宽场光学相干断层成像系统的实验研究和模拟

改进和完善宽场光学相干断层成像技术(WFOCT)的主要方法是从光源、系统光路等方面进行改进。研究WFOCT系统的成像状态和环境状态对系统的横向分辨率的影响,借助ZEMAX光学设计软件模拟该系统的干涉效果,在实验中采用八步移相法来解析样品的二维图像信息,将解析出来的样品图像赋值到图像变量中进行存储显示。实验与模拟结果表明:模拟仿真获得的干涉信号含有对比度和平行度很高的干涉条纹,证明了利用ZEMAX软件模拟仿真干涉系统的可行性。

宽场光学相干断层成像系统横向分辨率的实验研究

宽场光学相干断层成像技术(WFOCT)是一种非侵入式、高分辨率层析成像技术。为了研究WFOCT的关键技术并使WFOCT系统具有较高的横向分辨率,从宽场光学相干断层成像系统的基本原理出发,研究探讨了WFOCT技术中系统的横向分辨率问题,分析了影响该系统横向分辨率的主要因素,对WFOCT系统成像通用的实验方法进行了进一步的研究。通过实验调试和状态分析,给出了获得较为清晰、横向分辨率较高的样品图像的系统成像状态。实验证明,系统的横向分辨率受系统的成像状态和振动因素影响很大。

宽场光学相干断层成像系统的三维显微成像

宽场相干断层成像技术(WFOCT)具有提高OCT系统的扫描速率和实现高分辨率的三维显微技术等优点,成为当前研究的热点。本文阐述了WFOCT的基本原理,利用八步移相法重建出玻璃物体微细结构的断层图像,研究了宽场OCT系统对玻璃材料的纵向分辨率和探测深度,其中探测深度可达3.3mm。在获得多幅断层图像的基础上,利用VC6.0和OpenGL混合编程,采用移动立方体(MC)算法重建出玻璃物体微细结构的三维图像。实验结果表明,WFOCT系统不但能够在生物组织检测等医学方面得到应用,而且对反射率较高的物体能够完成三维形貌显微成像探测和深度探测。

宽场光学相干断层成像系统的二维图像重建及其教学探讨

阐述了宽场光学相干层析成像(WFOCT)的基本原理,研究了系统成像分辨率与光源相干长度的关系.以迈克耳孙干涉仪为基础,根据等厚干涉原理,实现了WFOCT光路的快速而可靠地调节,为后续实验打下良好的基础.最后利用八步移相法重建出了较好的二维图像.此外,将宽场光学相干层析成像实验引入大学物理实验课堂,能够提高学生对迈克耳孙干涉仪的认识,培养学生初步的科学研究能力.

光学相干断层成像与血管内超声在冠状动脉介入术中的应用效果

目的 探讨光学相干断层成像(OCT)与血管内超声(IVUS)在经皮冠状动脉介入(PCI)术中的应用效果。方法 102例不稳定型心绞痛患者拟行PCI,于PCI术前、术中及术后依次行IVUS和OCT检测,获取两组图像并比较两种方法检测冠状动脉斑块成分特征、病变管径相关参数及并发症。结果 术前OCT脂质斑块、纤维斑块的检出率均明显低于IVUS,混合斑块、斑块侵蚀及斑块破裂的检出率均显著高于IVUS(均P<0.05);支架植入后,OCT支架贴壁不良、支架边缘夹层、支架内残余血栓及支架内斑块脱垂检出率均明显高于IVUS(均P<0.05);术后12个月,OCT晚期支架贴壁不良、支架边缘夹层及支架内斑块/血栓脱垂检出率均明显高于IVUS(均P<0.05)。结论 OCT和IVUS均可用于指导PCI术,OCT对术前斑块性质(斑块侵蚀、斑块破裂、红、白血栓)及术后并发症(支架贴壁不良、支架内残余血栓、支架边缘夹层及支架内组织脱垂)的识别优于IVUS,OCT能准确测量内衬纤维帽厚度,识别出薄帽纤维粥样斑块(TCFA),而IVUS能检测斑块负荷及血管重构指数。二者联用可取长补短,为未来的发展趋势。

