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新型扫频光源光学相干断层扫描血管成像设备(DREAM OCTA)与三种成熟系统的定量对比研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月21日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究针对不同光学相干断层扫描血管成像(OCTA)设备间微血管参数可比性不足的问题,研究人员通过标准化OCTAVA算法,定量比较新型DREAM SS-OCTA与Heidelberg Spectralis、Topcon Triton、Zeiss Cirrus在浅层(SCP)和深层(DCP)毛细血管丛的成像性能。结果显示DREAM在SCP具有更高血管连续性(中位血管长度47μm)和网络复杂度(分形维度1.999),在DCP显示更小FAZ(0.339 mm2)和更精细血管直径(23μm),且成像时间(9.1s)显著快于Spectralis(23.3s)。该研究为临床选择高精度OCTA设备提供了客观依据。
在眼科诊疗领域,光学相干断层扫描血管成像(OCTA)技术正经历着革命性发展。这项非侵入性成像技术无需荧光造影剂,就能实现视网膜微米级血管的三维可视化,为糖尿病视网膜病变等血管性眼病的早期诊断带来希望。然而随着OCTA设备种类激增,一个关键问题浮出水面:不同厂商设备的成像结果能否直接比较?当医生面对Heidelberg、Topcon、Zeiss等品牌设备输出的迥异数据时,如何确保诊断的准确性?更令人担忧的是,新型设备层出不穷,但其性能是否真能超越经典机型仍缺乏客观证据。
针对这一技术痛点,德国慕尼黑大学医院眼科团队在《Scientific Reports》发表了一项开创性研究。研究人员设计了一套标准化分析流程,将新型Intalight DREAM SS-OCTA与三大主流设备进行头对头比较。研究特别关注200kHz超高扫描频率的DREAM设备,能否在成像速度和质量上实现双重突破,为临床提供更可靠的微血管参数。
研究采用多维度技术路线:首先使用统一OCTAVA算法处理来自30名健康受试者的OCTA图像,消除厂商软件差异;通过Frangi滤波器和模糊阈值分割技术提取SCP与DCP的血管网络;运用欧几里得距离变换生成血管直径热图;最后采用MATLAB 3D细化算法进行骨架化分析。所有设备均采用3×3 mm扫描模式,ART4降噪设置,图像统一调整为512×512像素分辨率以保证分析一致性。
成像效率革命
数据分析显示,DREAM以9.125秒的中位成像时间碾压Spectralis的23.25秒(p<0.0001),甚至快于Triton的10.77秒(p=0.0082)。这种效率优势源自其200kHz扫描速率,较对比设备(68-125kHz)提升60-190%。

浅层毛细血管丛优势
在SCP层面,DREAM展现出惊人的细节解析力:中位血管长度47μm显著优于其他设备(41-44μm,p<0.05),分形维度1.999±0.004更是冠绝群雄(对比设备1.979-1.982,p<0.0001)。这意味着其捕捉的血管网络具有更复杂的拓扑结构。

深层血管成像突破
DCP分析中,DREAM的FAZ面积仅0.339 mm2,远小于Cirrus的0.9145 mm2(p<0.0001),血管直径23μm也细于Triton(24μm)和Cirrus(25μm)。图1直观显示DREAM能清晰呈现DCP中传统设备难以分辨的微小血管。

标准化分析的胜利
通过OCTAVA算法,研究首次实现跨设备参数的客观对比。如图2所示,该流程包含图像二值化、骨架化、FAZ自动分割等关键步骤,确保不同来源数据具有可比性。

这项研究确立了DREAM SS-OCTA在视网膜微血管成像领域的领先地位。其突破性体现在三个方面:技术层面,200kHz扫描速率实现速度与质量的双赢;临床层面,更精细的DCP成像有助于早期发现糖尿病视网膜病变的微血管异常;科研层面,标准化分析方法为跨中心研究奠定基础。值得注意的是,DREAM在保持Spectralis级成像质量的同时,将检查时间压缩60%,这对儿童和老年患者尤为有利。
未来研究需在患者群体中验证这些发现,特别是FAZ测量的临床相关性。但毋庸置疑,这项工作为OCTA技术的标准化发展树立了新标杆,其方法论启示远超眼科范畴——任何依赖多品牌设备的医学影像领域,都需要建立类似的跨平台评估体系。正如作者Michael Hafner团队强调的,只有当测量工具达成共识,我们才能真正读懂血管讲述的疾病故事。
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