Corneal Imaging: An Introduction

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

oktober 19, 2016

Introduction

Imaging techniques for assessing the structure and function of the cornea and anterior segment are crucial for diagnosticating and treating a wide variety of ocular diseases. Er is een enorme verscheidenheid aan diagnostische testen beschikbaar voor oogartsen, en het leren hoe deze tests te interpreteren kan ontmoedigend lijken. Voor degenen die beginnen met de opleiding in oogheelkunde, biedt het gebruik van gemeenschappelijke diagnostische tests een snellere en nauwkeurigere diagnose en behandeling van hoornvliesziekten. Het doel van deze tutorial is om de basisprincipes van de meest gebruikte hoornvliesbeeldvormingstechnieken aan de Universiteit van Iowa uit te leggen, inclusief een overzicht van hoe ze werken en hoe elke modaliteit wordt gebruikt in de klinische praktijk.

cornea topografie en tomografie

basisprincipes

cornea topografie wordt gebruikt om de vorm van het cornea te karakteriseren, vergelijkbaar met hoe men een berg zou karakteriseren met behulp van een topografische kaart. Oorspronkelijk werd de topografie van het hoornvlies alleen gebruikt om het voorste oppervlak van het hoornvlies te beschrijven. Apparaten zijn nu in staat om zowel de voorste als achterste hoornvliesoppervlakken te karakteriseren, waardoor een driedimensionale kaart ontstaat. De vooruitgang op het gebied van digitale fotografie en computerverwerking heeft het nut van de topografie van het hoornvlies aanzienlijk vergroot (1).

de eerste vooruitgang bij het bepalen van de vorm van het voorste hoornvlies werd gemaakt in de late jaren 1800 met de ontwikkeling van de Placido schijf (figuur 1A) (1-2). Deze techniek kenmerkt het hoornvlies oppervlak door het beoordelen van de reflectie van een reeks concentrische ringen van het voorste hoornvlies oppervlak. Als het beeld van de Placido schijf wordt geprojecteerd op het hoornvlies, wordt een deel van het licht gereflecteerd van de traanfilm-lucht interface als een spiegel. Het patroon van lichtreflectie onthult de vorm van het voorste oppervlak van het hoornvlies (1). Op dezelfde manier zijn hand-held keratoscopen (figuur 1B-C) praktische instrumenten die concentrische ringen aan de spleetlamp tonen voor snelle beoordeling van topografische veranderingen (bijvoorbeeld astigmatisme veroorzaakt door hechtingen). Het achterste hoornvlies oppervlak kan niet worden gekarakteriseerd met behulp van Placido disc technologie of een hand-held keratoscoop. Veel topografie machines ringen (bijv., Atlas, NIDEK OPD-Scan) nog steeds gebruik maken van Placido schijven, maar neem de techniek een stap verder, het verstrekken van een geautomatiseerde kwantitatieve beoordeling van het hoornvlies oppervlak om meer gedetailleerde informatie dan men kan waarderen door simpelweg te kijken naar de gereflecteerde.

 figuur 1. Kwalitatieve topografie van het hoornvlies. A. Placido schijf met concentrische witte cirkels. B-C. De cilindrische handkeratoscoop van Van Loenen die voor het oog van de patiënt bij de spleetlamp wordt geplaatst, reflecteert zeven ringen op het hoornvlies om snel kwalitatieve topografische veranderingen

figuur 1 te beoordelen. Kwalitatieve topografie van het hoornvlies. A. Placido schijf met concentrische witte cirkels. B-C. De cilindrische handkeratoscoop van Van Loenen wanneer deze voor het oog van de patiënt bij de spleetlamp wordt geplaatst, reflecteert zeven ringen op het hoornvlies om snel kwalitatieve topografische veranderingen

vast te stellen een tweede techniek voor de topografische beoordeling van het hoornvlies is de scanning spleet techniek (bijv. Orbscan). Deze methode gebruikt snel aftasten geprojecteerde spleetstralen van licht en een camera om de gereflecteerde stralen vast te leggen om een kaart van het voorste en achterste hoornvlies oppervlak te creëren. Een derde techniek, bekend als Scheimpflug imaging, maakt gebruik van een roterende camera om corneale dwarsdoorsneden te fotograferen verlicht door spleetstralen onder verschillende hoeken (bijvoorbeeld Pentacam). Deze methode corrigeert voor de niet-vlakke vorm van het hoornvlies en, dus, maakt een grotere nauwkeurigheid en resolutie in het creëren van een 3-D kaart van het hoornvlies (2-3).