光学相干断层成像对急性冠状动脉综合征患者非罪犯病变易损斑块的分析及预后评估的研究

目的探讨光学相干断层成像(OCT)对急性冠状动脉综合征(ACS)患者非罪犯病变易损斑块性质的分析及对未来发生主要不良心血管事件(MACE)风险的预测价值。方法选取新疆医科大学第一附属医院2015年2月至2022年2月收治的接受经皮冠状动脉介入治疗及OCT检查的ACS患者488例作为研究对象,应用OCT对非罪犯病变进行分析,并对患者进行随访,中位随访时间为5(3,7)年。应用Kap lan-Me ier估计MACE的累积发病率,多变量Cox回归分析非罪犯病变中OCT参数发生MACE的风险,采用受试者工作特征(ROC)曲线评估OCT参数对非罪犯病变发生MACE的预测价值。结果共检查出749个非罪犯病变,41个MACE由OCT成像的非罪犯病变引起。MACE发生率与具有薄纤维帽斑块(TCFA)和最小管腔面积(MLA)<3.5 mm^(2)特征的易损斑块明显相关(33%比3%;HR 13.62,95%CI 6.71~27.65,P<0.001)。多变量Cox回归分析显示,较小的最薄纤维帽厚度(HR 0.97,95%CI 0.96~0.99,P<0.001),较大的最大脂质弧度(HR 1.02,95%CI 1.01~1.03,P<0.001)和较小的MLA(HR 0.31,95%CI 0.18~0.55,P<0.001)是非罪犯病变未来发生MACE的独立危险因素。最薄纤维帽厚度预测非罪犯病变发生MACE的ROC曲线下面积(AUC)为0.858(95%CI 0.802~0.913),最佳截断值为66.5μm;最大脂质弧度预测非罪犯病变发生MACE的AUC为0.853(95%CI 0.786~0.920),最佳截断值为180.35°;MLA预测非罪犯病变发生MACE的AUC为0.821(95%CI 0.766~0.876),最佳截断值为3.575 mm^(2)。结论具有TCFA和MLA<3.5 mm^(2)特征的非罪犯病变与随后发生MACE的风险增加明显相关,最薄纤维帽厚度、最大脂质弧度和MLA对非罪犯病变未来发生MACE有一定的预测价值。

扫频源光学相干断层扫描血管成像在眼科临床中的应用进展

扫频源光学相干断层扫描血管成像(SS-OCTA)检查是近几年提出的一种新型血管成像技术,具有非侵入性、快速、高分辨率、自动化血管分层成像等优势,在眼科相关疾病的早期诊断、疗效评估及监测疾病进展等方面具有很高的价值。基于OCTA的基础,SS-OCTA采用快速调谐的激光器和1050 nm的波长,穿透力更强,对视网膜和脉络膜微血管系统进行无创深度分辨成像,加深了对多种眼部疾病(眼底病变、青光眼、神经退行性疾病等)特征的认识。此外,SS-OCTA也可用于研究眼前节结构,如角膜新生血管的深度和密度、虹膜新生血管治疗前后的变化等。该技术为眼科临床实践提供了一种新的手段。本文就SS-OCTA技术在眼科临床的应用进展进行综述。

