVA)、眼压(IOP)、黄斑区视网膜厚度(CMT)、并发症。结果:所有患者均顺利完善手术,术中均未发生视网膜大出血、视网膜裂孔、视网膜脱离等严重并发症,术后均未出现眼内炎、继发性青光眼等并发症。3D组手术时间和剥膜时间明显短于传统手术组(20.13±1.59vs 25.97±2.09 min;3.74±0.89vs 8.13±1.72 min,均P<0.001)。两组患者术后1 mo BCVA、CMT与术前比较均无差异(均P>0.008),术后3、6 mo BCVA、CMT均较术前改善(均P<0.008)。术后6 mo,3D组BCVA较传统手术组明显改善(P=0.007)。术后各时间点两组间CMT和眼压比较均无差异(均P>0.05)。结论:3D手术视频系统及传统手术组均可治疗特发性黄斑前膜,但3D手术视频系统术中OCT在缩短手术时间,提高手术效率,改善精细手术步骤方面更有优势。

基于端到端深度神经网络和图搜索的OCT图像视网膜层边界分割方法

视网膜层边界的形态变化是眼部视网膜疾病出现的重要标志,光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)图像可以捕捉其细微变化,基于OCT图像的视网膜层边界分割能够辅助相关疾病的临床判断.在OCT图像中,由于视网膜层边界的形态变化多样,其中与边界相关的关键信息如上下文信息和显著性边界信息等对层边界的判断和分割至关重要.然而已有分割方法缺乏对以上信息的考虑,导致边界不完整和不连续.针对以上问题,提出一种“由粗到细”的基于端到端深度神经网络和图搜索(graph search,GS)的OCT图像视网膜层边界分割方法,避免了非端到端方法中普遍存在的“断层”现象.在粗分割阶段,提出一种端到端的深度神经网络—注意力全局残差网络(attention global residual network,AGR-Net),以更充分和有效的方式提取上述关键信息.具体地,首先设计一个全局特征模块(global feature module,GFM),通过从图像的4个方向扫描以捕获OCT图像的全局上下文信息;其次,进一步将通道注意力模块(channel attention module,CAM)与全局特征模块串行组合并嵌入到主干网络中,以实现视网膜层及其边界的上下文信息的显著性建模,有效解决OCT图像中由于视网膜层形变和信息提取不充分所导致的误分割问题.在细分割阶段,采用图搜索算法去除AGR-Net粗分割结果中的孤立区域或和孔洞等,保持边界的固定拓扑结构和连续平滑,以实现整体分割结果的进一步优化,为医学临床的诊断提供更完整的参考.最后,在两个公开数据集上从不同的角度对所提出的方法进行性能评估,并与最新方法进行比较.对比实验结果也表明所提方法在分割精度和稳定性方面均优于现有方法.

OCT和OCTA生物学标志物在糖尿病性黄斑水肿预后和监测中的应用

糖尿病性黄斑水肿(DME)是糖尿病视网膜病变(DR)的并发症,也是DR患者视力下降和失明的主要原因。光学相干断层扫描(OCT)和光学相干断层扫描血管造影(OCTA)作为无创、非侵入性评估视网膜各层微结构和微血管病理改变的主要检查手段,是检测和评估DME的常用方法。随着OCT和OCTA技术的不断发展,各种参数被赋予生物标志物的作用,例如中央凹厚度(CST)、黄斑部平均厚度(CAT)和黄斑部容积(CV)、视网膜内层结构紊乱(DRIL)、高反射灶(HRF)和中央凹下神经视网膜脱落(SND)等,广泛运用于临床。OCT可以直观显示黄斑区视网膜及脉络膜的层次变化和细微结构,而OCTA更常运用于微血管改变。本文就OCT及OCTA相关生物学标志物在DME中预后和监测的作用进行阐述,同时检测结果中可见的生物学标志物可以为DME的监测和治疗策略提供新思路,并为DR和DME的发病机制提供新的见解。

