It has been recently demonstrated that structures corresponding to the cell bodies of highly transparent cells in the retinal ganglion cell layer could be visualized noninvasively in the living human eye by optical coherence tomography (OCT) via temporal averaging. Inspired by this development, we explored the application of volumetric temporal averaging in mice, which are important models for studying human retinal diseases and therapeutic interventions. A general framework of temporal speckle-averaging (TSA) of OCT and optical coherence tomography angiography (OCTA) is presented and applied to mouse retinal volumetric data. Based on the image analysis, the eyes of mice under anesthesia exhibit only minor motions, corresponding to lateral displacements of a few micrometers and rotations of a fraction of 1 deg. Moreover, due to reduced eye movements under anesthesia, there is a negligible amount of motion artifacts within the volumes that need to be corrected to achieve volume coregistration. In addition, the relatively good optical quality of the mouse ocular media allows for cellular-resolution imaging without adaptive optics (AO), greatly simplifying the experimental system, making the proposed framework feasible for large studies. The TSA OCT and TSA OCTA results provide rich information about new structures previously not visualized in living mice with non-AO-OCT. The mechanism of TSA relies on improving signal-to-noise ratio as well as efficient suppression of speckle contrast due to temporal decorrelation of the speckle patterns, enabling full utilization of the high volumetric resolution offered by OCT and OCTA.

中文翻译：

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用于体内细胞分辨率神经元和血管视网膜成像的光学相干断层扫描体积的时间散斑平均。

最近已经证明，与视网膜神经节细胞层中高度透明细胞的细胞体相对应的结构可以通过时间平均通过光学相干断层扫描 (OCT) 在活的人眼中无创地可视化。受这一发展的启发，我们探索了体积时间平均在小鼠中的应用，这是研究人类视网膜疾病和治疗干预的重要模型。提出了 OCT 和光学相干断层扫描血管造影 (OCTA) 的时间散斑平均 (TSA) 的一般框架并将其应用于小鼠视网膜体积数据。根据图像分析，麻醉下小鼠的眼睛仅表现出轻微的运动，对应于几微米的横向位移和 1 度的几分之一的旋转。而且，由于麻醉下眼球运动减少，体积内的运动伪影可以忽略不计，需要校正以实现体积配准。此外，鼠标眼介质相对良好的光学质量允许在没有自适应光学 (AO) 的情况下进行细胞分辨率成像，大大简化了实验系统，使所提出的框架可用于大型研究。TSA OCT 和 TSA OCTA 结果提供了有关以前未在非 AO-OCT 活体小鼠中可视化的新结构的丰富信息。TSA 的机制依赖于提高信噪比以及由于散斑图案的时间去相关而有效抑制散斑对比度，从而能够充分利用 OCT 和 OCTA 提供的高体积分辨率。体积内的运动伪影数量可以忽略不计，需要进行校正以实现体积配准。此外，鼠标眼介质相对良好的光学质量允许在没有自适应光学 (AO) 的情况下进行细胞分辨率成像，大大简化了实验系统，使所提出的框架可用于大型研究。TSA OCT 和 TSA OCTA 结果提供了有关以前未在非 AO-OCT 活体小鼠中可视化的新结构的丰富信息。TSA 的机制依赖于提高信噪比以及由于散斑图案的时间去相关而有效抑制散斑对比度，从而能够充分利用 OCT 和 OCTA 提供的高体积分辨率。体积内的运动伪影数量可以忽略不计，需要进行校正以实现体积配准。此外，鼠标眼介质相对良好的光学质量允许在没有自适应光学 (AO) 的情况下进行细胞分辨率成像，大大简化了实验系统，使所提出的框架可用于大型研究。TSA OCT 和 TSA OCTA 结果提供了有关以前未在非 AO-OCT 活体小鼠中可视化的新结构的丰富信息。TSA 的机制依赖于提高信噪比以及由于散斑图案的时间去相关而有效抑制散斑对比度，从而能够充分利用 OCT 和 OCTA 提供的高体积分辨率。