激光散斑血流成像超像素技術(shù)精準(zhǔn)解析眼內(nèi)脈絡(luò)膜血流動力學(xué)機(jī)制

本研究首次應(yīng)用激光散斑血流造影中的超像素技術(shù)，定量分析了下方后鞏膜葡萄腫（IPS）眼的脈絡(luò)膜血流動力學(xué)特征。研究發(fā)現(xiàn)，與上方區(qū)域相比，IPS眼下方的脈絡(luò)膜血流速度顯著降低，而血流阻力顯著升高。更重要的是，伴有視網(wǎng)膜下液（SRF）的IPS眼，其反映上下方血流差異的比值指標(biāo)更為顯著，提示脈絡(luò)膜血流的失衡分布是驅(qū)動SRF形成的關(guān)鍵因素。

該研究由Michiyuki Saito, Mizuho Mitamura, Koichi Yokoi, Kiriko Hirooka, Dong Zhenyu, Ryo Ando, Satoru Kase 及 Susumu Ishida 共同完成，論文題為 Choroidal blood flow velocity and resistance in inferior posterior staphyloma using a novel superpixel technique in laser speckle flowgraphy，發(fā)表在 Scientific Reports 期刊上。

重要發(fā)現(xiàn)
01脈絡(luò)膜血流在IPS眼中的不均一分布
本研究旨在精確量化IPS眼內(nèi)不同區(qū)域的脈絡(luò)膜血流狀態(tài)。研究團(tuán)隊納入了12名患者的18只未經(jīng)治療的IPS眼，并通過光學(xué)相干斷層掃描（OCT）確定了脈絡(luò)膜最薄點(diǎn)。以此點(diǎn)為界，在激光散斑血流造影儀（LSFG）生成的圖像上，于上方和下方分別設(shè)定相同大小的矩形區(qū)域作為感興趣區(qū)。通過LSFG系統(tǒng)，研究獲取了兩個關(guān)鍵指標(biāo)：平均模糊率（MBR），代表相對血流速度；以及搏動強(qiáng)度與MBR的比值（BOM），這是一個反映血流阻力的新型指標(biāo)。

研究結(jié)果顯示，IPS眼的下方區(qū)域呈現(xiàn)出一種獨(dú)特的血流動力學(xué)模式。與上方區(qū)域相比，下方區(qū)域的MBR值顯著更低（6.9 ± 2.4 對 9.2 ± 2.0），表明該區(qū)域脈絡(luò)膜的血流速度較慢。與此同時，下方區(qū)域的BOM值卻顯著高于上方區(qū)域（0.81 ± 0.16 對 0.77 ± 0.15），意味著該區(qū)域的血流阻力更大。這種“低流速、高阻力”的特征，直觀地描繪了IPS眼內(nèi)脈絡(luò)膜血流在垂直方向上的不平衡狀態(tài)。

統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)，伴有SRF的IPS眼，其MBR比值（0.67 ± 0.18）顯著低于無SRF的IPS眼（0.83 ± 0.10）。同樣，伴有SRF的BOM比值（0.88 ± 0.10）也顯著低于無SRF組（1.01 ± 0.10）。這一結(jié)果清晰地表明，SRF的出現(xiàn)與更嚴(yán)重的脈絡(luò)膜血流失衡密切相關(guān)。正是下方區(qū)域更低的血流速度和更高的血流阻力，共同構(gòu)成了IPS眼特征性的病理生理基礎(chǔ)，并最終推動了SRF的形成。

創(chuàng)新與亮點(diǎn)
本研究在解決IPS眼導(dǎo)致SRF的機(jī)制難題上，展現(xiàn)了多方面的創(chuàng)新與突破。其核心在于巧妙地結(jié)合了先進(jìn)的成像技術(shù)與獨(dú)創(chuàng)的分析方法，將抽象的血液循環(huán)概念轉(zhuǎn)化為可視、可測的指標(biāo)，為理解疾病打開了新的窗口。