视网膜静脉阻塞继发黄斑水肿中OCT生物标志物的研究进展

视网膜静脉阻塞(RVO)是第二常见的致盲性视网膜血管性疾病,其继发的黄斑水肿(ME)是导致中心视力损害的重要原因。光学相干断层扫描(OCT)可生成高分辨率的组织横截面图像,清楚地显示视网膜和脉络膜的各层结构,OCT生物标志物对RVO-ME的早期精准诊断、疾病发展的预示及视力预后的判断具有重要意义。文章对OCT下RVO-ME的视网膜厚度、视网膜内层结构紊乱、视网膜内层超反射率、外界膜及椭圆体带的完整性、中央凹第三高反射带、高反射点、急性黄斑旁中心中层视网膜病变、中界膜征、浆液性视网膜脱离高度、黄斑体积以及脉络膜厚度等生物标志物进行综述,以期为RVO-ME病情评估、治疗方案的制定以及视功能的预后判断提供客观依据。

OCT和OCTA在特发性黄斑前膜术后视力预测中的研究进展

特发性黄斑前膜(IERM)是指一类没有任何已知其他眼病的黄斑前膜,多发于50岁以上的中老年人。随着IERM的进展,会引起黄斑区视网膜结构和功能的改变,引起视力下降、视物变形等症状。目前关于IERM的发病机制尚不明确,手术是主要的治疗方式,但对于手术时机尚未标准化,术后的视力恢复结局也存在差异。光学相干断层扫描(OCT)和OCT血管成像(OCTA)作为一种无创、快速的检测手段,可观察黄斑区视网膜微结构和血流变化,已经在临床中广泛应用。利用OCT和OCTA各参数去预测术后视力已经成为IERM的研究热点。本文就OCT与OCTA各参数和IERM术后视力预测的相关研究现状进行综述,以期为临床工作者确定手术时机,权衡手术收益和风险时提供依据。

SS-OCT在角膜成像中的应用进展

成像技术的进步彻底改变了眼科领域,改变了我们对眼科疾病的理解、诊断和治疗。扫频源光学相干断层扫描(SS-OCT)是一种最新的非接触式高分辨率成像技术。它进一步提高了成像深度和扫描速度,增加了新的算法和功能。SS-OCT允许对角膜结构进行三维评估,提供角膜前、后表面的曲率和高度图以及角膜厚度图。这可以帮助眼科医生筛查和诊断角膜病变,如圆锥角膜、角膜营养不良和变性。SS-OCT更快、更精准和更灵敏的角膜测量有助于对即将进行角膜和屈光手术的患者做好术前计划和术后监测。文章总结SS-OCT技术的发展及其在角膜疾病中潜在的临床效用与在手术中的应用进展,以支持更多未来可能的研究和临床治疗。

OCT光学放大效应对儿童青少年轻中度近视黄斑区视网膜厚度测量的影响

目的:利用光学相干断层扫描(OCT)评估光学放大效应对儿童青少年近视眼黄斑区视网膜厚度测量的影响。方法:选取2023-04/2024-01就诊于我院眼科中心的68例126眼6-18岁儿童青少年。按照等效球镜度数(SE)分为轻度近视组(-0.50 D0.05)。在中度近视组中,校正前后黄斑区各象限视网膜厚度以及平均视网膜厚度比较有差异(均P<0.001)。校正前,两组间黄斑区外环颞侧和外环上方的视网膜厚度存在显著性差异(P=0.019、0.035)。其他象限的视网膜厚度在两组间比较无差异(均P>0.05)。校正后,两组间的黄斑区中心凹、内环鼻侧、内环颞侧、内环上方、内环下方、外环鼻侧视网膜厚度及平均视网膜厚度存在显著性差异(均P<0.05)。光学放大效应校正前,黄斑区外环的视网膜厚度与SE呈正相关(均P<0.05),与AL呈负相关(均P<0.05)。通过校正,发现黄斑区中心凹、内环视网膜厚度和平均视网膜厚度与SE存在显著负相关(均P<0.05)。此外,黄斑区各象限的视网膜厚度及平均视网膜厚度与AL均呈正相关(均P<0.001)。结论:光学放大效应对儿童青少年近视眼黄斑区视网膜厚度测量的准确性产生影响,并且随着AL的增加,这种影响变得更为显著。

