Published February 7, 2022 | Version v1
Publication Metadata-only

In vivo measurement of anterior chamber pulsation in healthy subjects using full-range complex spectral domain optical coherence tomography

Creators

  • 1. Weifang Medical University
  • 2. Foshan University
  • 3. Peking University
  • 4. Peking University Cancer Hospital

Description

A pulsation measurement algorithm was presented in this study, by using the phase-based method to visualize ocular pulse in the anterior chamber of healthy eyes. The algorithm mainly tracks the relative displacement between the cornea and lens by extracting the phase difference between adjacent images separated by 5 ms time intervals. The anterior chamber structural image in vivo is achieved by full-range, complex spectral domain, optical coherence tomography (FRC SD-OCT). Phase tracking was performed on a total of 1000 images within 5 s. In order to eliminate the noise phase caused by human motion during the acquisition process, the high-order phase compensation algorithm was used to eliminate the phase motion of large tissues. The frequency of the phase change in the relative motion after the noise subtraction was 1.2 Hz. Comparing with the heart beat measured by a finger pulse oximeter at the same time, the frequency of the phase change was consistent with the heart beat frequency. This measurement technique can be used to evaluate the biomechanical properties of ocular tissue and has a positive effect on the pathological studies of glaucoma.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تم تقديم خوارزمية قياس النبض في هذه الدراسة، باستخدام الطريقة القائمة على الطور لتصور نبض العين في الغرفة الأمامية للعيون السليمة. تتعقب الخوارزمية بشكل أساسي الإزاحة النسبية بين القرنية والعدسة عن طريق استخراج فرق الطور بين الصور المجاورة مفصولة بفواصل زمنية تبلغ 5 مللي ثانية. يتم تحقيق الصورة الهيكلية للغرفة الأمامية في الجسم الحي من خلال النطاق الكامل والمجال الطيفي المعقد والتصوير المقطعي البصري التماسك (FRC SD - OCT). تم إجراء تتبع المرحلة على ما مجموعه 1000 صورة في غضون 5 ثوانٍ. من أجل القضاء على مرحلة الضوضاء الناجمة عن الحركة البشرية أثناء عملية الاستحواذ، تم استخدام خوارزمية تعويض الطور عالية الترتيب للقضاء على حركة الطور للأنسجة الكبيرة. كان تردد تغير الطور في الحركة النسبية بعد طرح الضوضاء 1.2 هرتز. بالمقارنة مع ضربات القلب المقاسة بواسطة مقياس تأكسج نبض الإصبع في نفس الوقت، كان تواتر تغير الطور متسقًا مع تواتر ضربات القلب. يمكن استخدام تقنية القياس هذه لتقييم الخصائص الميكانيكية الحيوية لأنسجة العين ولها تأثير إيجابي على الدراسات المرضية للزرق.

Translated Description (French)

Un algorithme de mesure de pulsation a été présenté dans cette étude, en utilisant la méthode basée sur la phase pour visualiser le pouls oculaire dans la chambre antérieure des yeux sains. L'algorithme suit principalement le déplacement relatif entre la cornée et la lentille en extrayant la différence de phase entre les images adjacentes séparées par des intervalles de temps de 5 ms. L'image structurelle de la chambre antérieure in vivo est obtenue par tomographie par cohérence optique à domaine spectral complexe et à plage complète (FRC SD-OCT). Le suivi de phase a été effectué sur un total de 1000 images en 5 s. Afin d'éliminer la phase de bruit causée par le mouvement humain pendant le processus d'acquisition, l'algorithme de compensation de phase d'ordre élevé a été utilisé pour éliminer le mouvement de phase des grands tissus. La fréquence du changement de phase dans le mouvement relatif après la soustraction du bruit était de 1,2 Hz. En comparant avec le rythme cardiaque mesuré par un oxymètre de pouls à doigt en même temps, la fréquence du changement de phase était cohérente avec la fréquence du rythme cardiaque. Cette technique de mesure peut être utilisée pour évaluer les propriétés biomécaniques du tissu oculaire et a un effet positif sur les études pathologiques du glaucome.

Translated Description (Spanish)

En este estudio se presentó un algoritmo de medición de pulsación, mediante el uso del método basado en fases para visualizar el pulso ocular en la cámara anterior de ojos sanos. El algoritmo rastrea principalmente el desplazamiento relativo entre la córnea y el cristalino extrayendo la diferencia de fase entre imágenes adyacentes separadas por intervalos de tiempo de 5 ms. La imagen estructural de la cámara anterior in vivo se logra mediante tomografía de coherencia óptica de rango completo y dominio espectral complejo (FRC SD-OCT). El seguimiento de fase se realizó en un total de 1000 imágenes en 5 s. Con el fin de eliminar la fase de ruido causada por el movimiento humano durante el proceso de adquisición, se utilizó el algoritmo de compensación de fase de orden superior para eliminar el movimiento de fase de los tejidos grandes. La frecuencia del cambio de fase en el movimiento relativo después de la sustracción de ruido fue de 1,2 Hz. En comparación con el latido cardíaco medido por un oxímetro de pulso digital al mismo tiempo, la frecuencia del cambio de fase fue consistente con la frecuencia del latido cardíaco. Esta técnica de medición se puede utilizar para evaluar las propiedades biomecánicas del tejido ocular y tiene un efecto positivo en los estudios patológicos del glaucoma.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
القياس في الجسم الحي لنبض الحجرة الأمامية في الأشخاص الأصحاء باستخدام التصوير المقطعي التماسك البصري للمجال الطيفي المعقد كامل النطاق
Translated title (French)
Mesure in vivo de la pulsation de la chambre antérieure chez des sujets sains à l'aide de la tomographie de cohérence optique du domaine spectral complexe à plage complète
Translated title (Spanish)
Medición in vivo de la pulsación de la cámara anterior en sujetos sanos utilizando tomografía de coherencia óptica de dominio espectral complejo de rango completo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4210253557
DOI
10.1364/optcon.450109

Is supplement to
https://openalex.org/W4290166058 (Other)
https://openalex.org/W3140975096 (Other)
https://openalex.org/W3023955758 (Other)
https://openalex.org/W2626948903 (Other)
https://openalex.org/W2500847435 (Other)
https://openalex.org/W2412447514 (Other)
https://openalex.org/W2411760614 (Other)
https://openalex.org/W2396896545 (Other)
https://openalex.org/W2376134637 (Other)
https://openalex.org/W2090049157 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1967078737
  • https://openalex.org/W1967522868
  • https://openalex.org/W1970071283
  • https://openalex.org/W2005632619
  • https://openalex.org/W2009458967
  • https://openalex.org/W2010152463
  • https://openalex.org/W2012004503
  • https://openalex.org/W2023664338
  • https://openalex.org/W2028911162
  • https://openalex.org/W2041304618
  • https://openalex.org/W2045272971
  • https://openalex.org/W2049443573
  • https://openalex.org/W2081321639
  • https://openalex.org/W2099273196
  • https://openalex.org/W2142280292
  • https://openalex.org/W2195616149
  • https://openalex.org/W2312517208
  • https://openalex.org/W2529551724
  • https://openalex.org/W2746628900
  • https://openalex.org/W2765800925
  • https://openalex.org/W2884068755
  • https://openalex.org/W3083043996