Placido-schijfinterpretatie

Placido-schijfafbeeldingen kunnen zowel kwalitatief als kwantitatief worden geïnterpreteerd. De geprojecteerde concentrische ringen worden aangeduid als ” mires.”De vorm van het hoornvlies oppervlak kan worden afgeleid door de inspectie van deze mires. Net als op een topografische kaart van een berg, komen gebieden waar de mires dichter bij elkaar verschijnen overeen met een steilere kromming van het hoornvlies. Gebieden waar de mires verder uit elkaar liggen zijn platter. De mires kunnen ook informatie geven over de kwaliteit van het oppervlak. Verschillende, goed gevormde mires worden aangeduid als “crisp” en suggereren dat het onderliggende hoornvlies oppervlak regelmatig en glad.

als ideale bol moet het hoornvlies mires op gelijke afstand over het gehele oppervlak hebben (figuur 2A). Kleine, onbeduidende variaties zijn aanwezig in elk hoornvlies, maar kunnen niet worden gedetecteerd bij kwalitatieve inspectie van een Placido disc image. Vervormde of golvende mires wijzen bijvoorbeeld op onregelmatigheden aan het oppervlak, zoals die veroorzaakt worden door droogte aan het oppervlak (figuur 2B). Regelmatig astigmatisme resulteert in mires die eivormig lijken (figuur 2C). Als onregelmatig astigmatisme aanwezig is, kan dit worden gezien als een onregelmatig vervormde reflectie van de mires (figuur 2D). Placido schijf evaluatie kan ook worden gebruikt om hechtdraad verwijderen na penetrerende keratoplasty begeleiden. Selectief verwijderen van hechtingen kan postoperatief astigmatisme verminderen (figuur 2C).

 Figuur 2. Projectie van Placido-schijf mires op (A) een normaal hoornvlies met scherpe mires en minimaal astigmatisme, (B) een hoornvlies met oppervlaktedroging, (C) een hoornvlies met regelmatig tegen-de-regel astigmatisme binnen een volledige dikte hoornvlies transplantatie, en (D) een hoornvlies met onregelmatig astigmatisme binnen een volledige dikte hoornvlies transplantatie. Placido beelden kunnen helpen begeleiden selectieve hechtdraad verwijderen; bijvoorbeeld, de hechtingen in (C) kunnen worden verwijderd op 3 uur en 9 uur, klinische cursus het toelaat, om het postoperatieve astigmatisme te verminderen.

Figuur 2. Projectie van Placido-schijf mires op (A) een normaal hoornvlies met scherpe mires en minimaal astigmatisme, (B) een hoornvlies met oppervlaktedroging, (C) een hoornvlies met regelmatig tegen-de-regel astigmatisme binnen een volledige dikte hoornvlies transplantatie, en (D) een hoornvlies met onregelmatig astigmatisme binnen een volledige dikte hoornvlies transplantatie. Placido beelden kunnen helpen begeleiden selectieve hechtdraad verwijderen; bijvoorbeeld, de hechtingen in (C) kunnen worden verwijderd op 3 uur en 9 uur, klinische cursus het toelaat, om het postoperatieve astigmatisme te verminderen.

Zeiss Atlas en Nidek OPD-Scan interpretatie

de Zeiss Atlas en NIDEK OPD-Scan zijn topografen op basis van Placido-schijven. Zoals weergegeven in Figuur 3 bevat het Atlas-rapport van Zeiss een Placido-schijfafbeelding en verschillende kaarten die informatie bieden over tangentiële kromming, axiale kromming en hoogte. Een tangentiële of momentane kaart lijkt erg op een axiale kaart. Het is een iets nauwkeuriger manier om de kromming van het hoornvlies te karakteriseren, maar lijkt meer “luidruchtig” en onregelmatig. Axiale kaarten zijn minder gevoelig bij het meten van de kromming van het hoornvlies en worden dus voornamelijk gebruikt voor screeningsdoeleinden (4-5).

 Figuur 3. Rapport Zeiss Atlas. De tangentiële en axiale krommingskaarten tonen beide met-de-regel cornea astigmatisme met meer plus macht in de verticale meridiaan. Specifiek, de steilste meridiaan is op 083 graden, en er zijn 2.88 diopters van astigmatisme. De Placido disc image toont regelmatige, concentrische mires, wat wijst op een gezond hoornvlies oppervlak.

Figuur 3. Rapport Zeiss Atlas. De tangentiële en axiale krommingskaarten tonen beide met-de-regel cornea astigmatisme met meer plus macht in de verticale meridiaan. Specifiek, de steilste meridiaan is op 083 graden, en er zijn 2.88 diopters van astigmatisme. De Placido disc image toont regelmatige, concentrische mires, wat wijst op een gezond hoornvlies oppervlak.

