视网膜质地可以提供阿尔茨海默病的早期生物标志物
![A fluorescence image of retinal layers taken with a confocal microscope from wild, healthy mice (right) and mice genetically bred to show symptoms of Alzheimer's disease (left). The green represents amyloid deposits that are thought to correlate with Alzheimer's disease. Credit: Ge Song, Duke University 视网膜质地可以提供阿尔茨海默病的早期生物标志物](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2020/retinaltextu.jpg)
Duke大学的生物医学工程设计了一种新的成像装置,能够测量眼睛后部的视网膜的各个层的厚度和质地。预先可用于检测阿尔茨海默病的生物标志物,可能为疾病提供广泛的预警系统。
该研究结果发表在5月13日的在线杂志上科学报告。
“以前的研究已经看到了一种变薄视网膜杜克大学生物医学工程教授亚当·瓦克斯(Adam Wax)说:“我们发现视网膜神经纤维层更粗糙、更紊乱。”“我们希望利用这一发现创造出一种简单廉价的筛查设备,这种设备不仅可以在你的医生办公室里使用,也可以在你当地的药房等地方使用。”
目前仅在患者开始显示认知下降的症状后才能进行阿尔茨海默病的诊断。即便如此,明确地确定阿尔茨海默氏症是原因的唯一方法是昂贵的MRI和宠物扫描或通过尸检。但如果疾病进展可以通过诸如毒品和心理运动的早期干预措施停止,患者可以大大提高生活质量。这就是研究人员正在寻找可用作疾病预警迹象的生物标志物的原因。
一种这样的潜在的生物标志物来自视网膜,这实际上是大脑和中枢神经系统的一部分的延伸。以前的研究表明,阿尔茨海默氏症会导致视网膜的结构变化,值得注意的是内视网膜层的变薄。
瓦克斯说:“视网膜很容易进入大脑,它的变薄表明神经组织数量减少,这可能意味着老年痴呆症的存在。”
然而,其他疾病如青光眼和帕金森病,也可能导致视网膜的变薄。不一致的测试结果也可能来自最常用于这些类型测量的机器之间的差异,光学相干断层扫描以及研究人员如何使用这些设备。
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在这篇新论文中,瓦克斯和他的研究生葛松(音译)指出,阿尔茨海默氏病小鼠视网膜中最上层神经元的结构结构发生了变化。结合这一层厚度变化的数据,新的测量可能被证明是一种更容易获得的阿尔茨海默氏症生物标志物。
“我们的新方法可以测量内视网膜神经纤维层的粗糙度或质地,”歌曲说。“它可以提供一种快速而直接的方法来测量阿尔茨海默氏症引起的结构变化,这具有巨大的疾病生物标志物。”
OCT是超声的光学模拟。它的工作原理是将光波送入组织,并测量光波返回的时间。虽然它是一种非常有用的成像技术,通常用于作出广泛的诊断,但它有局限性。
为了收集更多数据,蜡和歌曲添加了一个称为角度解析的低相干干涉测量(A / LCI)的测量,其使用散射光的角度来收集有关组织结构的更多信息。通过组合两种测量,研究人员可以提取关于视网膜的每层的厚度和结构信息。
“A / LCI测量值补充了厚度测量,以改善更加定量生物标志物对阿尔茨海默氏症的潜在效用,”歌曲说。“你不能单独与OCT有关视网膜的纹理和结构信息。你需要两种成像方式。这是关键创新。”
研究人员目前正致力于将这种附加能力整合到一个低成本的OCT系统中,该系统是Wax通过一家名为Lumedica的分拆公司开发的。传统的OCT机器重量超过60磅,占据一整张桌子,价格在5万到12万美元之间,而Wax的设计重4磅,和一个午餐盒差不多大,预计售价不到1.5万美元。
蜡的设计的关键是一个三维印刷部分,使用对称性来补偿传统OCT设备中可能出现的机械不一致,因为在温度下微妙地转移。歌曲也一直在三维印刷的旋转棱镜上工作,允许A / LCI扫描整个视网膜。
“我们很兴奋,因为这项研究显示了一种使用低成本OCT技术的新方法,而不仅仅是简单地筛查传统视网膜疾病,”瓦克斯说。“如果我们能把这些设备作为了解神经退行性疾病早期迹象的窗口,也许我们可以帮助人们在病情恶化之前进行早期干预治疗。”
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