Metody obrazowania i diagnostyki jaskry

Ustalono, że celem leczenia jaskry jest zapobieganie dalszej objawowej utracie wzroku przy maksymalnej redukcji skutków ubocznych lub powikłań po zabiegach chirurgicznych. W kontekście patofizjologii oznacza to obniżenie ciśnienia śródgałkowego do poziomu, który nie uszkadza aksonów komórek zwojowych siatkówki.

Obecnie „złotym standardem” określania stanu funkcjonalnego aksonów komórek zwojowych (ich stresu) jest zautomatyzowane statyczne monochromatyczne obrazowanie pola widzenia. Informacje te służą do postawienia diagnozy i oceny skuteczności leczenia (postępu procesu z uszkodzeniem komórki lub jego brakiem). Badanie ma ograniczenia w zależności od stopnia utraty aksonów, który musi zostać określony przed przeprowadzeniem badania, które identyfikuje zmiany, stawia diagnozę i porównuje wskaźniki w celu ustalenia postępu.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Analizator grubości siatkówki

Analizator grubości siatkówki (RTA) (Talia Technology, MevaseretZion, Izrael) oblicza grubość siatkówki w plamce żółtej i wykonuje pomiary obrazów 2D i 3D.

Jak działa analizator grubości siatkówki?

W mapowaniu grubości siatkówki zielona wiązka lasera HeNe o długości fali 540 nm jest używana do obrazowania siatkówki za pomocą analizatora grubości siatkówki. Odległość między przecięciem lasera z powierzchnią witreoretinalną a powierzchnią między siatkówką a jej nabłonkiem barwnikowym jest wprost proporcjonalna do grubości siatkówki. Wykonano dziewięć skanów z dziewięcioma oddzielnymi celami fiksacji. Po porównaniu tych skanów, obszar w centralnych 20° (mierzony jako 6 na 6 mm) dna oka jest pokryty.

W przeciwieństwie do OCT i SLP, które mierzą SNV, lub HRT i OCT, które mierzą kontur tarczy nerwu wzrokowego, analizator grubości siatkówki mierzy grubość siatkówki w plamce. Ponieważ największe stężenie komórek zwojowych siatkówki znajduje się w plamce, a warstwa komórek zwojowych jest znacznie grubsza niż ich aksony (tworzące SNV), grubość siatkówki w plamce może być dobrym wskaźnikiem rozwoju jaskry.

Kiedy należy stosować analizator grubości siatkówki

Analizator grubości siatkówki jest przydatny w wykrywaniu jaskry i monitorowaniu jej postępu.

Ograniczenia

Do wykonania analizy grubości siatkówki wymagana jest 5 mm źrenica. Jej stosowanie jest ograniczone u pacjentów z wieloma mętkami lub znacznymi zmętnieniami w oku. Ze względu na promieniowanie krótkofalowe stosowane w ATS, urządzenie to jest bardziej czułe na zaćmę jądrową niż OCT, konfokalna skaningowa oftalmoskopia laserowa (HRT) lub SLP. Aby przeliczyć uzyskane wartości na bezwzględne wartości grubości siatkówki, należy dokonać korekcji wady refrakcji i długości osiowej oka.

Przepływ krwi w jaskrze

Zwiększone ciśnienie śródgałkowe od dawna wiąże się z postępem utraty pola widzenia u pacjentów z jaskrą pierwotną otwartego kąta. Jednak pomimo obniżenia ciśnienia śródgałkowego do poziomu docelowego, wielu pacjentów nadal doświadcza utraty pola widzenia, co sugeruje, że w grę wchodzą inne czynniki.

Badania epidemiologiczne pokazują, że istnieje związek między ciśnieniem krwi a czynnikami ryzyka jaskry. Nasze badania wykazały, że same mechanizmy autoregulacyjne nie wystarczają do kompensacji i obniżenia ciśnienia krwi u pacjentów z jaskrą. Ponadto wyniki badań potwierdzają, że niektórzy pacjenci z jaskrą normotensyjną doświadczają odwracalnego skurczu naczyń.

W miarę postępu badań stało się coraz bardziej jasne, że przepływ krwi jest ważnym czynnikiem w zrozumieniu naczyniowej etiologii jaskry i jej leczenia. Wykazano, że siatkówka, nerw wzrokowy, naczynia retrobulbarne i naczyniówka mają nieprawidłowy przepływ krwi w jaskrze. Ponieważ obecnie nie ma jednej dostępnej metody, która mogłaby dokładnie zbadać wszystkie te obszary, stosuje się podejście wieloinstrumentowe, aby lepiej zrozumieć krążenie krwi w całym oku.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Skaningowa laserowa angiografia oftalmoskopowa