急性冠脉综合征患者血清尿酸水平与罪犯血管斑块OCT特征的关联性研究

目的探讨急性冠脉综合征(ACS)患者血清尿酸(sUA)水平与罪犯血管斑块特征的关联性。方法回顾性分析2018年1月至2022年10月青岛大学附属烟台毓璜顶医院心血管内科收治的268例ACS患者的临床资料,根据sUA水平将其分为高sUA组(≥6 mg/dL,117例)和低sUA组(<6 mg/dL,151例)。比较两组一般临床资料以及冠脉造影和光学相干断层扫描(OCT)检查资料,通过多因素回归分析sUA水平与罪犯血管斑块特征的关联性。结果高sUA组体质量指数水平高于低sUA组,男性、合并高脂血症的人数比例大于低sUA组,年龄小于低sUA组,差异均有统计学意义(P<0.05)。高sUA组血红蛋白、肌酐、甘油三酯、脂质蛋白a和同型半胱氨酸水平高于低sUA组,差异均有统计学意义(P<0.05)。低sUA组侧支循环形成率高于高sUA组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组其余冠脉造影指标比较差异无统计学意义(P>0.05)。高sUA组管腔狭窄率、近端管腔参考面积、远端管腔参考面积、红色血栓形成率、巨噬细胞浸润率均高于低sUA组,差异有统计学意义(P<0.05)。多因素分析结果显示,sUA水平升高是促进红色血栓[OR(95%CI)=1.490(1.071~2.075),P=0.018]和巨噬细胞浸润[OR(95%CI)=1.278(1.045~1.563),P=0.017]发生的危险因素,与近端管腔参考面积呈正关联[β(95%CI)=0.492(0.155~0.828),P=0.004]。结论sUA水平升高是促进红色血栓形成和巨噬细胞浸润发生的危险因素,值得临床医师关注。

一种快速的OCT内外指纹提取方法

针对现有光学层析成像(optical coherence tomography,OCT)技术中内外部指纹提取算法速度较慢的问题,尤其是许多算法在提取指纹之前需要耗时的原始体数据去噪操作,为了解决这一问题,提出了一种简单快速的OCT内外部指纹提取算法。对于OCT指纹体数据,首先根据每张轴向切片(B-scan)图像的一阶微分最大值,拟合一条基本覆盖角质层轮廓的曲线,然后再根据一阶微分的次最大值,拟合出一条基本穿过活性表皮交界处轮廓脊谷处的曲线,最后在这两个曲线上下各N个像素点的位置,利用两条曲线附近的灰度值均值信息,按B-scan图片顺序进行拼接,生成提取到的内外部指纹图像。通过实验确定了N的最佳取值,然后与现有的内外部指纹提取算法对比,证明所提出的算法能够在不降低指纹质量的情况下,快速地提取出内外部指纹图像,提取内外部指纹的时间比层次聚类算法和梯度法都快很多倍。

OCT和OCTA在甲状腺相关眼病中的研究进展

甲状腺相关眼病(TAO)是成年人最常见的眼眶疾病,主要特征为球后和眼眶周围软组织的炎性细胞浸润,引起眼外肌肥大、球后脂肪增多、软组织水肿以及眼眶纤维化等一系列病理改变,从而导致患者眼眶压力增高、血液回流障碍,严重者可以引起甲状腺功能障碍性视神经病变(DON),这是导致患者视力丧失的主要原因之一。TAO患者存在眼部血流动力学的异常,DON的发生与视神经缺血密切相关。因此,及早了解并监测TAO患者眼部血流的变化可能具有重要意义。光学相干断层扫描(OCT)和光学相干断层扫描血流成像(OCTA)可以获得活体视网膜、脉络膜组织结构和血管影像,具有非接触、无创伤、速度快、分辨率高的特点,现已用于研究多种眼科疾病和全身疾病对眼部血流变化的影响。迄今为止,已有众多学者应用OCT和OCTA对TAO患者的眼底微循环结构及血流进行研究,然而由于存在测量技术、混杂因素以及研究人群的差异,相关研究结果仍存在争议,且该领域尚未有相关的国内文献综述。文章主要对OCT和OCTA在TAO中的研究进展进行综述,以探讨OCT和OCTA技术在TAO中的潜在应用价值。

