Corneal Imaging: An Introduction

Miles F. Greenwald, BS, Brittni A. Scruggs, MD, PhD, Jesse M. Vislisel, MD, Mark A. Greiner, MD

October 19, 2016

Introduction

Imaging techniques for assessing the structure and function of the sarveiskalvo and anterior segment are critical for diagnosing and treatment of a well many many of ocular diseases. Silmälääkäreille on tarjolla valtava valikoima diagnostisia testejä, ja näiden testien tulkitsemisen oppiminen voi tuntua pelottavalta. Silmälääkärikoulutuksen aloittaville yhteisten diagnostisten testien hyödyntäminen mahdollistaa sarveiskalvon sairauksien nopeamman ja tarkemman diagnosoinnin ja hallinnan. Tämän opetusohjelman tavoitteena on selittää Iowan yliopiston yleisimmin käytettyjen sarveiskalvon kuvantamistekniikoiden perusteet, mukaan lukien yleiskatsaus siitä, miten ne toimivat ja miten kutakin modaliteettia käytetään kliinisessä käytännössä.

sarveiskalvon topografia ja tomografia

perusperiaatteet

sarveiskalvon topografiaa käytetään kuvaamaan sarveiskalvon muotoa samalla tavalla kuin vuorta voitaisiin luonnehtia topografisella kartalla. Alun perin sarveiskalvon topografiaa käytettiin vain kuvaamaan sarveiskalvon etupintaa. Laitteet pystyvät nyt luonnehtimaan sekä etu-että taka-sarveiskalvon pinnat, luoden kolmiulotteisen kartan. Digitaalisen valokuvauksen ja tietojenkäsittelyn edistysaskeleet ovat lisänneet huomattavasti sarveiskalvon topografian hyödyllisyyttä (1).

ensimmäinen eteneminen etummaisen sarveiskalvon pinnan muodon arvioinnissa tapahtui 1800-luvun lopulla Placido-kiekon kehittyessä (Kuva 1a) (1-2). Tämä tekniikka luonnehtii sarveiskalvon pintaa arvioimalla samankeskisten renkaiden joukon heijastumista anteriorisesta sarveiskalvon pinnasta. Kun Placidon kiekon kuva heijastetaan sarveiskalvolle, osa valosta heijastuu repäisykalvon ja ilman rajapinnasta peilin tavoin. Valon heijastuskuvio paljastaa sarveiskalvon etupinnan muodon (1). Samoin kädessä pidettävät keratoskoopit (Kuva 1B-C) ovat käytännöllisiä välineitä, joissa rakolampussa on samankeskiset renkaat topografisten muutosten (esim.ompeleiden aiheuttaman hajataittoisuuden) nopeaa arviointia varten. Sarveiskalvon takaosan pintaa ei voida luonnehtia Placido disc-tekniikalla tai kädessä pidettävällä keratoskoopilla. Monet pinnanmuodostuskoneet rengastavat (esim., Atlas, NIDEK OPD-Scan) käyttävät edelleen Placido-levyjä, mutta ottavat tekniikan askeleen pidemmälle, tarjoamalla tietokoneistetun kvantitatiivisen arvion sarveiskalvon pinnasta, jotta saadaan tarkempia tietoja kuin mitä voi arvostaa pelkästään katsomalla heijastunutta pintaa.

Kuva 1. Laadullinen sarveiskalvon topografia. A. Placido kiekko, jossa samankeskiset valkoiset ympyrät. B-C. Van Loenen lieriömäinen Käsin pidettävä keratoskooppi, joka asetetaan potilaan silmän eteen rakolampun kohdalle, heijastaa seitsemän rengasta sarveiskalvon pintaan, jotta voidaan nopeasti arvioida kvalitatiiviset topografiset muutokset

. toinen menetelmä sarveiskalvon topografiseen arviointiin on viilto-skannaustekniikka (esim.Orbscan). Tämä menetelmä käyttää nopeasti skannaamalla projisoitu rakosäteet valon ja kamera kaapata heijastunut palkit luoda kartan etu-ja taka-sarveiskalvon pinnan. Kolmas tekniikka, joka tunnetaan nimellä Scheimpflug imaging, käyttää pyörivää kameraa kuvaamaan sarveiskalvon poikkileikkauksia, joita valaistaan rakopalkeilla eri kulmissa (esim.Pentacam). Tämä menetelmä korjaa sarveiskalvon ei-tasomaisen muodon ja mahdollistaa siten suuremman tarkkuuden ja erottelukyvyn sarveiskalvon 3-D-kartan (2-3) luomisessa.

