实现更精确更灵活的视网膜目标光谱测量
许多眼部疾病都涉及眼睛后部不同区域(也称为“眼底”)的结构和功能的变化。例如，在与年龄相关的黄斑中，荧光色素和称为玻璃膜疣的微小电影 沉积物在视网膜下积聚，而称为神经节细胞的神经元是青光眼的一个决定性特征。有趣的是，眼底的变化不仅仅限于与视力相关的疾病。帕金森氏症和阿尔茨海默氏症等某些神经系统疾病可能会导致视网膜神经和血流发生变化。
一般来说，眼保健专业人员依靠彩色成像和计算机断层扫描技术来诊断眼部疾病。然而，在过去的几十年里，科学家发现眼底与疾病相关的变化也会改变其光谱反射率和发射率的分布。换句话说，光以不同频率与特定视网膜结构相互作用的方式可以提供重要的诊断信息来补充标准成像方法。
因此，针对眼底反射或发射的光的光谱分析工具和技术逐渐受到关注。不幸的是，尽管已经提出了许多不同的方法，但它们仍然受到重要的限制。一个常见的问题是，大多数基于光谱的方法只能在眼底的较大区域进行测量，这阻碍了它们检测小视网膜结构中精细光谱变化的能力。另一方面，可以进行局部光谱测量的技术需要固定患者，这可能非常乏味且不舒服。
为了解决这些问题，由阿尔伯塔大学 Dominic Sauvageau 教授领导的加拿大 Zilia Inc. 的研究团队开发了一种更加灵活的系统，用于眼底目标光谱分析。他们的研究 发表在 生物医学光学杂志 (O)上，他们介绍了其设计背后的基本原理，并通过一系列综合实验展示了其潜力。
拟议的系统具有一些关键功能，使其成为现有系统的更通用、更灵活的替代方案。整个设备具有一系列光学元件，本质上允许进出眼底的三种不同光路共存，而不会互相妨碍。更具体地说，可以同时使用照明 LED、彩色相机和光谱仪来提供连续的彩色成像和光谱测量。
此外，该设备的光谱仪部分将 LED 聚焦到眼底的一个小区域，并且可以使用简单的机械致动器旋转为相机和光谱仪供电的分束器来调整该区域的位置。 Sauvageau强调说：“用户可以选择一个目标，并将其移至要成像的眼底区域内的任何位置，而无需重新调整或更改固定目标，同时不断接收目标采样区域的光谱信息。”此功能使得可以轻松地从非常具体的解剖结构(例如视神经、视网膜、血液渗漏、脂肪沉积或任何类型的病变)进行光谱测量。值得注意的是，该系统还可用于通过调节照明源进行荧光测量，这扩展了其适用性以检测更广泛的生物标记物。
研究团队通过 体外 和 体内确认了其系统的功能和性能 实验。 体外实验 涉及以网格状图案瞄准参考目标中的彩色区域，并对模拟黄斑、血液的眼睛模型进行光谱测量血管、异物和视神经。另一方面， 体内 测量是在八名健康受试者的视网膜上进行的，结果显示视神经和视网膜的光谱分布存在差异。中心凹旁区域。
总而言之，这项研究的结果凸显了所提出的设计的许多优点，并且可以为更好的眼部疾病诊断方案铺平道路。 “目标眼部光谱有可能评估与疾病进展相关的不同发色团和荧光团的存在，例如血红蛋白、氧合血红蛋白、黑色素和脂褐质，”Sauvageau 评论道。 “这可能为我们诊断和治疗眼部疾病的方式的改变打开大门，并且目标眼部光谱可能在未来几年成为眼部护理中越来越重要的工具。”
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