vergelijkbaar met een Atlas-rapport van Zeiss, biedt het Nidek imaging-rapport een axiale krommingkaart en een Placido-schijfafbeelding. Het Nidek-instrument levert ook keratometriegegevens, die gesimuleerde metingen zijn die het dioptrische brekingsvermogen in de twee primaire meridianen leveren. De brekingsfout van de patiënt wordt benaderd met behulp van zowel de autorefractie (REF) als de wavefront (WF) metingen, en deze brekingsschatting is beschikbaar in het auto-brekingsvenster van het Nidek-rapport. Twee extra kaarten zijn opgenomen van de Nidek testen die niet beschikbaar zijn door andere modaliteiten: de Optical Path Difference (OPD) en de interne OPD kaarten. De OPD detecteert specifiek de totale brekingsfout (in diopters) in het oog, met inbegrip van afwijkingen in het hoornvlies, de lens en andere structuren, terwijl de interne OPD-kaart de brekingsfout vangt die wordt veroorzaakt door interne structuren van het oog door het corneale brekingsvermogen af te trekken van de totale OPD. Ook gemeten in diopters, helpt deze meting de gevolgen van corneale en oppervlakte brekingsfout van interne aberraties (b.v., lenticulaire anomalieën) te onderscheiden.

 Figuur 4. Nidek rapport. Bovenste deelvensters: De axiale kromming kaart toont tegen-de-regel cornea astigmatisme met meer plus macht in de horizontale meridiaan. De Placido disc afbeelding toont concentrische mires met enige onregelmatigheid in het inferonasale gebied van het hoornvlies. De steilste meridiaan is op 002 graden, en er zijn 4,68 diopters van astigmatisme. Lagere ruiten: zowel de autorefractie (REF) en wavefront (WF) metingen schatten de patiënt met milde bijziendheid (-0,75 tot -1,25) met significante astigmatisme correctie (+3,25) in de horizontale meridiaan (009 tot 010 graden). De totale brekingsfout wordt geschat gebruikend het optische wegverschil (OPD) om -0.75 diopters met +3.25 van astigmatisme bij as 010 te zijn.

Figuur 4. Nidek rapport. Bovenste ruiten: de axiale kromming kaart toont tegen-de-regel cornea astigmatisme met meer plus kracht in de horizontale meridiaan. De Placido disc afbeelding toont concentrische mires met enige onregelmatigheid in het inferonasale gebied van het hoornvlies. De steilste meridiaan is op 002 graden, en er zijn 4,68 diopters van astigmatisme. Ruiten omlaag: Zowel de autorefractie (REF) en wavefront (WF) metingen schatten de patiënt met milde bijziendheid (-0,75 tot -1,25) met significante astigmatisme correctie (+3,25) in de horizontale meridiaan (009 tot 010 graden). De totale brekingsfout wordt geschat gebruikend het optische wegverschil (OPD) om -0.75 diopters met +3.25 van astigmatisme bij as 010 te zijn.

Pentacam interpretatie

de Oculus Pentacam maakt gebruik van Scheimpflug-technologie om topografische rapporten te maken. De rapporten bevatten veel informatie en voorbeelden van het overzichtsrapport en het rapport van de vier kaarten worden hieronder gegeven (figuur 5A-B). Het overzichtsrapport geeft specifiek het Scheimpflug-beeld, dat een dwarsdoorsnede is die het hoornvlies, de voorste kamer, de iris en de lens toont. Een 3D-weergave van de hoornvliesvorm van de patiënt wordt ook verstrekt. De dichtheid van het hoornvlies wordt geëvalueerd met densitometrie, een objectieve meting van de lichtverstrooiing in het hoornvlies. Om het even welke densitometriewaarde minder dan ~30 wordt als normaal beschouwd; aldus, zal een voorwaarde resulterend in verminderde corneal duidelijkheid (b.v., corneal oedeem) de densitometry waarde verhogen. Er is ook een handige samenvatting van de keratometrie, pachymetrie en andere numerieke metingen in dit rapport. Een pachymetrie kleurenkaart geeft de dikte van het hoornvlies aan.

figuur 5A. Pentacam overzichtsrapport. Bovenste ruiten: het Scheimpflug-beeld is een dwarsdoorsnede die het hoornvlies, de voorste kamer, de iris en de lens toont. Densitometrie meting schattingen cornea duidelijkheid; elke waarde groter dan 30 kan wijzen op verminderde cornea duidelijkheid. Ruiten omlaag: Een 3-D weergave van de hoornvliesvorm van de patiënt wordt verstrekt; het voorste hoornvlies oppervlak wordt getoond in rood, achterste hoornvlies oppervlak in groen, en iris in blauw. Een pachymetriekaart is een kleurenkaart die de dikte van het hoornvlies aangeeft; koelere kleuren zijn dikker en warmere kleuren zijn dunner (numerieke schaal rechts).

figuur 5A. Pentacam overzichtsrapport. Bovenste ruiten: het Scheimpflug-beeld is een dwarsdoorsnede die het hoornvlies, de voorste kamer, de iris en de lens toont. Densitometrie meting schattingen corneale duidelijkheid; elke waarde groter dan 30 kan wijzen op verminderde cornea duidelijkheid. Onderste ruiten: een 3D-weergave van de hoornvliesvorm van de patiënt wordt verstrekt; het voorste hoornvlies oppervlak wordt weergegeven in rood, achterste hoornvlies oppervlak in groen, en iris in blauw. Een pachymetriekaart is een kleurenkaart die de dikte van het hoornvlies aangeeft; koelere kleuren zijn dikker en warmere kleuren zijn dunner (numerieke schaal rechts).

