Исследование сосредоточено на более точных и гибких измерениях целевой спектроскопии сетчатки.

Ряд глазных заболеваний включает изменения функций и структуры различных областей задней части глаза, а также флуоресцентные пигменты и крошечные желтоватые отложения, называемые друзами, которые накапливаются под сетчаткой в возрастная дегенерация желтого пятнаа дегенерация нейронов, называемых ганглиозными клетками, является определяющей характеристикой глаукома.

Эти изменения глазного дна не ограничиваются заболеваниями, связанными со зрением. Существуют неврологические заболевания, такие как болезнь Паркинсона и Альцгеймера, которые также могут приводить к изменениям в нервах сетчатки и кровотоке.

Офтальмологи и другие специалисты в области офтальмологии используют методы цветной визуализации и компьютерной томографии для диагностики глазных заболеваний. В последние десятилетия ученые обнаружили, что связанные с заболеванием изменения глазного дна также изменяют его профили спектральной отражательной способности и излучательной способности. Другими словами, то, как свет взаимодействует со специфическими структурами сетчатки на разных частотах, может предоставить важную диагностическую информацию, дополняющую стандартные методы визуализации.

Это привело к более широкому распространению инструментов и методов спектрального анализа света, отраженного или излучаемого глазным дном. Однако, хотя были предложены различные методы, они по-прежнему страдают от ключевых ограничений. Среди основных проблем является тот факт, что многие методы, основанные на спектроскопии, могут проводить измерения только на большой области глазного дна, что затрудняет их способность обнаруживать тонкие спектральные изменения в небольших структурах сетчатки. С другой стороны, методы, позволяющие проводить локализованные спектральные измерения, требуют фиксации пациента, что может быть очень утомительным и неудобным.

По данным Международного общества оптики и фотоники (SPIE), исследовательская группа из Zilia Inc., Канада, под руководством Доминика Соважо, доктора философии из Университета Альберты, разработала гораздо более гибкую систему для целевой спектроскопии глазного дна.²

Изучение,¹ недавно опубликовано в Журнал биомедицинской оптикипредложил подробную информацию о методах их разработки и продемонстрировал их потенциал посредством серии экспериментов.

Согласно исследованию, предложение исследователей включает в себя некоторые ключевые особенности, которые делают его более универсальной и гибкой альтернативой нынешним вариантам. Во-первых, устройство имеет ряд оптических элементов, которые, по сути, позволяют трем различным путям света к глазному дну и от него сосуществовать, не мешая друг другу. Кроме того, светодиоды освещения, цветная камера и спектрометр могут использоваться совместно для обеспечения непрерывного цветного изображения и спектральных измерений.¹

Исследование также показало, что спектрометрическая секция устройства фокусирует светодиод на небольшой области глазного дна, и положение этой области можно регулировать с помощью простых механических приводов для вращения светоделителя, питающего камеру и спектрометр.

«Пользователь может выбрать цель и переместить ее в любое место внутри отображаемой области глазного дна без какого-либо перераспределения или изменения цели фиксации, при этом непрерывно получая спектральную информацию о целевой области выборки», — сказал Соважо в пресс-релизе SPIE.

Согласно пресс-релизу SPIE, эта функция позволяет легко проводить спектральные измерения очень специфических анатомических структур, таких как зрительный нерв, сетчатка, утечка крови, жировые отложения или любые типы повреждений. Примечательно, что систему также можно использовать для проведения измерений флуоресценции путем регулировки источника освещения, что расширяет ее возможности для обнаружения еще более широкого спектра биомаркеров.²

В пресс-релизе также отмечается, что исследователь использовал оба in vitro и живой эксперименты для подтверждения работоспособности и возможностей системы.

in vitro эксперименты включали нацеливание на цветные области эталонной мишени с сетчатым узором и проведение спектральных измерений модели глаза, имитирующей макулу, кровеносные сосуды, инородное тело и зрительный нерв. Они отметили живой измерения были выполнены на сетчатке восьми здоровых испытуемых, у которых были обнаружены различия в спектральных профилях зрительного нерва и парафовеальной области.²

Утверждается, что результаты исследования указывают на потенциальные преимущества предлагаемой конструкции и могут проложить путь к улучшению диагностических протоколов глазных заболеваний.

«Направленная глазная спектроскопия имеет потенциал для оценки присутствия различных хромофоров и флуорофоров, таких как гемоглобин, оксигемоглобин, меланин и липофусцин, связанных с прогрессированием заболевания», — заключил Соважо в пресс-релизе. «Это может открыть дверь к изменениям в способах диагностики и лечения заболеваний глаз, а целевая глазная спектроскопия может стать все более важным инструментом в уходе за глазами в ближайшие годы».

Ссылка:

1. Николас Лапуант; Клеофас Акитегеце; Жасмин Пуарье; Максим Пикард; Патрик Соважо; Доминик Соважо. Направленная спектроскопия глазного дна. Дж. Биомед. Опция 28(12), 126004 (2023), дои 10.1117/1.JBO.28.12.126004.

2. На пути к более точным и гибким измерениям целевой спектроскопии сетчатки. ЭврекАлерт! По состоянию на 18 декабря 2023 г. https://www.eurekalert.org/news-releases/1011454.