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.

基于扫频OCT测量的术前晶状体界面位置对于白内障术后人工晶状体真实位置的预测价值

目的 探讨基于扫频OCT(SS-OCT)技术的光学生物测量仪IOLMaster 700获得的晶状体界面位置(IIP)对白内障术后人工晶状体(IOL)的真实位置(ALP)的预测价值。方法 回顾性描述性研究。选取2021年7月至2022年7月于苏州大学附属第一医院眼科接受白内障手术的年龄相关性白内障患者208例208眼为研究对象。根据植入的IOL不同分为2组:IQ组(80眼)术中植入IQ IOL;ZCB组(128眼)术中植入ZCB IOL。使用基于SS-OCT的生物测量仪IOLMaster 700在术前和术后3个月对患眼进行生物学参数的测量,获取ALP、术后前房深度(ACD)、IOL厚度等参数,并计算IOL位置误差。结果 白内障术后,208眼的绝对屈光度预测误差(ARPE)为(0.43±0.35) D,134眼(64.4%)的ARPE<0.50 D。与IQ组相比,ZCB组患眼的ALP和ALP2值更大(均为P<0.001)。与IQ组相比,ZCB组ARPE≥0.50 D患眼的IIP显著降低(P=0.028);在ZCB组患者中,与ARPE<0.50 D相比,ARPE≥0.50 D患眼的IIP显著降低(P=0.041)。两组患者的ALP与IIP均具有较好的相关性(IQ组:r=0.815,P<0.001;ZCB组:r=0.757,P<0.001);ALP2与IIP也均具有较好的相关性(IQ组:r=0.797,P<0.001;ZCB组:r=0.743,P<0.001)。通过IIP和术前参数可以获得线性表达式来预测ALP(IQ组、ZCB组的R^(2)分别为0.70、0.68)。结论 基于SS-OCT技术的IOL Master 700测量的IIP位置与白内障术后的ALP相关,可用于优化IOL度数计算。

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。

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。

探讨IVUS和OCT在冠状动脉易损斑块中的研究价值

大多数急性冠状动脉综合征(ACS)都是由不稳定斑块导致的冠状动脉血栓栓塞引起的。尽管及时开通了致病血管,但未阻塞血管中的易损斑块仍对患者的长期预后构成重大威胁。因此,动态评估冠心病患者易损斑块的变化尤为重要。腔内成像技术(IVUS和OCT)可直观、准确地显示易损斑块的不同特征,因此被广泛运用于临床。本文通过对比IVUS和OCT在观察冠状动脉易损斑块方面的优缺点,以此介绍腔内技术在提高精准医疗方面的进一步发展,并探讨了易损斑块的早期诊断和合理干预。

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。

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。

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。

谱域OCT技术在非球面镜面型测量中的应用

大多数光学系统都会用到光学透镜,球面镜、非球面镜在光学系统中的合理运用可使系统的成像深度更大,成像分辨率更高。同时对光学透镜的生产和检测提出了更高的技术要求。传统非球面镜检测方法一般是容易对镜面造成损坏的接触式测量以及测量时间长、检测口径有限的轮廓仪检测法。为此,文章提出一种基于谱域OCT技术的非接触式测量方法,解决了OCT在扫描高透光的非球面透镜时,透镜表面不规则散射光导致难以成像的问题,可以快速高效地对非球面透镜进行扫描成像,通过对采集到的图像数据进行面型拟合,进而计算出非球面镜的面型参数,包括非球面半径和非球面系数,为非球面镜的检测提供一种准确高效、无镜面损伤风险的技术支持。

OCT在体检中心青光眼筛查中的应用

研究OCT测量视盘周视网膜神经纤维层厚度(pRNFL)在体检中心青光眼筛查中的应用。方法 收集2021年10月-2023年9月在郴州市第一人民医院体检中心体检参与青光眼筛查者5291例,研究对象均完视力,最佳矫正视力,眼底照相,OCT测量pRNFL厚度,通过眼底照相发现可疑青光眼者130例,pRNFL厚度变薄者32例随访至门诊进一步完善眼压、视野检查,明确诊断者21例21眼,收集同期在我院住院治疗的青光眼患者30例30眼,所有受检者均完善裸眼视力,最佳矫正视力,眼压,眼底照相,pRNFL厚度,视野等眼科检查,采用t检验和方差分析对比可疑青光眼中pRNFL变薄者与pRNFL正常者两组间一般资料,最佳矫正视力、pRNFL的差异。对比筛查组青光眼与临床青光眼之间一般资料,最佳矫正视力、眼压、视野、pRNFL的差异。结果 可疑青光眼中pRNFL变薄者C/D比大于pRNFL正常者,最佳矫正视力较pRNFL正常者差,pRNFL平均厚度、上方、下方、颞侧pRNFL厚度较薄,p<0.05;临床青光眼组最佳矫正视力较筛查组青光眼组差,C/D较大,眼压较高,pRNFL平均厚度,上方、下方、鼻侧、颞侧厚度更薄,视野更差,p<0.05。结论 OCT可应用于青光眼的早期筛查中,提高筛查的特异性与准确性。

