OCT图像加窗分割观察玻腔注射康柏西普治疗继发CNV的疗效

发布时间：2020-05-31 14:54

【摘要】：光学相干断层扫描(optical coherence tomograph,OCT)在1990年左右出现,因为具有非接触性、无创伤性两种独特优势而发展飞速,是常用的光学影像诊断技术的一种,它利用眼内各层微细结构对光的反射性差异,通过低相干性光干涉测量仪比较反射光波和参照光波的精细差别,再经计算机软件处理成像,以彩色或不同灰度形式显示眼内组织的断面结构。经过近十余年的成像技术的飞速发展,其已广泛应用于眼科临床工作,其使视网膜重要结构和病理改变可视化的特点,为各种疾病,尤其是黄斑区及其近周病变的早期诊断、治疗效果及随访观察提供了精确的依据。它的突出特性为非接触性和高分辨率性,这两种优越特性使它迅速成为一种不仅有效并且适应性非常广的成像技术。但由于视网膜的各层组织对光的反射强度具有差异,OCT图像呈现灰度值不均匀的结果,存在病变时,病变强度分布发生改变,通常变现为低对比度,并且散斑噪声严重,难以明确辨析。临床上,识别视网膜组织特征的相关病灶如脉络膜新生血管(choroidal neovascularization,CNV)等病变,通常由眼科医生自行分割,占用人力物力及时间,并且混杂因素多、人为因素较强,因此建立适用于视网膜OCT图像病灶分割的模型用于评估病变如CNV等的治疗效果显得尤为重要,如果能够实现病灶的自动分割和面积测算,将会明晰感知病程紧张和病灶改变,这对于疾病的精准化治疗具有重大意义。CNV是指脉络膜层到视网膜层血管生长异常的过程,这种症状可能导致中心视力突然恶化,变态反应,甚至出现严重影响视力的新生血管出血。形成CNV的过程实质是脉络膜视网膜疾病的病理过程的终止,如渗出性老年性黄斑变性(wet age-related macular degeneration,wAMD)、病理性近视(pathological myopia,PM)等疾病,均可伴有CNV的发生。PM伴随许多视网膜脉络膜损害,其中病理性近视脉络膜新生血管(myopia choroida]neovascularization,mCNV)引起患者视力严重下降,甚至视力丧失。年龄相关性黄斑变性(age-related maculardegeneration,AMD)是一类主要损害视网膜中心区域的慢性进展性疾病,临床上,湿性AMD多伴随CNV的形成,成为该病患者视力丧失的核心原因,不仅能引起血液和组织液在视网膜的积聚,引起视网膜肿胀,还会进一步造成视网膜结构断裂、功能丧失,视野可出现盲点,最终引起患者的失明。已经证实血管内皮生长因子(vascularendothelial growth factor,VEGF)与CNV发生发展的因果关系十分紧密,该因子可以特异性结合于血管内皮细胞,是在目前在研的促进因子中功能最强、最明显的因子。血管内皮细胞存在特异性受体,该受体与VEGF特异性结合,启动对血管内皮细胞的强烈的促分化作用和趋化作用,刺激脆弱新生血管生成,同时还能增加血管通透性,促进血管生长。抗血管内皮生长因子类药物已经成为治疗各种原因CNV病变的主要药物,但目前我国自主研发的康柏西普治疗继发CNV的疗效对比研究仍为空白,本研究对主要继发CNV的两种疾病PM和AMD分别进行注射治疗,观察治疗效果并进行组间比较。综上所述,在本研究中,我们首先结合分数阶增强和局部模糊能量泛函提出加窗活动轮廓模型分割OCT图像中的CNV。其次,结合活动轮廓模型分析康柏西普对PM和wAMD继发CNV的治疗效果。第一部分 OCT视网膜图像病灶局部加窗分割[目的]建立适用于OCT图像病灶分割的模型[方法]活动轮廓模型(Active contour models,ACMs)是计算机生成的曲线在图像内移动以找到对象边界。基于区域的ACMs采用确定的图像区域信息指导曲线朝着期望的边界迭代,对于弱边界,基于区域的ACMs 一般可以得到较好的分割效果,以此提出基于活动轮廓局部二元拟合模型(Local binary fitting,LBF)。[结果]设置相应参数为:m=2,λ1=λ:=1,α=β=1,v=0.2,图片验证所提算法可以很好的分割出病灶。[结论]基于分数阶微分增强和局部能量泛函提出了加窗预分割的视网膜OCT病灶分割算法非常适用于眼科临床辅助检查与诊断。第二部分康柏西普治疗CNV的临床研究[目的]观察玻璃体腔注射康柏西普治疗PM继发黄斑部脉络膜新生血管(myopia CNV,mCNV)和wAMD继发CNV的临床疗效及安全性。[方法]分析PM继发黄斑部CNV的19例患者19只眼、AMD继发黄斑部CNV31例患者31眼,行3+prn治疗方案。统计患者最佳矫正视力(best corrected visual acuity,BCVA)、黄斑中心凹下厚度(centre subfoveal macular thickness,CMT)、黄斑中心凹下脉络膜厚度(subfoveal choroidal thickness,SFCT)、荧光素血管造影(Fluorescence fundus angiography,FFA)显示的CNV渗漏面积变化、图像病灶分割获得的CNV面积变化、注射次数。[结果]PM组、AMD组治疗后1、2、3、6、12月组内比较,较术前BCVA提高、CMT厚度降低,差异均具有统计学意义(P0.05),SFCT未表现出明显改变,差异无统计学意义(P0.05);治疗后3月、12月较术前CNV面积减小(P0.05),无渗漏例数增加;基于LBF模型处理OCT图像,治疗后3月、12月较术前CNV截面面积减小;PM组平均注射次数为6.28±2.21,AMD组为6.36±2.13;两组间PM组与AMD组治疗前后BCVA,CMT,CNV变化以及注射次数比较,两组间差异无统计学意义(P0.05)。[结论]玻璃体腔注射康柏西普治疗PM继发黄斑部mCNV和AMD继发黄斑部CNV均可提高患眼BCVA,降低CMT,减小CNV面积,降低渗漏。两组间治疗效果无明显差异。
【图文】：

加窗,病灶,图像

逡逑ＰＭ患者基于加窗的病灶分割结果。图１是ＯＣＴ噪声原图，图２为ＯＣＴ图像逡逑基于加窗的病灶分割结果，红色方框是病灶所在窗口。固定两个收缩脚点，在逡逑窗口内进行迭代收缩分割病灶。从图中可以看出，，本章所提算法很好的分割出逡逑了视网膜ＯＣＴ病灶。图３窗口的放大展示。从放大图中可以更加清晰的看出加逡逑窗分割的结果，对于散斑噪声强的视网膜ＯＣＴ图像，可以很好的分割出病灶。逡逑如图４是基于加窗的ＡＭＤ患者的分割结果。图４为加窗原图；图５为分割结逡逑果；图６为对应的放大结果。从图中可以明显看到基于加窗的分数阶和模糊能逡逑量的活动轮廓模型很好的分割了视网膜ＯＣＴ的ＣＮＶ病灶。逡逑图１邋ＰＭ患者ＯＣＴ噪声原图逡逑图２邋ＯＣＴ图像基于加窗的病灶分割结果逦图３窗口

OCT图像加窗分割观察玻腔注射康柏西普治疗继发CNV的疗效

图３窗口的放大展示逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R774

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