Imagistica corneei: o introducere

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

19 octombrie 2016

Introducere

tehnicile imagistice pentru evaluarea structurii și funcției corneei și a segmentului anterior sunt cruciale pentru diagnosticarea și tratarea unei largi varietăți de boli oculare. Există o mare varietate de teste de diagnostic disponibile oftalmologilor, iar învățarea modului de interpretare a acestor teste poate părea descurajantă. Pentru cei care încep formarea în oftalmologie, utilizarea testelor de diagnostic comune asigură diagnosticarea și gestionarea mai rapidă și mai precisă a bolilor corneene. Scopul acestui tutorial este de a explica elementele de bază ale celor mai frecvent utilizate tehnici de imagistică a corneei de la Universitatea din Iowa, inclusiv o prezentare generală a modului în care funcționează și a modului în care fiecare modalitate este utilizată în practica clinică.

topografia corneei și tomografia

principii de bază

topografia corneei este utilizată pentru a caracteriza forma corneei, similar cu modul în care s-ar caracteriza un munte folosind o hartă topografică. Inițial, topografia corneei a fost utilizată doar pentru a descrie suprafața anterioară a corneei. Dispozitivele sunt acum capabile să caracterizeze atât suprafețele corneene anterioare, cât și cele posterioare, creând o hartă tridimensională. Progresele în fotografia digitală și procesarea computerizată au sporit considerabil utilitatea topografiei corneene (1).

prima avansare în evaluarea formei suprafeței corneene anterioare a fost făcută la sfârșitul anilor 1800 odată cu dezvoltarea discului Placido (figura 1a) (1-2). Această tehnică caracterizează suprafața corneei prin evaluarea reflexiei unui set de inele concentrice de pe suprafața corneei anterioare. Pe măsură ce imaginea de pe discul Placido este proiectată pe cornee, o parte din lumină este reflectată de pe interfața filmului lacrimal-aer ca o oglindă. Modelul de reflexie a luminii dezvăluie forma suprafeței anterioare a corneei (1). În mod similar, keratoscoapele manuale (figura 1b-C) sunt instrumente practice care afișează inele concentrice la lampa cu fantă pentru evaluarea rapidă a modificărilor topografice (de exemplu, astigmatismul indus de suturi). Suprafața corneei posterioare nu poate fi caracterizată folosind tehnologia Placido disc sau un keratoscop de mână. Multe inele de mașini de topografie (de ex., Atlas, Nidek OPD-Scan) încă utilizează discuri Placido, dar ia tehnica un pas mai departe, oferind o evaluare cantitativă computerizată a suprafeței corneei pentru a oferi informații mai detaliate decât se poate aprecia prin simpla privire la reflectată.

 Figura 1. Topografie corneană calitativă. A. Disc Placido cu cercuri albe concentrice. B-C. Keratoscopul cilindric de mână Van Loenen atunci când este plasat în fața ochiului pacientului la lampa cu fantă va reflecta șapte inele pe suprafața corneei pentru a evalua rapid modificările topografice calitative

Figura 1. Topografie corneană calitativă. A. Disc Placido cu cercuri albe concentrice. B-C. Cheratoscopul manual cilindric Van Loenen atunci când este plasat în fața ochiului pacientului la lampa cu fantă va reflecta șapte inele pe suprafața corneei pentru a evalua rapid modificările topografice calitative

o a doua tehnică pentru evaluarea topografică a corneei este tehnica fantei de scanare (de exemplu, Orbscan). Această metodă utilizează scanarea rapidă a fasciculelor de lumină proiectate și a unei camere pentru a capta fasciculele reflectate pentru a crea o hartă a suprafeței corneene anterioare și posterioare. O a treia tehnică, cunoscută sub numele de imagistică Scheimpflug, folosește o cameră rotativă pentru a fotografia secțiuni transversale corneene iluminate de fascicule cu fante în unghiuri diferite (de exemplu, Pentacam). Această metodă corectează forma non-plană a corneei și, astfel, permite o mai mare precizie și rezoluție în crearea unei hărți 3-D a corneei (2-3).

