Obrazowanie rogówki: wprowadzenie

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

październik 19, 2016

wprowadzenie

techniki obrazowania do oceny struktury i funkcji rogówki i przedniego odcinka są kluczowe dla diagnozowania i leczenia szerokiej gamy chorób oczu. Istnieje ogromna różnorodność badań diagnostycznych dostępnych dla okulistów, a nauka, jak interpretować te testy może wydawać się zniechęcające. Dla osób rozpoczynających szkolenie w okulistyce, wykorzystanie wspólnych testów diagnostycznych zapewnia szybszą i dokładniejszą diagnostykę i leczenie chorób rogówki. Celem tego kursu jest wyjaśnienie podstaw najczęściej stosowanych technik obrazowania rogówki na Uniwersytecie Iowa, w tym przegląd ich działania i sposobu wykorzystania każdej z metod w praktyce klinicznej.

Topografia rogówki i tomografia

podstawowe zasady

topografia rogówki służy do scharakteryzowania kształtu rogówki, podobnie jak można scharakteryzować górę za pomocą mapy topograficznej. Pierwotnie topografia rogówki była używana tylko do opisu przedniej powierzchni rogówki. Urządzenia są teraz w stanie scharakteryzować zarówno przednią, jak i tylną powierzchnię rogówki, tworząc trójwymiarową mapę. Postępy w fotografii cyfrowej i obróbce komputerowej znacznie zwiększyły użyteczność topografii rogówki (1).

pierwszy postęp w ocenie kształtu przedniej powierzchni rogówki nastąpił pod koniec XIX wieku wraz z rozwojem dysku Placido (ryc. 1a) (1-2). Technika ta charakteryzuje powierzchnię rogówki poprzez ocenę odbicia zestawu koncentrycznych pierścieni od przedniej powierzchni rogówki. Gdy obraz z dysku Placido jest wyświetlany na rogówce, część światła odbija się od błony łzowej-powietrza jak lustro. Wzór odbicia światła ujawnia kształt przedniej powierzchni rogówki (1). Podobnie, ręczne keratoskopy (rysunek 1B-C) są praktycznymi przyrządami, które wyświetlają koncentryczne pierścienie przy lampie szczelinowej w celu szybkiej oceny zmian topograficznych (np. astygmatyzmu wywołanego szwami). Tylna powierzchnia rogówki nie może być scharakteryzowana za pomocą technologii Placido disc lub ręcznego keratoskopu. Wiele maszyn topograficznych (np., Atlas, NIDEK OPD-Scan) nadal wykorzystują płyty Placido, ale idą o krok dalej, zapewniając skomputeryzowaną ocenę ilościową powierzchni rogówki, aby dostarczyć bardziej szczegółowych informacji, niż można docenić po prostu patrząc na odbite.

Rysunek 1. Jakościowa topografia rogówki. A. Płyta Placido z koncentrycznymi białymi kółkami. B-C. Cylindryczny ręczny keratoskop Van Loenena umieszczony przed okiem pacjenta w lampie szczelinowej odbije siedem pierścieni na powierzchni rogówki, aby szybko ocenić jakościowe zmiany topograficzne

ryc. 1. Jakościowa topografia rogówki. A. Płyta Placido z koncentrycznymi białymi kółkami. B-C. Cylindryczny keratoskop ręczny Van Loenena umieszczony przed okiem pacjenta w lampie szczelinowej odbije siedem pierścieni na powierzchni rogówki, aby szybko ocenić jakościowe zmiany topograficzne

drugą techniką oceny topograficznej rogówki jest technika skanowania szczeliny (np. Orbscan). Metoda ta wykorzystuje szybko skanujące rzutowane wiązki światła szczelinowego i kamerę do przechwytywania odbitych wiązek w celu utworzenia mapy przedniej i tylnej powierzchni rogówki. Trzecia technika, znana jako obrazowanie Scheimpflug, wykorzystuje kamerę obrotową do fotografowania przekrojów rogówki oświetlonych wiązkami szczelinowymi pod różnymi kątami (np. Pentacam). Metoda ta koryguje nieplanarny kształt rogówki, a tym samym pozwala na większą dokładność i rozdzielczość w tworzeniu trójwymiarowej mapy rogówki (2-3).

interpretacja płyt Placido

obrazy płyt Placido można interpretować zarówno jakościowo, jak i ilościowo. Projektowane koncentryczne pierścienie nazywane są ” Mirami.”Kształt powierzchni rogówki można wywnioskować poprzez kontrolę tych miąższości. Podobnie jak na mapie topograficznej góry, obszary, w których Miry wydają się bliżej siebie, odpowiadają bardziej stromej krzywiźnie rogówki. Obszary, w których Miry są szerzej rozmieszczone, są bardziej płaskie. Miry mogą również udzielać informacji dotyczących jakości powierzchni. Wyraźne, dobrze uformowane Miry są określane jako „ostre” i sugerują, że podstawowa powierzchnia rogówki jest regularna i gładka.

