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基于深度学习的光学相干断层扫描图像多类别异常自动分类
摘要: 目的:开发一种基于深度学习的新智能系统,用于自动对光学相干断层扫描(OCT)图像进行分类。方法:由17名持证视网膜专家对总计60,407张OCT图像进行标注,最终纳入25,134张图像。训练了101层卷积神经网络(ResNet)用于图像分类。采用10折交叉验证法训练和优化算法。通过计算受试者工作特征曲线下面积(AUC)、准确率和Kappa值来评估该智能系统对OCT图像的分类性能,并与两名专家的判读结果进行对比。结果:该智能系统在检测黄斑裂孔、囊样黄斑水肿、视网膜前膜和浆液性黄斑脱离时,AUC达到0.984,准确率为0.959。具体而言,区分正常图像、囊样黄斑水肿、浆液性黄斑脱离、视网膜前膜和黄斑裂孔的准确率分别为0.973、0.848、0.947、0.957和0.978。系统Kappa值为0.929,而两名医师的Kappa值分别为0.882和0.889。结论:该基于深度学习的系统能以卓越的准确度自动检测并区分各类OCT图像,其性能达到或优于人类专家水平。本研究为革新现有疾病诊断模式迈出了有前景的一步,具有产生重大临床影响的潜力。
关键词: 人工智能、深度学习、光学相干断层扫描、ResNet
更新于2025-09-23 15:22:29
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动态光学相干断层扫描是下肢伤口周围皮肤成像的新技术
摘要: 慢性伤口如静脉性腿部溃疡通常愈合缓慢且易复发。对于静脉性腿部溃疡,慢性伤口愈合不良的原因包括行走性高血压、灌注和扩散功能受损、伤口部位存在慢性炎症、脂性硬皮病以及细胞衰老等。本研究旨在探究一种新技术——光学相干断层扫描(OCT)能否为病理机制提供新见解,该技术可对创周皮肤毛细血管进行成像。OCT及其最新变体动态OCT通过手持探头,能快速无创地对浅表真皮层毛细血管进行深度分辨成像,可显示直径小至20微米的血管形态与密度。我们采用动态OCT检测了15例慢性伤口,评估了伤口四周四极点、创面床、邻近脂性硬皮病区域及未受累皮肤的血管特征。研究结果显示:创缘的血管形态与密度与健康皮肤存在显著差异,表现为类球状血管(结节状或团块状)聚集且无线性分支血管,同时血流灌注更丰富。此类血管形态据报道与组织生长相关。OCT成像过程快速,患者耐受性良好,提供了其他设备无法获取的新信息。因此,OCT有望成为评估和研究慢性溃疡的有力工具。
关键词: 毛细血管成像、下肢静脉性溃疡、慢性伤口、光学相干断层扫描
更新于2025-09-23 15:22:29
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光学相干断层扫描显示不规则突出物经皮冠状动脉介入治疗中的斑块特征与慢血流现象
摘要: 光学相干断层扫描(OCT)显示的不规则突出与临床事件及靶病变血运重建相关。我们通过OCT研究了不规则突出的临床及手术特征、斑块特征、支架植入后慢血流现象及临床结局。评估了76例患者在经皮冠状动脉介入治疗前行OCT检查的84处病变。不规则突出定义为支架支柱间向管腔内突出、表面不规则且最大高度≥100μm的物质。56%(47/84)的病变存在不规则突出。与无不规则突出的病变相比,存在不规则突出的病变具有显著更高的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平(108±31 mg/dl vs. 95±25 mg/dl,P=0.044);他汀类药物使用率有降低趋势[44%(19/43)vs. 67%(22/33),P=0.065];参考血管直径显著更大(3.12±0.53 mm vs. 2.74±0.63 mm,P=0.004);支架植入后慢血流更常见[38%(18/47)vs. 11%(4/37),P=0.006];薄纤维帽粥样斑块[TCFAs;49%(23/47)vs. 5%(2/37),P<0.001]、斑块破裂[40%(19/47)vs. 16%(6/37),P=0.018]发生率更高;且1年不良临床结局(死亡、急性心肌梗死、急性冠脉综合征或靶病变血运重建)发生率有升高趋势[12%(5/43)vs. 0%(0/33),P=0.075]。结论:OCT显示的不规则突出与高斑块易损性、高LDL-C、他汀类药物使用较少、较大血管直径、支架植入后慢血流及1年不良临床结局相关。
关键词: 慢流,光学相干断层扫描,不规则隆起
更新于2025-09-23 15:22:29
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巨噬细胞摄取激活超顺磁性纳米颗粒的光声成像对比度用于动脉粥样硬化斑块检测