光学相干断层扫描血管成像参数诊断非增殖性糖尿病视网膜病变的价值分析

目的:分析光学相干断层扫描血管成像(optical coherence tomography angiography,OCTA)诊断非增殖性糖尿病视网膜病变(non-proliferative diabetic retinopathy,NPDR)的价值。方法:连续纳入2021年1月至2023年6月期间在我科门诊收治的122例有2型糖尿病病史(包括伴或不伴有视网膜病变)的患者,均接受眼底荧光血管造影(fundus fluorescein angiography,FFA)检查和OCTA定量检查。以FFA结果为金标准,并将患者根据FFA结果分为对照组(无NPDR)、轻度NPDR组、中度NPDR组和重度NPDR组。OCTA观察指标包括,视网膜黄斑区中央视网膜厚度(central macular thickness,CMT)、血管线性密度(vascular density,VD)、血流灌注密度(perfusion density,PD)、黄斑中心凹无血管区面积(foveal avascular zone area,FAZ-A)、黄斑中心凹无血管区周长(foveal avascular zone perimeter,FAZ-P)、圆形指数(foveal avascular zone circularity index,FAZ-CI)。用单因素方差或非参数方法分析比较各组间定量指标的差异,取其中存在显著组间差异的指标纳入多因素Logistic回归模型,分析反映NPDR患病和严重程度的指标,并绘制受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析单独或联合指标对于NPDR的诊断价值。结果:VD在各NPDR组中较对照组均显著下降,重度NPDR组较轻度、中度NPDR组均显著下降(P<0.05);PD在中度和重度NPDR组较对照组均显著下降(P<0.05),在重度NPDR组较轻度和中度NPDR组均显著下降(P<0.05);FAZ-A在各NPDR组中较对照组均显著下降(P<0.05),但在各NPDR组间均无统计学差异;FAZ-P在各NPDR组中较对照组均显著下降(P<0.05),但在各NPDR组间均无统计学差异;FAZ-CI在各组间均无统计学差异。多因素Logistic回归分析结果显示,CMT升高、VD和FAZ-P下降与NPDR患病相关(P=0.03,<0.001和0.001);CMT上升和VD下降与NPDR严重程度相关(P=0.01,<0.001)。ROC曲线分析显示,CMT(>260.00μm)、VD(<16.55/mm2)和FAZ-P(<2.15 mm)对NPDR均具有单独诊断价值(AUC分别为0.63、0.78和0.70),其中VD的诊断效能显著高于CMT(P=0.02),CMT与VD或FAZ-P的诊断效能之间则无统计学差异(P均>0.05)。CMT、VD和FAZ-P指标联合诊断NPDR的诊断效能(AUC=0.86)显著高于任一单项指标的诊断效能(P均<0.05)。结论:OCTA检查参数CMT、VD和FAZ-P均独立具备对NPDR的诊断价值,将三者联合使用则能进一步提高其诊断效能。OCTA血流参数联合黄斑形态参数可有效提高NPDR的临床诊断。

息肉样脉络膜血管病变患者光学相干断层扫描血管成像与吲哚菁绿血管造影图像特征的比较

目的总结对照息肉样脉络膜血管病变患者光学相干断层扫描血管成像(OCTA)与吲哚菁绿血管造影(ICGA)的图像特征。方法通过便利抽样法,选取2021年4月至2022年4月在南昌大学附属眼科医院接受治疗的50例息肉样脉络膜血管病变患者作为研究对象。所有患者在治疗前均接受OCTA与ICGA检查,以ICGA检查结果作为金标准,对OCTA与ICGA检查结果进行对照分析。结果50例患者中,ICGA检查可见特征性息肉样病灶17例,异常分支血管网21例,异常分支血管网合并特征性息肉样病灶10例,因出血遮挡无异常表现2例,检出率为96.00%(48/50)。OCTA检查可见特征性息肉样病灶16例,异常分支血管网19例,异常分支血管网合并特征性息肉样病灶11例,无异常表现4例,检出率为92.00%(46/50);两种检查方式检出率比较,差异无统计学意义(χ^(2)=0.709,P=0.400)。Kappa一致性检验分析结果显示,ICGA与OCTA诊断息肉样脉络膜血管病变具有较高一致性(Kappa=0.816,P<0.001)。以ICGA检查结果作为金标准,OCTA诊断息肉样脉络膜血管病变的敏感度、特异度、准确度分别为97.83%(45/46)、75.00%(3/4)和92.00%(46/50)。结论ICGA与OCTA诊断息肉样脉络膜血管病变的病变一致性较高,ICGA检查表现为异常分支血管网者,OCTA检查可见相似表现;ICGA检查表现为特征性息肉样病灶者,OCTA检查可见明显强信号亮点;ICGA与OCTA检查显示病灶形态及位置具有一定相似性。