jako idealna sfera rogówka powinna mieć równomiernie rozmieszczone na całej jej powierzchni miary (ryc. 2A). Drobne, nieznaczne zmiany występują w każdej rogówce, ale mogą nie być wykrywalne podczas kontroli jakościowej obrazu dysku Placido. Na przykład zniekształcone lub faliste miary sugerują nierówności powierzchni, takie jak te spowodowane suchością powierzchni (rysunek 2B). Regularny astygmatyzm powoduje powstawanie Mirów, które wydają się jajowate (ryc. 2C). Jeśli występuje nieregularny astygmatyzm, może to być postrzegane jako nieregularnie zniekształcone odbicie mires (Rysunek 2D). Placido disc evaluation może być również używany do prowadzenia usuwania szwów po penetrującej keratoplastyce. Selektywne usuwanie szwów może zmniejszyć astygmatyzm pooperacyjny (ryc. 2C).

Rysunek 2. Projekcja krążków Placido na (a) normalną rogówkę z wyraźnymi miąższami i minimalnym astygmatyzmem, (B) rogówkę z suchością powierzchni, (C) rogówkę z regularnym astygmatyzmem w przypadku przeszczepu rogówki o pełnej grubości i (D) rogówkę z nieregularnym astygmatyzmem w przypadku przeszczepu rogówki o pełnej grubości. Obrazy Placido mogą pomóc w selektywnym usuwaniu szwów; na przykład szwy w (C) można usunąć o godzinie 3 i 9, co pozwala na to przebieg kliniczny, w celu zmniejszenia astygmatyzmu pooperacyjnego.

Rysunek 2. Projekcja krążków Placido na (a) normalną rogówkę z wyraźnymi miąższami i minimalnym astygmatyzmem, (B) rogówkę z suchością powierzchni, (C) rogówkę z regularnym astygmatyzmem w przypadku przeszczepu rogówki o pełnej grubości i (D) rogówkę z nieregularnym astygmatyzmem w przypadku przeszczepu rogówki o pełnej grubości. Obrazy Placido mogą pomóc w selektywnym usuwaniu szwów; na przykład szwy w (C) można usunąć o godzinie 3 i 9, co pozwala na to przebieg kliniczny, w celu zmniejszenia astygmatyzmu pooperacyjnego.

interpretacja Zeiss Atlas i Nidek OPD-Scan

Zeiss Atlas i NIDEK OPD-Scan to topografy płytowe Placido. Jak pokazano na rysunku 3, raport Zeiss Atlas zawiera obraz płyty Placido i kilka map, które dostarczają informacji dotyczących krzywizny stycznej, krzywizny osiowej i elewacji. Mapa styczna lub chwilowa jest bardzo podobna do mapy osiowej. Jest to nieco dokładniejszy sposób charakteryzowania krzywizny rogówki, ale wydaje się bardziej „hałaśliwy” i nieregularny. Mapy osiowe są mniej czułe przy pomiarze krzywizny rogówki i dlatego są wykorzystywane głównie do celów przesiewowych (4-5).

Rysunek 3. Raport Zeiss Atlas. Na mapach krzywizn stycznych i osiowych widać astygmatyzm rogówki z większą siłą w południku pionowym. W szczególności, najbardziej stromy południk ma 083 stopnie, a jest 2,88 dioptrii astygmatyzmu. Obraz dysku Placido pokazuje regularne, koncentryczne Miry, wskazujące na zdrową powierzchnię rogówki.

Rysunek 3. Raport Zeiss Atlas. Na mapach krzywizn stycznych i osiowych widać astygmatyzm rogówki z większą siłą w południku pionowym. W szczególności, najbardziej stromy południk ma 083 stopnie, a jest 2,88 dioptrii astygmatyzmu. Obraz dysku Placido pokazuje regularne, koncentryczne Miry, wskazujące na zdrową powierzchnię rogówki.

podobnie jak raport Atlas Zeissa, raport obrazowania NIDEK zapewnia mapę krzywizny osiowej i obraz płyty Placido. Przyrząd NIDEK dostarcza również dane keratometrii, które są symulowanymi pomiarami zapewniającymi dioptryczną siłę refrakcji w dwóch pierwotnych meridianach. Błąd refrakcji pacjenta jest przybliżany za pomocą pomiarów autoefrakcji (REF) i wavefront (WF), a oszacowanie refrakcji jest dostępne w oknie Auto-refrakcji raportu NIDEK. Do testów NIDEK dołączone są dwie dodatkowe mapy, które nie są dostępne w innych trybach: optyczna różnica ścieżek (OPD) i wewnętrzne mapy OPD. OPD w szczególności wykrywa całkowity błąd refrakcji (w dioptrii) w oku, w tym aberracje rogówki, soczewki i innych struktur, podczas gdy wewnętrzna Mapa OPD rejestruje błąd refrakcji spowodowany wewnętrznymi strukturami oka, odejmując siłę refrakcji rogówki od całkowitej OPD. Pomiar ten, mierzony również w dioptrii, pomaga odróżnić skutki błędu załamania rogówki i powierzchni od aberracji wewnętrznych (np. anomalii soczewkowych).