het Pentacam 4 maps report geeft ook een samenvatting van keratometrie, pachymetrie met kaart en andere numerieke metingen. Vergelijkbaar met het Nidek-rapport bevat het Pentacam-rapport een axiale kaart die de kromming van het voorste hoornvlies in dioptrische waarden voor elk punt weergeeft.
foto ‘ s van Anterior float en posterior float, die hoogtekaarten zijn, worden gegenereerd op het Pentacam-rapport. In plaats van de brekingskracht van het hoornvlies weer te geven, geven hoogtekaarten de vorm van het hoornvlies weer door het te vergelijken met een door de computer gegenereerde best passende bol (d.w.z. een perfecte bol die gemiddeld het best de vorm van het hoornvlies benadert). Posterior float, vergelijkbaar met de anterior float, toont de vorm van het posterior cornea in vergelijking met een best-fit bol.

figuur 5B. Pentacam 4 Kaartrapport. De axiale krommingkaart, ook bekend als een sagittale kaart, toont de kromming van het voorste hoornvlies oppervlak in dioptrische waarden voor elk punt. De kleurschaal vertegenwoordigt de macht in diopters op elk bepaald punt. Warmere kleuren vertegenwoordigen steilere kromming van het hoornvlies, terwijl koelere kleuren vlakkere gebieden vertegenwoordigen. Voor de hoogte Kaarten (anterior en posterior float), warmere kleuren geven aan waar het hoornvlies is verhoogd boven de best fit bol en koelere kleuren geven aan waar het hoornvlies is ingedrukt onder de best fit bol. Een pachymetriekaart is een kleurenkaart die de dikte van het hoornvlies aangeeft; koelere kleuren zijn dikker en warmere kleuren zijn dunner.

klinische toepassingen van Corneatopografie

  • Screening op corneale ectasie

    Keratoconus, de meest voorkomende corneale ectasie, is een progressieve corneale aandoening die wordt gekarakteriseerd door Centraal verdunnen en steiler worden van het cornea. Vroege keratoconus ziet er vaak normaal uit bij spleetlamp onderzoek, en handmatige keratometrie, die de centrale 3 mm beoordeelt, kan een onvoldoende beoordeling geven. Hierdoor is topografie de gouden standaard geworden voor het screenen van patiënten op keratoconus en andere corneale ectasieën (figuren 6-8).

  • monitoring en behandeling van de corneale ectasie

    zodra een ectasie (bijv. keratoconus, Pellucide marginale corneale degeneratie) is gediagnosticeerd, kan topografie nuttig zijn voor het monitoren van de progressie van de ziekte. Met regelmatige surveillance topografie kan worden bepaald wanneer patiënten een risico lopen op progressie en complicaties, en deze nauwkeurige monitoring maakt vroege interventie mogelijk met behandelingen zoals collageen cross-linking of keratoplasty. Topografische waarschuwingssignalen omvatten een hoog centraal hoornvlies vermogen, een groot verschil tussen de twee hoornvliezen van een patiënt, en een groot verschil tussen de brekingskracht aan de top en de periferie (figuren 6-8) (5).

  • refractieve chirurgie screening en monitoring

    Laser refractieve operaties zoals fotorefractieve keratectomie (PRK) en laser assisted in situ keratomileusis (LASIK) gebruiken excimer laser om weefsel te ableren en het hoornvlies te hervormen om de refractieve fout van een individu te corrigeren. Niet elke patiënt kan deze procedures echter veilig ondergaan. Het onderzoek moet worden uitgevoerd om cornea vorm en patronen van astigmatisme op topografie te bepalen alvorens refractieve chirurgie veilig kan worden uitgevoerd. Topografie kan ook postoperatief worden gebruikt om etiologie te evalueren voor onbevredigende visuele uitkomst zoals gedecentrered of onvolledige ablations.

  • preoperatieve intraoculaire lensselectie

    tijdens cataractchirurgie wordt een intraoculaire lens in het oog geplaatst om het gewenste brekingsresultaat te bereiken. Standaard intraoculaire lenzen bevatten alleen bolvormige correctie. Als een patiënt regelmatig cornea astigmatisme heeft, echter, kan een astigmatisme-corrigeert torische lens worden gebruikt. De topografie van het hoornvlies is een nuttige preoperatieve test om de grootte en regelmaat van de hoornvliescilinder te beoordelen bij het selecteren van een intraoculair lensimplantaat voorafgaand aan cataractchirurgie.

  • post-keratoplastie astigmatisme evaluatie en behandeling

    na keratoplastie kan cornea astigmatisme worden geëvalueerd met topografie. Deze technologie begeleidt selectieve hechtingsverwijdering en andere interventies om niveaus van astigmatisme te verminderen.