interpretarea discului Placido

imaginile discului Placido pot fi interpretate atât calitativ, cât și cantitativ. Inelele concentrice proiectate sunt denumite ” mires.”Forma suprafeței corneene poate fi dedusă prin inspecția acestor mlaștini. Similar cu o hartă topografică a unui munte, zonele în care miresele apar mai aproape corespund unei curburi corneene mai abrupte. Zonele în care miresele sunt mai distanțate sunt mai plate. Miresele pot oferi, de asemenea, informații cu privire la calitatea suprafeței. Miresele distincte, bine formate sunt denumite „clare” și sugerează că suprafața corneei subiacente este regulată și netedă.

ca sferă ideală, corneea ar trebui să aibă mlaștini distanțate în mod egal pe întreaga sa suprafață (figura 2a). Variații minore, nesemnificative sunt prezente în fiecare cornee, dar pot să nu fie detectabile la inspecția calitativă a unei imagini de disc Placido. De exemplu, miresele distorsionate sau ondulate sugerează nereguli de suprafață, cum ar fi cele cauzate de uscarea suprafeței (figura 2b). Astigmatismul regulat are ca rezultat mlaștini care apar ovoide (figura 2c). Dacă astigmatismul neregulat este prezent, acest lucru poate fi văzut ca o reflectare neregulată distorsionată a mireselor (figura 2D). Evaluarea discului Placido poate fi, de asemenea, utilizată pentru a ghida îndepărtarea suturii după keratoplastia penetrantă. Îndepărtarea selectivă a suturilor poate reduce astigmatismul postoperator (figura 2C).

 Figura 2. Proiecția mires Disc Placido pe (A) o cornee normală cu mires clare și astigmatism minim, (b) o cornee cu suprafață uscată, (C) o cornee cu regulat împotriva-regula astigmatism într-un transplant de cornee full-grosime, și (D) o cornee cu astigmatism neregulate într-un transplant de cornee full-grosime. Imaginile Placido pot ajuta la ghidarea îndepărtării selective a suturii; de exemplu, suturile din (C) ar putea fi îndepărtate la orele 3 și 9, permițând cursul clinic, pentru a reduce astigmatismul postoperator.

Figura 2. Proiecția mires Disc Placido pe (A) o cornee normală cu mires clare și astigmatism minim, (b) o cornee cu suprafață uscată, (C) o cornee cu regulat împotriva-regula astigmatism într-un transplant de cornee full-grosime, și (D) o cornee cu astigmatism neregulate într-un transplant de cornee full-grosime. Imaginile Placido pot ajuta la ghidarea îndepărtării selective a suturii; de exemplu, suturile din (C) ar putea fi îndepărtate la orele 3 și 9, permițând cursul clinic, pentru a reduce astigmatismul postoperator.

Zeiss Atlas și Nidek OPD-Scan Interpretation

Zeiss Atlas și Nidek OPD-Scan sunt topografi pe bază de discuri Placido. După cum se arată în Figura 3, raportul Zeiss Atlas include o imagine de disc Placido și mai multe hărți care oferă informații privind curbura tangențială, curbura axială și elevația. O hartă tangențială sau instantanee este foarte asemănătoare cu o hartă axială. Este un mod puțin mai precis de a caracteriza curbura corneei, dar pare mai” zgomotos ” și neregulat. Hărțile axiale sunt mai puțin sensibile la măsurarea curburii corneei și, prin urmare, sunt utilizate în principal în scopuri de screening (4-5).

 Figura 3. Raportul Zeiss Atlas. Hărțile de curbură tangențială și axială arată atât astigmatismul cornean cu regula, cu mai multă putere în meridianul vertical. Mai exact, cel mai abrupt meridian este la 083 de grade și există 2,88 dioptrii de astigmatism. Imaginea discului Placido prezintă miresuri regulate, concentrice, indicând o suprafață corneeană sănătoasă.

Figura 3. Raportul Zeiss Atlas. Hărțile de curbură tangențială și axială arată atât astigmatismul cornean cu regula, cu mai multă putere în meridianul vertical. Mai exact, cel mai abrupt meridian este la 083 de grade și există 2,88 dioptrii de astigmatism. Imaginea discului Placido prezintă miresuri regulate, concentrice, indicând o suprafață corneeană sănătoasă.