Placido-levyn tulkinta

Placido-levykuvia voidaan tulkita sekä laadullisesti että kvantitatiivisesti. Projisoituja samankeskisiä renkaita kutsutaan ” soiksi.”Sarveiskalvon pinnan muoto voidaan päätellä tarkastamalla nämä suot. Vuoriston topografisen kartan tavoin alueet, joissa suot näkyvät lähempänä toisiaan, vastaavat jyrkempää sarveiskalvon kaarevuutta. Alueet, joilla suot ovat laajemmin levällään, ovat tasaisempia. Suot voivat myös antaa tietoa pinnan laadusta. Erilliset, hyvin muodostuneet suot kutsutaan ”rapeaksi” ja viittaavat alla sarveiskalvon pinnan olevan säännöllinen ja sileä.

koska sarveiskalvo on ihanteellinen pallo, sen koko pinnan tulisi olla samansuuruinen (Kuva 2a). Jokaisessa sarveiskalvossa on pieniä, merkityksettömiä muutoksia, mutta niitä ei välttämättä voida havaita Placidon levykuvan laadullisessa tarkastuksessa. Esimerkiksi vääristyneet tai aaltoilevat suot viittaavat pinnan epätasaisuuksiin, kuten pinnan kuivuuden aiheuttamiin epäsäännöllisyyksiin (Kuva 2B). Säännöllinen hajataitto aiheuttaa soikeita, jotka näyttävät soikeilta (Kuva 2C). Jos epäsäännöllistä hajataittoa esiintyy, tämä voi näkyä epäsäännöllisesti vääristyneenä suon heijastumisena (Kuva 2D). Placido levy arviointi voidaan myös ohjata ommel poisto jälkeen tunkeutuva keratoplasty. Ompeleiden selektiivinen poistaminen voi vähentää postoperatiivista hajataittoa (Kuva 2C).

kuva 2. Placido disc-kangasmuutosten projektio a) normaalilla sarveiskalvolla, jossa on teräviä kangasmuutoksia ja Vähäinen hajataittoisuus, b) sarveiskalvolla, jossa pinnan kuivuus, C) sarveiskalvolla, jossa on säännönvastaista hajataittoisuutta kokopaksuisessa sarveiskalvosiirrossa, ja D) sarveiskalvolla, jossa on epäsäännöllistä hajataittoisuutta kokopaksuisessa sarveiskalvosiirrossa. Placido-kuvat voivat auttaa ohjaamaan valikoivaa ompeleen poistoa; esimerkiksi, ompeleet (C) voitaisiin poistaa 3 kello ja 9 kello, kliininen kurssi sallii, vähentää post-operatiivinen hajataittoa.

Zeiss Atlas ja NIDEK OPD-Scan tulkinta

Zeiss Atlas ja NIDEK OPD-Scan ovat Placidon levypohjaisia topografeja. Kuten kuvasta 3 ilmenee, Zeiss Atlas-raportti sisältää Placidon levykuvan ja useita karttoja, jotka antavat tietoa tangentiaalisesta kaarevuudesta, aksiaalisesta kaarevuudesta ja korkeudesta. Tangentiaalinen eli hetkellinen kartta muistuttaa hyvin paljon aksiaalista karttaa. Se on hieman tarkempi tapa luonnehtia sarveiskalvon kaarevuutta, mutta vaikuttaa ”meluisammalta” ja epäsäännöllisemmältä. Aksiaalikartat eivät ole yhtä herkkiä sarveiskalvon kaarevuuden mittaamisessa, joten niitä käytetään pääasiassa seulontatarkoituksiin (4-5).

