眼睛是一个高度复杂的器官，由多种特殊组织的复杂结构组成。在正常情况下，这些结构无缝地协同工作，提供我们周围世界的清晰图像并维持眼压。然而，当眼部疾病出现时，眼睛部件的生物力学特性会发生变化，从而扰乱其正常功能。最重要的是，眼睛生物力学特性的改变通常会导致严重的眼部疾病和视力丧失。因此，为了研究、诊断和监测眼部疾病，有必要测量眼睛的生物力学特性，例如硬度。虽然为此提出了几种方法，但大多数由于其固有的局限性而在临床实践中不可行。例如，
在这方面，混响光学相干弹性成像(RevOCE)是一种更有前途的方法，它可以提供眼睛结构弹性或刚度的高分辨率测量。该技术利用低功率光源扫描目标体积并捕获通过组织传播的机械波的模式，用它来创建指示该区域弹性的 2D 或 3D 地图。RevOCE 需要存在混响剪切波场(淹没目标体积并产生复杂干涉图案的机械波)，而生成这种波场具有挑战性。目前用于此目的的可用方法依赖于必须与脆弱的眼组织直接接触的机械振动器。
在此背景下，德克萨斯州休斯顿大学的一个研究小组正在开创一种产生混响剪切波的新方法，该方法将使 RevOCE 无创，同时保持卓越的分辨率。他们的研究结果最近发表在 《生物医学光学杂志》上，这可能会彻底改变我们研究眼睛组成部分及其生物力学特性的方式 。
在他们的研究中，研究人员提出了一种定制的多焦点声辐射力(ARF)系统，该系统采用与声透镜阵列耦合的超声波发生器作为激励源。这些透镜“引导”超声波，产生三个相距几毫米的不同、聚焦的 ARF 光束。它们以机械方式刺激眼睛内的目标区域，产生混响剪切波，光学相干断层扫描设备可以拾取混响剪切波并进行 RevOCE 处理。
研究人员在小鼠眼球体外测试了他们的方法 ，证实它可以成功地同时生成不同眼睛结构(包括角膜、虹膜、晶状体、巩膜和视网膜)内的剪切波速度图。
此外，对结果的比较分析表明，眼睛的不同部分，例如角膜的顶端区域和虹膜的瞳孔区域，具有显着不同的剪切波速度，表明不同的刚度。有趣的是，同一眼睛部件内的不同区域，例如角膜的顶点和周边，表现出剪切波速度的变化。这意味着眼睛中看似均匀的结构具有不均匀的生物力学特性，这可能是其正常功能的关键。
基于多焦 ARF 的 RevOCE 有潜力成为改善眼部疾病诊断和治疗的强大工具。与之前的 RevOCE 实施相比，所提出的策略提供了更高的分辨率，从而提供更准确的测量。它可以使科学家和医生分析眼睛结构之间的组件内和组件间的生物力学关系。反过来，这可以使人们更全面地了解眼部疾病和衰老。例如，这种方法可以帮助医生诊断和监测青光眼的进展。此外，它还可用于评估治疗的有效性和副作用，以及根据每位患者的需求设计医疗干预措施。
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