Similar unui raport Zeiss Atlas, raportul imagistic Nidek oferă o hartă de curbură axială și o imagine de disc Placido. Instrumentul NIDEK oferă, de asemenea, date de keratometrie, care sunt măsurători simulate care furnizează puterea de refracție dioptrică în cele două meridiane primare. Eroarea de refracție a pacientului este aproximată utilizând atât măsurătorile autorefraction (REF), cât și măsurătorile wavefront (WF), iar această estimare a refracției este disponibilă în fereastra de auto-refracție a raportului NIDEK. Două hărți suplimentare sunt incluse din testarea NIDEK care nu sunt disponibile prin alte modalități: diferența de cale optică (OPD) și hărțile OPD interne. OPD detectează în mod specific eroarea de refracție totală (în dioptrii) în ochi, inclusiv aberații în cornee, lentilă și alte structuri, în timp ce harta OPD internă surprinde eroarea de refracție contribuită de structurile interne ale ochiului prin scăderea puterii de refracție a corneei din OPD totală. De asemenea, măsurată în dioptrii, această măsurare ajută la diferențierea efectelor erorii de refracție a corneei și a suprafeței de aberațiile interne (de exemplu, anomalii lenticulare).

 Figura 4. Raportul NIDEK. Geamuri superioare: Harta curburii axiale arată astigmatismul cornean împotriva regulii cu mai multă putere în meridianul orizontal. Imaginea discului Placido prezintă mires concentrice cu o anumită neregularitate în regiunea inferonazală a corneei. Cel mai abrupt meridian este la 002 grade și există 4,68 dioptrii de astigmatism. Geamuri inferioare: atât măsurătorile autorefraction (REF), cât și wavefront (WF) estimează că pacientul are miopie ușoară (-0,75 până la -1,25) cu corecție semnificativă a astigmatismului (+3,25) în meridianul orizontal (009 până la 010 grade). Eroarea totală de refracție este estimată folosind diferența de cale optică (OPD) la -0,75 dioptrii cu +3,25 de astigmatism la axa 010.

Figura 4. Raportul NIDEK. Panouri superioare: harta curburii axiale arată astigmatismul cornean împotriva regulii cu mai multă putere în meridianul orizontal. Imaginea discului Placido prezintă mires concentrice cu o anumită neregularitate în regiunea inferonazală a corneei. Cel mai abrupt meridian este la 002 grade și există 4,68 dioptrii de astigmatism. Geamuri inferioare: Atât măsurătorile autorefraction (REF), cât și cele wavefront (WF) estimează că pacientul are miopie ușoară (-0,75 până la -1,25) cu corecție semnificativă a astigmatismului (+3,25) în meridianul orizontal (009 până la 010 grade). Eroarea totală de refracție este estimată folosind diferența de cale optică (OPD) la -0,75 dioptrii cu +3,25 de astigmatism la axa 010.

Pentacam interpretare

Oculus Pentacam utilizează tehnologia Scheimpflug pentru a crea rapoarte topografice. Rapoartele conțin o mulțime de informații, iar eșantioane din raportul de ansamblu și din Raportul celor 4 hărți sunt prezentate mai jos (figura 5A-B). Mai exact, raportul de ansamblu oferă imaginea Scheimpflug, care este o imagine în secțiune transversală care arată corneea, camera anterioară, irisul și lentila. De asemenea, este prevăzută o reprezentare 3-D a formei corneene a pacientului. Densitatea corneei este evaluată utilizând densitometria, care este o măsurare obiectivă a împrăștierii luminii în cornee. Orice valoare a densitometriei mai mică de ~30 este considerată normală; astfel, o afecțiune care duce la scăderea clarității corneei (de exemplu, edem cornean) va crește valoarea densitometriei. Există, de asemenea, un rezumat convenabil al keratometriei, pachimetriei și al altor măsurători numerice în acest raport. O hartă color pachymetry indică grosimea corneei.

 figura 5A. Pentacam raport de ansamblu. Panouri superioare: imaginea Scheimpflug este o imagine în secțiune transversală care arată corneea, camera anterioară, irisul și lentila. Măsurarea densitometriei estimează claritatea corneei; orice valoare mai mare de 30 poate indica scăderea clarității corneei. Geamuri inferioare: Se oferă o reprezentare 3-D a formei corneei pacientului; suprafața corneei anterioare este prezentată în roșu, suprafața corneei posterioare în verde și irisul în albastru. O hartă de pachimetrie este o hartă de culoare care indică grosimea corneei; culorile mai reci sunt mai groase și culorile mai calde sunt mai subțiri (scala numerică din dreapta).