Skaningowa laserowa angiografia oftalmoskopowa opiera się na angiografii fluoresceinowej, jednej z pierwszych nowoczesnych technologii pomiarowych do zbierania danych empirycznych na siatkówce. Skaningowa laserowa angiografia oftalmoskopowa pokonuje wiele niedociągnięć tradycyjnych technik fotograficznych lub wideoangiograficznych, zastępując źródło światła żarowego laserem argonowym o niskiej mocy, aby uzyskać lepszą penetrację przez soczewkę i zmętnienia rogówki. Częstotliwość lasera jest dobierana zgodnie z właściwościami wstrzykiwanego barwnika, fluoresceiny lub zieleni indocyjaninowej. Gdy barwnik dociera do oka, odbite światło wychodzące ze źrenicy trafia do detektora, który mierzy natężenie światła w czasie rzeczywistym. Tworzy to sygnał wideo, który jest przepuszczany przez timer wideo i wysyłany do rejestratora wideo. Następnie wideo jest analizowane offline w celu uzyskania parametrów, takich jak czas przepływu tętniczo-żylnego i średnia prędkość barwnika.

Skanowanie fluorescencyjne, skanowanie laserowe, oftalmoskopowa angiografia oftalmoskopowa laserowa z angiografią indocyjaninową

Cel

Ocena hemodynamiki siatkówki, szczególnie czasu pasażu tętniczo-żylnego.

Opis

Barwnik fluoresceinowy jest stosowany w połączeniu z promieniowaniem laserowym o niskiej częstotliwości w celu poprawy wizualizacji naczyń siatkówki. Wysoki kontrast pozwala na zobaczenie pojedynczych naczyń siatkówki w górnej i dolnej części siatkówki. Przy natężeniu światła 5x5 pikseli, gdy barwnik fluoresceinowy dociera do tkanki, ujawniają się obszary z sąsiadującymi tętnicami i żyłami. Czas przepływu tętniczo-żylnego odpowiada różnicy czasu, gdy barwnik przechodzi z tętnic do żył.

Cel

Ocena hemodynamiki naczyniówki, szczególnie porównanie ukrwienia tarczy nerwu wzrokowego i plamki żółtej.

Opis

Barwnik indocyjaninowy zielony jest stosowany w połączeniu z głęboko penetrującym promieniowaniem laserowym w celu poprawy wizualizacji naczyń naczyniówki. Wybiera się dwie strefy w pobliżu tarczy nerwu wzrokowego i cztery strefy wokół plamki, każda o wymiarach 25x25 pikseli. W analizie stref rozcieńczenia mierzy się jasność tych sześciu stref i określa czas potrzebny do osiągnięcia wstępnie określonych poziomów jasności (10% i 63%). Następnie sześć stref porównuje się ze sobą w celu określenia ich względnej jasności. Ponieważ nie ma potrzeby korygowania różnic w optyce, zmętnieniu soczewki lub ruchu, a wszystkie dane są zbierane za pomocą tego samego układu optycznego, przy czym wszystkie sześć stref jest obrazowanych jednocześnie, możliwe są względne porównania.

Mapowanie Dopplera Kolorowego

Cel

Ocena naczyń pozagałkowych, zwłaszcza tętnicy ocznej, tętnicy środkowej siatkówki i tętnic rzęskowych tylnych.

Opis

Mapowanie Color Doppler to technika ultradźwiękowa łącząca obraz B-scan w skali szarości z nałożonym kolorowym obrazem przepływu krwi z przesunięciem częstotliwości Dopplera i pomiarami prędkości przepływu tętna Dopplera. Do wykonywania wszystkich funkcji używany jest pojedynczy przetwornik wielofunkcyjny, zwykle 5 do 7,5 MHz. Wybierane są naczynia, a odchylenia w powracających falach dźwiękowych są wykorzystywane do wykonywania pomiarów prędkości przepływu krwi z wyrównaniem Dopplera. Dane dotyczące prędkości przepływu krwi są przedstawiane w funkcji czasu, a szczyt z doliną jest definiowany jako szczytowa prędkość skurczowa i końcowa prędkość rozkurczowa. Następnie obliczany jest wskaźnik oporu Pourcelota w celu oszacowania zstępującego oporu naczyniowego.

[ 13 ], [ 14 ]

Przepływ krwi przez gałkę oczną

Cel

Ocena przepływu krwi przez naczyniówkę w skurczu za pomocą pomiaru ciśnienia śródgałkowego w czasie rzeczywistym.

Opis

Urządzenie do pomiaru pulsacyjnego przepływu krwi w oku wykorzystuje zmodyfikowany pneumotonometr podłączony do mikrokomputera w celu pomiaru ciśnienia śródgałkowego około 200 razy na sekundę. Tonometr przykłada się do rogówki na kilka sekund. Amplituda fali tętna ciśnienia śródgałkowego służy do obliczenia zmiany objętości gałki ocznej. Uważa się, że pulsacja ciśnienia śródgałkowego jest skurczowym przepływem krwi w oku. Przyjmuje się, że jest to pierwotny przepływ krwi przez naczyniówkę, ponieważ stanowi on około 80% objętości krążenia oka. Stwierdzono, że u pacjentów z jaskrą, w porównaniu ze zdrowymi ludźmi, pulsacyjny przepływ krwi w oku jest znacznie zmniejszony.