光学相干断层扫描血管成像在慢性肾脏病中的研究进展

肾小球与视网膜脉络膜微血管在发育及结构的相似性为通过观察视网膜血管来无创性研究肾脏微循环提供了机会,近些年来,光学相干断层扫描血管成像(OCTA)这一项眼底血管成像技术在慢性肾脏病(CKD)中的研究开展较多,并且取得了大量研究成果,现就OCTA在CKD研究中所观察到视网膜脉络膜微血管及神经参数等方面的特征性变化进行综述,以期对预测CKD的病程和预后提供新思路,对CKD病人进行及早干预和病情随访提供更多的帮助。

光学相干断层扫描血管成像量化分析糖尿病患者黄斑区毛细血管参数

目的:应用光学相干断层扫描血管成像技术(OCTA)量化2型糖尿病患者黄斑区毛细血管的早期变化。方法:回顾性病例研究。分别纳入49名健康受试者、52例无视网膜病变的2型糖尿病患者(noDR)和43例轻度非增殖性糖尿病视网膜病变(mNPDR)患者,并得到在黄斑区3 mm×3 mm浅层毛细血管丛和深层毛细血管丛的OCTA图像。去除大血管后分别计算毛细血管灌注密度、血管长度密度(VLD)和平均血管直径(AVD)并进行比较。应用受试者工作特征曲线评估该参数监测2型糖尿病患者视网膜微血管早期改变的能力。结果:比较三组间VLD和AVD,差异均有统计学意义(P<0.001)。与健康受试者相比,noDR组的AVD均显著增加(P<0.05)。mNPDR组患者深层及浅层的VLD较noDR组显著下降(均P<0.01)。深层AVD鉴别noDR组与健康受试者的曲线下面积(AUC)为0.796,鉴别mNPDR组和健康受试者的AUC最高为0.920,其次为深层VLD(AUC=0.899),显著高于其他参数。结论:在糖尿病视网膜病变的临床前阶段,2型糖尿病患者的深层及浅层AVD均显著高于健康人,VLD均显著高于mNPDR患者。与健康人相比,深度AVD较其他参数更能检出noDR患者早期视网膜毛细血管的变化。

光学相干断层成像技术指导经皮冠状动脉介入治疗在冠状动脉分叉病变的应用

心血管疾病是全球范围内的主要致死性疾病,给发展中国家造成较大的经济负担[1]。经皮冠状动脉介入治疗(PCI)是目前针对急性冠脉综合征再灌注治疗的主要方法[2],然而即使由经验丰富的医生及时行PCI,仍有较多患者在其出院后1年内发生死亡、再发心肌梗死、非计划性血运重建等心血管不良事件[3,4]。

血管内光学相干断层成像在脑血管疾病介入诊疗中的应用进展

光学相干断层成像(OCT)是一种基于红外线进行组织成像的技术,可实现高达10~20μm的分辨率,已被广泛应用于冠状动脉病变诊疗,在脑血管疾病的诊疗中也日益受到重视。OCT在颈动脉狭窄、颅内动脉狭窄及夹层、脑动脉瘤和脑静脉疾病介入诊疗中的应用已经取得了一些进展,但目前尚缺乏大样本数据的循证支持。由于脑血管具有独特的解剖特点,需要寻求更为合适的器械设计。通过不断的器械改进和技术进步,OCT有望成为脑血管疾病预防、诊断和治疗的重要影像功能检测工具。

