视网膜成像能发现创伤性脑损伤的迹象
发布时间：2023-12-14 11:00:23 阅读数： 110
伯明翰大学的eye设备结合了拉曼光谱和眼底成像。
脑窗:生物标记物被发现
伯明翰大学的一个项目可以帮助在其他症状出现之前识别创伤性脑损伤(TBI)的迹象。发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的这项技术据说与其他诊断方法截然不同，适合发展成一种手持设备，用于创伤性脑损伤后关键的第一个“黄金小时”，在这个时候必须做出重要的治疗决定。
该项目在其论文中指出，无论是在接触性运动的球场边，还是在机动车碰撞后的路边，都没有足够敏感和及时的定量评估TBI的护理点技术来帮助早期诊断。伯明翰大学的Pola Goldberg Oppenheimer说:“创伤性脑损伤的早期诊断是至关重要的，因为在受伤后的第一个黄金小时内，必须做出攸关生命的治疗决定。”“然而，目前的诊断程序依赖于救护人员的观察，以及可能距离较远的医院的核磁共振或CT扫描。”
伯明翰的解决方案包括对眼睛后部的神经视网膜和视神经进行光谱分析。由于该区域是脑组织的投影，临床上可通过瞳孔进入，因此它为了解大脑的生物化学提供了一个窗口。特别是，它可以让临床医生检测与TBI相关的生物标志物，包括由于组织损伤引起的特定蛋白质或脂质结构变化。这些生物标志物的定性和定量评估对TBI及其严重程度的评估有价值。
众所周知，拉曼光谱能够发现这些生物标记物，但由于需要复杂的复合晶状体排列，需要适应拉曼光谱所需的高倍率高数值孔径晶状体和眼睛本身的自然晶状体，将其作为TBI的黄金时刻护理技术一直受到阻碍。
诊断和监测的关键洞察
该团队的解决方案是一种便携式非侵入性成像平台，名为eye，它将拉曼光谱与神经视网膜眼底成像相结合。在使用中，通过连接到设备上的智能手机的闪光灯捕获眼底图像，可以对感兴趣的区域进行视觉识别，然后可以通过激光照射进行拉曼分析。
研究小组在论文中指出:“我们独特的设备通过隔离拉曼和白光路径，允许同时进行拉曼光谱和眼底成像。”“eyes由眼底成像光学路径和眼睛安全的拉曼光谱路径组成，包含在3d打印外壳中。”
至关重要的是，该平台仅使用眼睛的晶状体将准直光束聚焦到视网膜上，以便在进行眼底成像的同时测量高波数拉曼波段，从而消除了先前阻碍即时拉曼眼科的更复杂的晶状体要求。
然后，人工神经网络算法解释收集到的数据，以区分健康区域和显示TBI生物标志物化学特征的区域。
在对动物模型进行试验后，该项目认为eyes现在可以进行进一步的评估，包括临床可行性、疗效和患者可接受性的研究。“eye技术有潜力在越来越多的诊断和患者监测场景中提供关键的临床见解，”该项目评论道。“这有可能彻底改变TBI和神经系统疾病的诊断和分类方式。”
