偏振光成像技术在眼科学中的应用展望

(整期优先)网络出版时间:2018-05-15
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偏振光成像技术在眼科学中的应用展望

杨俊平

关键词:偏振光;成像技术;眼科;组织检测;临床诊疗

1引言

近几年来,针对眼科学的研究成为生物研究领域的一个重要组成部分,随着偏振光成像技术在眼科学领域方面的发展,越来越多的学者都会对各种偏振光的敏感测量以及成像的方法进行研究,以此来对眼组织有新的认识,将偏振的特性利用起来提高其质量和灵敏度,并且通过非标记组织来进行识别,将正确精准的诊断指标寻找出来。因此,在本文研究中,笔者主要针对偏振光成像进行研究,将眼科学的临床治疗以及生物领域的基础研究进行结合,以此来推动双方的共同发展。

2偏振光成像技术在生物医学领域的应用发展及优势

在17世纪六十年代末就已经有光偏振相关的发现和研究,随着时间的推移,光偏振的研究越来越成熟,有了新的发展和空间。在近些年,科学技术的飞速发展,偏振光学成像技术有了很大的提升,有了科学技术以及数据分析的支持,国际上已经出现了很多个关于偏振光成像技术研究组,并且,在天文、材料、生物医学、大气遥感等方面都有了较多的研究成果。特别是在复杂生物的结构测量以及识别方面,更有多项的发展和研究。

偏振光成像的重要潜力和优势在生物医学领域尤为突出,一方面,生物医学上出现的偏振方法或者非偏振光学方法都有一定的硬件来进行兼容,利用好实际现有的光路结合偏振仪器就可以实现一次偏振检测,另一方面,偏振光成像方法与非偏振光学方法相比,偏振光学成像方法可以提供更加详细丰富的样品结构信息,特别是在亚波长微观结构变化上表现甚为敏感。在偏振光成像方法中,主要只用穆勒矩显微成像的方法对病理组织来进行检测,可以在提取纤维的基础上,为样品提供较为详细的微观结构和信息。并且,在近几年,偏振光呈现还在乳腺癌以及肝癌的临床诊断中有了新的应用和突破,这一发展为临床医学上相关的癌症治疗提供了有效的信息,为患者提供了很多便利,减少了很多痛苦。

3偏振光成像技术在眼科学临床诊疗中应用

3.1在角膜疾病诊疗应用

在眼球中最外面的一层纤维膜就是眼睛的角膜,其厚度大约为1毫米,在光学上具有各向异性的晶体。角膜存在于眼球的最外层致使其容易受到外界环境的影响,其中包括感染以及外伤等,与此同时,角膜也是光学通道的一个重要位置,容易出现角膜方面的疾病,对于视力有严重的影响。在临床医学中,使用的角膜检查方法往往会有一定的限制,同时还会给患者带来痛苦,利用偏振光成像的方法和技术来进行角膜检查,使用检偏器对角膜内表面的反射光进行检查,可以很清晰地看到角膜内皮的病灶特征。通过偏振光成像可以很好地为角膜患者的检查和治疗带来便利,减少患者的痛苦。

3.2在视网膜疾病诊疗应用

视网膜在眼球中是最内层的一层透明膜,光线通过视网膜进行聚焦,将光信号处理为电信号,通过传递之后让人形成视觉。在临床医学上,视网膜进行检查主要运用功能学以及形态学,功能学检查需要涉及到视野检查以及视觉检查,形态学检查需要使用的方法有裂隙灯显微镜配合三面镜、直接或者间接检眼镜以及眼部超声等,偏振光成像技术针对视网膜的功能学检查以及形态学检查方面都有一定的应用和发展。

3.3在青光眼疾病诊疗应用

在眼科疾病中,青光眼是世界第二大致盲的眼部疾病,在伴有青光眼的过程中,眼部的视神经逐渐出现退行,会导致出现不可逆的视功能上的损伤。因此针对青光眼疾病早期的检查,可以从视网膜神经纤维的厚度来进行判断,在针对青光眼进行手术治疗的过程中,出现手术失败的原因中最主要的是手术后出现滤过通道受损,致使患者出现眼压失控。偏振光成像技术在针对患者视网膜神经纤维层厚度的检查以及手术后的评估都起着很重要的作用,在检测方法上提供有效的信息和空间。

4偏振显微成像技术在眼科学基础研究中应用

眼球的结构比较复杂,针对纤维结构的辨识需要较高分辨率的同时,还要进行大范围的检查,这导致很多检查手段都会受到限制。使用偏振光对于其眼球胶原纤维的角度以及排列都会有很大的作用,偏振光成像技术具有较强大的兼容性。偏振光成像使用到的显微镜主要为穆勒矩显微成像,主要可以利用成像技术对眼部的各类型的纤维组织来进行辨识,以此来提取眼部组织上的微观结构和特征,在生物研究中,可以通过偏振光成像技术来获取更多的生物组织微观信息,要比染色样本所获取的信息丰富更有效。

5结语

综上所述,随着科技的发展,在光学成像技术上,也需要从理论、原理进行引导,针对眼科检查、设备以及设计等方面打好基础,将眼科的发展和生物学之间联系起来,促进医学专业以外有更多的新成果出现,在眼科检查上有很有效方便的检查方法和仪器,让偏振光成像技术在眼科的检查以及治疗中成为有效支持,为技术创新和进步打好基础。在偏振光成像技术的应用过程中,着眼于临床医学上的诊断和治疗,同时还要相应的促进基础研究上的发展,以此来促进医学和生物学上的发展。

参考文献

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