Rysunek 4. Raport NIDKA. Górne szyby: Mapa krzywizny osiowej pokazuje astygmatyzm rogówki z większą siłą w południku poziomym. Obraz dysku Placido pokazuje koncentryczne Miry z pewną nieregularnością w okolicy ineronasal rogówki. Najbardziej stromy południk ma 002 stopnie, a jest 4,68 dioptrii astygmatyzmu. Dolne szyby: zarówno pomiary autoefrakcji (REF), jak i wavefront (WF) szacują, że pacjent ma łagodną krótkowzroczność (od -0,75 do -1,25) ze znaczną korekcją astygmatyzmu (+3,25) w południku poziomym (009 do 010 stopni). Całkowity błąd refrakcji szacuje się za pomocą różnicy ścieżki optycznej (OPD) na -0,75 dioptrii z +3,25 astygmatyzmu w osi 010.

Rysunek 4. Raport NIDKA. Górne panele: Mapa krzywizny osiowej pokazuje astygmatyzm rogówki z większą siłą w południku poziomym. Obraz dysku Placido pokazuje koncentryczne Miry z pewną nieregularnością w okolicy ineronasal rogówki. Najbardziej stromy południk ma 002 stopnie, a jest 4,68 dioptrii astygmatyzmu. Dolne szyby: Zarówno pomiary autorefrakcji (REF), jak i wavefront (WF) szacują, że pacjent ma łagodną krótkowzroczność (od -0,75 do -1,25) ze znaczną korekcją astygmatyzmu (+3,25) w południku poziomym (009 do 010 stopni). Całkowity błąd refrakcji szacuje się za pomocą różnicy ścieżki optycznej (OPD) na -0,75 dioptrii z +3,25 astygmatyzmu w osi 010.

interpretacja Pentacam

Oculus Pentacam wykorzystuje technologię Scheimpflug do tworzenia raportów topograficznych. Raporty zawierają wiele informacji, a przykłady raportu przeglądowego i raportu z czterech map przedstawiono poniżej (rysunek 5A-B). W szczególności raport przeglądowy zawiera obraz Scheimpflug, który jest przekrojowym obrazem pokazującym rogówkę, komorę przednią, tęczówkę i soczewkę. Zapewniona jest również trójwymiarowa reprezentacja kształtu rogówki pacjenta. Gęstość rogówki ocenia się za pomocą densytometrii, która jest obiektywnym pomiarem rozproszenia światła w rogówce. Każda wartość densytometrii mniejsza niż ~30 jest uważana za normalną; tak więc, stan powodujący zmniejszenie jasności rogówki (na przykład, obrzęk rogówki) zwiększy wartość densytometrii. W tym raporcie znajduje się również wygodne podsumowanie keratometrii, pachymetrii i innych pomiarów numerycznych. Pachymetryczna mapa kolorów wskazuje grubość rogówki.

rysunek 5A. raport przeglądowy Pentacam. Górne panele: obraz Scheimpflug jest obrazem przekrojowym pokazującym rogówkę, komorę przednią, tęczówkę i soczewkę. Pomiar densytometrii szacuje klarowność rogówki; każda wartość większa niż 30 może wskazywać na zmniejszoną klarowność rogówki. Dolne szyby: 3D przedstawia kształt rogówki pacjenta; przednia powierzchnia rogówki jest pokazana na Czerwono, tylna powierzchnia rogówki na zielono, a tęczówka na niebiesko. Mapa pachymetryczna jest mapą kolorową, która wskazuje grubość rogówki; chłodniejsze kolory są grubsze, a cieplejsze są cieńsze (skala numeryczna po prawej stronie).

rysunek 5A. raport przeglądowy Pentacam. Górne panele: obraz Scheimpflug jest obrazem przekrojowym pokazującym rogówkę, komorę przednią, tęczówkę i soczewkę. Pomiar densytometrii szacuje klarowność rogówki; każda wartość większa niż 30 może wskazywać na zmniejszenie jasności rogówki. Dolne panele: trójwymiarowa reprezentacja kształtu rogówki pacjenta jest zapewniona; przednia powierzchnia rogówki jest pokazana na Czerwono, tylna powierzchnia rogówki na zielono, a tęczówka na niebiesko. Mapa pachymetryczna jest mapą kolorową, która wskazuje grubość rogówki; chłodniejsze kolory są grubsze, a cieplejsze są cieńsze (skala numeryczna po prawej stronie).