figura 5A. Pentacam raport de ansamblu. Panouri superioare: imaginea Scheimpflug este o imagine în secțiune transversală care arată corneea, camera anterioară, irisul și lentila. Măsurarea densitometriei estimează claritatea corneei; orice valoare mai mare de 30 poate indica scăderea clarității corneei. Geamuri inferioare: este asigurată o reprezentare 3-D a formei corneei pacientului; suprafața corneei anterioare este prezentată în roșu, suprafața corneei posterioare în verde și irisul în albastru. O hartă de pachimetrie este o hartă de culoare care indică grosimea corneei; culorile mai reci sunt mai groase și culorile mai calde sunt mai subțiri (scala numerică din dreapta).

raportul Pentacam 4 maps oferă, de asemenea, un rezumat al keratometriei, pachimetriei cu map și a altor măsurători numerice. Similar cu raportul Nidek, raportul Pentacam include o hartă axială care descrie curbura suprafeței corneene anterioare în valori dioptrice pentru fiecare punct.
imaginile flotorului Anterior și ale plutitorului posterior, care sunt hărți de elevație, sunt generate în raportul Pentacam. În loc să afișeze puterea de refracție a corneei, hărțile de înălțime Afișează forma corneei comparând-o cu o sferă cea mai potrivită generată de computer (adică o sferă perfectă care aproximează cel mai bine forma corneei în medie). Plutitorul Posterior, similar cu plutitorul anterior, arată forma corneei posterioare în comparație cu o sferă cea mai potrivită.

figura 5B. Pentacam 4 Raport hartă. Harta curburii axiale, cunoscută și sub numele de hartă sagitală, descrie curbura suprafeței corneene anterioare în valori dioptrice pentru fiecare punct. Scala de culori reprezintă puterea în dioptrii în fiecare punct particular. Culorile mai calde reprezintă curbura corneei mai abruptă, în timp ce culorile mai reci reprezintă zone mai plate. Pentru hărțile de altitudine (flotor anterior și posterior), culorile mai calde indică locul în care corneea este ridicată deasupra sferei cu cea mai bună potrivire, iar culorile mai reci indică locul în care corneea este deprimată sub sfera cu cea mai bună potrivire. O hartă de pachimetrie este o hartă de culoare care indică grosimea corneei; culorile mai reci sunt mai groase și culorile mai calde sunt mai subțiri.

utilizări clinice ale topografiei corneene

  • Screening pentru ectazia corneană

    Keratoconus, cea mai frecventă ectazie corneană, este o afecțiune corneană progresivă caracterizată prin subțierea Centrală și adâncirea corneei. Keratoconusul timpuriu pare adesea normal la examinarea lămpii cu fantă, iar keratometria manuală, care evaluează Centrul de 3 mm, poate da o evaluare insuficientă. Din acest motiv, topografia a devenit standardul de aur pentru screeningul pacienților pentru keratoconus și alte ectazii corneene (figurile 6-8).

  • monitorizarea și tratamentul ectaziei corneene

    odată diagnosticată o ectazie (de exemplu, keratoconus, degenerare corneană marginală Pelucidă), topografia poate fi utilă pentru monitorizarea progresiei bolii. Cu o topografie de supraveghere regulată, se poate determina când pacienții sunt expuși riscului de progresie și complicații, iar această monitorizare precisă permite intervenția timpurie cu tratamente precum reticularea colagenului sau keratoplastia. Semnele de avertizare topografice includ o putere centrală ridicată a corneei, o diferență mare între cele două cornee ale unui pacient și o diferență mare între puterea de refracție la vârf și periferie (figurile 6-8) (5).

  • refracție chirurgie screening-ul și monitorizarea

    intervenții chirurgicale de refracție cu Laser, cum ar fi keratectomia fotorefractivă (PRK) și laser asistat in situ keratomileusis (LASIK) folosesc laser excimer pentru a Abla țesutul și remodela corneea pentru a corecta eroarea de refracție a unui individ. Cu toate acestea, nu fiecare pacient poate suferi în siguranță aceste proceduri. Screeningul trebuie efectuat pentru a determina forma corneei și modelele de astigmatism pe Topografie înainte ca operația de refracție să poată fi efectuată în siguranță. Topografia poate fi, de asemenea, utilizată postoperator pentru a evalua etiologia pentru rezultate vizuale nesatisfăcătoare, cum ar fi ablații decentrate sau incomplete.