摘要: 背景:光学相干断层扫描(OCT)是一种血管内高分辨率成像技术,用于评估动脉粥样硬化斑块特征。然而识别作为炎症及斑块易损性重要标志的巨噬细胞仍具挑战性。本研究探讨巨噬细胞对超小氧化铁颗粒(VSOP,可聚集于吞噬溶酶体并实现高质量动脉粥样硬化斑块磁共振成像)和纳米氧化铁颗粒(已获批治疗缺铁症并正作为MRI对比剂研究)的摄取是否能增强OCT检测效果。 材料与方法:将RAW 264.7巨噬细胞分别与临床验证的VSOP(1和2 mM铁浓度)及获批补铁药物、现作为MRI对比剂研究的纳米氧化铁(8.9 mM铁浓度)共培养。使用荧光分光光度计同步波长扫描模式测量对照组巨噬细胞、纳米颗粒标记巨噬细胞(500μL含200万个细胞)及纳米颗粒悬液的散射光强度。OCT分析采用OPTIS?系统对800万个未标记、VSOP标记及纳米氧化铁标记的RAW 264.7巨噬细胞团块进行成像检测。 结果:1和2 mM VSOP孵育使每细胞铁摄取量达7.1±1.5和12±1.5 pg,分别使分光光度法测量的巨噬细胞反向散射增强2.5倍和3.6倍;而8.9 mM纳米氧化铁孵育使每细胞铁摄取量达6.6±2 pg,在700 nm波长下反向散射增强1.5倍。相比之下,非聚集态纳米颗粒悬液的散射可忽略不计。相应地,OCT成像显示纳米颗粒标记巨噬细胞较对照组具有显著增强的反向散射信号和衰减效应。 结论:VSOP及较小程度的纳米氧化铁被巨噬细胞摄取后能增加光散射和衰减,可作为MRI与OCT的多模态成像探针,未来有望提升OCT对动脉粥样硬化斑块中巨噬细胞的检测能力。
关键词: 血管内、磁共振成像、多模态成像、光学相干断层扫描、易损性、炎症
更新于2025-09-23 15:22:29
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糖尿病性黄斑前膜及紧张的后玻璃体切除术后视力预后与光学相干断层扫描参数的相关性
摘要: 目的:评估接受玻璃体切割术(PPV)的视网膜前膜(ERM)和/或紧张后玻璃体(TPH)眼中,视觉结局与频域光学相干断层扫描(OCT)检测指标的相关性。材料与方法:纳入30例糖尿病ERM合并TPH患者,均行PPV手术。测量每位受试者术前及术后最佳矫正视力(BCVA)、视盘周围视网膜神经纤维层(RNFL)、黄斑区RNFL、神经节细胞层、内丛状层及神经节细胞复合体厚度。通过线性回归分析确定OCT参数与测量时视力之间的关联。结果:ERM组与TPH组术后BCVA最小分辨角对数(logMAR)值均显著高于术前(P=0.001,P<0.001)。术后BCVA logMAR值与平均RNFL厚度、下方RNFL厚度及图像质量呈负相关(P=0.002,P=0.004,P=0.006)。术前术后BCVA logMAR差值与年龄及所有OCT参数均无相关性(P>0.05)。结论:本研究表明,更好的视盘周围RNFL厚度可改善PPV联合ERM/TPH切除术后的视觉结局。
关键词: 视网膜神经纤维层、神经节细胞复合体、光学相干断层扫描、紧张的后玻璃体、糖尿病性视网膜前膜
更新于2025-09-23 15:22:29
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慢性中心性浆液性脉络膜视网膜病变光动力治疗的结构性与功能性结局
摘要: 目的:研究光动力治疗慢性中心性浆液性脉络膜视网膜病变后视网膜色素上皮(RPE)及视网膜的改变,并分析其与最佳矫正视力(BCVA)、对比敏感度(CS)等功能参数的相关性。方法:采用回顾性、非对照、连续病例研究,通过光学相干断层扫描评估26例患者31只患眼,并分析其与BCVA和CS的关联。结果:所有患者中男性占88.5%,平均年龄42.9岁;右眼受累占64.5%,双眼发病占19%,73.9%为远视(球镜屈光度0至+5.0D)。其中51.5%存在RPE周边异常,17.3%RPE高反射物质沉积,19.4%RPE萎缩,55.3%黄斑区萎缩,3.1%色素上皮脱离,5.2%视网膜下液残留,8.3%纤维蛋白沉积,68.4%光感受器内外节连接线中断,31.1%外界膜中断。结论:病程进展时间及复发次数与黄斑区及脉络膜厚度下降相关,且这些患者的BCVA和CS更差。RPE异常及萎缩与症状初发年龄相关。光感受器延长与较差的BCVA相关,而内外节连接线结构破坏及中断则与较差的CS相关。
关键词: 光化学疗法、对比敏感度、视力、中心性浆液性脉络膜视网膜病变、光学相干断层扫描
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用多模态光声显微镜与光学相干断层扫描成像技术对视网膜新生血管进行体内三维成像