  • evaluatie van oculaire oppervlaktestoornissen

    oculaire oppervlaktestoornissen, zoals pterygia, hoornvlieslittekens en Salzmann-knobbeltjes, kunnen onregelmatig cornea astigmatisme veroorzaken. De topografie van het hoornvlies kan worden gebruikt om de brekingseffecten van deze problemen te evalueren en om bij ziektecontrole en chirurgische planning te helpen.

Figuur 6. Pellucide marginale cornea degeneratie (A) en keratonconus (B). Anterieure axiale kaarten gegenereerd met Oculus Pentacam technologie toont de high tegen de regel astigmatisme in een "krab klauw" patroon van pellucide marginale cornea degeneratie en de inferieure steiling patroon van keratonconus.

Figuur 6. Pellucide marginale cornea degeneratie (A) en keratonconus (B). Anterieure axiale kaarten gegenereerd met Oculus Pentacam technologie toont de high tegen de regel astigmatisme in een “krab klauw” patroon van pellucide marginale cornea degeneratie en de inferieure steiling patroon van keratonconus.

 Figuur 7. Progressie van keratoconus. Vaak zal de topografie progressie van keratoconus tonen van symmetrisch astigmatisme naar asymmetrisch astigmatisme, gevolgd door asymmetrisch astigmatisme patroon met een scheve radiale as. Bij progressieve keratoconus kan inferieure stijfheid zich uiteindelijk ontwikkelen.

Figuur 7. Progressie van keratoconus. Vaak zal de topografie progressie van keratoconus tonen van symmetrisch astigmatisme naar asymmetrisch astigmatisme, gevolgd door asymmetrisch astigmatisme patroon met een scheve radiale as. Bij progressieve keratoconus kan inferieure stijfheid zich uiteindelijk ontwikkelen.

 Figuur 8. Keratoconus op Pentacam. De anterior axial kaart toont significante inferior paracentral steiling, terwijl de pachymetrie kaart toont dunner in het gebied van steiling. De voorste en achterste praalwagens vertonen een paracentrale uitstulping, wat wijst op focale hoogte vergeleken met een ideaal bolvormig oppervlak.

Figuur 8. Keratoconus op Pentacam. De anterior axial kaart toont significante inferior paracentral steiling, terwijl de pachymetrie kaart toont dunner in het gebied van steiling. De voorste en achterste praalwagens vertonen een paracentrale uitstulping, wat wijst op focale hoogte vergeleken met een ideaal bolvormig oppervlak.

anterior segment Optical Coherence Tomography (AS-OCT)

Basic Principles

anterior segment optical coherence tomography (AS-OCT) produceert beeldvorming met hoge resolutie van het hoornvlies, de iris en de voorste kamer (bijvoorbeeld Visante). Het is analoog aan ultrageluid, maar het maakt gebruik van lichtgolven in plaats van geluid om extreem hoge resolutie beelden van zeer kleine oculaire structuren te produceren (figuren 9 en 10). AS-OCT gebruikt twee aftasten stralen van licht die worden gereflecteerd van een oculaire structuur en dan ontdekt en vergeleken met een referentiestraal om een dwarsdoorsnede beeld te creëren (6).

Interpretatiegids

 Figuur 9. Visante AS-OCT die de normale anatomie van de voorste kamer toont, waaronder het hoornvlies, de iris, de iridocorneale hoek, de diepte van de voorste kamer en de pupildiameter.

figuur 9. Visante AS-OCT die de normale anatomie van de voorste kamer toont, waaronder het hoornvlies, de iris, de iridocorneale hoek, de diepte van de voorste kamer en de pupildiameter.

Figuur 10. Visante rapport toont een slecht aanhangende Descemets membraan Endothelial Keratoplasty (DMEK) graft. Het transplantaat bleef succesvol hangen nadat een andere luchtbel in de voorkamer werd geplaatst. Elk OCT-beeld is een tweedimensionale schijf door de voorste kamer. De vier oriëntatiepijlen, die zich boven elk OCT-beeld bevinden, geven de linkerzijde (pijlstaart) en de rechterzijde (pijlpunt) van het beeld aan. De oriëntatiehoek wordt ook weergegeven.

klinische toepassingen

  • anterior chamber angle assessment

    AS-OCT maakt zowel kwalitatieve als kwantitatieve beoordeling van de iridocorneale hoek mogelijk. Het is kan worden gebruikt als een aanvulling op gonioscopie voor glaucoom diagnose en beheer.

  • chirurgische planning voor lasikverbeteringen

    AS-OCT kan worden gebruikt om het resterende stromale bed onder een LASIKFLAP te meten wanneer wordt bepaald of er voldoende stroma overblijft om een flaplift en-verbetering uit te voeren (Figuur 11).