raport Pentacam 4 maps zawiera również podsumowanie keratometrii, pachymetrii z mapą i innych pomiarów numerycznych. Podobnie jak w przypadku raportu NIDKA, raport Pentacam zawiera mapę osiową, która przedstawia krzywiznę przedniej powierzchni rogówki w wartościach dioptrycznych dla każdego punktu.
obrazy przedniego i tylnego pływaka, które są mapami wysokości, są generowane na raporcie Pentacam. Zamiast wyświetlać siłę załamania rogówki, mapy elewacji wyświetlają kształt rogówki, porównując ją z wygenerowaną komputerowo sferą najlepiej dopasowaną (tj. idealną sferą, która najlepiej przybliża kształt rogówki średnio). Pływak tylny, podobny do pływaka przedniego, pokazuje kształt tylnej rogówki w porównaniu do najlepiej dopasowanej kuli.

rysunek 5B. raport Mapy Pentacam 4. Mapa krzywizny osiowej, znana również jako mapa strzałkowa, przedstawia krzywiznę przedniej powierzchni rogówki w wartościach dioptrycznych dla każdego punktu. Skala kolorów reprezentuje moc w dioptrii w każdym konkretnym punkcie. Cieplejsze kolory reprezentują bardziej stromą krzywiznę rogówki, podczas gdy chłodniejsze kolory reprezentują bardziej płaskie obszary. Na mapach wysokości (przedni i tylny pływak) cieplejsze kolory oznaczają, gdzie rogówka jest uniesiona powyżej sfery najlepiej dopasowanej, a chłodniejsze kolory oznaczają, gdzie rogówka jest wciśnięta poniżej sfery najlepiej dopasowanej. Mapa pachymetrii to mapa kolorów, która wskazuje grubość rogówki; chłodniejsze kolory są grubsze, a cieplejsze są cieńsze.

kliniczne zastosowania topografii rogówki

  • badania przesiewowe w kierunku ektazji rogówki

    stożek rogówki, najczęściej występująca ektazja rogówki, to postępująca choroba rogówki charakteryzująca się centralnym przerzedzeniem i zwężeniem rogówki. Wczesny stożek rogówki często wygląda normalnie na badaniu lampy szczelinowej, a ręczna keratometria, która ocenia centralny 3 mm, może dać niewystarczającą ocenę. Z tego powodu topografia stała się złotym standardem badań przesiewowych pacjentów w kierunku stożka rogówki i innych ektazji rogówki (ryc. 6-8).

  • monitorowanie i leczenie ektazji rogówki

    po zdiagnozowaniu ektazji (np. stożka rogówki, pellucidowego marginalnego zwyrodnienia rogówki) topografia może być przydatna do monitorowania postępu choroby. Dzięki regularnej topografii nadzoru można określić, kiedy pacjenci są narażeni na ryzyko progresji i powikłań, a to precyzyjne monitorowanie pozwala na wczesną interwencję w leczeniu, takim jak sieciowanie kolagenu lub keratoplastyka. Topograficzne znaki ostrzegawcze obejmują wysoką centralną moc rogówki, dużą różnicę między dwiema rogówkami pacjenta i dużą rozbieżność między mocą refrakcji na wierzchołku i obwodzie (ryc. 6-8) (5).

  • chirurgia refrakcyjna przesiewanie i monitorowanie

    laserowe operacje refrakcyjne, takie jak fotorefrakcyjna keratektomia (PRK) i LASIK (laser assisted in situ keratomileusis), wykorzystują laser excimerowy do ablacji tkanki i zmiany kształtu rogówki w celu skorygowania błędu refrakcji. Nie każdy pacjent może jednak bezpiecznie poddać się tym zabiegom. Przed operacją refrakcyjną należy przeprowadzić badania przesiewowe w celu określenia kształtu rogówki i wzorców astygmatyzmu w topografii. Topografia może być również stosowany pooperacyjnie do oceny etiologii dla niezadowalającego wyniku wizualnego, takich jak decentered lub niekompletne ablacje.

  • przedoperacyjny dobór soczewki wewnątrzgałkowej

    podczas operacji zaćmy w oku umieszcza się soczewkę wewnątrzgałkową, aby uzyskać pożądany efekt refrakcji. Standardowe soczewki wewnątrzgałkowe zawierają tylko korekcję sferyczną. Jeśli jednak pacjent ma regularny astygmatyzm rogówki, można zastosować soczewkę toryczną korygującą astygmatyzm. Topografia rogówki jest przydatnym testem przedoperacyjnym do oceny wielkości i prawidłowości cylindra rogówki przy wyborze implantu soczewki wewnątrzgałkowej przed operacją zaćmy.

  • po keratoplastyce astygmatyzm Ocena i postępowanie

    po keratoplastyce astygmatyzm rogówki można ocenić za pomocą topografii. Technologia ta prowadzi selektywne usuwanie szwów i inne interwencje w celu zmniejszenia poziomu astygmatyzmu.

  • ocena zaburzeń powierzchni oka

    zaburzenia powierzchni oka, takie jak pterygia, blizny rogówki i guzki Salzmanna, mogą wywoływać nieregularny astygmatyzm rogówki. Topografia rogówki może być wykorzystana do oceny efektów refrakcyjnych tych problemów oraz do pomocy w monitorowaniu choroby i planowaniu operacji.

