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用于视网膜SD-OCT扫描中视网膜层和液体病理自动提取与表征的深层结构张量图搜索框架
摘要: 黄斑病变是一组影响黄斑区的视网膜疾病,若不及时治疗会导致严重视力损害。过去已有多种计算机辅助诊断方法被提出用于自动检测黄斑疾病。但据我们所知,目前尚无文献提供针对健康与病变黄斑病理的端到端分析解决方案。本文提出一种与设备无关的深度卷积神经网络结合结构张量图搜索的分割框架(CNN-STGS),用于视网膜层与液体病理的提取表征及三维视网膜分析。该框架首先从光学相干断层扫描(OCT)图像中提取九个视网膜层,随后结合深度CNN模型自动分割囊样与浆液性病理区域,最后实现自主三维视网膜分析。我们在公开数据集(包含439名受试者总计42,281次扫描的杜克大学数据集,以及51名受试者4,260次OCT扫描的武装部队眼科研究所数据集——这些数据通过不同OCT设备采集)上验证了CNN-STGS框架。通过标记注释验证表明,该框架在多项指标上显著优于现有方案:对视网膜液体的分割平均Dice系数达0.906,在病变视网膜OCT扫描中识别囊样与浆液性液体的准确率达98.75%。
关键词: 卷积神经网络(CNN)、光学相干断层扫描(OCT)、黄斑病变、眼科学、图搜索
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于FDT矩阵视野检查和SD-OCT开发新算法以提高基层医疗中青光眼的早期检出率
摘要: 目的:本研究旨在开发一种客观算法,通过频域光学相干断层扫描(OCT)技术和频率倍增技术(FDT)矩阵视野计来鉴别青光眼最早期阶段,以提高初级医疗的检测能力。材料与方法:纳入161名患者的306只眼(平均年龄58.67±15.12岁),分为三组:101只非青光眼眼(GI-NG)、100只疑似青光眼眼(GII-SG)和105只开角型青光眼眼(GIII-OAG)。所有参与者均接受Humphrey Matrix视野计的视野检查和Topcon 3D OCT-2000的视网膜神经纤维层评估。模式偏差图被划分为19个区域及五个象限(或聚类区),并根据其正??赡苄云婪治?至4分,随后分析三组间的差异。主成分分析(PCA)用于提取FDT和OCT的最显著特征,逻辑回归分析用于得出分类规则。结果:仅在FDT矩阵的区域7、区域12及中央区显示出GI-NG与GII-SG之间存在统计学差异(P<0.05)。分类规则通过分别及联合使用从FDT矩阵和3D OCT-2000获得的四个PCA进行估算。在区分GI-NG与GII-SG时,FDT-PCA的受试者工作特征曲线下面积为78.88%,OCT-PCA为82.09%,而联合使用FDT和OCT-PCA则达到94.27%。结论:基于FDT-PCA或OCT-PCA的预测规则对检测青光眼最早期阶段具有高灵敏度和特异性,联合使用时效果更佳。这些预测规则有助于未来开发FDT矩阵视野计和3D OCT-2000的软件,将大幅提升其诊断能力,使其在初级医疗日常实践中发挥重要作用。
关键词: 3D OCT-2000,主成分分析,青光眼,初级保健,FDT矩阵
更新于2025-09-23 15:23:52
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[计算机科学讲义] Euro-Par 2018:并行处理研讨会第11339卷(Euro-Par 2018国际研讨会,意大利都灵,2018年8月27-28日,修订精选论文集)|| 基于GPU加速的光学相干断层扫描中数据传输的建模与优化
摘要: 光学相干断层扫描(OCT)的信号处理已成为其在医疗和工业应用中的瓶颈。近年来,GPU作为计算设备的重要性日益凸显,可实现25帧/秒的视频帧率。因此,我们开发了OCT信号处理链的CUDA实现:重点基于CUBLAS和CUFFT等高性能库重构信号处理算法。此外,我们利用NVIDIA的流概念实现计算与数据传输的重叠。针对两款Pascal架构GPU展示了性能结果,并通过推导的性能模型进行验证。该模型可估算包含计算与传输时间的OCT信号处理链整体执行时间。
关键词: GPU、OCT、CUDA、性能模型
更新于2025-09-23 15:23:52
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频域光学相干断层扫描与扫频源光学相干断层扫描在正常眼及患病眼中的脉络膜厚度测量比较
摘要: 目的:中心凹下脉络膜厚度(SFCT)受多种眼部疾病影响。本研究旨在比较正常人群与患病人群中,采用不同激光波长的Topcon 3D 2000频域光学相干断层扫描(SD-OCT)与Topcon扫频源OCT(SS-OCT)对SFCT的测量结果。材料与方法:本前瞻性、横断面、非干预性研究纳入27名正常志愿者及27名视网膜疾病患者。在标准化条件下依次使用SD-OCT和SS-OCT进行扫描,由两位独立评估者判读扫描结果。通过配对t检验和组内相关系数(ICC)评估两种设备SFCT测量值的统计学显著差异。结果:54名受试者平均SFCT测量值显示,SD-OCT为264.9±103.1微米(范围47-470微米),SS-OCT为278.5±110.5微米(范围56-502微米),设备间ICC为0.850?;佳郾湟於雀?,正常眼与患眼的设备间ICC分别为0.870(95%置信区间0.760-0.924)和0.840(95%置信区间0.654-0.930),但差异无统计学意义(P=0.132)。结论:两种设备均能可靠测量SFCT,需更大样本研究验证结果。
关键词: SD-OCT,正常,脉络膜成像,病变,SS-OCT