Prędkość Dopplera Laserowego

Cel

Oszacowanie maksymalnej prędkości przepływu krwi w dużych naczyniach siatkówki.

Opis

Laserowa dopplerowska prędkościomierz jest poprzedniczką laserowej dopplerowskiej siatkówki i heidelberskiej przepływometrii siatkówki. W tym urządzeniu promieniowanie laserowe o niskiej mocy jest skierowane na duże naczynia siatkówki dna oka, a przesunięcia dopplerowskie obserwowane w rozproszonym świetle poruszających się krwinek są analizowane. Maksymalna prędkość jest wykorzystywana do uzyskania średniej prędkości krwinek, która jest następnie wykorzystywana do obliczania parametrów przepływu.

Przepływomierz laserowy Dopplera siatkówki

Cel

Ocena przepływu krwi w mikronaczyniach siatkówki.

Opis

Laserowa przepływomierza Dopplera siatkówki jest etapem pośrednim między laserową przepływomierzem Dopplera a przepływomierzem siatkówki Heidelberga. Wiązka lasera jest kierowana z dala od widocznych naczyń, aby ocenić przepływ krwi w mikronaczyniach. Ze względu na losowe rozmieszczenie naczyń włosowatych można dokonać jedynie przybliżonego oszacowania prędkości przepływu krwi. Objętościowa prędkość przepływu krwi jest obliczana przy użyciu częstotliwości przesunięcia widma Dopplera (oznaczających prędkość ruchu krwinek) z amplitudą sygnału każdej częstotliwości (oznaczającą stosunek krwinek przy każdej prędkości).

Przepływomierz siatkówkowy Heidelberg

Cel

Ocena perfuzji w naczyniach włosowatych okołotarczowych i w naczyniach włosowatych tarczy nerwu wzrokowego.

Opis

Heidelberg Retinal Flowmeter przewyższył możliwości laserowej prędkościomierza Dopplera i laserowej przepływomierza Dopplera siatkówki. Heidelberg Retinal Flowmeter wykorzystuje promieniowanie lasera podczerwonego o długości fali 785 nm do skanowania dna oka. Częstotliwość ta została wybrana ze względu na zdolność utlenionych i odtlenionych czerwonych krwinek do odbijania tego promieniowania z tą samą intensywnością. Urządzenie skanuje dno oka i odtwarza fizyczną mapę wartości przepływu krwi w siatkówce bez rozróżniania krwi tętniczej i żylnej. Wiadomo, że interpretacja map przepływu krwi jest dość złożona. Analiza programu komputerowego producenta przy zmianie parametrów lokalizacji, nawet na minutę, daje dużą liczbę opcji odczytu wyników. Korzystając z analizy punkt po punkcie opracowanej przez Centrum Badań i Diagnostyki Jaskry, badane są duże obszary mapy przepływu krwi, z lepszym opisem. Aby opisać „kształt” rozkładu przepływu krwi w siatkówce, obejmujący strefy perfundowane i beznaczyniowe, opracowano histogram poszczególnych wartości przepływu krwi.

Oksymetria spektralna siatkówki

Cel

Ocena ciśnienia parcjalnego tlenu w siatkówce i tarczy nerwu wzrokowego.

Opis

Spektralny retinaloksymetr wykorzystuje różne właściwości spektrofotometryczne utlenionej i odtlenionej hemoglobiny do określenia ciśnienia parcjalnego tlenu w siatkówce i tarczy nerwu wzrokowego. Jasny błysk białego światła uderza w siatkówkę, a odbite światło przechodzi przez rozdzielacz obrazu 1:4 w drodze powrotnej do aparatu cyfrowego. Rozdzielacz obrazu tworzy cztery jednakowo oświetlone obrazy, które są następnie filtrowane na cztery różne długości fal. Jasność każdego piksela jest następnie konwertowana na gęstość optyczną. Po usunięciu szumu aparatu i skalibrowaniu obrazów do gęstości optycznej obliczana jest mapa natlenienia.

Obraz izosbetyczny jest filtrowany według częstotliwości, przy której odbija utlenioną i odtlenioną hemoglobinę w identyczny sposób. Obraz wrażliwy na tlen jest filtrowany według częstotliwości, przy której odbicie utlenionego tlenu jest maksymalizowane i porównywane z odbiciem odtlenionej hemoglobiny. Aby utworzyć mapę odzwierciedlającą zawartość tlenu w kategoriach współczynnika gęstości optycznej, obraz izosbetyczny jest dzielony przez obraz wrażliwy na tlen. Na tym obrazie jaśniejsze obszary zawierają więcej tlenu, a surowe wartości pikseli odzwierciedlają poziom natlenienia.