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高光谱眼底照相机的初步研制及临床应用的初步探讨
作者:李谐  文章来源:上海市第一人民医院 眼科  点击数263  更新时间:2011/9/13  文章录入:毛进  责任编辑:毛进

目的 常见的眼底病现阶段其主要的影像诊断学检查手段包括眼底照相、荧光素造影、光学相干断层扫描等。其中,荧光造影被定为眼底血管性疾病诊断“金标准”,其结果明确,但检查有创,风险较高。前期研究中发现不同的眼底组织、病变组织在不同的光谱波段下会表现出特征性影像及光谱信息。本研究的目的是利用自行研制的高光谱眼底照相机对正常人及已确诊的眼底病患者进行初步观察,探索其对眼底结构、病变情况诊断的可行性及准确性,从而探讨其临床应用的可能。
方法 基于国内外研究资料及前期仪器改造研究,对商用免瞳眼底相机进行仪器改造。先利用光照度仪及激光功率仪测量改造前后仪器入射受检眼的光照强度及功率,以明确改造后仪器检查的安全性。接下来对正常人进行所有11个波段的高光谱成像,通过对比获得适宜基础眼底图像观察的特征光谱波段。进一步对正常志愿者共10眼分2部分进行高光谱眼底成像,选取图中特征节点间的相对像素长度进行组间相关系数计算,以检测仪器测量结果的可重复性。最后对上海市第一人民医院眼科门诊典型眼底病患者(主要为黄斑变性、脉络膜新生血管等疾病)特征性光谱波段下的图像进行分析。并与同期视网膜血管荧光造影和脉络膜造影图像进行比对,利用Matlab进行图像配准归一化互相关分析(NCC),明确初步研制的高光谱眼底照相机在眼底疾病影像学诊断方面的可行性及准确性。
结果 在眼底照相机检查全过程中,入射受检眼的最强光能量值发生于闪光瞬间,经测量改造后原型机此期光照度值最大约100lux,光功率值最大约122μW/cm2,均远小于改造前仪器所测得的最大光照度值约1300lux,功率值约3500μW/cm2,且符合中华人民共和国职业卫生标准GBZ-2.2 2007对眼直视激光束的职业接触限值。通过正常人11个波段高光谱眼底图像观察,选取特征谱段观察视网膜层结构(536nm、547nm、570nm)以及脉络膜层结构(608nm)。可重复性试验中得到的相关比较值之间的组间相关系数值≥0.85,表明改造后仪器具有良好的可重复性。通过比对高光谱眼底相机检查结果与眼底荧光造影结果,计算得出两种方法下得到的CNV病变图像的相关系数为0.78~0.83。
结论 初步研制的高光谱眼底照相机安全性高,测量结果具有可重复性,特征光谱波段下的眼底照片上,可见特征性解剖结构及病变,能够协助诊断临床疾病,具有良好的应用前景。

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