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曲面OCT提供更大规模的角膜成像

发布:WD114EVA    |    2020-07-29 20:28    阅读:559
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来自Langevin Institute的平台能够精确测量细胞的数量来治疗疾病

       来自巴黎Langevin Institute的一个项目开发了一个OCT平台,这个平台对弯曲组织的成像比传统技术更有效。这个曲面OCT (CF-OCT)方法可以帮助临床医生对人类角膜中的细胞和神经看的更精确,以及协助检测和诊断疾病。这项工作发表在《Optica》杂志上。

       传统的OCT 只能够抓住目标样品的平面光学部分,如果样品是组织的一个弯曲部分,那么传统的OCT 则不能不能有效捕捉每一层的视图。在角膜中,每个平的OCT切片一次吸纳几种不同的组织层,因而限制了传统方法的使用。为了更好实现弯曲光学部分成像,Langevin Institute团队用弯曲光学透镜取代了传统时域OCT结构在光学参考臂中的平面镜。这使得平台的平面也是一个曲线,这意味着光学部分可以成为角膜中的任意弯曲面。

       虽然从概念上讲这是一个简单的方法,但当我们应用OCT给病人做检查时,病人的眼睛和头部的运动会使得保持弯曲镜的尖端与患者角膜尖端的匹配很困难。这个团队将干涉仪安装在一个三轴机动平台上,由一个操纵杆来控制。他们通过这种方式解决了这个问题。当成像角膜的弯曲亚基神经丛和内皮时,通过监控边缘模式来显示偏离程度,边缘模式是由从反射的角膜表面回来的光产生的。然后通过移动干涉仪进行完善。

细胞级的分辨率和大观察区域

       团队在平面的目标和模型眼上测试设备后,接着使用它来成像健康人的角膜。研究发现,使用电动平移台和操纵手柄对平台进行校准只需几分钟,并且能够在3.5微秒内完成对图像的捉取。

       值得注意的是, 根据该研究所的报道,这个装置能够成功地捕捉到角膜的神经和内皮细胞切片,其观察面积竟然超过了1平方毫米,这是一项前所未有的成果。研究小组在其发表的论文中提到,“CF-OCT在1.13×1.13毫米的视野内显示了2至4微米厚的角膜神经,这是比临床使用共焦显微镜观察到约10倍大的面积。”

       大的观察面积对眼科学有益的,因为它能减少被角膜疾病影响区域遗漏的概率。它还能更精确地对角膜内皮中的细胞计数,这是白内障手术后测试中一个标准程序,以确保角膜在手术后能够恢复。目前,改变光学切片的曲率需要改变参考臂中的透镜并重新调整,这个项目将研究使用静态和可调镜头的组合,这样可以更灵活的调整曲率。

       该平台接下来可以应用于眼科学以外的区域,允许对显示弯曲结构的其他体内和体外人类和动物组织进行非接触式探索。根据团队表明,目前的装置已经可以用于临床的研究。来自Langevin Institute 的Viacheslav Mazlin评论道:“我们的仪器提供的细胞级的分辨率和大面积观察区域对于以下的情况都非常适用,比如在监测像内皮功能障碍和糖尿病症状的角膜疾病,或者了解其在生物学尺度的演变,以及定量评估新治疗方案的功效等。”

文章来源:https://optics.org/news/11/7/43

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