基于自适应轴向扫描和计算配准的简化活体角膜共聚焦容积成像

《Scientific Reports》：Simplified in vivo corneal confocal volumetric imaging using adaptive axial scanning and computational registration

　　

摘要

角膜共焦显微镜（CCM）能够提供具有细胞级别细节的光学切片，但大深度体积可视化受采集时间和帧间运动的限制。在此，我们提出了一种简化的光学-数字框架，该框架结合了电动物镜模块与临床上熟悉的TomoCap接触界面，采用层感知的MobileNetV3速度控制、扩展画布粗配准以及动态窗口VoxelMorph细化技术。在11对匹配的同一眼睛序列对中，自适应速度采集在整个测试深度范围内产生了较低的图像估计堆叠漂移。在四个测试序列中，粗配准结合VXM在所有测试的处理变体中产生了最高的相邻帧归一化互相关（NCC）和最低的遮罩平均绝对误差（MAE）。配准后的兔子和人类图像堆支持了具有细胞级别细节的大深度体积可视化和倾斜观察。形变场、基于遮罩以及专家评审的分析发现，在审查的案例中没有发现广泛的几何折叠或视觉上可疑的失败。该框架为将活体CCM序列转化为可解释的深度连续体积表示提供了一种实用途径，同时保留了细胞级别的共焦细节。