Rysunek 6. Pellucid marginalne zwyrodnienie rogówki (a) i stożka rogówki (B). Przednie mapy osiowe wygenerowane za pomocą technologii Oculus Pentacam pokazują wysoki astygmatyzm w modelu "krabowego pazura"pellucidowego marginalnego zwyrodnienia rogówki i gorszy wzorzec skośnego stożka rogówki.

Rysunek 6. Pellucid marginalne zwyrodnienie rogówki (a) i stożka rogówki (B). Przednie mapy osiowe wygenerowane za pomocą technologii Oculus Pentacam pokazują wysoki astygmatyzm w modelu „krabowego pazura”pellucidowego marginalnego zwyrodnienia rogówki i gorszy wzorzec skośnego stożka rogówki.

Rysunek 7. Progresja stożka rogówki. Często topografia pokazuje progresję stożka rogówki od symetrycznego astygmatyzmu do asymetrycznego astygmatyzmu, a następnie asymetryczny wzór astygmatyzmu z przekrzywioną osią radialną. Z progresywnym stożkiem rogówki, gorsze nachylenie może ostatecznie rozwinąć.

Rysunek 7. Progresja stożka rogówki. Często topografia pokazuje progresję stożka rogówki od symetrycznego astygmatyzmu do asymetrycznego astygmatyzmu, a następnie asymetryczny wzór astygmatyzmu z przekrzywioną osią radialną. Z progresywnym stożkiem rogówki, gorsze nachylenie może ostatecznie rozwinąć.

Rysunek 8. Stożek rogówki na Pentacam. Przednia Mapa osiowa pokazuje znaczne dolne nachylenie paracentralne, podczas gdy mapa pachymetryczna pokazuje przerzedzenie w obszarze nachylenia. Przednie i tylne pływaki ujawniają wybrzuszenie paracentralne, co sugeruje podniesienie ogniska w porównaniu do idealnej, kulistej powierzchni.

Rysunek 8. Stożek rogówki na Pentacam. Przednia Mapa osiowa pokazuje znaczne dolne nachylenie paracentralne, podczas gdy mapa pachymetryczna pokazuje przerzedzenie w obszarze nachylenia. Przednie i tylne pływaki ujawniają wybrzuszenie paracentralne, co sugeruje podniesienie ogniska w porównaniu do idealnej, kulistej powierzchni.

optyczna tomografia koherencyjna przedniego segmentu (AS-OCT)

podstawowe zasady

optyczna tomografia koherencyjna przedniego segmentu (AS-OCT) wytwarza obrazowanie rogówki, tęczówki i komory przedniej (np. Visante) o wysokiej rozdzielczości. Jest on analogiczny do ultradźwięków, ale wykorzystuje fale świetlne zamiast dźwięku, aby uzyskać obrazy o bardzo wysokiej rozdzielczości bardzo małych struktur ocznych(ryc. 9 i 10). AS-OCT wykorzystuje dwie wiązki skanujące światła, które są odbijane od struktury oka, a następnie wykrywane i porównywane z wiązką odniesienia w celu utworzenia obrazu przekrojowego (6).

Przewodnik Interpretacyjny

 Rysunek 9. Visante AS-OCT pokazuje prawidłową anatomię komory przedniej, w tym rogówkę, tęczówkę, kąt tęczówki, Głębokość komory przedniej i średnicę źrenicy.

Rysunek 9. Visante AS-OCT pokazuje prawidłową anatomię komory przedniej, w tym rogówkę, tęczówkę, kąt tęczówki, Głębokość komory przedniej i średnicę źrenicy.

Rysunek 10. Raport Visante pokazujący słabo przylegający przeszczep keratoplastyki śródbłonka (DMEK) membrany Descemets. Przeszczep pomyślnie Przyklejony po umieszczeniu kolejnego pęcherzyka powietrza w komorze przedniej. Każdy obraz OCT jest dwuwymiarowym wycinkiem przez komorę przednią. Cztery strzałki orientacji, które znajdują się nad każdym obrazem OCT, wskazują lewą stronę (ogon strzałki) i prawą stronę (grot strzałki) obrazu. Wyświetlany jest również kąt orientacji.

zastosowania kliniczne

  • ocena kąta komory przedniej

    AS-OCT umożliwia zarówno jakościową, jak i ilościową ocenę kąta tęczówki. Może być stosowany jako dodatek do gonioskopii w diagnostyce i leczeniu jaskry.

  • planowanie chirurgiczne dla ulepszeń LASIK

    AS-OCT można wykorzystać do pomiaru resztkowego złoża zrębowego pod klapą LASIK przy określaniu, czy pozostała wystarczająca stroma do przeprowadzenia liftingu i wzmocnienia klapy (ryc. 11).

