Новая технология в визуализации ганглиозных клеток.

     До сих пор самые современные системы визуализации не обладали разрешением, достаточным для визуализации отдельных ганглиозных клеток сетчатки. Оптические когерентные томографы в настоящее время позволяют оценить только толщину слоя ганглиозных клеток. В то же время изучение морфологических характеристик отдельных ганглиозных клеток сетчатки может сыграть значимую роль в диагностике и лечении различных нейродегенеративных заболеваний, таких как глаукома, болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.

    Биомедицинским инженерам из Duke University (США) удалось визуализировать отдельные ганглиозные клетки сетчатки in vivo с помощью оптического когерентного томографа с адаптивной оптикой (AO-OCT). «Более высокое разрешение упрощает диагностику нейродегенеративных заболеваний, – сказала Sina Farsiu, профессор биоинженерии Duke University. – Но обследование генерирует такой большой объем данных, что основной проблемой для широкого применения этой потенциально революционной технологии становится анализ изображений».

    Новая технология работает на базе AO-OCT, а анализ изображений проводится искусственным интеллектом под названием weakly supervised deep learning (WeakGCSeg), который осуществляет автоматическую сегментацию тел ганглиозных клеток сетчатки. Результаты экспериментальных исследований показали, что WeakGCSeg работает наравне с экспертом-человеком или даже превосходит его, а также превосходит другие современные компьютерные сети (рис.). Количественные характеристики отдельных ганглиозных клеток сетчатки, определяемые с помощью AO-OCT, соответствуют структурно-функциональным изменениям слоя ганглиозных клеток сетчатки у пациентов с глаукомой, определяемым с помощью стандартной ОСТ. Работа опубликована в журнале Optika в мае 2021 г. По оценкам специалистов, автоматическая количественная оценка морфологии отдельных ганглиозных клеток сетчатки с помощью AO-OCT и WeakGCSeg обладает большим потенциалом в научно-исследовательской и клинической работе.

    

    Soltanian-Zadeh S., Kurokawa K., Liu Zh., Zhang F., Saeedi O., Hammer D.X., Miller D.T., Farsiu S. Weakly supervised individual ganglion cell segmentation from adaptive optics OCT images for glaucomatous damage assessment. Optica. 2021;8: 642–651.