由光学学会 研究人员开发了一种独特的同步高速光学相干断层扫描/扫描光检眼镜(SLO)系统，可以捕捉视网膜杆和视锥的功能
光学相干断层扫描图像与SLO图像配准，以精确定位在一系列三维光学相干断层扫描图像中捕获的光感受器的位置和类型
显示了光学设置
荣誉:加州大学戴维斯分校眼科中心迈赫迪·阿齐米普尔
研究人员开发了一种新仪器，首次测量了活体人眼中单个视杆和视锥的微小光诱发变形
这种新方法有朝一日可能会提高对视网膜疾病的检测，如年龄相关性黄斑变性，这是全球55岁以上人群失明的主要原因
“我们的仪器提供了一种在细胞水平上研究视网膜疾病的独特方法，”来自加州大学戴维斯分校眼科中心的研究小组组长拉维·琼纳尔说
“因为现有的测量功能障碍的方法灵敏度低得多，它提供了一种潜在的检测疾病的新方法
" 在光学学会杂志《光学通讯》中，Jonnal和他的同事描述了他们基于光学相干断层扫描的新仪器
使用这种新方法，他们能够测量单个杆和锥体对光的反应，并能检测出明显小于成像光源波长的变形
这项工作是一个新兴的国际研究领域的一部分，旨在开发方法来充分捕捉活人视网膜神经回路的功能
结合成像方法 当眼睛视网膜中的视杆和视锥光感受器检测到光线并通过一种叫做光传导的过程发出信号时，视觉就开始了
视网膜疾病，如年龄相关性黄斑变性和色素性视网膜炎，通过干扰视杆和视锥的功能而导致视力丧失
同时采集光学相干断层扫描和扫描光检眼镜(SLO)图像
在光学相干断层扫描投影中，杆状物体的分辨率不高，但在SLO图像中可以识别出来
比例尺为10微米
荣誉:加州大学戴维斯分校眼科中心迈赫迪·阿齐米普尔
因为杆状细胞被认为对这些疾病的影响更敏感，它们功能的变化可以提供疾病或其进展的早期指标
然而，小尺寸的杆状物很难成像，更不用说测量它们的功能了
在这项新工作中，研究人员开发了一种独特的高速光学相干断层扫描系统，能够检测光感受器外部的轻微肿胀，这是光传导的副作用
该系统通过在扫描光检眼镜图像的同时捕获专门的光学相干断层扫描图像来实现这一点，使其能够精确定位数百个三维光学相干断层扫描图像中捕获的光感受器的位置和类型
该论文的第一作者迈赫迪·阿齐米普尔说:“尽管对视杆和视锥细胞的肿胀进行成像可以揭示它们对光的反应动力学，但直到最近，人们还不知道这些变化是否可以在人眼中进行活体测量。”
“这是因为光感受器的大小和光诱发变形的程度远低于视网膜成像系统提供的分辨率
" 成像高速动力学 最近，全视场光学相干断层扫描已经被用于观察较大的外周视锥细胞的光诱发变形
加州大学戴维斯分校的研究人员开发的光学相干断层扫描系统提供了更好的共焦性，通过抑制更多的散射光和相关噪声来提高图像质量
由于光感受器的光诱发变形速度非常快，新系统采用了高速傅里叶域锁模激光器，能够实现快速成像，扫描速度比用于扫描源光学相干断层扫描的商用激光器快16倍
(甲)和(乙)显示了两种不同刺激光强度的光学相干断层扫描图像
(丙)和(丁)显示了视野中的选择杆和视锥对可见刺激的相应功能信号的图
在(C)中，对较暗的闪光没有可见的锥体伸长，而清晰的杆响应是可见的
响应于(D)中更亮的闪光，杆和锥体都伸长，杆的伸长具有高几倍的振幅
荣誉:加州大学戴维斯分校眼科中心迈赫迪·阿齐米普尔
为了捕捉尽可能高分辨率的图像，研究人员采用了自适应光学技术来测量眼睛的像差并实时校正它们
即使使用自适应光学系统，由于系统的1微米波长光源，棒状感光体太小而无法成像
为了克服这个问题，研究人员增加了一个扫描光检眼镜成像通道，使用小于1微米的波长来提高成像分辨率
这允许在共同配准的光学相干断层扫描图像中区分视杆和视锥
研究人员使用他们的新仪器来测量活体人眼对不同强度光线的反应，从而测量视杆和视锥的变形
细胞的反应随着光强度的增加而增加，直到达到饱和，这与光诱导一致
因为新仪器产生大量数据(3
2GB/s ),甚至在很小的视野范围内，需要开发软件来允许扫描更大面积的视网膜和自动数据处理
这将使该系统更适合临床使用
研究人员现在正计划使用该仪器来测量视网膜疾病患者的光感受器反应，看看是否能获得新的见解
“我们希望参与使用该系统来测试致盲疾病的新疗法，以加快将这些疗法引入临床的过程，”阿齐米普尔说
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