  • selectarea lentilelor intraoculare preoperatorii

    în timpul operației de cataractă, o lentilă intraoculară este plasată în ochi pentru a obține rezultatul refractiv dorit. Lentilele intraoculare standard conțin doar corecție sferică. Cu toate acestea, dacă un pacient are astigmatism corneean regulat, poate fi utilizată o lentilă torică care corectează astigmatismul. Topografia corneei este un test preoperator util pentru a evalua magnitudinea și regularitatea cilindrului corneei atunci când se selectează un implant de lentile intraoculare înainte de operația de cataractă.

  • evaluarea și managementul astigmatismului Post-keratoplastie

    după keratoplastie, astigmatismul cornean poate fi evaluat cu topografie. Această tehnologie ghidează îndepărtarea selectivă a suturii și alte intervenții pentru a reduce nivelurile de astigmatism.

  • evaluarea tulburării suprafeței oculare

    tulburările suprafeței oculare, cum ar fi pterigia, cicatricile corneene și nodulii Salzmann, pot induce astigmatism cornean neregulat. Topografia corneei poate fi utilizată pentru a evalua efectele de refracție ale acestor probleme și pentru a ajuta la monitorizarea bolilor și planificarea chirurgicală.

Figura 6. Degenerarea corneană marginală pelucidă (a) și keratonconus (B). Hărțile axiale anterioare generate cu tehnologia Oculus Pentacam arată astigmatismul ridicat împotriva regulii într-un model de "gheare de crab" de degenerare corneană marginală pelucidă și modelul inferior abrupt al keratonconului.

Figura 6. Degenerarea corneană marginală pelucidă (a) și keratonconus (B). Hărțile axiale anterioare generate cu tehnologia Oculus Pentacam arată astigmatismul ridicat împotriva regulii într-un model de „gheare de crab” de degenerare corneană marginală pelucidă și modelul inferior abrupt al keratonconului.

 Figura 7. Progresia keratoconusului. Frecvent topografia va arăta progresia keratoconusului de la astigmatism simetric la astigmatism asimetric, urmat de modelul de astigmatism asimetric cu o axă radială înclinată. Cu keratoconus progresiv, abruptul inferior se poate dezvolta în cele din urmă.

Figura 7. Progresia keratoconusului. Frecvent topografia va arăta progresia keratoconusului de la astigmatism simetric la astigmatism asimetric, urmat de modelul de astigmatism asimetric cu o axă radială înclinată. Cu keratoconus progresiv, abruptul inferior se poate dezvolta în cele din urmă.

 figura 8. Keratoconus pe Pentacam. Harta axială anterioară prezintă o abrupție paracentrală inferioară semnificativă, în timp ce harta pachimetrică arată subțierea în zona abruptului. Flotoarele anterioare și posterioare dezvăluie o umflătură paracentrală, ceea ce sugerează o înălțime focală în comparație cu o suprafață ideală, sferică.

figura 8. Keratoconus pe Pentacam. Harta axială anterioară prezintă o abrupție paracentrală inferioară semnificativă, în timp ce harta pachimetrică arată subțierea în zona abruptului. Flotoarele anterioare și posterioare dezvăluie o umflătură paracentrală, ceea ce sugerează o înălțime focală în comparație cu o suprafață ideală, sferică.

tomografia de coerență optică a segmentului Anterior (AS-OCT)

principii de bază

tomografia de coerență optică a segmentului Anterior (AS-OCT) produce imagini de înaltă rezoluție ale corneei, irisului și camerei anterioare (de exemplu, Visante). Este analog cu ultrasunetele, dar utilizează unde luminoase în loc de sunet pentru a produce imagini de înaltă rezoluție cu structuri oculare foarte mici (figurile 9 și 10). AS-OCT utilizează două fascicule de lumină de scanare care sunt reflectate de o structură oculară și apoi detectate și comparate cu un fascicul de referință pentru a crea o imagine în secțiune transversală (6).

Ghid De Interpretare

Figura 9. Visante as-OCT care prezintă anatomia normală a camerei anterioare, inclusiv corneea, irisul, unghiul iridocorneal, adâncimea camerei anterioare și diametrul pupilei.