kuva 3. Zeiss Atlas-Raportti. Tangentiaalinen ja aksiaalinen kaarevuus kartat molemmat osoittavat kanssa-The-sääntö sarveiskalvon hajataittoa enemmän plus teho pystysuora pituuspiiri. Tarkalleen ottaen jyrkin pituuspiiri on 083 astetta, ja hajataittoisia dioptereita on 2,88. Placidon kiekkokuvassa näkyy säännöllisiä samankeskisiä soita, jotka viittaavat terveeseen sarveiskalvon pintaan.

samanlainen kuin Zeissin Atlas-raportti, NIDEK imaging-raportti tarjoaa aksiaalisen kaarevuuskartan ja Placidon levykuvan. NIDEK-instrumentilla saadaan myös keratometriatietoja, jotka ovat simuloituja mittauksia, jotka antavat dioptrisen taittovoiman kahdessa primaarisessa meridiaanissa. Potilaan taittovirhettä approksimoidaan sekä autorefraktio (REF) että aaltorintama (WF)-mittauksilla, ja tämä taittumisarvio on saatavilla nidek-raportin automaattisesta taittoikkunasta. NIDEK-testauksesta on mukana kaksi lisäkarttaa, joita ei ole saatavilla muilla modaliteeteilla: Optical Path Difference (OPD) ja Internal OPD maps. OPD havaitsee erityisesti silmän taittovirheen (dioptereissa), mukaan lukien sarveiskalvon, linssin ja muiden rakenteiden poikkeavuudet, kun taas OPD: n sisäinen kartta tallentaa silmän sisäisten rakenteiden aiheuttaman taittovirheen vähentämällä sarveiskalvon taittovoiman OPD: n kokonaisarvosta. Myös dioptereilla mitattuna tämä mittaus auttaa erottamaan sarveiskalvon ja pinnan taittovirheen vaikutukset sisäisistä poikkeavuuksista (esim.linssimäiset poikkeavuudet).

Kuva 4. NIDEKIN raportti. Ylälasit: aksiaalinen kaarevuuskartta osoittaa, että sarveiskalvon hajataittoisuus on vastoin sääntöä, ja vaakameridiaanissa on enemmän plus-tehoa. Placidon levykuvassa näkyy samankeskisiä soita, joissa on jonkin verran epäsäännöllisyyttä sarveiskalvon inferonasaalisella alueella. Jyrkin pituuspiiri on 002 astetta, ja hajataittoisia dioptereita on 4,68. Alemmat ikkunalasit: Sekä autorefraction (REF) että wavefront (WF) – mittaukset arvioivat, että potilaalla on lievä likinäköisyys (-0,75–1,25) ja merkittävä hajataitteisuuskorjaus (+3,25) vaakameridiaanilla (009-010 astetta). Optisen reittieron (OPD) avulla arvioidaan taittovirheen olevan -0,75 diopteria, joiden hajataittoisuus akselilla 010 on +3,25.

Pentacam Interpretation

Oculus Pentacam käyttää scheimpflug-teknologiaa topografisten Raporttien luomiseen. Raporteissa on paljon tietoa, ja alla on näytteitä yleiskatsauksesta ja 4 maps-raportista (Kuva 5A-B). Erityisesti yleiskatsauksessa esitetään Scheimpflug-kuva, joka on poikkileikkauskuva, jossa näkyvät sarveiskalvo, etukammio, iiris ja linssi. 3-D esitys potilaan sarveiskalvon muoto on myös. Sarveiskalvon tiheys arvioidaan densitometrian avulla, joka on objektiivinen valon hajaantumisen mittaus sarveiskalvossa. Mitä tahansa densitometrian arvoa, joka on pienempi kuin ~30, pidetään normaalina; näin ollen tila, joka johtaa sarveiskalvon selkeyden vähenemiseen (esim.sarveiskalvon turvotus), lisää tiheysmittausarvoa. On myös kätevä Yhteenveto keratometria, pachymetry, ja muut numeeriset mittaukset tässä raportissa. Pachymetry värikartta osoittaa sarveiskalvon paksuus.