  • chirurgische planning voor phakische intraoculaire lensimplantaten

    Phakische intraoculaire lensimplantaten (bijv. Verisyse™) kan in serie worden geplaatst met de natuurlijke kristallijne lens voor correctie van hoge bijziendheid. Het AS-OCT maakt gedetailleerde metingen van de afmetingen van de voorste kamer mogelijk om te beoordelen of er al dan niet voldoende ruimte voor de voorste kamer beschikbaar is voor een van deze lensimplantaten (Figuur 12) (7).

  • bepaling van de transplantaatpositie na keratoplastie

    AS-OCT is een nuttige aanvulling op het spleetlamponderzoek voor de bepaling van de therapietrouw van het endotheliaal transplantaat tijdens de periode onmiddellijk na de operatie.

  • Keratoprothese postoperatieve behandeling

    AS-OCT kan aanvullende informatie verschaffen over de structurele integriteit van prothetische cornea ‘ s, zoals de Type I Boston keratoprothese (Figuur 14).

Figuur 11. Meting van het resterende stromale bed onder een LASIK flap op AS-OCT. De centrale dikte van het hoornvlies wordt geschat op 525µm, en het resterende stromale bed wordt gemeten op 321µm centraal en 377-399µm naar het perifere hoornvlies. Aan de Universiteit van Iowa wordt een patiënt geacht geen kandidaat te zijn voor LASIK of verbetering als het uiteindelijke berekende residuele stromale bed minder dan 300µm is.

Figuur 11. Meting van het resterende stromale bed onder een LASIK flap op AS-OCT. De centrale dikte van het hoornvlies wordt geschat op 525µm, en het resterende stromale bed wordt gemeten op 321µm centraal en 377-399µm naar het perifere hoornvlies. Aan de Universiteit van Iowa wordt een patiënt geacht geen kandidaat te zijn voor LASIK of verbetering als het uiteindelijke berekende residuele stromale bed minder dan 300µm is.

Figuur 12. Phakische intraoculaire lens (IOL) chirurgische planning op AS-OCT. Het Visante-apparaat kan een digitaal phakisch IOL in de voorste oogkamer plaatsen om ervoor te zorgen dat er voldoende ruimte is voor een veilige implantatie van het apparaat.

 figuur 13a. Type I Boston keratoprothese apparaat zoals onderzocht met behulp van AS-OCT Figuur 13. Type I Boston keratoprothese-apparaat zoals onderzocht met behulp van een spleetlamp (8).

Figuur 13. Type I Boston keratoprothese apparaat zoals onderzocht met behulp van (A) AS-OCT en (B) een spleetlamp (8).

confocale microscopie

basisprincipes

confocale microscopie is een beeldvormingstechniek die in vivo onderzoek van corneastructuren bij hoge vergroting en resolutie mogelijk maakt. Het bouwen van weergaveprincipes die voor neuronale weergave worden ontwikkeld, werd de confocal microscopie eerst gebruikt om het hoornvlies in de jaren 1990 (9-10) te bestuderen. Het apparaat (bijv., NIDEK Confoscan, Heidelberg HRTII) maakt karakterisering van elk van de vijf corneal lagen mogelijk door gelijktijdig een enkel punt van weefsel te verlichten en af te beelden (Figuur 14) (11). De puntlichtbron en de camera bevinden zich in hetzelfde vlak, vandaar de naam “confocal.”Moderne confocal microscopen scannen kleine gebieden van weefsel, verlichten en weergave duizenden punten van weefsel om het definitieve confocal Beeld (10) te creëren. Door verschillende dikteniveaus van bepaalde weefsels in het voorste segment te scannen, kan significante informatie over structuur en functie op cellulair niveau worden verkregen.

Figuur 14. Confocal microscopie weergave van de diverse corneal lagen met behulp van laser-aftasten in vivo confocal technologie. 1-3. Oppervlakkige epitheel, epitheliale vleugel cel laag, en basale epitheel; 4. Subbasale zenuw plexus; 5. Bowman ' s laag, 6-8. anterior stroma met zenuw (pijl), mid stroma met zenuw romp (pijl), en posterior stroma; 9. Endotheel; en 10. Inferieure limbale palissade ribbels (zwarte pijlen) met focale stromale projecties (witte pijlen). Figuur met dank aan Dr. Neil Lagali (Linköping University, Linköping, Zweden) (11).

Figuur 14. Confocal microscopie weergave van de diverse corneal lagen met behulp van laser-aftasten in vivo confocal technologie. 1-3. Oppervlakkige epitheel, epitheliale vleugel cel laag, en basale epitheel; 4. Subbasale zenuw plexus; 5. Bowman ‘ s laag, 6-8. anterior stroma met zenuw (pijl), mid stroma met zenuw romp (pijl), en posterior stroma; 9. Endotheel; en 10. Inferieure limbale palissade ribbels (zwarte pijlen) met focale stromale projecties (witte pijlen). Figuur met dank aan Dr. Neil Lagali (Linköping University, Linköping, Zweden) (11).

