利用光谱域光学相干断层扫描技术比较小鼠眼部生物测量中 Purkinje 图像和视乳头对齐方法的意义探究

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:European Journal of Medical Research 2.8

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  为解决小鼠实验性近视研究中眼部生物测量缺乏通用方案的问题,研究人员开展了利用光谱域光学相干断层扫描(SD-OCT)比较 Purkinje 图像(P1)和视乳头(ONH)两种对齐方法测量眼部生物特征的研究。结果显示两种方法测量结果有差异,轴向长度(AL)比玻璃体腔深度(VCD)更适合评估小鼠眼部生长。该研究为小鼠近视研究提供了重要参考。

  在近视问题日益严峻的当下,近视研究对于防控近视意义重大。小鼠作为实验性近视的新兴模型,备受科研人员关注。然而,由于小鼠眼睛小,在进行非侵入性光学相干断层扫描评估眼部生物特征时,却没有一个普遍被认可的测量方案。这一现状就像迷雾,阻碍着科研人员深入探索近视的奥秘,也让小鼠模型在近视研究中的优势难以充分发挥。为了驱散这团迷雾,香港理工大学的研究人员勇挑重担,开展了一项极具价值的研究。他们利用光谱域光学相干断层扫描(SD-OCT)技术,对野生型 C57BL/6J 小鼠正常生长眼睛的眼部生物特征进行测量,并对比了 Purkinje 图像(P1)和视乳头(ONH)两种对齐方法。研究成果发表在《European Journal of Medical Research》上,为近视研究领域带来了新的曙光。
在研究过程中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先,使用偏心红外验光仪测量小鼠的屈光误差,通过给小鼠散瞳、麻醉后进行测量,并多次重复以保证数据准确性。其次,采用 SD-OCT 技术,分别使用 P1 和 ONH 两种对齐方法对小鼠眼部进行扫描,测量眼部各部分的尺寸。最后,运用方差分析、回归分析和 Bland–Altman 分析等统计方法,对两种对齐方法得到的数据进行对比分析。

下面让我们详细了解一下研究结果。

  1. 仪器变化的验证:偏心红外验光仪测量屈光误差的技术重复性良好,95% 百分位数的标准差为 ±3.9 D,P21 小鼠的平均屈光误差为 1.3±6.5 D,呈远视趋势。SD-OCT 测量眼部各部分尺寸时,两种对齐方法的变异系数(CV)显示,除视网膜厚度外,其他眼部组件的测量结果相对一致,其中轴向长度(AL)变异最小,视网膜厚度变异最大。
  2. 眼内生物特征的比较:使用 SD-OCT 和两种对齐方法测量小鼠的左右眼,发现正常生长的 C57BL/6J 小鼠双眼在各眼部节段均无显著差异。从 P21 到 P35,两种对齐方法都显示眼部前段(角膜厚度 CT、前房深度 ACD 和晶状体厚度 LT)有显著伸长,但玻璃体腔深度(VCD)无显著差异,视网膜厚度在两种对齐方法中的变化不一致。
  3. 两种对齐方法的比较分析:P1 对齐方法测量的轴向长度和玻璃体腔深度在多个时间点显著短于 ONH 对齐方法。在 VCD 方面,P1 对齐方法测量结果相对稳定,而 ONH 对齐方法显示随着小鼠成熟 VCD 缩短。Bland–Altman 分析表明,两种对齐方法在 AL 和 VCD 上有显著差异,其他眼部节段差异不明显。

研究结论和讨论部分,有着不可忽视的重要意义。SD-OCT 能够精确地在体内测量眼部节段,但 P1 和 ONH 两种对齐方法会导致测量结果出现差异,尤其是在 AL 和 VCD 上。这种差异提醒科研人员,在使用基于光学的技术进行研究时,必须充分理解对齐方法的影响,否则可能会对结果产生错误解读。在评估小鼠眼部生长时,由于 ONH 对齐方法测量的 VCD 随时间有显著缩短,而 AL 测量结果更为稳定,所以 AL 比 VCD 更适合作为评估指标。这一结论为后续小鼠近视研究在测量方法选择上提供了关键的参考依据,有助于科研人员更准确地探究近视发展机制,为开发更有效的近视防控策略奠定基础。
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