首先，論文成功突破了傳統(tǒng)血流成像難以區(qū)分流速與阻力的技術(shù)瓶頸。以往的研究多關(guān)注血流量或流速，而對血管阻力的評估較為困難。本研究創(chuàng)新性地應(yīng)用了“搏動強(qiáng)度與平均模糊率比值（BOM）”這一指標(biāo)，并結(jié)合超像素技術(shù)進(jìn)行可視化。BOM作為一個反映血流阻力的功能性指標(biāo)，能夠更全面地刻畫血管床的狀態(tài)。研究者通過生動的模擬圖解釋：在維持相同血流量的情況下，若血管阻力增加，心臟需要輸出更強(qiáng)的搏動力量（即更大的搏動強(qiáng)度）；或者，在心臟搏動力量不變時，阻力增加則會導(dǎo)致血流速度下降。這兩種情況都會導(dǎo)致BOM值升高，使其成為一個靈敏的阻力“探測器”。

其次，研究在成像技術(shù)的應(yīng)用上達(dá)到了新的深度。激光散斑血流造影（LSFG）本身是一種無創(chuàng)、高分辨率的眼部血流成像技術(shù)，能實(shí)時捕捉視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜血管中血細(xì)胞運(yùn)動形成的散斑圖案，并量化出血流速度（MBR）。本研究的創(chuàng)新之處在于，它不僅使用了LSFG，更進(jìn)一步利用其波形分析功能，提取出搏動強(qiáng)度信息，并引入圖像處理領(lǐng)域的超像素算法。超像素技術(shù)將圖像中具有相似特征的像素智能地合并成更大的分析單元，從而將原本復(fù)雜抽象的BOM波形數(shù)據(jù)，平滑地映射到二維平面上，生成直觀的彩色BOM圖。圖中暖色調(diào)代表高阻力區(qū)域，冷色調(diào)代表低阻力區(qū)域，使得血管阻力的空間分布一目了然。

這項(xiàng)技術(shù)在光學(xué)生物醫(yī)療領(lǐng)域的實(shí)際價值，體現(xiàn)在其對臨床病理機(jī)制的深入揭示和治療困境的合理解釋上。IPS繼發(fā)的SRF對現(xiàn)有抗VEGF療法反應(yīng)不佳，其成因一直是臨床謎題。本研究通過上述技術(shù)，首次證實(shí)了SRF的發(fā)生與脈絡(luò)膜血流在垂直方向上的嚴(yán)重失衡（下方高阻力、低流速）有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)將病因指向了脈絡(luò)膜循環(huán)本身的物理性改變，而非簡單的血管滲漏，為解釋為何單純抑制血管生長的藥物效果不佳提供了關(guān)鍵證據(jù)。它引導(dǎo)未來的治療思路從“堵漏”轉(zhuǎn)向“調(diào)節(jié)循環(huán)平衡”，為探索新的治療靶點(diǎn)（如改善局部血流阻力、恢復(fù)脈絡(luò)膜血流穩(wěn)態(tài)）奠定了堅實(shí)的理論基礎(chǔ)。同時，MBR比值和BOM比值作為量化的“IPS特征指數(shù)”，有望成為評估病情嚴(yán)重程度和預(yù)測SRF發(fā)生風(fēng)險的潛在生物標(biāo)志物，對臨床決策具有重要的參考價值。

總結(jié)與展望
總之，本研究通過應(yīng)用激光散斑血流造影結(jié)合超像素技術(shù)，精準(zhǔn)地揭示了下方后鞏膜葡萄腫眼內(nèi)脈絡(luò)膜血流的特征性失衡：下方區(qū)域血流速度減慢、血管阻力增高，而這種不平衡在有視網(wǎng)膜下液的眼球中表現(xiàn)得尤為突出。這為視網(wǎng)膜下液的發(fā)生機(jī)制提供了全新的解釋，即脈絡(luò)膜血流的分布不均可能是關(guān)鍵的驅(qū)動因素。未來，隨著更大規(guī)模的前瞻性研究以及對IPS眼中睫狀后短動脈和渦靜脈等血管結(jié)構(gòu)的深入探索，我們有望更全面地理解這種疾病的本質(zhì)�；�于這些發(fā)現(xiàn)，或許能發(fā)展出針對改善脈絡(luò)膜血流動力學(xué)的新療法，為那些對抗VEGF治療無效的IPS患者帶來曙光。

DOI:10.1038/s41598-025-88998-y.