临床研究
基于谱域OCT图像的人眼前节生物学参数自动测量
中华实验眼科杂志, 2016,34(4) : 345-350. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2016.04.012
摘要
背景

超长扫描深度OCT可应用于人眼前节的完整成像,但是如何快速、精确地从OCT图像中测量得到眼前节结构的生物学参数是目前亟待解决的难题,目前尚无精确自动处理频域OCT图像的理想软件系统。

目的

研究自行研制的软件自动测量基于超长扫描深度OCT图像的人眼前节生物学参数,评估软件自动化算法的精确度和重复性。

方法

于2013年6—7月在温州医科大学附属眼视光医院纳入10名健康受检者,共20眼,利用自主研发的超长扫描深度OCT获取人眼前节图像,编写自动探测软件对原始图像进行边界分割、图像配准和光学矫正等处理,其中边界分割算法基于图像的轴向亮度梯度信息,并利用最短路径搜索原理优化边界的准确探测。利用该自动化算法获取受检者中央角膜厚度(CCT)、前房深度(ACD)、瞳孔直径(PD)、晶状体厚度(LT)、晶状体前表面曲率半径(LAC)和后表面曲率半径(LPC),通过比较自动和手动测量眼前节各参数的差异以及重复测量值,评估自动化算法的精度和重复性。

结果

自动测量与手动测量的CCT、ACD、PD、LT、LAC和LPC值比较差异均无统计学意义(P=0.205、0.167、0.285、0.127、0.102、0.074),自动测量与手动测量各眼前节生物学参数值均有较好的一致性(均ICC>0.75)。自动测量和手动测量测得的CCT、ACD和LT的重复测量值显示ICC>0.75,自动测量的PD和LAC重复性(ICC=0.793、0.872;COR=2.90、5.79)优于手动测量(ICC=0.631、0.579;COR=5.62、10.46),但LPC自动测量的重复性(ICC=0.663;COR=6.17)稍差于手动测量(ICC=0.794;COR=4.79)。

结论

本研究组研制的图像测量软件算法自动测量的眼前节生物学参数具有精确度高、重复性好和运行速度快等特点,在实时探测眼前节形态学动态变化的研究中具有重要的应用价值。

引用本文: 陈思思, 朱德喜, 马庆凯, 等.  基于谱域OCT图像的人眼前节生物学参数自动测量 [J] . 中华实验眼科杂志, 2016, 34(4) : 345-350. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-0160.2016.04.012.
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精确测量人眼晶状体形状和厚度、眼内主要屈光界面之间的距离及其动态变化是研究人眼调节发生机制的重要途径[1]。目前已报道的可用于人眼前节成像和形态参数测量的技术有Scheimpflug摄影、超声生物显微镜和OCT[2,3,4,5,6,7,8,9],其中OCT技术具有高分辨率、高成像速度和高灵敏度等特点,在人眼生物学测量和调节机制的研究中具有更好的应用前景。近年来,谱域OCT技术在增加扫描深度方面取得较大的进展,可获取从人眼角膜到晶状体后表面的完整眼前节图像。但是,相关的图像处理软件却远远落后于测量硬件的发展,从而限制了超长扫描深度谱域OCT在眼科临床和科研领域的进一步应用。最新基于图论和动态规划算法已经能够实现对角膜和视网膜OCT图像进行自动边界探测[10,11,12],但是晶状体OCT图像的相关处理和量化仍是难题。本研究组开发的基于图论和动态规划算法的图像处理软件可用于自动探测由自行研发的谱域OCT(扫描深度为12 mm)获取的人眼前节图像的测量,以获取包含晶状体在内的眼前节生物学参数,为深入研究调节机制奠定基础。

 
 
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