Kuva 5A. Pentacamin Yleiskatsausraportti. Ylälasit: Scheimpflug-Kuva on poikkileikkauskuva, jossa näkyvät sarveiskalvo, etukammio, iiris ja linssi. Densitometrinen mittaus arvioi sarveiskalvon kirkkauden; mikä tahansa arvo, joka on suurempi kuin 30, voi olla merkki sarveiskalvon kirkkauden heikkenemisestä. Alemmat lasit: potilaan sarveiskalvon muoto esitetään 3-D: llä; sarveiskalvon anteriorinen pinta näkyy punaisena, sarveiskalvon takaosa vihreänä ja iiris sinisenä. Pachymetry kartta on värikartta, joka ilmaisee sarveiskalvon paksuuden; viileämmät värit ovat paksumpia ja lämpimämmät värit ohuempia (numeerinen asteikko oikealla).

Pentacam 4 maps-raportti sisältää myös yhteenvedon keratometriasta, pachymetrystä karttoineen ja muista numeerisista mittauksista. PENTACAM-raportti sisältää NIDEK-raportin tavoin aksiaalisen kartan, joka kuvaa anteriorisen sarveiskalvon pinnan kaarevuutta dioptrisina arvoina kullekin pisteelle.
Pentacam-raporttiin on luotu etummaisia ja posteriorisia kelluntakuvia, jotka ovat korkeuskarttoja. Sen sijaan, että korkeuskartat näyttäisivät sarveiskalvon taittovoiman, ne näyttävät sarveiskalvon muodon vertaamalla sitä tietokoneella luotuun parhaiten sopivaan palloon (eli täydelliseen palloon, joka keskimäärin parhaiten lähentää sarveiskalvon muotoa). Posterior float, samanlainen anterior float, osoittaa muoto posterior sarveiskalvon verrattuna parhaiten sopiva pallo.

Kuva 5B. Pentacam 4 – Karttaraportti. Aksiaalinen kaarevuuskartta, joka tunnetaan myös nimellä sagittaalinen kartta, kuvaa anteriorisen sarveiskalvon pinnan kaarevuutta dioptrisina arvoina kullekin pisteelle. Väriasteikko kuvaa diopterien tehoa kussakin tietyssä pisteessä. Lämpimämmät värit edustavat jyrkempää sarveiskalvon kaarevuutta, kun taas viileämmät värit edustavat tasaisempia alueita. Korkeuskartoissa (anterior ja posterior float) lämpimämmät värit osoittavat, missä sarveiskalvo on koholla parhaan istuvuuden pallon yläpuolella ja viileämmät värit osoittavat, missä sarveiskalvo on painunut parhaan istuvuuden pallon alapuolelle. Pachymetry kartta on värikartta, joka osoittaa sarveiskalvon paksuus; viileämpi värit ovat paksumpia ja lämpimämpi värit ovat ohuempia.

sarveiskalvon Topografian kliiniset käyttötarkoitukset

• sarveiskalvon ektasian seulonta
  

  Keratoconus, yleisin sarveiskalvon ektasia, on etenevä sarveiskalvon tila, jolle on ominaista sarveiskalvon keskinen oheneminen ja jyrkentyminen. Varhainen keratoconus näyttää usein normaalilta rakolampun tutkimuksessa, ja manuaalinen keratometria, joka arvioi Keski 3 mm, voi antaa riittämättömän arvion. Tämän vuoksi topografiasta on tullut kultakanta keratoconuksen ja muiden sarveiskalvon ektasioiden seulonnassa (kuvat 6-8).

