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港大醫學院與中大醫學院聯合研發嶄新ROTA技術 可診斷出早期青光眼和視神經病變

2022年9月8日

<刊載於《HKUMed》,2022年9月8日>

香港大學李嘉誠醫學院(港大醫學院)臨床醫學學院眼科學系的研究團隊,聯同香港中文大學醫學院(中大醫學院)與本地及國際合作夥伴,合作研發出一項視網膜神經纖維層光學紋理分析的新技術(Retinal nerve fibre layer Optical Texture Analysis,ROTA),可以透過高解像度觀察視神經的光學紋理和軌跡,及早發現青光眼——即目前導致不可逆轉失明的主要原因。ROTA在檢測早期青光眼的視神經損傷方面優勝於目前使用的臨床標準,靈敏度提高了15.0%至28.4%。是次研究已在國際科學期刊《Nature Biomedical Engineering》[1] 發表。

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背景

青光眼是最常見的神經退行性疾病。目前青光眼的臨床診斷方法是使用非侵入性的數碼成像設備——光學相干斷層掃描(OCT)[2],測量及評估視網膜神經纖維層(RNFL)的厚度。然而使用OCT時,經常會出現假陽性和假陰性的情況;即使是青光眼專家,也難以憑藉OCT報告作出準確的臨床診斷。有統合分析報告指出,在特異度達到90%至95%的情況下,表現最好的OCT指標在檢測視網膜神經纖維層厚度的敏感度僅為65%至75% [3]。

 

研究成果及意義

ROTA是一項專利技術(美國專利編號10,918,275)[4],融合了OCT測量的視神經纖維層厚度和反射率,以辨別軸突纖維束和視神經損傷區域的光學紋理與軌跡,是以ROTA 可檢測到一般臨床診斷中遺漏的視神經損傷。對青光眼早期的視神經損傷診斷方面, ROTA的檢測敏感度比OCT可提高15%至22%。在95%的特異度下,ROTA對早期青光眼檢測的敏感度為97.3至98.4%,較目前臨床標準高出15.0%至28.4%。目前港大醫學院正與美國加州大學聖地牙哥分校(UCSD)積極合作,致力將ROTA技術更廣泛地應用於臨床研究和病人護理中。而在香港,港大眼科中心和南區香港眼科檢查計劃已在臨床上採用ROTA技術。


研究團隊在香港中文大學眼科中心就177名健康人士和363名青光眼患者進行了的一項診斷研究,結果顯示ROTA在檢測青光眼方面,比傳統的OCT視神經纖維層厚度分析方法有更高的靈敏度和特異度 [1]。此外,ROTA能夠識別視神經炎、缺血性視神經病變及腫瘤性視神經病變中出現的軸突纖維束損傷。


港大醫學院臨床醫學學院眼科學系系主任兼臨床教授梁啟信表示:「我們很高興與中大醫學院合作開發了ROTA技術。ROTA的高靈敏度和特異度為及早發現和治療青光眼帶來了新的希望。接下來我們將會招募來自瑪麗醫院、葛量洪醫院和香港眼科醫院的患者進行縱向研究,以檢驗ROTA在檢測青光眼惡化的成效。同時,我們也會與全球OCT製造商合作,推動ROTA在臨床護理中的部署與應用。此外,如青光眼患者對自己的診斷有疑問,也歡迎他們到香港大學眼科中心接受ROTA評估。」


中大醫學院眼科及視覺科學學系系主任兼何善衡眼科及視覺科學講座教授譚智勇表示:「如未能及早診斷和治療,青光眼將會導致不可逆轉的視力喪失。在香港,約有25%不可逆轉的失明是由青光眼引起的,另約有100,000名青光眼患者罹患不同程度的視力障礙。因此透過先進的成像技術,實現對青光眼的早期診斷和進展分析是非常重要的。我很高興由中大醫學院與港大醫學院合作開發的ROTA,現在可以應用於臨床實踐中。」

 

臨床應用

ROTA的敏感度和特異度較高,能推動青光眼和視神經疾病診斷技術的發展。ROTA將應用於先進神經和青光眼成像網絡(ANGI Network)上,該網絡由世界各地的眼科醫生、神經眼科醫生和臨床研究人員組成。ANGI Network委員會網羅了領先世界的青光眼研究機構,包括香港大學、韓國首爾峨山醫院、美國史丹福大學、英國Moorfields眼科醫院、美國紐約大學和英國倫敦大學學院。

 

關於研究團隊

是項研究由港大醫學院臨床醫學學院眼科學系系主任兼臨床教授、香港大學眼科中心主任梁啟信教授(本研究的通訊作者)和港大臨床醫學學院眼科學系研究主任林嘉毅博士領導。論文合著者包括:中大醫學院眼科及視覺科學學系副教授張艷蕾博士、名譽臨床助理教授尹浩柟醫生、名譽臨床助理教授黃靄敏醫生、名譽臨床副教授陳嘉敏醫生、名譽臨床助理教授陳正欣醫生、名譽臨床助理教授甘嘉維醫生和林晨博士;美國加州大學聖地牙哥分校眼科系主任兼傑出教授 Robert N. Weinreb教授;英國倫敦大學學院眼科教授Ted Garway-Heath教授;新加坡眼科研究中心的余澤仁博士及港大醫學院臨床醫學學院眼科學系的郭亞文、趙尚雯和黎穎琪。

 

鳴謝

是項研究獲得大學教育資助委員會優配研究基金(14101518)、香港創新科技署大學科技初創企業資助計劃(2019-2020)的資助。


  1. Leung CKS, Lam AKN, Weinreb RN, Garway-Heath DF, Yu M, Chiu V, Wan K, Wong M, Wu K, Cheung CY, Lin C, Chan C, Chan NC, Kam KW, Lai G. Diagnostic assessment of glaucoma and non-glaucomatous optic neuropathies via Retinal nerve fiber layer Optical Texture Analysis. Nature Biomedical Engineering. Published 2022;6(5):593-604.

  2. Weinreb RN, Leung CK, Garway-Heath DF, Medeiros FA, Liebmann J. Consensus series 8 – Diagnosis of primary open angle glaucoma (Kugler Publications, 2016).

  3. Oddone F, Lucenteforte E, Michelessi M, et al. Macular versus Retinal Nerve Fiber Layer Parameters for Diagnosing Manifest Glaucoma: A Systematic Review of Diagnostic Accuracy Studies. Ophthalmology. 2016;123:939-49.

  4. Leung CKS, Lam AKN. Optical Texture Analysis of the Inner Retina (US20190110681).


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