来源:两江科技评论

原标题:美国俄勒冈医科大学(OHSU)眼科光学和激光中心(COOL LAB)研究团队研发可见光OCT视网膜毛细血管血氧仪

导读

视网膜局部代谢异常是造成很多眼科疾病的元凶。对其准确测量有望解开很多眼科疾病的谜团,为诊断和治疗提供新的依据。 美国Oregon Health and Science University (OHSU) Prof. Yali Jia课题组研发了可见光OCT视网膜毛细血管血氧仪用于大鼠毛细血管血氧饱和度测量,该技术有望在人体对视网膜局部氧代谢速率进行无创测量。2020年5月12日,美国国家科学院院刊(PNAS)杂志在线发表了该项研究成果,题为“Retinal Capillary Oximetry with Visible Light Optical Coherence Tomography”。

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创新研究

该研究首先揭示了大鼠视网膜微血管网络形态结构,指出其与人类视网膜的异同点,发现了动静脉分支的特异性分布。利用可见光OCT的超高分辨率,完美呈现了毛细血管以及视网膜神经纤维束。

借助独创的毛细血管提取方法,作者将整个毛细血管网络根据分支节点分成若干小段,并对每一小段毛细血管进行重新采样,配准等一系列处理,最终将各小段的光谱信号累计起来提高信噪比,并提出新方法准确寻找光谱对比度最强的血管底部,最终利用模型拟合得到该小段毛细血管的血氧饱和度。

在此基础上,作者揭示了毛细血管血氧饱和度随着血液流动方向的变化规律,并发现毛细血管血氧饱和度随血管阶数的增加而下降。与此同时,作者研究了这些规律在不同氧含量呼吸的变化情况以及可能的解释。

作者还展示了该技术如何无创测量组织氧合水平,以及讨论了在测量局部氧代谢速率和应用于人体的可能性与挑战。

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总 结

Prof. Yali Jia于2011年获OHSU生物医学工程博士学位,2012年在Casey Eye Institute完成博士后训练并留校任教。现任眼科和生物医学工程系副教授,Jennie P. Weeks 教授,以及担任眼科光学和激光中心副主任 (主任为OCT Co-inventor David Huang 教授)。其研究领域包括生物光子学和成像学、OCT、OCTA、光谱OCT及其在眼科的临床应用。代表作为分频幅去相关血管成像术(SSADA),这是将OCTA从纯研究技术过渡到临床的重大突破。以在光学相干成像(OCTA)以及眼病应用方面的应用而见长。已发表了超过120篇同行评议的期刊文章,被引用超过8000次。课题组经费充足,欢迎优秀学子前来攻读博士或进行博士后训练。 

皮少华博士于2016年获复旦大学理学博士学位,现在Casey Eye Institute进行博士后训练。 

美国俄勒冈医科大学Prof. Yali Jia课题组博后皮少华为论文第一作者,Prof. Yali Jia为论文通讯作者。相关技术已申请国际发明专利。

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