Figura 9. Visante as-OCT care prezintă anatomia normală a camerei anterioare, inclusiv corneea, irisul, unghiul iridocorneal, adâncimea camerei anterioare și diametrul pupilei.

Figura 10. Raport Visante care arată o grefă de keratoplastie endotelială cu membrană Descemets slab aderentă (DMEK). Grefa a aderat cu succes după ce o altă bulă de aer a fost plasată în camera anterioară. Fiecare imagine OCT este o felie bidimensională prin camera anterioară. Cele patru săgeți de orientare, care sunt situate deasupra fiecărei imagini OCT, indică partea stângă (coada săgeții) și partea dreaptă (vârful săgeții) a imaginii. Unghiul de orientare este de asemenea afișat.

utilizări clinice

  • evaluarea unghiului camerei anterioare

    AS-OCT permite atât evaluarea calitativă, cât și cantitativă a unghiului iridocorneal. Este poate fi folosit ca adjuvant la gonioscopie pentru diagnosticul și managementul glaucomului.

  • planificarea chirurgicală pentru îmbunătățirile LASIK

    AS-OCT poate fi utilizată pentru a măsura patul stromal rezidual sub o clapetă LASIK atunci când se determină dacă există sau nu suficientă stromă rămasă pentru a efectua o ridicare și îmbunătățire a clapetei (Figura 11).

  • planificarea chirurgicala pentru implanturile de lentile intraoculare phakic

    implanturile de lentile intraoculare Phakic (de exemplu, Verisyse XV) pot fi plasate in serie cu cristalinul natural pentru corectarea miopiei mari. AS-OCT permite măsurători detaliate ale dimensiunilor camerei anterioare pentru a evalua dacă este disponibil sau nu suficient spațiu în camera anterioară pentru unul dintre aceste implanturi de lentile (Figura 12) (7).

  • evaluarea poziției grefei după keratoplastie

    AS-OCT este un adjuvant util la examinarea lămpii cu fantă pentru evaluarea aderenței grefei endoteliale în perioada postoperatorie imediată.

  • Keratoproteza managementul post-chirurgical

    AS-OCT poate furniza informații suplimentare privind integritatea structurală a corneei protetice, cum ar fi keratoproteza Boston de tip I (figura 14).

Figura 11. Măsurarea patului stromal rezidual sub o clapă LASIK pe AS-OCT. Grosimea corneei centrale este estimată la 525 MMC, iar patul stromal rezidual este măsurat la 321 MMC central și 377-399 MMC spre corneea periferică. La Universitatea din Iowa, un pacient nu este considerat un candidat pentru LASIK sau accesoriu în cazul în care patul stromal rezidual calculat final este mai mică de 300 de metri cubi.

Figura 11. Măsurarea patului stromal rezidual sub o clapă LASIK pe AS-OCT. Grosimea corneei centrale este estimată la 525 MMC, iar patul stromal rezidual este măsurat la 321 MMC central și 377-399 MMC spre corneea periferică. La Universitatea din Iowa, un pacient nu este considerat un candidat pentru LASIK sau accesoriu în cazul în care patul stromal rezidual calculat final este mai mică de 300 de metri cubi.

Figura 12. Lentile intraoculare Phakic (IOL)planificarea chirurgicală pe AS-OCT. Dispozitivul Visante este capabil să suprapună un IOL phakic digital în camera anterioară pentru a se asigura că există un spațiu adecvat pentru implantarea în siguranță a dispozitivului.

figura 13a. tipul I dispozitiv de Keratoproteză Boston examinat folosind AS-OCT Figura 13. Tipul I dispozitiv de Keratoproteză Boston așa cum a fost examinat cu ajutorul unei lămpi cu fantă (8).

Figura 13. Tipul I dispozitiv de Keratoproteză Boston examinat folosind (a) AS-OCT și (B) o lampă cu fantă (8).

