从结构角度看一种常常近在眼前却难以察觉的疾病

圆锥角膜是临床医生最希望尽早发现、但在早期又往往难以确诊的眼病之一。在初始阶段,角膜在常规检查中可能看起来仍大体正常,而组织实际上已经开始失去强度。这种差距很重要,因为接受屈光手术评估的患者在过晚发现细微病变之前,可能一直看起来都符合手术条件。

SPIE 介绍并发表于 Biophotonics Discovery 的一项新研究认为,答案可能在于不只看角膜形态。该研究将偏振敏感光学相干断层扫描,简称 PS-OCT,与人工智能结合,用于识别角膜内部的结构变化;当疾病仍处于亚临床阶段时,传统成像可能会遗漏这些变化。

为什么现有筛查工具会漏掉早期病例

当圆锥角膜已经明确存在时,当前主流筛查系统,包括绘制角膜曲率和厚度的工具,都是有效的。它们测量角膜的整体几何形态,可以提示变陡、变薄和表面不规则。问题在于,这些往往是较晚出现的体征。在最早期,虽然底层胶原结构已经发生变化,组织可能还没有出现肉眼可见的变形。

这就造成了熟悉的诊断难题。有些患者天生角膜较薄,但并没有疾病;另一些患者则存在早期生物力学异常,仅凭形态扫描无法自信地区分其与正常变异。研究人员尝试通过直接测量组织组织结构,而不是只依赖厚度,来解决这一差异。

PS-OCT带来了什么

PS-OCT 是一种高分辨率成像技术,可跟踪偏振光穿过组织时如何发生变化。在角膜中,这些偏振变化反映了胶原纤维的排列方式,而这对组织的机械稳定性至关重要。由于圆锥角膜被认为涉及这种胶原组织结构的早期破坏,PS-OCT 提供了一种在明显表面变化出现之前探查疾病的方法。

根据原始材料,研究团队使用了定制的 PS-OCT 系统,具有足够高的分辨率,可捕捉角膜的细微结构。随后,他们将这些测量结果与人工智能分析结合,把眼睛分类为健康、亚临床圆锥角膜或圆锥角膜。核心前提很简单:如果基于形态的检测属于较晚指标,那么读取胶原架构的系统就可能在更接近生物学起点的阶段揭示疾病。