基于光学相干断层成像的剥脱综合征和剥脱性青光眼眼底病变研究进展

剥脱综合征(exfoliation syndrome,XFS)以眼内异常纤维样物质沉积为特征,临床典型表现为裂隙灯下瞳孔缘和(或)晶状体前囊膜存在灰白色粉末状的剥脱物(exfoliation material,XFM)。XFM可阻塞小梁网引起剥脱性青光眼(exfoliaiton glaucoma,XFG),并可通过房水循环进入血液,引起血管性损害。眼底病变视力损伤通常不可逆,XFM可进入眼底微血管及毛细血管,引起眼底结构和血管异常。基于光学相干断层成像技术的光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)及光学相干断层扫描血管成像(optical coherence tomography angiography,OCTA)以实时、非侵入性、高分辨率等优势,已广泛应用于眼底组织结构及血管病变检查。文章对XFS眼底病变在OCT和OCTA上的表现进行综述。

基于光学相干断层扫描血管成像术探讨Eye-TEAS防治儿童近视疗效及作用机制

目的:基于光学相干断层扫描血管成像术(OCTA)探讨眼周经皮穴位电刺激仪(Eye-TEAS)防治儿童近视的疗效和机制。方法:纳入60名近视儿童,记录黄斑中心凹下脉络膜厚度(SFCT)等眼部各参数水平,并对各参数进行相关性分析;采用Eye-TEAS对受试者进行3个月的干预治疗,每天30 min,每周使用不低于5次。检测Eye-TEAS干预前、干预1次后、干预1个月后、干预3个月后受试者等效屈光度(SER)、眼轴长度(AL)、SFCT及黄斑区3 mm×3 mm面积内的脉络膜中大血管密度(CVD)、脉络膜毛细血管密度(CCVD)的变化情况。结果:58名近视儿童完成了干预及随访,在基线数据观察中,SER与SFCT、CCVD均呈显著正相关(P<0.01),AL与SER、SFCT、CVD、CCVD呈显著负相关(P<0.05或P<0.01)。相较于干预前,干预第1次后、1个月后、3个月后SER、AL均未发生显著变化(P>0.05)。干预第1次后SFCT与基线水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。干预1个月、3个月后SFCT与基线水平比较,差异均有统计学意义(P<0.05),其中干预1个月后SER变化和SFCT变化呈显著正相关(P<0.05)。在干预第1次、干预1个月后CVD较基线水平增加(P<0.05),但干预3个月后CVD与基线水平比较,差异无统计学意义(P>0.05)。相较于基线数据,干预1个月后和干预3个月后CCVD均显著升高(P<0.01)。结论:近视儿童SFCT、眼底微循环情况与AL、SER具有高度相关性;Eye-TEAS干预后SFCT显著增厚,CVD、CCVD也显著增加,这可能与Eye-TEAS通过影响脉络膜血流的变化减缓近视的进展有关。

深度学习在冠状动脉内光学相干断层成像的研究进展

如今,冠心病仍然是影响人们生活质量和导致死亡的主要原因,因此冠状动脉病变的检测及治疗至关重要。光学相干断层成像是冠状动脉内斑块组织的鉴别方法。但由于医师的临床经验差异性,导致在诊断中产生分歧使患者无法得到精准治疗。深度学习作为最先进的算法,能够自动提取深层特征,提高其在影像学诊断中的准确性和可靠性。本文将以深度学习在光学相干断层成像的应用进行综述,并对其在冠心病诊断中的未来前景进行展望。

光学相干断层扫描血管成像技术在高度近视中的应用研究进展

高度近视在亚洲人群中常见,发病率约4%,多为轴性近视,眼球后极部前后轴伸长。眼轴增长会使视网膜血管系统变化,如血管变窄、流速降低、毛细血管丢失,还会因视网膜薄弱导致脉络膜新生血管长入。因此,诊治时要考虑其对黄斑区、视盘区血流的影响。光学相干断层扫描血管成像技术能分层显示视网膜、脉络膜血管形态结构,为诊断和随访评估提供依据。文章对此技术在高度近视中的应用研究作一综述,为诊疗提供思路。