• sarveiskalvon ektasian seuranta ja hoito
  

  kun ektasia (esim.keratoconus, Pellucid marginal corneal degeneration) on diagnosoitu, topografiasta voi olla hyötyä taudin etenemisen seurannassa. Säännöllinen seuranta topografia, se voidaan määrittää, kun potilaat ovat vaarassa etenemistä ja komplikaatioita, ja tämä tarkka seuranta mahdollistaa varhaisen puuttumisen hoitoja, kuten kollageenin ristisilloitus tai keratoplasty. Topografisia varoitusmerkkejä ovat korkea sarveiskalvon keskiosa, suuri ero potilaan kahden sarveiskalvon välillä ja suuri ero kärjen ja kehän taittovoiman välillä (kuvat 6-8) (5).

• Taittokirurgian seulonta ja seuranta
  

  Laser taittokirurgia, kuten photorefractive keratectomy (PRK) ja laser assisted in situ keratomileusis (LASIK), käyttävät eksimeerilaseria kudoksen ablaattaamiseen ja sarveiskalvon muokkaamiseen korjatakseen henkilön taittovirheen. Jokainen potilas ei kuitenkaan voi turvallisesti suorittaa näitä toimenpiteitä. Ennen kuin taittoleikkaus voidaan turvallisesti suorittaa, on suoritettava seulonta sarveiskalvon muodon ja astigmatismin kuvioiden määrittämiseksi topografiassa. Topografiaa voidaan käyttää myös leikkauksen jälkeen etiologian arviointiin epätyydyttävien visuaalisten tulosten, kuten desenteroituneiden tai epätäydellisten ablaatioiden osalta.

• Pre-operatiivinen silmänsisäisen linssin valinta
  

  kaihileikkauksen aikana silmään asetetaan silmänsisäinen linssi halutun taitekertoimen saavuttamiseksi. Tavalliset silmänsisäiset linssit sisältävät vain pallomaisen korjauksen. Jos potilaalla on säännöllinen sarveiskalvon hajataittoisuus, voidaan kuitenkin käyttää astigmatismia korjaavaa toric-linssiä. Sarveiskalvon topografia on hyödyllinen esioperatiivinen testi, jolla arvioidaan sarveiskalvon sylinterin suuruutta ja säännöllisyyttä valittaessa silmänsisäistä linssi-implanttia ennen kaihileikkausta.

• keratoplastianjälkeinen hajataittoisuuden arviointi ja hoito
  

  keratoplastianjälkeinen sarveiskalvon hajataittoisuus voidaan arvioida topografian avulla. Tämä teknologia ohjaa selektiivistä ompeleen poistoa ja muita toimenpiteitä hajataittoisuuden vähentämiseksi.

• silmän pintahäiriön arviointi
  

  silmän pintahäiriöt, kuten pterygia, sarveiskalvon arvet ja Salzmannin kyhmyt, voivat aiheuttaa epäsäännöllistä sarveiskalvon hajataittoa. Sarveiskalvon topografiaa voidaan käyttää näiden ongelmien taittovaikutusten arviointiin sekä sairauksien seurantaan ja kirurgiseen suunnitteluun.

kuva 6. Pellucid marginaalinen sarveiskalvon rappeuma (A) ja keratonconus (B). Oculus Pentacam-tekniikalla tuotetut anterioriset aksiaalikartat osoittavat, että korkea vastoin sääntöä astigmatismi on pellukidisen marginaalisen sarveiskalvon rappeuman ”rapukynsi” – kuviossa ja keratonconuksen huonompi jyrkkenemiskuvio.

Kuva 7. Keratoconuksen eteneminen. Usein topografia näyttää etenemistä keratoconus symmetrinen hajataittoa epäsymmetrinen hajataittoa, jonka jälkeen epäsymmetrinen hajataittoa kuvio vinossa säteittäinen akseli. Progressiivinen keratoconus, huonompi jyrkkyys voi lopulta kehittyä.

Kuva 8. Keratoconus pentacamilla. Anteriorisessa aksiaalikartassa näkyy huomattavasti huonompi paracentral-jyrkkyys, kun taas pachymetry-kartassa jyrkkyysalueen oheneminen. Etu-ja taka-kellukkeet paljastavat paracentral pullistuman, mikä viittaa polttoväli verrattuna ihanteellinen, pallomainen pinta.

