离体 基于OCT的多模态成像技术用于年龄相关性黄斑变性的人类供体眼研究

本方案为年龄相关性黄斑变性（AMD）的新疗法和预防措施提供了可能。AMD 是一种以中枢神经退行性变为主要特征的重大疾病，然而，由于眼部结构精确且可进行视网膜细胞水平的临床成像，我们认为该疾病是最具可干预性的。针对 AMD 基础疾病的新生血管并发症，已在患有该并发症的 15% 患者中成功治疗了 15 年。

最近，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了首个用于该疾病晚期阶段的药物。单细胞RNA测序技术揭示了视网膜及支持性脉络膜血管中一百多种细胞类型的分子图谱。我追踪了光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography，简称OCT）技术的发展，该技术使我们能够在临床中观察到细胞水平的详细病变进展过程。

目前用于AMD研究的细胞和动物模型系统无法准确预测人类的病理特征和疾病进展风险。这阻碍了新疗法和预防措施的开发。本实验室在AMD研究领域贡献了多项重要发现，包括与夜间视觉相关的大范围视杆细胞在早期即出现丢失。

还观察到，黄斑区结构保存较好且神经感觉视网膜附着的样本与临床OCT成像直接相关。年龄相关性黄斑变性（AMD）的许多病理特征在临床OCT中变得可见，该技术可提供视网膜和脉络膜的横截面图像。人类供体眼的OCT结果可直接与临床影像学发现进行比较。

如果实验室能够通过采用光学相干断层扫描（OCT）来表征眼球或检测样本，并结合基因表达或蛋白质组学等实验室检测结果，同时利用临床影像的纵向时间线来聚焦最具信息价值的风险指标，将大有裨益。首先，将从眼球供体获取的完整眼球置于盛有石蜡的培养皿中。在尽量减少对附着于睫状体的厚层玻璃体环造成扰动的前提下，去除前节残留组织。

标记上极以确定方位后，将眼球置于培养皿中，使其前面朝下。找到上直肌和上斜肌的腱性止点后，用木制涂药棒沿前后方向涂抹一条10毫米长的标记墨水线。

在拍照前用冷索伦森磷酸盐缓冲液填充真菌。将一个1毫米的红宝石珠插入眼底作为内部比例尺。用镊子将眼球的后极插入一个30毫升的石英坩埚中。

将单反相机安装到体视显微镜上，使用透射-落射照明和闪光照明，在三个标准放大倍数下获取彩色图像，以突出显示特定区域。开始进行离体彩色眼底摄影时，将高清多媒体接口相机设置为手动 ISO 模式。将两个光源相互垂直排列，并将落射照明光源调至最大功率。

在解剖显微镜下，将一毫米的红宝石珠插入眼球后极。接着，将眼球的后极插入盛有缓冲液的30毫升石英坩埚中。当组织下沉后，在眼球与坩埚壁之间插入一个支撑物。

将装有眼球的坩埚置于体视显微镜载物台上，通过显微镜观察眼内眼底结构。使用最低放大倍数，通过识别位于12:00位置的组织标记、视神经乳头以及位于视神经乳头下方五度的中央凹来定位眼球。首先，打开激光检眼镜仪器。

通过移动整个设备并调节其高度来定位OCT镜头。通过旋转旋钮对图像进行对焦，然后通过拧紧手拧螺钉固定镜头的位置。

将眼球样本放入持镜器中。手动调整持镜器内眼球的位置，并使用垫片固定，避免压迫巩膜。调整持镜器方向，使上直肌朝上。

打开OCT设备的专有可视化与分析软件后，左侧栏将显示按内部编号索引的患者列表。选择新建患者图标，并在点击“确定”前完成患者信息的填写。完成后，从下拉菜单中选择操作者和检查项目。查看时，按下控制面板上的黄色按钮以开始图像采集。

在控制模块上选择红外OCT。让激光获取眼底的实时SLO图像和OCTB扫描。通过设备上的黑色旋钮调节OCT激光头，以获得相对位置和焦点。

旋转控制面板上的圆形黑色旋钮以调节强度。使用黑色旋钮对100帧进行平均。当眼底聚焦清晰后，OCTB扫描图像将显示在屏幕的上三分之一区域。

按下“采集”按钮前，使用光标移动眼底图像上的蓝色线条，使黄斑中心凹居中。在控制模块中选择红外光（IR）和体积扫描模式，以采集OCT图像。调整所有OCT控制参数和扫描设置。

当近红外反射眼底图像被蓝色的B扫描线覆盖后，在右上角窗口重新检查OCT的位置，然后在控制模块上点击“采集”以完成容积扫描。图像采集完成后，选择“退出”以保存图像。处理完成后，图像将显示在屏幕上。

开始扫描激光检眼镜检查时，将置于 holder 中的眼球移至扫描激光检眼镜设备。在检眼镜上选择 R 位置，然后选择 IR 模式以对眼球进行对准和定位。

调整摄像头方向。通过旋转旋钮对焦图像。使用拇指螺丝旋转并固定摄像头的位置。

然后，将黑色拨杆调至 R 位置。图像聚焦后，将选择旋钮从 R 位置转至 A 位置。选择 ICGA、100% 强度、30 度视野范围以及单相成像。按下黑色圆盘进行平均后，选择“采集”。来自供体的正常黄斑离体成像结果显示，正常黄斑区域及低反射的大脉络膜血管清晰可见。

两层之间为具有反射性的视网膜色素上皮（RPE）BBL Brooks 带。对一例早期中期年龄相关性黄斑变性（AMD）黄斑区进行的多模态离体成像，展示了黄斑中心凹的近观图像，显示与卵黄样病变相对应的色素沉着过度。在早期中期 AMD 中，可见特征包括软性玻璃膜疣、基底部的低反射线、低反射灶、视网膜下玻璃膜疣样沉积物以及卵黄样改变。

类似地，研究了伴有萎缩性AMD的黄斑区以及由新生血管性AMD继发的黄斑萎缩的黄斑区。此外，供体眼球的离体OCT成像有助于研究死后组织中的常见伪影。