Биомикроскопия ОКТ - это использование оптической когерентной томографии (ОКТ) вместо биомикроскопии с щелевой лампой для исследования прозрачных аксиальных тканей глаза. [1] Традиционно офтальмологическая биомикроскопия дополняется биомикроскопом с щелевой лампой, который использует освещение с помощью щелевого луча и оптического микроскопа, чтобы обеспечить стереоскопические увеличенные изображения поперечного сечения прозрачных тканей глаза с помощью дополнительных линз или без них. . [2] Как и биомикроскопия с щелевой лампой, ОКТ плохо проникает в непрозрачные ткани, но позволяет получать подробные поперечные сечения прозрачных тканей, часто с большей детализацией, чем это возможно с помощью щелевой лампы. Ультразвуковая биомикроскопия(UBM) намного лучше визуализирует непрозрачные ткани, поскольку использует звуковые волны высокой энергии. Из-за ограниченной глубины проникновения UBM в основном используется в офтальмологии для визуализации передних структур, таких как угол и цилиарное тело. И УЗИ, и биомикроскопия ОКТ позволяют получить объективное изображение тканей глаза, по которому можно проводить измерения. В отличие от УБМ, ОКТ-биомикроскопия позволяет получать изображения тканей с высоким осевым разрешением вплоть до хориоидеи (рис. 1).
ОКТ Биомикроскопия | |
---|---|
Цель | исследование прозрачных осевых тканей глаза |
Обоснование
Биомикроскопы были основным элементом офтальмологического обследования почти столетие. Добавление освещения с помощью щелевого луча к горизонтально установленному стереомикроскопу позволяет пользователям биомикроскопа с щелевой лампой оптически «разрезать» прозрачные ткани в глазу, чтобы увидеть их в поперечном сечении. Стереоскопическое увеличение дополнительно позволяет детально исследовать ткани глаза. Использование линз, таких как линзы Hruby, контактные линзы или переносные диоптрийные линзы 90D или 78D, позволяет осматривать задние структуры, такие как сетчатка, с увеличением.
Несмотря на их относительную повсеместность, щелевые лампы имеют несколько важных ограничений. В качестве оптических инструментов обычные биомикроскопы с щелевой лампой изначально не записывают и не документируют результаты обследования, как это делают устройства визуализации, такие как ОКТ , МРТ или КТ , путем сохранения изображений. Некоторые современные щелевые лампы теперь могут записывать 2D-видео или неподвижные цифровые изображения во время экзамена. Без какой-либо объективной записи обследования результаты обследований с помощью щелевой лампы временны и должны интерпретироваться в режиме реального времени обученным наблюдателем. Данные экзамена могут быть потеряны, если экзаменатор не сможет задокументировать открытие или не обладает знаниями, необходимыми для распознавания открытия - ограничение, которое может быть усилено разнообразием офтальмологической подготовки во всем мире. Это требование, чтобы оператор был хорошо осведомлен, также означает, что экзамены с щелевой лампой должны проводиться обученным и опытным персоналом - функция, которая увеличивает стоимость и уменьшает количество экзаменаторов, имеющих квалификацию для их выполнения. Результаты осмотра с помощью щелевой лампы обычно считаются субъективными и качественными. Например, один офтальмолог может оценить реакцию передней камеры пациента как 1+ клетку со следом обострения, в то время как специалист может оценить реакцию передней камеры того же пациента как 2+ клетку с обострением 2+. Без какой-либо объективной документации результатов обследования во время этого конкретного визита может быть трудно ретроспективно определить, какая оценка была правильной. Еще одно ограничение щелевых ламп заключается в том, что ими необходимо вручную маневрировать во время исследования. Эта свобода означает, что исследования с помощью щелевой лампы могут проводиться по-разному при посещении разных пациентов и в разных местах по всему миру. И эта вариативность может отрицательно сказаться на стандартизации терминологии и протоколов экзаменов. Несмотря на эти особенности и ограничения, обследование с помощью щелевой лампы по-прежнему является краеугольным камнем офтальмологического обследования.
Как и щелевые лампы, устройства визуализации ОКТ обеспечивают увеличенные изображения поперечного сечения прозрачных тканей глаза. В отличие от щелевых ламп, устройства ОКТ хранят томографические изображения, которые могут быть: 1) получены последовательно с использованием одного и того же протокола при каждом посещении пациента в любом месте по всему миру, 2) обслуживаются менее дорогостоящим персоналом с меньшей подготовкой и опытом, чем у щелевой лампы, 3) объективно и количественно проанализированы пользователем и / или компьютерным программным обеспечением, и 4) ретроспективно или продольно оценены как в клинических испытаниях, так и в клинической практике. В настоящее время неясно, какие результаты биомикроскопии с щелевой лампой могут быть пропущены с помощью биомикроскопии ОКТ, и наоборот.