  • planowanie chirurgiczne dla fakicznych implantów soczewki wewnątrzgałkowej

    Fakiczne implanty soczewki wewnątrzgałkowej (np. Verisyse™) mogą być umieszczane szeregowo z naturalną soczewką krystaliczną w celu korekcji wysokiej krótkowzroczności. As-OCT umożliwia szczegółowe pomiary wymiarów komory przedniej w celu oceny, czy dostępna jest wystarczająca przestrzeń komory przedniej dla jednego z tych implantów soczewek (ryc. 12) (7).

  • ocena pozycji przeszczepu po keratoplastyce

    AS-OCT jest przydatnym uzupełnieniem badania z lampą szczelinową do oceny przyczepności przeszczepu śródbłonka w bezpośrednim okresie pooperacyjnym.

  • Keratoproteza postępowanie pooperacyjne

    AS-OCT może dostarczyć dodatkowych informacji dotyczących integralności strukturalnej rogówki protezowej, takich jak keratoproteza Bostońska typu i (ryc. 14).

Rysunek 11. Pomiar resztkowego złoża zrębowego pod klapą LASIK NA AS-OCT. Grubość Środkowej rogówki szacuje się na 525µm, a resztkowe łoże zrębowe mierzy się na 321µm centralnie i 377-399µm w kierunku rogówki obwodowej. Na University of Iowa, pacjent nie jest uważany za kandydata do LASIK lub poprawy, jeśli ostateczny obliczony szczątkowe łóżko zrębowe jest mniejsza niż 300µm.

Rysunek 11. Pomiar resztkowego złoża zrębowego pod klapą LASIK NA AS-OCT. Grubość Środkowej rogówki szacuje się na 525µm, a resztkowe łoże zrębowe mierzy się na 321µm centralnie i 377-399µm w kierunku rogówki obwodowej. Na University of Iowa, pacjent nie jest uważany za kandydata do LASIK lub poprawy, jeśli ostateczny obliczony szczątkowe łóżko zrębowe jest mniejsza niż 300µm.

Rysunek 12. Phakic intraocular lens (IOL) chirurgiczne planowanie NA AS-OCT. Urządzenie Visante jest w stanie nałożyć cyfrowy PHAKIC IOL do komory przedniej, aby zapewnić odpowiednią przestrzeń do bezpiecznego implantacji urządzenia.

rysunek 13a. urządzenie keratoprotezy Bostońskiej typu i zbadane za pomocą AS-OCTrysunek 13. Urządzenie keratoprotezy Bostońskiej typu i badane za pomocą lampy szczelinowej (8).

rysunek 13. Urządzenie do keratoprotezy Bostońskiej typu i badane przy użyciu (a) AS-OCT i (B) lampy szczelinowej (8).

mikroskopia konfokalna

podstawowe zasady

mikroskopia konfokalna jest techniką obrazowania, która umożliwia badanie in vivo struktur rogówki przy dużym powiększeniu i rozdzielczości. Opierając się na zasadach obrazowania opracowanych dla obrazowania neuronalnego, mikroskopia konfokalna została po raz pierwszy użyta do badania rogówki w 1990 (9-10). Urządzenie (np., NIDEK Confoscan, Heidelberg HRTII) umożliwia scharakteryzowanie każdej z pięciu warstw rogówki poprzez jednoczesne naświetlanie i obrazowanie pojedynczego punktu tkanki (ryc. 14) (11). Punktowe źródło światła i kamera znajdują się w tej samej płaszczyźnie, stąd nazwa „confocal.”Nowoczesne mikroskopy konfokalne skanują małe obszary tkanki, oświetlając i obrazując tysiące punktów tkanki w celu stworzenia ostatecznego obrazu konfokalnego (10). Skanując różne poziomy grubości niektórych tkanek w przednim segmencie, można uzyskać istotne informacje na temat struktury i funkcji na poziomie komórkowym.

Rysunek 14. Mikroskopia konfokalna obrazowanie różnych warstw rogówki przy użyciu skanowania laserowego in vivo technologii konfokalnej. 1-3. Nabłonek powierzchowny, nabłonkowa warstwa komórek skrzydłowych i nabłonek podstawny; 4. Splot nerwowy podpodstawowy; 5. Warstwa Bowmana; 6-8. stroma przednia z nerwem (strzałka), stroma środkowa z pieniem nerwowym (strzałka) i stroma tylna; 9. Śródbłonka; i 10. Dolne grzbiety palisady limbalnej (czarne strzałki) z ogniskowymi rzutami stromalnymi (białe strzałki). Zdjęcie dzięki uprzejmości Dr. Neil Lagali (Linköping University, Linköping, Szwecja) (11).

Rysunek 14. Mikroskopia konfokalna obrazowanie różnych warstw rogówki przy użyciu skanowania laserowego in vivo technologii konfokalnej. 1-3. Nabłonek powierzchowny, nabłonkowa warstwa komórek skrzydłowych i nabłonek podstawny; 4. Splot nerwowy podpodstawowy; 5. Warstwa Bowmana; 6-8. stroma przednia z nerwem (strzałka), stroma środkowa z pieniem nerwowym (strzałka) i stroma tylna; 9. Śródbłonka; i 10. Dolne grzbiety palisady limbalnej (czarne strzałki) z ogniskowymi rzutami stromalnymi (białe strzałki). Zdjęcie dzięki uprzejmości Dr. Neil Lagali (Linköping University, Linköping, Szwecja) (11).