Interpretatiegids

wanneer gebruikt om de gezondheid van endotheelcellen te beoordelen, moeten zowel kwalitatieve inspectie van het endotheel als kwantitatieve beoordeling van de dichtheid van endotheelcellen worden uitgevoerd. Normale endotheelcellen moeten klein, zeshoekig en uniform lijken. Pleomorfisme is de aanwezigheid van hoge variatie in celvorm, terwijl polymegathisme variatie in celgrootte is. De dichtheid van de endotheliale cellen kan automatisch of door handmatige telling worden verkregen en wordt uitgedrukt in cellen/mm2 (figuur 15).

figuur 15. Confocale microscopie met normaal hoornvlies endotheel. Let op de kleine, zeshoekige cellen met minimale variatie in celgrootte of vorm.

klinische toepassingen

  • corneale endotheliale beoordeling

    onderzoek van het corneale endotheel op cellulair niveau maakt kwalitatieve en kwantitatieve evaluatie van de cellen mogelijk. Endotheliale celgrootte, vorm en dichtheid kunnen allemaal worden gekarakteriseerd, wat belangrijke informatie biedt voor het diagnosticeren en beheren van posterieure corneadystrofie, zoals Fuchs dystrofie (Figuur 16), iridocorneale endotheliale (ICE) syndroom en posterieure polymorfe dystrofie. De confocale microscoop kan helpen met diagnostische beslissingen, zoals de vraag of post-keratoplasty oedeem is te wijten aan corneale transplantaat afstoting (blijkt uit inflammatoire cellen gevisualiseerd) of endotheliale decompensatie (blijkt uit lage endotheliale celdichtheid) (figuur 17) (7, 10).

  • Identificatie van infectieuze keratitis

    infectieuze keratitis is een levensbedreigende aandoening waarbij een snelle diagnose noodzakelijk is om het gezichtsvermogen en het oog te behouden. Confocal de microscopie is een nuttige aanvulling om te helpen snel de veroorzakende agent in vivo, zoals schimmels of Acanthamoeba identificeren, zodat kan de aangewezen behandeling worden geïnitieerd. Acanthamoeba verschijnen in hun cystische vorm als sterk reflecterende eivormige structuren (figuren 18 en 19). Schimmels kunnen voorkomen als helder reflecterende filamenten en kunnen aanwijzingen hebben voor septaties (figuur 20) (9).

  • morfologie evaluatie

    confocale microscopie kan helpen bij het kwantificeren van de pathologie van de subbasale zenuw plexus bij patiënten met neurotrofe keratopathie en diabetische neuropathie waarbij het hoornvlies betrokken is.

  • corneale diepte meting

    vergelijkbaar met OCT, confocale microscopie kan de diepte van structuren, zoals afzettingen, littekens, of LASIK flaps binnen het cornea te helpen met chirurgische planning te meten.

Figuur 16. Fuchs endotheliale dystrofie met karakteristieke guttae (donkere gebieden) en verminderde endotheliale celdichtheid op confocale microscopie.

Figuur 16. Fuchs endotheliale dystrofie met karakteristieke guttae (donkere gebieden) en verminderde endotheliale celdichtheid op confocale microscopie.

figuur 17. Endotheliale decompensatie binnen een doordringende keratoplastie graft. Er zijn geen identificeerbare endothelial cellen op confocal microscopie.

figuur 17. Endotheliale decompensatie binnen een doordringende keratoplastie graft. Er zijn geen identificeerbare endothelial cellen op confocal microscopie.

figuur 18. Acanthamoeba keratitis Zoals Gezien Op confocale microscopie. De cysten verschijnen als hoog-contrast ronde voorwerpen terwijl de trophozoites verschijnen als onregelmatige vormen.

figuur 18. Acanthamoeba keratitis Zoals Gezien Op confocale microscopie. De cysten verschijnen als hoog-contrast ronde voorwerpen terwijl de trophozoites verschijnen als onregelmatige vormen.

figuur 19. Confocale microscopieopsporing van Acanthamoeba en schimmelkeratitis in een contactlensgebruiker. A. Endotheliaal polymegathisme, dat een teken van corneale spanning is, is waarschijnlijk een gevolg van langdurig contactlensgebruik van de patiënt. Er zijn geen cysten of trophozoieten aanwezig in de endotheliale laag. B. werving van witte bloedcellen (rode cirkel) is duidelijk in de voorste stroma direct grenzend aan zowel Acanthamoeba cysten (witte pijl) en schimmelelementen (rode doos). De Acanthamoeba trophozoieten voeden zich met Hyphen als beide infecties niet onmiddellijk worden behandeld. C. Acanthamoeba dubbelwandige cysten (witte pijl) en trophozoieten (zwarte pijlen) zijn aanwezig in het voorste stroma. Het Z-aftastenprofiel toont de backscatter (d.w.z., helderheid van de individuele confocal aftasten), die snelle beoordeling van hoornvlies locatie (rode doos) en celdichtheid in het specifieke gebied toestaat.