Технология
До недавнего времени аппаратные ограничения ОКТ делали ОКТ-биомикроскопию трудной или невозможной.
OCT во временной области (TD-OCT)
Основным ограничением TD-OCT, которое не позволяет использовать его для биомикроскопии OCT, является скорость. Обычные коммерческие системы TD-OCT ограничены скоростью получения 400 A-сканирований в секунду при глубине 2 мм. Предполагая, что биомикроскопическая система ОКТ должна покрывать плоскую область ткани глаза 15 мм x 15 мм со средней глубиной 24 мм (5400 кубических мм), традиционной системе TD-OCT потребуется более одного дня, чтобы получить биомикроскопические данные ОКТ на одном экране. пара глаз.
ОКТ в спектральной области (SD-OCT)
Системы SD-OCT в 50–100 раз быстрее, чем системы TD-OCT, и поэтому могут покрыть требуемый объем ткани для биомикроскопии OCT в одном глазу примерно за восемь минут (при частоте A-сканирования 100 кГц). Однако коммерческие системы SD-OCT страдают от значительного падения чувствительности и, следовательно, качества изображения, если глубина проникновения превышает 2 мм. Следовательно, при последовательном использовании для изображения глаза от роговицы до сосудистой оболочки коммерческие системы SD-OCT, вероятно, будут создавать изображения с неприемлемо несовместимым качеством по всей глубине глаза. Кроме того, коммерческие устройства SD-OCT также создают артефакты зеркального изображения вокруг положения нулевой задержки. Хотя при визуализации заднего сегмента это редко отвлекает, при визуализации вблизи плоскости радужной оболочки это может сбивать с толку.
OCT с развернутым источником (SS-OCT)
Развитие технологии перестраиваемого лазера с коротким внешним резонатором сделало возможной биомикроскопию SS-OCT за счет сочетания высокой скорости сбора данных с большой длиной когерентности и неизменно высокого качества изображения по всей глубине глаза. Теперь возможно, чтобы правильно спроектированные системы SS-OCT могли получать полные биомикроскопические данные OCT от обоих глаз субъекта менее чем за 20 секунд. Как и в случае с SD-OCT, артефакты зеркального изображения должны быть удалены из систем SS-OCT.
Компоненты экзамена
Веки, ресницы, слезные железы
Хотя системы SS-OCT традиционно используются для визуализации сетчатки, а в последнее время и радужки и угла глаза, они также продемонстрировали способность визуализировать края век и ресниц. [3] Хотя возможно, что будущие системы SS-OCT также смогут отображать большую часть видимой ткани века, маловероятно, что биомикроскопические системы OCT будут способны отображать слезную железу.
Конъюнктива
Было продемонстрировано, что высокоскоростные системы SS-OCT, сфокусированные на переднем сегменте, способны визуализировать бульбарную конъюнктиву внутри глазной щели (см. Gora et al.). Оставшуюся бульбарную конъюнктиву и конъюнктиву глазного яблока в настоящее время невозможно визуализировать, пока веки закрыты. их изначально расслабленное положение. Использование ретракторов для век, а также выворот века может позволить провести более полное обследование этих конъюнктивальных областей.
Роговица
В дополнение к недавней работе с SS-OCT (см. Gora et al.) Многочисленные исследователи продемонстрировали способность систем OCT отображать патологию внутри роговицы [4] [5] [6], а также нарушения топографии роговицы. [7] [8]
Рекомендации
- ^ Новое изобретение глазного экзамена
- ^ Исследование глаз с помощью щелевой лампы (статья Zeiss)
- ^ Гора и др. Сверхскоростная визуализация переднего сегмента человеческого глаза с разверткой источника на частоте 200 кГц с регулируемым диапазоном визуализации. Оптика Экспресс, август 2009 г .; 17 (17): 14880-94.
- ^ Асрани и др. Детальная визуализация переднего сегмента с помощью оптической когерентной томографии в фурье-области. Arch Ophthalmol 2008 Июнь; 126 (6): 765-71
- ^ Рамос и др. Клинические и исследовательские применения оптической когерентной томографии переднего сегмента - обзор. Clin Experiment Ophthalmol. 2009 Янв; 37 (1): 81-9.
- ^ Хурана и др. Высокоскоростная оптическая когерентная томография помутнений роговицы. Офтальмология. 2007 июль; 114 (7): 1278-85.
- ^ Plesea et al. Прямые измерения высоты роговицы с использованием оптической когерентной томографии передней части лица с множественной задержкой. J Biomed Opt. 2008 сентябрь-октябрь; 13 (5): 054054.
- ^ Ли и др. Диагностика кератоконуса с помощью пахиметрического картирования оптической когерентной томографии. Офтальмология, декабрь 2008 г .; 115 (12): 2159-66.