Monday, June 25, 2018

Publication: Multi-contrast segmentation of pathological posterior eye

Our colleague Shinnosuke Azuma recently reported a brand-new method to automatically highlight retinal pigment epithelium (RPE) and choroid. This highlighting, i.e., segmentation multiple contrast information obtained by Jones matrix OCT, and does not use any morphological information. And hence, it is applicable not only to normal eyes but also severely damaged retina.

Based on this segmentation, he also established several en face visualization methods of eye pathology. Among several of them, melano layer thickness maps was found to have strong similarity of near-infrared fundus auto fluorescence (FAF) image. Owing to this similarity and depth resolution nature of OCT, we now can interpret the en face FAF image in three-dimensional manner.

The details of the methods and its clinical results are reported in Biomedical Optics Express.

>> Full length article (open access)
S. Azuma, S. Makita, A. Miyazawa, Y. Ikuno, M. Miura, and Y. Yasuno, ``Pixel-wise segmentation of severely pathologic retinal pigment epithelium and choroidal stroma using multi-contrast Jones matrix optical coherence tomography,'' Biomed. Opt. Express 9, 2955-2973 (2018).

当研究室の博士課程後期で勉強している東神之介さんが、Jones matrix OCT でえられる複数のコントラストを組み合わせることで眼底の特定の組織を検出・表示する手法を開発しました。この手法では、Jones matrix OCTで得られる様々なタイプの光特性を四則演算や閾値によって処理することで、色素上皮や脈絡膜実質部位の抽出を行っています。この手法は組織の形態に関する情報を用いいずに組織抽出を行っています。そのため、従来の組織抽出しようとはことなり、大きく形状が変化したような重篤な疾患眼でも組織の抽出を行うことができます。

また、抽出された色素上皮の形態から en face メラニン量マップも作成しました。このマップを近赤外眼底自発蛍光を比べると、この両者が極めて類似していることがわかりました。この類似性と、Jones matrix OCTの三次元計測特性を用いることで、近赤外眼底自発蛍光発生の様子を三次元的に理解することが可能になってきています。

この研究の詳細はアメリカ
光学会の論文誌 Biomedical Optics Express に掲載されています。

>> Full length article (open access)
S. Azuma, S. Makita, A. Miyazawa, Y. Ikuno, M. Miura, and Y. Yasuno, ``Pixel-wise segmentation of severely pathologic retinal pigment epithelium and choroidal stroma using multi-contrast Jones matrix optical coherence tomography,'' Biomed. Opt. Express 9, 2955-2973 (2018).