figuur 19. Confocale microscopieopsporing van Acanthamoeba en schimmelkeratitis in een contactlensgebruiker. A. Endothelial polymegathism, dat een teken van corneale spanning is, is waarschijnlijk een gevolg van langdurig contactlensgebruik van de patiënt. Er zijn geen cysten of trophozoieten aanwezig in de endotheliale laag. B. Witte bloedcellen rekrutering (rode cirkel) is duidelijk in de voorste stroma direct grenzend aan zowel Acanthamoeba cysten (witte pijl) en schimmel elementen (rode doos). De Acanthamoeba trophozoieten voeden zich met Hyphen als beide infecties niet onmiddellijk worden behandeld. C. Acanthamoeba dubbelwandige cysten (witte pijl) en trophozoieten (zwarte pijlen) zijn aanwezig in het voorste stroma. Het Z-aftastenprofiel toont de backscatter (d.w.z., helderheid van de individuele confocal aftasten), die snelle beoordeling van hoornvlies locatie (rode doos) en celdichtheid in het specifieke gebied toestaat.

figuur 20. Schimmelkeratitis gezien op confocale microscopie. Vertakkende Hyphen helpen de diagnose van Fusarium-keratitis te bevestigen.

samenvatting

oogheelkunde is een snel vorderend gebied met nieuwe technologie voor diagnose en behandeling die elk jaar wordt ontwikkeld en geïmplementeerd. Naarmate meer geavanceerde technieken (bijv. LASIK, endothelial keratoplasty) ontwikkelen, blijft het nut van geavanceerde hoornvliesbeeldvormingstechniek groeien. Deze tutorial is gericht op een overzicht van corneale beeldvorming onderwerpen te bieden en om stagiairs een basis om op te bouwen als ze het gebruik van deze fundamentele instrumenten van de moderne klinische oftalmologie beheersen.

  1. Brody J, Waller S, Wagoner M. Corneal Topography: History, Technique, and Clinical Uses. Internationale Oogheelkundige Klinieken. 1994;34(3):197-207.
  2. Prakash G. corneale topografie. 2015. ; Beschikbaar bij http://eyewiki.org/Corneal_topography
  3. Hashemi H, Mehravaran S. Dag tot dag klinisch relevante corneale hoogte, dikte en kromming Parameters met behulp van de Orbscan II Scanning spleet topograaf en de Pentacam Scheimpflug Imaging Device. Midden-Oosten Afr J Ophthalmol. 2010;17(1):44-55.
  4. Friedman N. Pearls voor het interpreteren van cornea topografie Kaarten. 2013. ; Beschikbaar bijhttp://www.ophthalmologyweb.com/Featured-Articles/142292-Pearls-for-Interpreting-Corneal-Topography-Maps/
  5. Lopes, B, Ramos, I, Dawson, D, et. al. Detectie van Ectatische cornea ziekten op basis van Pentacam. Z. Med. Phys. 2016; 26(2): 136–142.
  6. Radhakrishnana S. Anterior Segment Optical Coherence Tomography. 2014. ; Beschikbaar vanaf http://eyewiki.aao.org/Anterior_Segment_Optical_Coherence_Tomography
  7. Kent C. optimaal gebruik maken van het anterior Segment OCT. 2011. ; Verkrijgbaar bij http://www.reviewofophthalmology.com/content/i/1471/c/27717/
  8. http://webeye.ophth.uiowa.edu/eyeforum/cases-i/case211/L/5a-kpro.jpg
  9. Tavakoli M, Hossain P, Malik RA. Klinische toepassingen van corneale confocale microscopie. Clin Ophthalmol. 2008;2(2):435-45.
  10. Erie JC, Mclaren JW, Patel SV. Confocale microscopie in oogheelkunde. Am J Ophthalmol. 2009;148(5):639-46.
  11. Lagali N, Bourghardt Peebo B, Germundsson J, et. al. (2013). Laser-Scanning in vivo confocale microscopie van het hoornvlies: Beeldvormings-en analysemethoden voor preklinische en klinische toepassingen, confocale Lasermicroscopie. Principles and Applications In Medicine, Biology, and the Food Sciences, Neil Lagali (Ed.), InTech, beschikbaar vanaf: http://www.intechopen.com/books/confocal-laser-microscopy-principles-and-applications-in-medicine-biology-and-the-food-sciences/laser-scanning-in-vivo-confocal-microscopy-of-the-cornea-imaging-and-analysis-methods-for-preclinica

voorgesteld citaat

Greenwald MF, Scruggs BA, Vislisel JM, Greiner MA. Cornea Imaging: Een Introductie. EyeRounds.org Posted october 19, 2016; beschikbaar vanaf: http://EyeRounds.org/tutorials/corneal-imaging/index.htm

laatst bijgewerkt: 19-10-2016

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.

Previous post stel Mr. Smarty Plants
Next post koorts, pijn en koude rillingen?