OCT及OCTA观察垂体腺瘤患者黄斑区视网膜结构和微循环的改变

目的:应用光学相干断层扫描(OCT)及光学相干断层扫描血管成像(OCTA)观察垂体腺瘤(PA)患者黄斑区视网膜结构和微循环的改变。方法:横断面研究。纳入2021-09/2023-03在广东医科大学附属医院神经外科治疗的PA患者40例作为PA组,另选取年龄、性别相匹配的健康志愿者42例作为正常对照组,均进行视野、OCT和OCTA检查,并分析PA患者眼部参数的相关性。结果:PA组患者黄斑区视网膜各层血管密度(VD)均低于正常对照组,且黄斑区浅层血管复合体(SVC)-VD与神经节细胞复合体(mGCC)厚度(除内环鼻侧、外环下方)均呈正相关(P<0.05),黄斑区各象限mGCC厚度、视盘周围各象限视网膜神经纤维层(CP-RNFL)厚度与视野平均缺损(MD)值均呈负相关(P<0.05),中心凹无血管区(FAZ)面积与MD值呈正相关(P<0.05)。结论:OCT与OCTA检查相结合可以全面了解PA患者视网膜结构和微循环功能的微观变化,对评估PA患者术前视功能具有重要价值。

Evaluating visual outcomes using optical coherence tomography(OCT)in pediatric multiple sclerosis and other neuroinflammatory conditions

Optical coherence tomography(OCT)is a technology that is widely used to assess structural abnormalities in the retina for a variety of pediatric conditions.The introduction of this instrument has allowed for widespread access to minimally invasive standardized,reproducible quantified structural assessments of the optic nerve and retina.This has had important implications in pediatric optic neuropathies,populations in whom monitoring of disease activity is essential to make treatment decisions.OCT has had particular relevance for inflammatory optic neuropathies,as onset of an inflammatory optic neuropathy may herald the onset of a chronic inflammatory disorder of the central nervous system(CNS)such as multiple sclerosis,neuromyelitis optica spectrum disorder(aquaporin 4 antibody positive),and myelin oligodendrocyte glycoprotein(MOG)associated disorders.This paper will focus on the application of OCT technology to this group of disorders in pediatrics.After reviewing pediatric-specific anatomic and practical issues pertinent to OCT,we will review knowledge related to the use of OCT in inflammatory pediatric optic neuropathies,with a focus on structural outcomes and their correlation with functional outcome metrics.

基于改进MobileNetV2神经网络的视网膜OCT图像多分类

光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)是一种具有无接触、高分辨率等特点的新型眼科医学诊断方法,现在已经作为医生临床诊断眼科疾病的重要参考物,但人工分类疾病费时费力,视网膜病变的早期发现和临床诊断至关重要.为了解决该类问题,本文提出了一种基于改进MobileNetV2神经网络对视网膜OCT图像多分类识别方法.此方法利用特征融合技术处理图像并设计增加注意力机制改进网络模型,二者在极大程度上提高OCT图像的分类准确率.与原有算法相比,分类效果具有明显提升,本文模型的分类准确率、召回值、精确度、F1值分别达到98.3%、98.44%、98.94%、98.69%,已经超越人工分类的准确率.此类方法不仅在实际诊断中加快诊断流程、降低医生负担、提高诊断质量,同时也为眼科医疗研究提供新的方向.

慢性阻塞性肺疾病患者眼底OCT形态改变的研究进展

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是一组以持续性气流受限为特征的肺部疾病,这种疾病常伴有慢性缺氧,进而导致全身血管壁结构和功能改变并引起血管反应性损伤。视网膜和脉络膜作为眼部重要结构,具有丰富血流灌注,极易因缺血缺氧而发生微结构变化。光学相干断层扫描(OCT)作为观察这种微结构变化的理想工具,能无创、非侵入性地评估视网膜各层微结构和微血管病理改变。目前尚缺乏关于COPD患者眼底OCT形态改变的研究总结,文章详细回顾了当前有关COPD患者眼底OCT形态变化的研究,重点探讨了视网膜和脉络膜在结构与血流方面的变化,旨在概括COPD对眼底微结构的影响,探索这些形态学变化的潜在机制,并为COPD患者的眼底病变评估提供新的思路与见解。

用线性补偿算法和CCD响应补偿来提高频谱OCT图像质量

在频谱光学相干析成像(频谱OCT)系统中普遍使用的CCD采样的数据是波长的函数。CCD对不同波长的信号具有不同的响应,而且图像重建进行的傅里叶逆变换所需要的数据是波数的函数,忽略这两个问题对频谱OCT成像质量的影响比较大。基于以上分析,提出了响应度补偿法和波长数据-波数数据转换线性补偿法,并对样品进行了实验验证。实验结果表明,该方法能够将OCT图像的信噪比(SNR)提高约30%,明显改善了图像质量。