基于光学相干断层扫描血管成像技术的视网膜静脉阻塞中医证型研究

【目的】探究视网膜静脉阻塞(RVO)中医证型分布规律及各证型光学相干断层扫描血管成像技术(OCTA)的表现特点。【方法】选取63例RVO患者(126只眼)进行回顾性分析,采用Ward系统聚类法对患者证候进行聚类分析,确定证型,并根据患者资料进行归纳分析,探讨其证型分布规律;再根据证型进行分组,运用OCTA技术对各组患者进行检测,通过统计学分析,探索各证型的OCTA特征。【结果】(1)一般资料方面:63例患者中,视网膜中央静脉阻塞(CRVO)33例,视网膜分支静脉阻塞(BRVO)30例,2组患者的性别和患侧分布情况比较,差异均无统计学意义(P>0.05),而2组患者的季节分布情况比较,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)聚类分析方面:经Ward系统聚类法分析结果显示,聚为4类最契合临床实际,分别对应气滞血瘀型、阴虚阳亢型、痰瘀阻络型和心脾俱虚型等4种证型。(3)中医证型分布方面:63例患者中,气滞血瘀型占比最高,为42.86%(27/63),其他从高到低依次为痰瘀阻络型[31.75%(20/63)]、阴虚阳亢型[14.29%(9/63)]、心脾俱虚型[11.10%(7/63)]。(4)各证型的OCTA特征方面:与健侧眼比较,气滞血瘀型与痰瘀阻络型RVO患者的患眼各层视网膜血流密度均明显降低(P<0.05),视网膜厚度均明显增加(P<0.05);其余证型患眼与健侧眼的各层视网膜血流密度、视网膜厚度比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。各证型患眼间比较,视网膜血流密度方面,气滞血瘀型RVO患者的患眼各层视网膜血流密度均较其他证型降低(P<0.05),痰瘀阻络型又均较阴虚阳亢型和心脾俱虚型降低(P<0.05),而阴虚阳亢型与心脾俱虚型比较,差异无统计学意义(P>0.05);视网膜厚度方面,痰瘀阻络型RVO患者的患眼各层视网膜厚度均较其他证型增加(P<0.05),气滞血瘀型又均较阴虚阳亢型和心脾俱虚型增加(P<0.05),而阴虚阳亢型与心脾俱虚型比较,差异无统计学意义(P>0.05)。各证型RVO患者的患眼黄斑中心凹无血管区面积(FAZ)、周长(PERIM)、血流(FLOW)及非圆度指数(AI)比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。【结论】气滞血瘀型与痰瘀阻络型的视网膜血流密度均降低,但气滞血瘀型的血流密度降低更明显;痰瘀阻络型与气滞血瘀型的视网膜厚度均增加,但痰瘀阻络型的视网膜厚度增加更明显;其余证型无明显特异性特征,各证型患者的FAZ、PERIM、FLOW及AI均无明显差别。

光学相干断层扫描血管成像在眼前节疾病中的研究现状

光学相干断层扫描血管成像(OCTA)是一种新型非侵入性快速成像技术,与当前的眼前节成像技术相比,OCTA具有快速、无创、无染料等优势。此外,与频域OCTA相比,最新的扫频OCTA信噪比更强、穿透力更高、波长更长,能够检测更深层次的血管结构,获得更高分辨率的精准血流成像。OCTA主要应用于视网膜血管成像,进行眼前节成像时需要安装眼前节适配器透镜。近年来,OCTA应用于眼前节疾病的研究日益增多,本文将对OCTA在结膜、巩膜、角膜及虹膜等眼前节疾病中的应用进行综述。同时比较频域OCTA和扫频OCTA在眼前节疾病中的应用,并对其局限性进行讨论。

光学相干断层成像技术在急性冠脉综合征介入治疗中的应用进展

急性冠脉综合征的患者常表现为胸骨后压迫样疼痛,患者常有濒死感。急性冠脉综合征在我国有着较高的发病率,且发病年龄呈逐年递减趋势。经皮冠状动脉介入术(PCI)是其重要治疗手段之一。光学相干断层成像作为一种腔内影像被应用于冠脉介入术之中,其超高的分辨率可为术者提供病变管腔细微结构及斑块性质,指导和优化PCI。笔者对光学相干断层成像在PCI中的应用做一综述。