Anterior-segmentin optinen koherenssitomografia (as-OCT)

perusperiaatteet

Anterior-segmentin optinen koherenssitomografia (AS-OCT) tuottaa sarveiskalvon, värikalvon ja etukammion (esim.Visante) korkean resoluution kuvantamisen. Se on analoginen ultraäänen kanssa, mutta se käyttää valoaaltoja äänen sijaan tuottaakseen erittäin korkean resoluution kuvia hyvin pienistä silmän rakenteista (kuvat 9 ja 10). AS-OCT käyttää kahta pyyhkäisyvalosädettä, jotka heijastuvat silmän rakenteesta ja jotka sitten havaitaan ja verrataan vertailusäteeseen poikkileikkauskuvan luomiseksi (6).

Tulkintaopas

Kuva 9. Visante AS-OCT, jossa on normaali etukammion anatomia, mukaan lukien sarveiskalvon, värikalvon, värikuoren kulma, etukammion syvyys ja pupillien halkaisija.

Kuva 10. Visante raportti osoittaa huonosti kiinnittynyt Descemets kalvo Endoteelial Keratoplasty (DMEK) siirteen. Siirteen kiinnittyminen onnistui, kun etukammioon oli asetettu toinen ilmakupla. Jokainen OCT-Kuva on kaksiulotteinen siivu etukammion läpi. Neljä suuntanuolta, jotka sijaitsevat jokaisen OCT-kuvan yläpuolella, osoittavat kuvan vasemman puolen (nuolihäntä) ja oikean puolen (nuolenpää). Myös suuntauskulma näkyy.

kliiniseen käyttöön

• etukammion kulman arviointi
  

  as-OCT mahdollistaa iridokorneaalisen kulman kvalitatiivisen ja kvantitatiivisen arvioinnin. Sitä voidaan käyttää gonioskopian lisänä glaukooman diagnosointiin ja hoitoon.

• Lasik-lisälaitteiden kirurgista suunnittelua
  

  as-OCT voidaan käyttää LASIK-läpän alla olevan stroomasängyn mittaamiseen määritettäessä, onko jäljellä riittävästi stroomaa läppän nostoa ja tehostamista varten (kuva 11).

• kirurginen suunnittelu fakic silmänsisäinen linssi implantit
  

  fakic silmänsisäinen linssi implantit (esim Verisyse™) voidaan sijoittaa sarjaan luonnon kiteinen linssi korjaamiseen korkea likinäköisyys. AS-OCT mahdollistaa etukammion mittojen yksityiskohtaisen mittauksen sen arvioimiseksi, onko etukammiossa riittävästi tilaa yhdelle näistä linssi-implanteista (Kuva 12) (7).

• siirteen asennon arviointi keratoplastian
  

  as-OCT jälkeen on hyödyllinen lisä viiltolampun tutkimukseen arvioitaessa siirteen kiinnittymistä endoteeliin välittömästi leikkauksen jälkeen.

• Keratoproteesin leikkauksen jälkeinen hoito
  

  as-OCT voi antaa lisätietoja proteesien, kuten tyypin I Bostonin keratoproteesin, rakenteellisesta eheydestä (Kuva 14).

Kuva 11. As-OCT: n LASIK-läpän alla olevan strooman jäännöspohjan mittaus. Keski-sarveiskalvon paksuus arvioidaan olevan 525µm, ja jäljellä strooman sänky on mitattu olevan 321µm keskitetysti ja 377-399µm kohti perifeerinen sarveiskalvo. Iowan yliopistossa potilaan ei katsota olevan LASIK-tai tehostamisehdokas, jos lopullinen laskettu strooman jäännösvuode on alle 300µm.

Kuva 12. Fakic intraocular lens (IOL) kirurginen suunnittelu AS-OCT. Visante-laitteella voidaan asettaa etukammioon digitaalinen fakic IOL, jotta laitteen turvallinen istuttaminen on mahdollista.

kuva 13. Tyypin I Bostonin keratoproteesilaite sellaisena kuin se on tutkittu käyttäen A) AS-OCT: tä ja B) rakolamppua (8).

