视网膜色素变性中PS-OCT衍生的偏振熵与自适应光学成像测量的RPE细胞指标之间的关联

Association Between PS-OCT Derived Polarimetric Entropy and RPE Cellular Metrics Measured With Adaptive Optics Imaging in Retinitis Pigmentosa

作者信息Masakazu Hiraoka, Daiki Sakai, Marika Taniguchi, Kota Totani, Shuhei Kimura, Yasuhiko Hirami, Michiko Mandai, Masayo Takahashi, Yasuo Kurimoto, Akiko Maeda
PMID42606188
发布时间2026-08-03
DOI10.1167/iovs.67.10.42

实验完整度

包含患者和健康对照的横断面影像学研究,使用PS-OCT和AO-TFI两种成像方式,进行了相关性和混合效应模型分析,但缺乏功能或机制验证。

主要模型

视网膜色素变性患者的眼睛 健康对照者的眼睛

重点核对

患者组与健康对照组间的年龄和轴长差异(P值有显著差异) 按离心率区域(0-1 mm和1-3 mm)定义的ROI AO-TFI图像质量阈值(SNR >= 3.5) RPE细胞测量的观察者间一致性(ICC = 0.72) 线性混合效应模型中熵与密度的交互作用 分析中排除SNR低或图像质量不足的ROI

摘要

目的:本研究的目的是探讨使用偏振敏感光学相干断层扫描(PS-OCT)从视网膜色素上皮(RPE)层衍生的熵值与通过自适应光学经巩膜泛光照明(AO-TFI)获得的RPE细胞指标(包括细胞密度、间距、规则性和分散性)之间的关联。我们进一步旨在确定视网膜色素变性(RP)中哪些细胞结构改变由熵反映。方法:纳入同时接受PS-OCT和AO-TFI成像的健康对照和RP患者。计算Spearman相关系数以评估PS-OCT中的偏振熵与每个AO-TFI衍生参数之间的关系。为了考虑同一眼内的重复测量以及组别和离心率的影响,构建了线性混合效应模型,以在调整这些因素后评估熵与AO-TFI指标之间的独立关联。结果:偏振熵与RPE细胞密度之间的正相关性最强,与RPE细胞间距呈负相关。未观察到与规则性或分散性的明确关联。在线性混合效应模型中,熵与RPE细胞密度之间的关联因组别而异,在RP组中观察到显著关联,但在健康对照组中未观察到。结论:PS-OCT衍生的偏振熵与AO-TFI测量的RPE细胞密度相关,这种关联主要见于RP患者而非健康对照。这些发现表明,两种成像方式之间的对应关系可能有助于外视网膜-RPE复合体改变的定量评估,并有可能作为视网膜变性疾病的生物标志物。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
PS-OCT衍生的偏振熵是否与AO-TFI测量的RPE细胞结构指标相关,特别是在视网膜色素变性中。
核心机制
研究发现PS-OCT熵可能与RPE细胞密度相关,但该关联仅在RP组中显著,机制尚不完全明确,可能涉及疾病相关的RPE结构变化、局部散射特性或信号穿透变化。
主要证据
在RP组中,熵与RPE细胞密度呈显著正相关(Spearman ρ = 0.40),线性混合效应模型显示熵与密度在RP组中的斜率为正值,而在健康组中无显著关联。
研究意义
该研究提出PS-OCT熵可能作为反映RPE-Bruch膜复合体或外视网膜-RPE复合体区域偏振异质性的潜在生物标志物,有助于视网膜变性疾病的定量评估。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

参与者招募和成像

收集健康对照和RP患者的眼部影像数据,用于分析PS-OCT熵与RPE细胞指标的关系。

纳入20名RP患者和8名健康对照,进行眼底自发荧光、OCT和AO-TFI成像,并测量轴长。

2

图像分析提取RPE细胞指标

从AO-TFI图像中提取RPE细胞的密度、间距、规则性和分散性,并确保测量可靠性。

使用AOdetect mosaic软件进行Voronoi分析,由两名视网膜专家手动识别RPE细胞,计算细胞密度等指标,并进行观察者间一致性检验。

3

统计分析

评估PS-OCT熵与RPE细胞指标之间的关联,并考虑组别和离心率的影响。

使用Spearman相关分析和线性混合效应模型,包括交互项、调整混杂因素。

4

敏感性分析

检查结果是否受年龄、轴长和图像质量的影响。

在混合效应模型中分别调整年龄和轴长,以及SNR。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
rtx1Imagine Eyes--
ROCTIATomey Corporation--
SpectralisHeidelberg Engineering--
IOLMaster 700Carl Zeiss Meditec AG--
Optos 200TxOptos--
i2k RetinaDualAlign LLC--
AOdetect mosaic软件Imagine Eyes--
ImageJNational Institutes of Health--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
受试者纳入
RP患者的诊断标准、年龄、性别、轴长、基因型;健康对照的纳入排除标准。
阅读提示:Materials and Methods: 患者部分,Table 1
成像参数
AO-TFI成像波长810nm,视场1200x1200μm;PS-OCT扫描范围12mm,B-scan包含1024个A-scan,重复100次;图像配准和ROI定义。
阅读提示:Materials and Methods: Adaptive Optics Imaging 和 PS-OCT Acquisition and Analysis
图像分析
RPE细胞手动识别的标准;SNR阈值3.5;观察者间一致性。
阅读提示:Materials and Methods: Image Analysis
统计分析
Spearman相关分析细节;线性混合效应模型公式;调整变量(年龄、轴长、SNR);显著性水平。
阅读提示:Materials and Methods: Statistical Analysis