microscopie confocală

principii de bază

microscopia confocală este o tehnică imagistică care permite examinarea in vivo a structurilor corneene la mărire și rezoluție mare. Bazându-se pe principiile imagistice dezvoltate pentru imagistica neuronală, microscopia confocală a fost folosită pentru prima dată pentru a studia corneea în anii 1990 (9-10). Dispozitivul (de ex., Nidek Confoscan, Heidelberg HRTII) permite caracterizarea fiecăruia dintre cele cinci straturi corneene prin iluminarea și imagistica simultană a unui singur punct de țesut (figura 14) (11). Sursa de lumină punctuală și camera sunt în același plan, de unde și numele „confocal.”Microscoapele confocale moderne scanează regiuni mici de țesut, iluminând și imagizând mii de puncte de țesut pentru a crea imaginea confocală finală (10). Prin scanarea diferitelor niveluri de grosime ale anumitor țesuturi din segmentul anterior, pot fi obținute informații semnificative despre structură și funcție la nivel celular.

 figura 14. Imagistica microscopică confocală a diferitelor straturi corneene utilizând tehnologia confocală de scanare laser in vivo. 1-3. Epiteliu Superficial, strat de celule epiteliale aripi și epiteliu bazal; 4. Plexul nervos subbasal; 5. Stratul lui Bowman; 6-8. stroma anterioară cu nerv (săgeată), stroma mijlocie cu trunchi nervos (săgeată) și stroma posterioară; 9. Endoteliu; și 10. Crestele inferioare ale palisadei limbale (săgeți negre) cu proiecții stromale focale (săgeți albe). Pentru imagine, multumim Dr. Neil Lagali (link-ul de la Universitatea, link-ul de la Universitatea, Suedia) (11).

figura 14. Imagistica microscopică confocală a diferitelor straturi corneene utilizând tehnologia confocală de scanare laser in vivo. 1-3. Epiteliu Superficial, strat de celule epiteliale aripi și epiteliu bazal; 4. Plexul nervos subbasal; 5. Stratul lui Bowman; 6-8. stroma anterioară cu nerv (săgeată), stroma mijlocie cu trunchi nervos (săgeată) și stroma posterioară; 9. Endoteliu; și 10. Crestele inferioare ale palisadei limbale (săgeți negre) cu proiecții stromale focale (săgeți albe). Pentru imagine, multumim Dr. Neil Lagali (link-ul de la Universitatea, link-ul de la Universitatea, Suedia) (11).

Ghid de interpretare

atunci când este utilizat pentru evaluarea sănătății celulelor endoteliale, trebuie efectuate atât inspecția calitativă a endoteliului, cât și evaluarea cantitativă a densității celulelor endoteliale. Celulele endoteliale normale ar trebui să apară mici, hexagonale și uniforme. Pleomorfismul este prezența unei variații mari în forma celulei, în timp ce polimegatismul este variația dimensiunii celulei. Densitatea celulelor endoteliale poate fi obținută automat sau prin numărare manuală și este exprimată ca celule/mm2 (Figura 15).

Figura 15. Microscopie confocală care prezintă endoteliu cornean normal. Rețineți celulele mici, hexagonale, cu variații minime în dimensiunea sau forma celulei.

utilizări clinice

  • evaluarea endotelială corneană

    examinarea endoteliului cornean la nivel celular permite evaluarea calitativă și cantitativă a celulelor. Dimensiunea, forma și densitatea celulelor endoteliale pot fi caracterizate, ceea ce oferă informații importante pentru diagnosticarea și gestionarea distrofiilor corneene posterioare, cum ar fi distrofia Fuchs (figura 16), sindromul endotelial iridocorneal (ICE) și distrofia polimorfă posterioară. Microscopul confocal poate ajuta la deciziile de diagnostic, cum ar fi dacă edemul post-keratoplastie se datorează respingerii grefei corneene (evidențiată prin celulele inflamatorii vizualizate) sau decompensării endoteliale (evidențiată prin densitatea celulelor endoteliale scăzute) (Figura 17) (7, 10).

  • identificarea keratitei infecțioase

    keratita infecțioasă este o afecțiune care amenință vederea în care diagnosticul prompt este imperativ pentru a păstra vederea și ochiul. Microscopia confocală este un adjuvant util pentru a ajuta la identificarea rapidă a agentului cauzal in vivo, cum ar fi ciupercile sau Acanthamoeba, astfel încât poate fi inițiat un tratament adecvat. Acanthamoeba apar în forma lor chistică ca structuri ovoide foarte reflectorizante (figurile 18 și 19). Ciupercile pot apărea ca filamente puternic reflectorizante și pot avea dovezi de septații (Figura 20) (9).

  • evaluarea morfologiei nervului cornean

    microscopia confocală poate ajuta la cuantificarea patologiei plexului nervos subbasal la pacienții cu keratopatie neurotrofică și neuropatie diabetică care implică corneea.