Konfokaalimikroskopia

perusperiaatteet

Konfokaalimikroskopia on kuvantamismenetelmä, joka mahdollistaa sarveiskalvon rakenteiden tutkimisen in vivo suurella suurennuksella ja erottelukyvyllä. Neuronaaliseen kuvantamiseen kehitettyjen kuvantamisperiaatteiden pohjalta konfokaalimikroskopiaa käytettiin ensimmäisen kerran sarveiskalvon tutkimiseen 1990-luvulla (9-10). Laite (esim., NIDEK Confoscan, Heidelberg HRTII) mahdollistaa kunkin viiden sarveiskalvokerroksen luonnehdinnan valaisemalla ja kuvantamalla samanaikaisesti yhden kudospisteen (Kuva 14) (11). Pistevalonlähde ja kamera ovat samassa tasossa, mistä nimi ” confocal.”Nykyaikaiset konfokaalimikroskoopit skannaavat pieniä kudosalueita ja valaisevat ja kuvantavat tuhansia kudoskohtia luodakseen lopullisen konfokaalikuvan (10). Skannaamalla tiettyjen kudosten paksuustasoja etummaisessa segmentissä voidaan saada merkittävää tietoa solutason rakenteesta ja toiminnasta.

Kuva 14. Sarveiskalvon eri kerrosten konfokaalimikroskopiakuvaus käyttäen konfokaalitekniikkaa in vivo. 1-3. Pinnallinen epiteeli, epiteelin siipisolukerros ja tyviepiteeli; 4. Alaraajahermopunos; 5. Bowmanin kerros; 6-8. anterior strooma hermolla (nuoli), mid strooma hermorungolla (nuoli) ja posterior strooma; 9. Endoteeli; ja 10. Inferior limbal palisade harjanteet (mustat nuolet) kanssa fokus stroomal ennusteet (valkoiset nuolet). Kuva: tohtori Neil Lagali (Linköpingin yliopisto, Linköping, Ruotsi) (11).

Tulkintaohje

kun endoteelisolujen terveyttä arvioidaan, on tehtävä sekä endoteelin kvalitatiivinen tarkastus että endoteelisolujen tiheyden kvantitatiivinen arviointi. Normaalien endoteelisolujen tulisi näyttää pieniltä, kuusikulmaisilta ja yhtenäisiltä. Pleomorfismi on solun muodon suurta vaihtelua, kun taas polymegatismi on solun koon vaihtelua. Endoteelisolujen tiheys voidaan määrittää automaattisesti tai manuaalisesti, ja se ilmaistaan soluina/mm2 (Kuva 15).

Kuva 15. Konfokaalimikroskopiassa näkyy normaali sarveiskalvon endoteeli. Huomaa pienet, kuusikulmaiset solut, joiden koko tai muoto vaihtelee hyvin vähän.

kliiniset käyttötarkoitukset

• sarveiskalvon endoteelin arviointi
  

  sarveiskalvon endoteelin tutkiminen solutasolla mahdollistaa solujen kvalitatiivisen ja kvantitatiivisen arvioinnin. Endoteelisolukoko, muoto ja tiheys voidaan kaikki luonnehtia, joka tarjoaa tärkeää tietoa diagnosointiin ja hallintaan posterior corneal dystrofies, kuten Fuchs dystrofia (Kuva 16), iridokorneal endoteeli (ICE) oireyhtymä, ja posterior polymorfinen dystrofia. Konfokaalimikroskooppi voi auttaa diagnostisia päätöksiä, kuten onko post-keratoplasty turvotus johtuu sarveiskalvon siirteen hylkääminen (osoituksena tulehdussolujen visualisoitu) tai endoteelin dekompensaatio (osoituksena Alhainen endoteelisolujen tiheys) (Kuva 17) (7, 10).

