该研究由David G. Birch、Yuquan Wen、Kelly Locke和Donald C. Hood共同完成，分别来自Retina Foundation of Southwest、University of Texas Southwestern Medical Center和Columbia University。研究于2011年9月发表在《Investigative Ophthalmology & Visual Science》期刊上。该研究属于眼科学领域，特别是视网膜退行性疾病（Retinal Degenerative Diseases, RDDS）的影像学与功能学研究。研究的背景是，视网膜退行性疾病（如视网膜色素变性（Retinitis Pigmentosa, RP）和锥体营养不良（Cone Dystrophy, CD））会导致视杆细胞和视锥细胞的逐渐丧失，进而影响视力。传统的视觉功能评估方法（如视野检查和电生理检查）虽然能够反映视网膜功能的变化，但这些方法与视网膜结构变化之间的关系尚不明确。因此，研究团队旨在通过高分辨率频域光学相干断层扫描（Frequency-Domain Optical Coherence Tomography, FDOCT）技术，探讨视杆细胞和视锥细胞选择性丧失对视网膜感光层结构的影响，并建立视网膜结构与功能之间的定量关系。

研究的主要目标是评估视杆细胞和视锥细胞选择性丧失对FDOCT测量的感光层结构参数的影响，并探讨这些参数与传统视觉功能测量方法（如视野敏感度）之间的关系。研究团队假设，感光层厚度（特别是外核层（Outer Nuclear Layer, ONL）和外节（Outer Segment, OS）的厚度）与视杆细胞和视锥细胞的敏感度存在线性关系。通过这一研究，团队希望为视网膜退行性疾病的临床研究提供新的影像学评估指标。

研究流程包括以下几个主要步骤：首先，研究团队从Southwest Eye Registry数据库中招募了6名CD患者和8名RP患者，以及23名正常对照者。所有参与者均接受了详细的眼科检查，包括视力、屈光度、眼底成像和电生理检查（ERG）。患者选择标准包括无囊样黄斑水肿（Cystoid Macular Edema, CME）、近视度数不超过6D、晶状体混浊程度低于LOCS 2级。CD患者需有明确的锥体功能丧失证据，而RP患者需保留一定的锥体功能。

其次，研究团队使用FDOCT设备（Spectralis HRA+OCT）对所有参与者进行水平中线扫描和中心视网膜体积扫描。扫描图像通过数据分析软件（Igor Pro）进行分割，以确定三个关键边界：Bruch膜/脉络膜边界（BM/Choroid）、内节/外节边界（IS/OS）以及内核层/外丛状层边界（INL/OPL）。基于这些边界，研究团队定义了外节加视网膜色素上皮层（OS+）和外核层（ONL）的厚度，并计算了ONL×OS的乘积。为了便于比较，研究团队将患者的ONL×OS厚度除以正常对照者的平均值，得到标准化厚度。

接下来，研究团队使用改良的视网膜视野计（Modified Retinal Perimeter）测量了参与者的视野敏感度。测试在暗适应和明适应条件下进行，分别使用短波（蓝光）和长波（红光）刺激。通过比较蓝光和红光的敏感度差异，研究团队确定了每个测试点是由视杆细胞还是视锥细胞介导的敏感度。此外，研究团队还使用Humphrey视野分析仪（HFA II）和Goldmann-Weekers暗适应计分别测量了明适应和暗适应条件下的视野敏感度。

数据分析部分，研究团队使用简单线性模型（Simple Linear Model）将FDOCT参数与视野敏感度参数进行关联。具体而言，ONL×OS厚度的减少与敏感度的减少呈线性关系，即标准化ONL×OS厚度=10^(0.1×TD)，其中TD为视野敏感度的总偏差（Total Deviation）。通过这一模型，研究团队评估了ONL×OS厚度与视杆细胞和视锥细胞敏感度之间的关系。

研究的主要结果包括以下几点：首先，CD患者在黄斑区外的ONL×OS厚度正常，表明视杆细胞能够维持正常的感光层结构，即使锥体功能显著丧失。然而，黄斑区的感光层厚度显著变薄，这与锥体核和Henle纤维层的丧失一致。其次，RP患者的ONL×OS厚度与锥体敏感度呈线性关系，表明感光层厚度的减少与锥体功能的丧失密切相关。在视锥细胞丧失比视杆细胞更严重的区域，ONL×OS厚度与视杆细胞敏感度呈线性关系。这表明，感光层厚度主要由功能较正常的感光细胞类型决定。

此外，研究团队还发现，视杆细胞和视锥细胞均能够维持完整的IS/OS交界和正常的感光层厚度。ONL×OS厚度的乘积与功能较正常的感光细胞类型的敏感度成正比。这一发现为视网膜退行性疾病的影像学评估提供了重要的理论基础。

研究的结论是，FDOCT测量的感光层厚度参数（如ONL×OS厚度）能够反映视杆细胞和视锥细胞的功能状态，特别是在视网膜退行性疾病中。通过建立感光层厚度与视野敏感度之间的定量关系，研究团队为临床研究提供了新的影像学评估指标。这一研究的意义在于，它不仅加深了我们对视网膜结构与功能关系的理解，还为视网膜退行性疾病的临床试验提供了潜在的治疗效果评估工具。

研究的亮点包括：首先，研究首次系统地评估了视杆细胞和视锥细胞选择性丧失对FDOCT测量的感光层结构参数的影响，填补了这一领域的研究空白。其次，研究团队开发了改良的视网膜视野计和简单线性模型，为视网膜结构与功能的定量关联提供了新的方法。最后，研究结果为视网膜退行性疾病的影像学评估提供了重要的理论依据，具有较高的科学价值和临床应用潜力。

此外，研究还指出，未来的研究可以进一步探讨视杆细胞和视锥细胞在不同视网膜区域的动态变化，以及这些变化如何影响感光层厚度的测量。这些研究将为视网膜退行性疾病的早期诊断和治疗提供更全面的科学依据。