新的成像技术可以加快眼病治疗的发展

研究人员开发了一种简单快速的方法来进行光视网膜造影术，这是一种测量眼睛视网膜中光诱导的功能活动的成像技术，视网膜是我们眼睛后部负责检测光线和启动视觉的神经元网络。在美国，超过50%的60岁以上的人都患有视网膜疾病，如黄斑变性和糖尿病性视网膜病变。这些疾病会影响视网膜功能，降低视力，如果不治疗，可能会导致失明。这种新方法可能有助于加速眼病新疗法的开发。

“光视网膜造影通常使用非常昂贵的设备，需要多名专家操作，同时产生大量的数据，需要大量的计算资源，”来自加州大学戴维斯分校的研究小组负责人拉维·琼纳尔说。“我们设计了一种更便宜、更快速的方法。”

Jonnal和他的同事报告了他们的新方法，他们称之为基于速度的光视网膜造影术视神经节．他们还证明了该方法能够测量三个健康受试者的视网膜反应。

“尽管基于速度的光视网膜造影术可能为临床医生提供更准确、更早的视网膜功能损失信息，但它的第一个真正影响更可能是加速临床试验新的治疗方法视网膜疾病Jonnal说，他作为印第安纳大学Don Miller实验室的博士生，进行了第一批光视网膜测量。“如果我们能够检测视网膜功能是否比传统的检查方法(如视力表)更快地改善或恶化，这将大大加快治疗方法的发展。”

跟踪形状变化

光视网膜造影术检测视网膜中产生或传导信号的神经元形状的微小变化。到目前为止，Jonnal和其他研究人员使用自适应光学和光学相干层析成像(OCT)来可视化和跟踪这些活跃的、移动的眼睛中的神经元，然后应用运动校正算法来稳定图像并提取功能响应。这个昂贵且耗时的过程需要解析和跟踪单个细胞特征的位置，并使用这些位置来确定细胞是否改变了形状。

当我们用我们的自适应光学系统来进行视网膜光成像测量，实验很容易就会花费半天时间，并产生需要处理的1tb数据，”Jonnal说。“处理数据以提取功能信号最少需要一两天的时间。”

为了避免解析和跟踪单个神经元，Jonnal和同事们想看看他们是否可以测量视网膜神经元相对于彼此移动的速度或速度。“我们相信，即使特征的位置因细胞而异，但它们相对移动的速度在细胞之间是高度相关的，”Jonnal说。“这被证明是正确的。”

测量运动神经元

为了进行基于速度的光视网膜成像，研究人员开发了一种新的OCT相机，与其他光视网膜成像方法相比，它允许单个操作员从视网膜的更多位置收集图像。

研究人员通过收集三名健康志愿者的测量数据来展示他们的新技术。他们能够在短短十分钟内从每个患者身上获取数据，并在两到三分钟内对数据进行处理和得出结果。他们表明，用简单方法测量的功能性光视网膜反应与使用的光刺激剂量成比例，并且剂量-刺激反应在志愿者内部和之间是可重复的。

他们现在正在计划实验，旨在证明这项技术对疾病相关功能障碍的敏感性。Jonnal还与加州大学戴维斯分校的临床医生合作，将其用于患者成像，并帮助解释干细胞疗法和基因疗法治疗遗传性视网膜疾病的试验结果。研究人员还希望将新的光视网膜造影术方法应用于视网膜疾病的动物模型。