The peripapillary retinal pigment epithelium-basement membrane (ppRPE/BM) layer angle was recently proposed as a potential index for estimating intracranial pressure noninvasively. However, the ppRPE/BM layer angle, measured from the optical coherence tomography (OCT) scans, varied across the radial directions of the optic disc. This made the ppRPE/BM layer angle difficult to be utilized in its full potential. In this study, we developed a mathematical model to quantify the ppRPE/BM layer angles across radial scans in relation to the ppRPE/BM 3D morphology in terms of its 3D angle and scanning tilt angles. Results showed that the variations of the ppRPE/BM layer angle across radial scans were well explained by its 3D angle and scanning tilt angles. The ppRPE/BM layer 3D angle was reversely fitted from the measured ppRPE/BM layer angles across radial directions with application to six eyes from four patients, who underwent medically necessary lumbar puncture. The fitted curve from our mathematical model matched well with the experimental measurements ( R 2 > 0.9 in most cases). This further validated our mathematical model. The proposed model in this study has elucidated the variations of ppRPE/BM layer angle across 2D radial scans from the perspective of the ppRPE/BM layer 3D morphology. It is expected that the ppRPE/BM layer 3D angle developed in this study could be further exploited as a new biomarker for the optic disc. Graphical abstract

中文翻译：

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基于OCT径向图像的视盘周围视网膜色素上皮-基底膜层三维形状分析

最近提出了视乳头周围视网膜色素上皮-基底膜 (ppRPE/BM) 层角度作为无创估计颅内压的潜在指标。然而，从光学相干断层扫描 (OCT) 扫描测量的 ppRPE/BM 层角度在视盘的径向方向上有所不同。这使得 ppRPE/BM 层角度难以充分利用。在这项研究中，我们开发了一个数学模型来量化径向扫描中的 ppRPE/BM 层角度与 ppRPE/BM 3D 形态的 3D 角度和扫描倾斜角。结果表明，ppRPE/BM 层角度在径向扫描中的变化可以通过其 3D 角度和扫描倾斜角很好地解释。ppRPE/BM 层 3D 角度是从测量的 ppRPE/BM 层角度沿径向反向拟合，并应用于四名患者的六只眼睛，这些患者接受了医学上必要的腰椎穿刺。我们数学模型的拟合曲线与实验测量结果非常吻合（在大多数情况下，R 2 > 0.9）。这进一步验证了我们的数学模型。本研究中提出的模型从 ppRPE/BM 层 3D 形态的角度阐明了 ppRPE/BM 层角度在 2D 径向扫描中的变化。预计本研究中开发的 ppRPE/BM 层 3D 角可以进一步用作视盘的新生物标志物。图形概要 我们数学模型的拟合曲线与实验测量结果非常吻合（在大多数情况下，R 2 > 0.9）。这进一步验证了我们的数学模型。本研究中提出的模型从 ppRPE/BM 层 3D 形态的角度阐明了 ppRPE/BM 层角度在 2D 径向扫描中的变化。预计本研究中开发的 ppRPE/BM 层 3D 角可以进一步用作视盘的新生物标志物。图形概要 我们数学模型的拟合曲线与实验测量结果非常吻合（在大多数情况下，R 2 > 0.9）。这进一步验证了我们的数学模型。本研究中提出的模型从 ppRPE/BM 层 3D 形态的角度阐明了 ppRPE/BM 层角度在 2D 径向扫描中的变化。预计本研究中开发的 ppRPE/BM 层 3D 角可以进一步用作视盘的新生物标志物。图形概要 预计本研究中开发的 ppRPE/BM 层 3D 角可以进一步用作视盘的新生物标志物。图形概要 预计本研究中开发的 ppRPE/BM 层 3D 角可以进一步用作视盘的新生物标志物。图形概要