Исследователи Пекинского университета разработали неинвазивную методику хориоидальной ангиографии, позволяющую визуализировать сосудистые слои хориоидеи с высоким разрешением на основе глубокого обучения. Результаты работы, опубликованные в журнале Health Data Science, открывают возможности для улучшения диагностики и анализа заболеваний сетчатки за счёт получения чёткого трёхмерного изображения хориоидальных структур.

Технология C-OCTA

Новый метод, названный хориоидальной оптической когерентной томографической ангиографией (C-OCTA), использует сегментационную модель на основе глубокого обучения для обработки OCT B-сканов различного качества. В отличие от традиционных методов, таких как индоцианиновая зелёная ангиография (ICGA), которые являются инвазивными и не обеспечивают необходимых объёмных данных для анализа хориоидеи, C-OCTA предоставляет неинвазивный, точный и комплексный обзор хориоидальной сосудистой сети.

Разработка и клиническое значение

Под руководством аспиранта по биомедицинской инженерии Лэя Чжу (Lei Zhu) и доцента Янье Лу (Yanye Lu) из Медицинского центра Пекинского университета исследовательская группа создала модель глубокого обучения, способную эффективно выделять сосудистые детали хориоидеи. Модель обучалась на высококачественных OCT B-сканах, но остаётся устойчивой при работе со снимками более низкого качества, которые часто встречаются в клинической практике.

«Наш подход использует сегментационную модель для выделения хориоидальных сосудов из OCT B-сканов, — пояснил Чжу. — Это позволяет с высокой точностью реконструировать структуры хориоидеи, улучшая анализ хориоидальных индексов при различных заболеваниях сетчатки».

Повышение клинической точности

Фреймворк глубокого обучения решает задачу сегментации как кросс-доменную проблему. Применение ансамблевой структуры discriminative mean teacher снижает уровень шума и повышает адаптивность к сканам разного качества. Тестирование на обширных наборах данных показало коэффициент Dice 77,28 для сегментации хориоидальных сосудов, что подтверждает точность модели в реконструкции распределения сосудов хориоидеи.

Клинические результаты

В исследовании продемонстрировано значительное снижение сосудистых индексов у пациентов с центральной серозной хориоретинопатией по сравнению со здоровыми лицами, особенно в областях за пределами центральной макулярной ямки (P < 0,05). Это подчёркивает потенциал метода в выявлении тонких сосудистых изменений, связанных с заболеваниями сетчатки.

Перспективы

Исследовательская группа намерена расширить применение этой методики для анализа хориоидальных индексов при более широком спектре заболеваний сетчатки, что может изменить подход к клинической точности и исходам лечения пациентов. «Наша цель — доработать модель для более широкого клинического использования, предложив более эффективную и менее инвазивную альтернативу для анализа хориоидальных сосудов», — добавил профессор Лу.

Этот инновационный подход к неинвазивной визуализации хориоидеи способен произвести революцию в диагностике заболеваний сетчатки, предоставляя офтальмологам надёжный инструмент для получения детальных данных о состоянии хориоидальных сосудов.

Источник: Lei Zhu, Junmeng Li, Yicheng Hu, Ruilin Zhu, Shuang Zeng, Pei Rong, Yadi Zhang, Xiaopeng Gu, Yuwei Wang, Zhiyue Zhang, et al. Choroidal Optical Coherence Tomography Angiography: Noninvasive Choroidal Vessel Analysis via Deep Learning. Health Data Sci. 2024;4:0170. DOI:10.34133/hds.0170