相干光断层扫描眼底新生血管多模态成像方法研究

Choroidal neovascularization (CNV) is a major cause of age-related macular degeneration. At present, the golden diagnostic methods of CNV are invasive, the contrast agent may cause serious side effects, and the information from the unitary imaging method is limited. To solve this problem, we plan to combine the newly developed optical coherence tomography angiography (OCTA) with fundus auto-fluorescence imaging (FAF). We will use a single supercontinuum laser source and build a novel OCTA-FAF imaging system based on double wavelengths, and use biological phantoms and experimental animals to establish the CNV model. This multi-modal image method is non-invasive with high resolution. The OCTA stratified blood flow, the OCT sectional structure and the FAF distribution of the fundus can be obtained simultaneously. By the comprehensive analysis of the multi-source images, we can observe the morphological structure of CNV and the metabolic variation of retinal pigment epithelium. Our research is meaningful for CNV diagnosis and follow-up examinations, and may play an important role in future clinical applications.

脉络膜新生血管(CNV)是年龄相关性黄斑变性的主要致盲原因。现有检查方法主要为侵入式，耗时长并可能因造影剂产生副作用，且成像模式单一，无法对CNV做出全面的诊断。针对此问题，本项目拟利用单个超连续谱光源，融合基于光散射的相干光断层扫描血管造影(OCTA)和基于光吸收的自发荧光成像(FAF)，研究基于双波段的OCTA-FAF成像方式，并利用生物仿体实验和动物实验建立阶段性的多模态新生血管病变模型。该非侵入式成像方法可同时获得三种模态的图像：基于OCTA的眼底多层血管状态、基于OCT的视网膜冠状面分层结构和基于FAF的眼底自发荧光强度分布。多源影像的结合不仅有助于多层次多角度地观察眼底新生血管的形态结构，还能反映由CNV导致的视网膜色素上皮层的代谢变异情况。本研究可以为CNV病变的综合性检查与预后监测提供新的手段，具有重要的临床应用价值。

脉络膜新生血管(CNV)是年龄相关性黄斑变性的主要致盲原因。现有检查方法主要为侵入式，耗时长并可能因造影剂产生副作用，且成像模式单一。本项目融合相干光断层扫描血管造影(OCTA) 和自发荧光成像(FAF)，建立基于双波段的非侵入式OCTA-FAF成像系统，并利用仿体实验验证系统的可靠性。在此基础上利用大鼠模型实现了眼底血管多模态成像以及眼底新生血管的阶段性观察。本项目还开发了多种可用于眼底图像的病灶识别和特征提取的卷积神经网络新模型，可用于血管分割和眼底病分类。在眼底图像的血管分割方面，我们的模型达到了0.980的准确率，0.837的灵敏度和0.992的特异性。在以CNV为主的眼底病分类方面，我们的模型达到了0.973的准确率，0.963的灵敏度和0.985的特异性。本项目的研究不仅有助于观察眼底血管的形态结构，也可以为CNV病变的综合性检查与预后监测提供辅助方法，具有一定的临床应用价值。后续将已有研究的基础上进行扩展和深化，除优化系统以进一步提高多模态成像水平之外，也会改进现有网络以确保眼底病变组织智能化检测准确率，以期将研究工作应用于CNV早期诊断中。