美国杜克大学研究人员开发出一种新的成像技术，能够检测视网膜各层的厚度和纹理。而视网膜纹理可以提供阿尔茨海默病的早期生物标记，而其开发的成像技术则可帮助发现这一预警信号。研究结果于5月13日在线发表在《科学报告》杂志上。
论文截图
研究背景
阿尔茨海默病是一种神经系统退行性疾病，其患病风险会随着年龄的增长而显著增加。该病引起的神经元和突触损失会导致认知障碍和痴呆，影响患者的生活质量。目前，对阿尔茨海默病的诊断都是在患者开始表现出认知能力减退症状后才进行的，诊断手段主要是磁共振成像和正电子发射计算机断层扫描，成本高昂。
如果能够找到可以用作该疾病预警信号的生物标记，对疾病进行早期诊断，就可以通过药物、锻炼等早期干预措施阻止疾病发展，提高患者的生活质量。
有许多研究人员在进行这方面的研究，而视网膜则被认为是能提供这种生物标记的一个研究目标。因为有研究表明，阿尔茨海默病会引起视网膜结构改变，最明显的是会导致视网膜顶层变薄。
用共聚焦显微镜从健康的小鼠（右）和阿尔茨海默氏病小鼠的视网膜层的荧光图像（左）
视网膜可以很容易地进入大脑，它的变薄可能表明神经组织数量的减少，这可能意味着阿尔茨海默氏症的存在。然而，青光眼和帕金森氏症等其他疾病也会导致视网膜变薄。
创新
此次，杜克大学研究人员开发出一种多模式相干成像技术，将光学相干断层扫描（OCT）与角分辨低相干干涉法结合起来。
新的成像系统，图片来源Scientific Reports
光学相干断层扫描技术 （Optical Coherence Tomography，简称 OCT）是近年来发展较快的一种最具发展前途的新型层析成像技术，特别是生物组织活体检测和成像方面具有诱人的应用前景。它的工作原理是将光波发送到组织中，并测量它们需要多长时间才能恢复。
不过OCT也有局限，光靠OCT无法获得视网膜的结构和结构信息的。为了收集更多的数据，研究团队增加了一种叫做角分辨低相干干涉术(a/LCI)的测量方法，它利用散射光的角度来收集更多关于组织结构的信息。
视网膜蛋白免疫染色图像，图片来源Scientific Reports
通过结合这两种测量方法，研究人员能够获取仅凭OCT无法获得的有关视网膜每一层的厚度和结构信息。他们通过阿尔茨海默病小鼠模型研究发现，患病小鼠的视网膜中最顶层会明显变薄，其神经元表现出结构纹理的变化。研究人员认为，这些组织纹理特征的变化可以作为阿尔茨海默病的早期生物标记。
健康小鼠（上图）和阿尔茨海默氏病症状小鼠（下图）之间的视网膜层厚度比较
研究人员指出，阿尔茨海默病早期生物标记的检测有助于对该疾病进行早期干预，从而减缓患者认知功能衰退的速度。他们的研究数据表明，视网膜纹理结构的变化具有作为阿尔茨海默病早期生物标记的潜力，而其所开发的组合成像系统提供了独特的分析功能，会让病理视网膜的检测更简单直接。
研究人员现在正致力于将a/LCI整合到一个低成本的OCT系统中，研究团队正通过一家名为Lumedica的子公司开发该系统。
传统的OCT扫描仪重量超过60磅，占据一整张桌子，价格在5万到12万美元之间，而研究团队设计的系统重量只有4磅，和午餐盒差不多大，他预计售价不到1.5万美元。
来源：贤集网