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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采用频域光学相干断层扫描(OCT)诊断隐匿性黄斑变性的方法:临床病例
摘要: 隐匿性黄斑变性的诊断较为困难。借助S-D OCT的新型图像采集技术可能有助于诊断。本研究的目的是探讨高分辨率OCT在隐匿性黄斑变性诊断中的价值。
关键词: 隐匿性黄斑变性,图像,光学相干断层扫描(OCT)
更新于2025-09-23 15:22:29
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玻璃体黄斑粘连的患病率:视网膜诊所环境中的光学相干断层扫描分析
摘要: 目的:本研究旨在确定美国三家视网膜诊所随机临床患者样本中玻璃体黄斑粘连(VMA)的患病率,并评估共存视网膜病变、眼部疾病、既往治疗史及其他病史情况。方法与患者:这项观察性回顾性队列研究基于Doheny眼科中心、杜克眼科中心和塔夫茨医学中心接受双侧频域光学相干断层扫描(SD-OCT)检查(每眼一次)用于临床评估且病历资料完整的患者。研究分三个阶段:1)收集回顾性患者数据;2)由判读中心审核OCT扫描以评估VMA及相关病变;3)分析并报告VMA患病率、患者人口统计学特征及共病情况的数据。数据来源于电子健康记录和OCT分级表。双侧SD-OCT扫描及病历的结局指标包括VMA的OCT评估及视网膜共病情况。结果:在719名患者(1,483份可评估OCT扫描)中,VMA患病率估计为14.74%(90%置信区间12.58%-16.92%)。单侧VMA患病率估计为12.39%,双侧VMA为2.36%。在VMA患者中,123只患眼中34只(27.64%)同时存在玻璃体黄斑牵引导致的黄斑变形?;瓢吡芽祝∕H)在VMA诊断眼中显著更常见(6.5% vs 1.9%;P=0.02)。与未诊断VMA的眼相比,VMA诊断眼中全层黄斑裂孔(P=0.008)、盖膜/瓣(P<0.0001)及板层或假性裂孔(P=0.048)发生率显著更高。年龄、作为共病的黄斑裂孔、全层黄斑裂孔、板层或假性裂孔及盖膜是预测VMA诊断的因素。结论:三家视网膜诊所随机患者样本中VMA患病率估计为14.74%。年龄、作为共病的黄斑裂孔及板层或假性裂孔等因素可预测VMA诊断。
关键词: VMA(玻璃体黄斑粘连)、黄斑裂孔、玻璃体黄斑牵拉、板层或假性黄斑裂孔、盖膜/瓣膜、合并症、光学相干断层扫描(OCT)
更新于2025-09-23 15:22:29
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脉络膜成像生物标志物
摘要: 脉络膜是眼球的血管层,其作用已在多种脉络膜视网膜疾病中得到研究。近年来,包括增强深度成像光学相干断层扫描(EDI-OCT)、扫频光源OCT(SS-OCT)、enface OCT和OCT血管造影在内的脉络膜成像技术进步,促进了对脉络膜的深入分析。从手动到自动分割及二值化方法的逐步转变,使得对脉络膜参数的测量更加精确且可重复。这些被称为脉络膜成像生物标志物的定性和定量参数,在过去十年间从简单的线性黄斑下脉络膜厚度发展到更复杂的三维(3-D)脉络膜重建,从而扩展了涵盖多个参数的范围。这些生物标志物增进了对发病机制的理解,有助于解决诊断难题,未来还可能帮助制定治疗方案。然而,缺乏规范数据、标准化参数的缺失以及成像技术的局限性,导致对这些变量的解释存在模糊性和困难。我们试图填补文献中的这些空白,并利用这些脉络膜生物标志物,提供对健康和疾病状态下脉络膜的基本理解。
关键词: 光学相干断层扫描血管成像(OCTA)、 en-face光学相干断层扫描、 扫频源光学相干断层扫描(SS-OCT)、 脉络膜厚度、 脉络膜血管指数(CVI)、 脉络膜成像生物标志物、 脉络膜体积
更新于2025-09-23 15:21:21
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采用A扫描匹配算法的新型临床超高分辨率谱域光学相干断层扫描技术
摘要: 目的:本研究开发了一种采用原创平均技术(命名为B扫描匹配算法)的新型临床超高清谱域光学相干断层扫描系统(UHR-SD-OCT)。旨在验证该新型UHR-SD-OCT系统能否比传统标准分辨率SD-OCT系统(SR-SD-OCT)获取更清晰的视网膜断层图像。 方法:使用新型UHR-SD-OCT设备(Bi-μ,Kowa)和传统SR-SD-OCT(Spectralis,海德堡)对42只正常眼进行水平B扫描成像。为主观评估指状突起区(IZ)清晰度,由两位评估者将IZ完整性分为三类;为客观评估IZ清晰度,则通过纵向反射率剖面计算黄斑五个不同位点的峰值高度评分(PHS)。 结果:UHR-SD-OCT图像中IZ的主观可见性评分均值(±标准差)为2.64±0.54,显著高于SR-SD-OCT的2.46±0.46(P=0.02)。在全部五个检测位点,UHR-SD-OCT的PHS均显著高于SR-SD-OCT(均P<0.01)。 结论:结果表明采用A扫描匹配算法的新型临床UHR-SD-OCT仪器能获取更清晰的IZ图像,提示该设备在检测外层视网膜细微结构异常方面具有临床应用价值。
关键词: 频域,超高分辨率,光学相干断层扫描(OCT),指状交错区,视网膜
更新于2025-09-23 15:21:21
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使用扫频光学相干断层扫描进行白内障量化
摘要: 开发和评估一种使用扫频源光学相干断层扫描(SS-OCT)设备(IOLMaster 700)进行白内障量化测量的方法。
关键词: 扫频光学相干断层扫描(SS-OCT)、IOLMaster 700、LOCS II分级系统、白内障量化
更新于2025-09-23 15:21:01