新的成像方法可以帮助加速眼部疾病新疗法的开发

新的成像方法可以帮助加速眼部疾病新疗法的开发

研究人员开发了一种简单而快速的方法来进行视视网膜成像，这是一种测量眼睛视网膜中光诱导功能活动的成像技术，视网膜是眼睛后部的神经元网络，负责检测光和启动视觉。 黄斑变性和糖尿病性视网膜病变等视网膜疾病影响着 50% 以上的美国 60 岁以上人群。这些疾病会影响视网膜功能，导致视力下降，如果不及时治疗，可能会导致失明。 新方法可能有助于加速眼部疾病新疗法的开发。

视视网膜成像术通常使用非常昂贵的设备，需要多名专家来操作，同时产生大量数据，需要大量的计算资源。 我们找到了一种更便宜、更快的方法。”

Ravi Jonnal，加州大学戴维斯分校研究团队负责人

Jonnal 和同事在 Optica 出版集团的高影响力研究期刊 Optica 上报告了他们的新方法，他们将其称为基于速度的视视网膜成像术。 他们还证明了该方法能够测量三名健康志愿者的视网膜反应。

乔纳尔说：“虽然基于速度的验光视网膜检查有可能为临床医生提供有关视网膜功能丧失的更准确、更早的信息，但它的第一个真正影响更有可能是加速视网膜疾病新疗法的临床试验。”乔纳尔在印第安纳大学唐·米勒实验室作为研究生进行了一些首次验光视网膜检查。 “如果我们能够比视力表等传统测试更快地了解视网膜功能是否改善或恶化，这将显着加速治疗的开发。”

跟踪形状变化

视网膜检光术可检测在视网膜中产生或传输信号的神经元形状的细微变化。 到目前为止，乔纳尔和其他研究人员已经使用自适应光学和光学相干断层扫描（OCT）来可视化和跟踪活体移动眼睛中的这些神经元，然后应用运动校正算法来稳定图像并提取功能反应。 这一成本高昂且耗时的过程需要解析和跟踪单个细胞特征的位置，并使用这些位置来确定细胞的形状是否发生变化。

Jonnal 说：“如果我们使用自适应光学系统进行视视网膜成像测量，实验很容易需要半天时间并产生 1 TB 的数据需要处理。” “处理数据以提取功能信号至少还需要一两天的时间。”

为了避免解析和跟踪单个神经元的需要，乔纳尔和同事想看看他们是否可以测量视网膜神经元相对移动的速度或速率。 “我们相信，即使这些特征的位置因细胞而异，它们相对于彼此移动的速度在细胞之间也将高度相关，”乔纳尔说。 “事实证明这是真的。”

测量运动神经元

为了进行基于速度的视视网膜成像，研究人员开发了一种新型 OCT 相机，与其他视视网膜成像方法相比，单个操作员可以从视网膜上更多位置捕获图像。

研究人员通过收集三名健康志愿者的测量数据来展示他们的新技术。 他们能够在短短 10 分钟内收集每位患者的数据，并处理这些数据并在 2 到 3 分钟内提供结果。 他们表明，用简单方法测量的功能性视视网膜反应与所使用的光刺激剂量成比例，并且剂量-刺激反应在志愿者内部和志愿者之间是可重复的。

他们现在正在计划进行实验，旨在证明该技术对疾病相关功能障碍的敏感性。 乔纳尔还与加州大学戴维斯分校的医生合作，将其用于患者成像，并帮助解释遗传性视网膜疾病的干细胞疗法和基因疗法试验的结果。 研究人员还希望将新的视视网膜成像方法应用于视网膜疾病的动物模型。

来源：

光学

参考：

维埃诺拉，KV，等人。 (2022) 基于速度的视视网膜成像的临床应用。 光学。 doi.org/10.1364/OPTICA.460835 。

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