子宫内膜异位症不孕患者miR-145与Fascin-1、OCT4的相关性及临床意义

目的 研究子宫内膜异位症(EMs)不孕患者miR-145与Fascin-1、OCT4的相关性及临床意义。方法 选择2020年1月至2022年1月于重庆高新区第一人民医院行腹腔镜手术的100例EMs不孕患者作为研究组,留取异位子宫内膜组织;另取同期因宫腔粘连行宫腔镜手术的55例患者作为对照组,留取正常子宫内膜组织。检测两组以及EMs组中不同AFS分期患者内膜组织中miR-145、Fascin-1、OCT4的表达水平,分析EMs组中miR-145与Fascin-1、OCT4表达的相关性,随访EMs不孕患者术后1年的自然妊娠情况,比较EMs组中不同miR-145表达患者术后自然妊娠率。结果 EMs组子宫内膜组织中miR-145的表达水平及Fascin-1、OCT4的mRNA和蛋白表达水平均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);EMs组中AFSⅢ~Ⅳ期患者子宫内膜组织中miR-145的表达水平及Fascin-1、OCT4的mRNA和蛋白表达水平均高于Ⅰ~Ⅱ期患者,差异有统计学意义(P<0.05);EMs组患者子宫内膜组织中miR-145的表达水平与Fascin-1、OCT4的mRNA和蛋白表达水平均呈正相关(P<0.05);根据EMs组患者子宫内膜组织中miR-145表达水平的中位数分为miR-145高表达患者和低表达患者,miR-145高表达患者术后累积自然妊娠率低于miR-145低表达患者,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 EMs不孕患者子宫内膜组织中miR-145表达增加与Fascin-1、Oct4表达增加及术后自然妊娠率降低有关。

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。

高频超声联合OCT在增生型糖尿病视网膜病变中的应用价值

探讨高频超声联合OCT在增生型糖尿病视网膜病变中的应用价值。方法 回顾性分析2021年8月-2023年3月于我院就诊并确诊的增生型糖尿病视网膜病变(PDR)患者96例(176眼),所有患者均行常规检眼镜、高频超声及光学相干断层扫描(OCT)检查,比较不同检查方法及高频超声联合OCT检查对PDR眼底病变检出情况。结果 176只患眼经高频超声检查,检出132眼,检出率为75%;经常规检眼镜检查,检出112眼,检出率为63%;经OCT检查,检出118眼,检出率为67%,三者检出率差异无统计学意义(P>0.05);经高频超声联合OCT检查,检出166眼,检出率为94%,高频超声联合OCT对PDR眼底病变检出率高于常规检眼镜、高频超声、OCT单一检查,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 高频超声联合OCT可以显著提高PDR患者眼底病变的检出率,为临床诊疗提供可靠依据。

Oct4假基因在肝癌中作用的研究进展

在21世纪,肿瘤死亡率极高,也将是人类面临的重大威胁。其中肝癌是较常见的恶性癌症,在世界范围内死亡率高。肝癌起病隐匿,患者确诊时多为肝癌中期或晚期阶段,治疗手段有限且效果不理想,因此肿瘤标志物的发现对于早期诊断有很大帮助。研究表明八聚体结合转录因子4(Oct4),在维持胚胎干细胞的多潜能和自我替换方面起着关键作用。

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。

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。

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.

不同OCT分型糖尿病黄斑水肿临床治疗效果比较

分析比较不同OCT分型糖尿病黄斑水肿病人的临床治疗效果。方法 将收入的罹患糖尿病黄斑水肿者共90例,根据OCT分型检查结果,均分为三组(n=30),A组黄斑囊样水肿,B组弥漫性黄斑水肿,C组浆液性视网膜脱离。所有病人均采用地塞米松植入剂植入进行治疗,比较各组最佳矫正视力、黄斑中心凹厚度、眼压水平的情况,并对发生的不良事件统计分析。结果 三组病人之间术后的最佳矫正视力、黄斑中心凹厚度、眼压水平均得到改善,且组间存在一定的差异性(P<0.05),三组均无严重不良事件。结论 为不同OCT分型的糖尿病黄斑水肿实施地塞米松植入剂植入治疗,短期疗效存在一定的差异性,其中对弥漫性黄斑水肿的治疗效果最为理想。