小波变换对OCT图像的降噪处理

通过分析光学相干层析成像系统中的噪音源以及不同噪音对成像质量的影响,利用小波变换的方法,结合软阈值滤波对图像去噪,消除噪音对图像的干扰,处理后图像变得清晰了,图像质量得以改善,表明该方法能达到减小图像噪音的目的·

基于GRIN镜头的小型OCT探头的数值分析(英文)

利用光学软件GLAD的数值仿真技术设计了用于光学相干层析技术成像的基于梯度折射率(GRIN)镜头的小型化探头。首先,简述了梯度折射率镜头的基本特性,讨论了基于梯度折射率镜头的光学探头的设计方法;然后,对由单模光纤、玻璃棒隔片和梯度折射率镜头构成的探头模型进行了仿真。结果显示,利用GLAD的数值仿真技术为小型化探头的设计及其光学性能的验证提供了一种直观而有效的方法。另外,玻璃棒隔片存在一个适当的长度范围,可以改善设计的光学探头的传光性能。在所给仿真条件下,如设定梯度折射率镜头长0.1mm、玻璃棒隔片长度为0.8～1.1mm,则探头的工作距离将超过1.0mm,而聚焦光斑的尺寸<40μm。

谱域OCT成像系统在口腔组织检测中的应用

基于谱域光学相干层析术理论设计并搭建了一套便于集成化的光纤式谱域OCT系统,其纵向分辨率为7.3μm,横向分辨率为9.5μm,在空气中的成像深度为3.14 mm。该系统通过干涉光谱来获得样品的深度信息,实现数据的高速采集。利用该系统对口腔内唾液腺导管内壁的组织形态进行了研究,并将得到的OCT图像与相对应的病理切片图片进行了比较。实验结果表明,采用研制的系统可以获得腮腺导管内壁组织的层析结构。该项研究对临床医学上的口腔唾液腺疾病的无创检查和早期诊断具有指导意义。

医用OCT成像研究

OCT是一种无损伤非介入、非离子辐射探测,适用于高散射介质成像,具有较高的空间分辨率.本文讨论了OCT成像的光学相干原理、干涉信号的强度分布、相干长度等重要参数指标的确定及电信号提取、图象处理的方法等;探讨了将OCT成像技术与目前医学临床检测领域应用的内窥技术相结合的新型检测方法,利用光纤作为传输信号的载体,将生物组织深度信息通过OCT成像以图像的形式显示出来,用这种OCT成像方法来取代目前普遍应用的活检组织取样病理分析过程;最后讨论了这种新型成像技术的优点、关键及制约因素.

OCT快速和重复扫描法在青光眼诊断中的可重复性研究

目的:评价应用光学相干断层成像术(OCT)快速和重复法测量视网膜神经纤维层(retinal nerve fiber layer,RNFL)厚度在诊断青光眼中的可重复性意义。方法:应用Stratus OCT测量38例正常人和42例原发性开角型青光眼患者的RNFL厚度,分别应用快速和重复扫描两种方案来测量正常人和原发性开角型青光眼患者RNFL厚度,通过统计各组视盘区域中颞区、上区、下区和鼻区共四个象限的总体平均RNFL厚度的组内相关系数和变异性系数来进行重复性评估。结果:在正常人和原发性开角型青光眼患者中,总体平均RNFL厚度和颞侧、上方、鼻侧、下方RNFL厚度,两组均未显示出差异;而重复扫描方案较之快速扫描在视盘周围测出的平均RNFL厚度具有更高的ICC和更低的CV值,在颞区存在统计学差异(P=0.042),在颞区、鼻区、上区和下区中得出的RNFL厚度的ICC(CV值)如下:快速扫描分别为0.918(7.2%),0.831(6.82%),0.856(5.12%),0.911(7.19%);而重复扫描的分别为0.927(3.21%),0.962(5.01%),0.909(6.02)%,0.869(4.67%),0.918(6.89%)。结论:OCT测量RNFL厚度中应用快速和重复扫描在正常人和原发性开角型青光眼中均具有可重复性的价值,而重复扫描方案在评估RNFL厚度方面更为精确。