Przewodnik interpretacji

w przypadku stosowania do oceny zdrowia komórek śródbłonka należy przeprowadzić zarówno jakościową kontrolę śródbłonka, jak i ilościową ocenę gęstości komórek śródbłonka. Normalne komórki śródbłonka powinny wyglądać na małe, sześciokątne i jednolite. Pleomorfizm jest obecnością dużej zmienności kształtu komórki, podczas gdy polimegatyzm jest zmiennością wielkości komórki. Gęstość komórek śródbłonka można uzyskać automatycznie lub poprzez ręczne zliczanie i wyraża się jako komórki / mm2 (Fig.15).

rysunek 15. Mikroskopia konfokalna pokazuje prawidłowy śródbłonek rogówki. Zwróć uwagę na małe, sześciokątne komórki z minimalnymi zmianami rozmiaru lub kształtu komórki.

zastosowania kliniczne

  • ocena śródbłonka rogówki

    badanie śródbłonka rogówki na poziomie komórkowym umożliwia jakościową i ilościową ocenę komórek. Można scharakteryzować rozmiar, kształt i gęstość komórek śródbłonka, co zapewnia ważne informacje do diagnozowania i leczenia dystrofii tylnej rogówki, takich jak dystrofia Fuchsa (Fig. Mikroskop konfokalny może pomóc w podejmowaniu decyzji diagnostycznych, takich jak czy obrzęk po keratoplastyce jest spowodowany odrzuceniem przeszczepu rogówki (potwierdzonym przez wizualizowane komórki zapalne) lub dekompensacją śródbłonka (potwierdzoną przez niską gęstość komórek śródbłonka) (Fig.17) (7, 10).

  • Identyfikacja zakaźnego zapalenia rogówki

    zakaźne zapalenie rogówki jest stanem zagrażającym widzeniu, w którym konieczna jest szybka diagnoza w celu zachowania wzroku i oka. Mikroskopia konfokalna jest przydatnym dodatkiem pomagającym szybko zidentyfikować czynnik sprawczy in vivo, taki jak grzyby lub Acanthamoeba, dzięki czemu można rozpocząć odpowiednie leczenie. Acanthamoeba występuje w formie torbielowatej jako wysoce refleksyjne struktury jajowate (ryc. 18 i 19). Grzyby mogą pojawiać się jako jasno odbijające włókna i mogą mieć dowody na przegrody (ryc. 20) (9).

  • ocena morfologii nerwu rogówki

    mikroskopia konfokalna może pomóc w ilościowym określeniu patologii splotu podpodstawowego nerwu u pacjentów z keratopatią neurotroficzną i neuropatią cukrzycową z udziałem rogówki.

  • pomiar głębokości rogówki

    podobnie jak OCT, mikroskopia konfokalna może mierzyć głębokość struktur, takich jak osady, blizny lub klapy LASIK w rogówce, aby pomóc w planowaniu chirurgicznym.

Rysunek 16. Dystrofia śródbłonka Fuchsa wykazująca charakterystyczne guttae (ciemne obszary) i zmniejszoną gęstość komórek śródbłonka w mikroskopii konfokalnej.

Rysunek 16. Dystrofia śródbłonka Fuchsa wykazująca charakterystyczne guttae (ciemne obszary) i zmniejszoną gęstość komórek śródbłonka w mikroskopii konfokalnej.

rysunek 17. Dekompensacja śródbłonka w penetrującym przeszczepie keratoplastyki. W mikroskopii konfokalnej nie ma identyfikowalnych komórek śródbłonka.

rysunek 17. Dekompensacja śródbłonka w penetrującym przeszczepie keratoplastyki. W mikroskopii konfokalnej nie ma identyfikowalnych komórek śródbłonka.

rysunek 18. Acanthamoeba zapalenie rogówki widoczne w mikroskopii konfokalnej. Torbiele pojawiają się jako obiekty okrągłe o wysokim kontraście, podczas gdy trofozoity pojawiają się jako nieregularne formy.

rysunek 18. Acanthamoeba zapalenie rogówki widoczne w mikroskopii konfokalnej. Torbiele pojawiają się jako obiekty okrągłe o wysokim kontraście, podczas gdy trofozoity pojawiają się jako nieregularne formy.