摘要: 视网膜新生血管化的病理过程在糖尿病、视网膜静脉阻塞和镰状细胞病等多种疾病导致的视力丧失中起着关键作用。视网膜新生血管化可能引发玻璃体出血和视网膜脱离,但其病理机制仍是当前研究的热点复杂现象。在临床眼科中,理解并监测视网膜新生血管化至关重要。本研究描述了一种新型多模态眼部成像系统,通过整合光声显微镜(PAM)与频域光学相干断层扫描(SD-OCT),提升了活体兔眼中视网膜新生血管(RNV)及其深度与周围解剖结构的可视化效果。通过玻璃体内注射血管内皮生长因子(VEGF)诱导新西兰兔产生RNV,采用包括彩色眼底照相、荧光素血管造影(FA)、OCT和PAM在内的多模态成像技术,对注射前后不同时间点的视网膜血管进行监测评估?;钐迨笛楸砻鳎篜AM成像能在80nJ安全激光能量下,以高对比度清晰呈现单个RNV的位置与形态特征;SD-OCT用于识别RNV的横截面结构。此外,研究观察到VEGF注射后第4、5、6、7、9、11、14、28及35天视网膜形态与新生血管的动态变化。PAM展现出对血红蛋白的高分辨率光学吸收特性,实现了穿透深度更优的视网膜-脉络膜血管成像。该多模态成像系统可便捷实现RNV的二维/三维血管造影可视化,为大型兔眼微血管结构提供了更安全精准的表征方案。
关键词: PAM、VEGF、多模态成像、光学相干断层扫描、光声显微镜、视网膜新生血管、血管内皮生长因子、OCT
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用量子场方法推进光学相干断层扫描技术 第一部分:一阶关联、单光子干涉与量子噪声
摘要: 光学相干断层扫描已成为心脏病学和眼科学领域的重要成像技术,其他应用也在研究中。通过量子场方法处理该技术,光学相干断层扫描(OCT)成像可能取得重大进展。本文是该主题系列研究的第一部分,采用全场量子化方法阐述了OCT一阶关联的量子基础。具体而言,将一阶关联视为沿不可区分路径的单光子干涉线性叠加。光子与电磁?。‥M)均以量子谐振子模型进行描述。虽然作者认为二阶量子关联研究将引发该领域更大范式转变(将在第二部分探讨),但本文仍给出了一阶量子关联研究的进展成果。特别讨论了真空涨落经探测器端口产生的测距误差、光子计数误差及位置概率幅不确定性(并附解决方案)。此外,研究第二部分二阶关联时需要掌握量子场论原理及一阶关联知识。
关键词: 斑块、量子力学、干涉测量法、眼科学、噪声、真空、心脏病学、关节炎、光学相干断层扫描
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用光学相干断层扫描评估隐静脉移植物非显著狭窄区域不同斑块形态的预测模型
摘要: 引言:冠状动脉旁路移植术(CABG)是治疗弥漫性冠状动脉疾?。–AD)的优选方法,但其存在一些局限性,例如约五分之一的静脉桥血管(SVG)在术后5年出现晚期通畅率丧失。由于SVG粥样硬化具有弥漫性特征,显著与非显著狭窄病变可能对预后恶化产生同等影响。目的:利用光学相干断层扫描(OCT)评估SVG的非显著病变,并探究可能影响斑块成分的临床及实验室指标。 材料与方法:纳入29例患者共43处非显著病变。以每种斑块形态作为因变量,采用单因素及多因素logistic回归分析评估所有变量,计算比值比(OR)及95%置信区间(CI)。 结果:斑块破裂(PRT)与年龄(OR=1.49,95%CI:1.09-2.04,p=0.015)及高密度脂蛋白胆固醇水平降低(OR=0.67,95%CI:0.49-0.92,p=0.016)独立相关;内膜撕裂或破裂(ITR)与肾小球滤过率降低相关(OR=0.52,95%CI:0.38-0.72,p=0.0004);富脂斑块(LRP)与血小板计数升高(OR=1.51,95%CI:1.16-1.96,p=0.004)及吸烟频率增加相关(OR=1.45,95%CI:1.12-1.89,p=0.007)。 结论:SVG粥样硬化不仅限于显著狭窄病变。斑块成分与多种临床及实验室指标独立相关,这些指标多为CAD已知危险因素。
关键词: 冠状动脉疾病,光学相干断层扫描,大隐静脉冠状动脉旁路移植术
更新于2025-09-23 15:22:29
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渗出性年龄相关性黄斑变性患者第二眼与首诊时第一眼的视力情况
摘要: 目的:评估双侧新生血管性年龄相关性黄斑变性(AMD)患者首诊时第一眼与第二眼最佳矫正视力(BCVA)的差异。方法:回顾2013年1月在克雷泰伊大学眼科诊所接受新生血管性AMD临床检查的所有患者病历,对264例患者的临床资料进行回顾性分析。结果:对侧眼发生脉络膜新生血管(CNV)者75例(28.4%),两眼发病间隔30.3个月(范围6-145个月)。65例患者数据完整:14例(21.5%)无症状,24例(36.9%)BCVA>20/40;而首诊CNV时无一例无症状(p<0.0001),仅11例(16.9%)BCVA>20/40(p<0.0001)。首发病眼平均BCVA为0.68(±0.41)最小分辨角对数(logMAR),第二发病眼为0.36(±0.29)logMAR(p<0.0001)。结论:CNV诊断时第二眼的BCVA高于首发病眼,可能因单侧渗出性AMD随访中系统实施双眼检查等综合因素,使20%病例得以早期发现。
关键词: 患者管理、光学相干断层扫描、视力、年龄相关性黄斑变性
更新于2025-09-23 15:22:29