• infectious keratitis
  

  Infectious keratitis on näkökykyä uhkaava tila, jossa nopea diagnoosi on välttämätöntä näön ja silmän säilyttämiseksi. Konfokaalimikroskopia on hyödyllinen lisä, joka auttaa tunnistamaan nopeasti aiheuttavan aineen in vivo, kuten sienet tai Acanthamoeba, joten asianmukainen hoito voidaan aloittaa. Akanthameebat esiintyvät kystisessä muodossaan hyvin heijastavina soikeina rakenteina (kuvat 18 ja 19). Sienet voivat näkyä kirkkaasti heijastavina rihmoina, ja niissä voi olla merkkejä septaatioista (Kuva 20) (9).

• sarveiskalvon hermomorfologian arviointi
  

  Konfokaalimikroskopia voi auttaa määrittämään basaalisen hermopunoksen patologian potilailla, joilla on neurotrofinen keratopatia ja diabeettinen neuropatia, johon liittyy sarveiskalvo.

• sarveiskalvon syvyysmittaus
  

  samaan tapaan kuin OCT, konfokaalimikroskopialla voidaan mitata sarveiskalvon sisällä olevien rakenteiden, kuten kerrostumien, arpien tai LASIK-läpän syvyyttä kirurgisen suunnittelun apuna.

Kuva 16. Fuchs endoteelinen dystrofia, jossa on tyypillisiä guttae-alueita (tummia alueita) ja alentunut endoteelisolujen tiheys konfokaalimikroskopiassa.

Kuva 17. Endoteelin dekompensaatio läpäisevässä keratoplastisessa siirteessä. Konfokaalimikroskopiassa ei ole tunnistettavia endoteelisoluja.

Kuva 18. Acanthamoeba-keratiitti, joka näkyy konfokaalimikroskopiassa. Kystat näkyvät korkean kontrastin pyöreinä esineinä, kun taas trofotsoiitit esiintyvät epäsäännöllisinä muotoina.

Kuva 19. Acanthamoeban ja sienikeratiitin konfokaalimikroskopian toteaminen piilolinssin käyttäjällä. A. endoteelin polymegatismi, joka on merkki sarveiskalvon stressistä, on todennäköisesti seurausta potilaan pitkäaikaisesta piilolinssien käytöstä. Endoteelikerroksessa ei ole kystia eikä trofotsoiitteja. B. Valkosolujen rekrytointi (punainen ympyrä) näkyy anteriorinen strooma suoraan vieressä sekä Acanthamoeba kystat (valkoinen nuoli) ja sieni elementtejä (punainen laatikko). Acanthamoeba trofotsoiitit syövät hyphaeta, jos molempia infektioita ei hoideta nopeasti. C. Acanthamoeba kaksoisseinäisiä kystia (valkoinen nuoli) ja trofotsoiitteja (mustat nuolet) on kaikkialla anteriorisessa stroomassa. Z-skannausprofiili kuvaa takaisinsirontaa (eli yksittäisten konfokaaliskannausten kirkkautta), mikä mahdollistaa sarveiskalvon sijainnin (punainen laatikko) ja solun tiheyden nopean arvioinnin kyseisellä alueella.

Kuva 20. Sienikeratiitti havaittu konfokaalimikroskopiassa. Haaroittuva hyphae auttaa vahvistamaan Fusarium-keratiitin diagnoosin.

Yhteenveto

silmätaudit ovat nopeasti kehittyvä ala, jossa kehitetään ja otetaan joka vuosi käyttöön uutta diagnosointi-ja hoitotekniikkaa. Kuten kehittyneempiä tekniikoita (esim., LASIK, endoteelin keratoplasty) kehittää, hyödyllisyys kehittynyt sarveiskalvon kuvantamistekniikka kasvaa edelleen. Tämä opetusohjelma on pyrkinyt antamaan yleiskuvan sarveiskalvon kuvantamisen aiheista ja antaa harjoittelijoille perustan, jolle he voivat rakentaa, kun he hallitsevat näiden nykyaikaisen kliinisen silmätautien perustyökalujen käytön.