rysunek 19. Confocal microscopy detection of Acanthamoeba and fungal keratitis in a contact lens user. A. Polimegatyzm śródbłonka, który jest oznaką stresu rogówki, jest prawdopodobnie wynikiem długotrwałego stosowania soczewek kontaktowych przez pacjenta. W warstwie śródbłonka nie występują torbiele ani trofozoity. B. Rekrutacja białych krwinek (czerwone koło) jest widoczna w przedniej stromie bezpośrednio przylegającej do torbieli Acanthamoeba (biała strzałka) i elementów grzybiczych (czerwone pole). Trofozoity Acanthamoeba żywią się hyphae, jeśli oba zakażenia nie są szybko leczone. C. Acanthamoeba dwuścienne torbiele (biała strzałka) i trofozoity (czarne strzałki) są obecne w całym przednim stromie. Profil z-scan przedstawia rozproszenie wsteczne (tj. jasność poszczególnych skanów konfokalnych), co pozwala na szybką ocenę lokalizacji rogówki (czerwone pole) i gęstości komórek w określonym regionie.

rysunek 19. Confocal microscopy detection of Acanthamoeba and fungal keratitis in a contact lens user. A. polimegatyzm śródbłonka, który jest oznaką stresu rogówki, jest prawdopodobnie wynikiem długotrwałego stosowania soczewek kontaktowych przez pacjenta. W warstwie śródbłonka nie występują torbiele ani trofozoity. B. Rekrutacja białych krwinek (czerwone koło) jest widoczna w przedniej stromie bezpośrednio przylegającej do torbieli Acanthamoeba (biała strzałka) i elementów grzybiczych (czerwone pole). Trofozoity Acanthamoeba żywią się hyphae, jeśli oba zakażenia nie są szybko leczone. C. Acanthamoeba dwuścienne torbiele (biała strzałka) i trofozoity (czarne strzałki) są obecne w całym przednim stromie. Profil z-scan przedstawia rozproszenie wsteczne (tj. jasność poszczególnych skanów konfokalnych), co pozwala na szybką ocenę lokalizacji rogówki (czerwone pole) i gęstości komórek w określonym regionie.

rysunek 20. Grzybicze zapalenie rogówki widoczne w mikroskopii konfokalnej. Rozgałęzione łączniki pomagają potwierdzić diagnozę zapalenia rogówki Fusarium.

podsumowanie

Okulistyka jest szybko rozwijającą się dziedziną, w której każdego roku opracowywane i wdrażane są nowe technologie diagnostyki i leczenia. W miarę rozwoju bardziej zaawansowanych technik (np. LASIK, keratoplastyka śródbłonka) rośnie użyteczność zaawansowanej techniki obrazowania rogówki. Ten poradnik ma na celu przedstawienie przegląd zagadnień obrazowania rogówki i dać stażyści podstawę do budowania na jak opanować korzystanie z tych podstawowych narzędzi nowoczesnej Okulistyki Klinicznej.

  1. Brody J, Waller S, Wagoner M. Corneal Topography: History, Technique, and Clinical Uses. Międzynarodowe Kliniki Okulistyczne. 1994;34(3):197-207.
  2. Prakash G. topografia rogówki. 2015. ; Dostępne od http://eyewiki.org/Corneal_topography
  3. Hashemi H, Mehravaran S. Codzienne klinicznie istotne parametry podniesienia, grubości i krzywizny rogówki przy użyciu skanującego Topografu szczelinowego Orbscan II i urządzenia do obrazowania Pentacam Scheimpflug. Middle East Afr J Ophthalmol. 2010;17(1):44-55.
  4. Friedman N. Perła do interpretacji map topograficznych rogówki. 2013. ; Dostępne od http://www.ophthalmologyweb.com/Featured-Articles/142292-Pearls-for-Interpreting-Corneal-Topography-Maps/
  5. Lopes, B, Ramos, I, Dawson, D, et. al. Wykrywanie Ektatycznych chorób rogówki w oparciu o Pentacam. Z. Med. Phys. 2016; 26(2): 136–142.
  6. Radhakrishnana S. Anterior Segment Optical Coherence Tomography. 2014. ; Dostępny od http://eyewiki.aao.org/Anterior_Segment_Optical_Coherence_Tomography
  7. 2011. ; Dostępne od 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. Zastosowania kliniczne mikroskopii konfokalnej rogówki. Clin Ophthalmol. 2008;2(2):435-45.
  10. Erie JC, Mclaren JW, Patel SV. Mikroskopia konfokalna w okulistyce. Am J Ophthalmol. 2009;148(5):639-46.
  11. Lagali N, Bourghardt Peebo B, Germundsson J, et. al. (2013). Skaningowa mikroskopia konfokalna rogówki in vivo: Metody obrazowania i analizy do zastosowań przedklinicznych i klinicznych, konfokalna mikroskopia laserowa. Principles and Applications in Medicine, Biology, and the Food Sciences, Neil Lagali (Ed.), InTech, dostępny od: 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

sugerowane cytowanie

Greenwald MF, Scruggs BA, Vislisel JM, Greiner MA. Obrazowanie Rogówki: Wprowadzenie. EyeRounds.org. Opublikowane 19 października 2016; dostępne od: http://EyeRounds.org/tutorials/corneal-imaging/index.htm

ostatnia aktualizacja: 19/10/2016

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

Previous post zapytaj Pana Smarty Plants
Next post gorączka, bóle i dreszcze ?