  • măsurarea adâncimii corneei

    Similar cu OCT, microscopia confocală poate măsura adâncimea structurilor, cum ar fi depozitele, cicatricile sau clapele LASIK din cornee pentru a ajuta la planificarea chirurgicală.

figura 16. Distrofie endotelială Fuchs care prezintă gutte caracteristice (zone întunecate) și densitate redusă a celulelor endoteliale la microscopia confocală.

figura 16. Distrofie endotelială Fuchs care prezintă gutte caracteristice (zone întunecate) și densitate redusă a celulelor endoteliale la microscopia confocală.

 Figura 17. Decompensarea endotelială într-o grefă de keratoplastie penetrantă. Nu există celule endoteliale identificabile la microscopia confocală.

Figura 17. Decompensarea endotelială într-o grefă de keratoplastie penetrantă. Nu există celule endoteliale identificabile la microscopia confocală.

 Figura 18. Keratita Acanthamoeba așa cum se vede pe microscopia confocală. Chisturile apar ca obiecte rotunde cu contrast ridicat, în timp ce trofozoitele apar ca forme neregulate.

Figura 18. Keratita Acanthamoeba așa cum se vede pe microscopia confocală. Chisturile apar ca obiecte rotunde cu contrast ridicat, în timp ce trofozoitele apar ca forme neregulate.

 figura 19. Detectarea microscopică confocală a Acanthamoeba și keratita fungică la un utilizator de lentile de contact. A. Polimegatismul endotelial, care este un semn al stresului cornean, este probabil un rezultat al utilizării pe termen lung a lentilelor de contact ale pacientului. Nu sunt prezente chisturi sau trofozoite în stratul endotelial. B. recrutarea celulelor albe din sânge (cerc roșu) este evidentă în stroma anterioară direct adiacentă atât chisturilor Acanthamoeba (săgeată albă), cât și elementelor fungice (cutie roșie). Trofozoiții Acanthamoeba se hrănesc cu hife dacă ambele infecții nu sunt tratate prompt. C. chisturile Acanthamoeba cu pereți dubli (săgeata albă) și trofozoitele (săgețile negre) sunt prezente pe toată stroma anterioară. Profilul Z-scan descrie backscatter-ul (adică luminozitatea scanărilor confocale individuale), care permite evaluarea rapidă a locației corneei (caseta roșie) și a densității celulare în regiunea specifică.

figura 19. Detectarea microscopică confocală a Acanthamoeba și keratita fungică la un utilizator de lentile de contact. A. polimegatismul endotelial, care este un semn al stresului cornean, este probabil un rezultat al utilizării pe termen lung a lentilelor de contact ale pacientului. Nu sunt prezente chisturi sau trofozoite în stratul endotelial. B. Recrutarea celulelor albe din sânge (cerc roșu) este evidentă în stroma anterioară direct adiacentă atât chisturilor Acanthamoeba (săgeată albă), cât și elementelor fungice (cutie roșie). Trofozoiții Acanthamoeba se hrănesc cu hife dacă ambele infecții nu sunt tratate prompt. C. chisturile Acanthamoeba cu pereți dubli (săgeata albă) și trofozoitele (săgețile negre) sunt prezente pe toată stroma anterioară. Profilul Z-scan descrie backscatter-ul (adică luminozitatea scanărilor confocale individuale), care permite evaluarea rapidă a locației corneei (caseta roșie) și a densității celulare în regiunea specifică.

Figura 20. Keratita fungică observată la microscopia confocală. Hifele ramificate ajută la confirmarea diagnosticului de keratită Fusarium.

rezumat

Oftalmologia este un domeniu care avansează rapid, cu noi tehnologii pentru diagnostic și tratament dezvoltate și implementate în fiecare an. Pe măsură ce se dezvoltă tehnici mai avansate (de exemplu, LASIK, keratoplastie endotelială), utilitatea tehnicii avansate de imagistică a corneei continuă să crească. Acest tutorial și-a propus să ofere o imagine de ansamblu asupra subiectelor imagistice corneene și să ofere cursanților o bază pe care să se bazeze pe măsură ce stăpânesc utilizarea acestor instrumente fundamentale ale oftalmologiei clinice moderne.

  1. Brody J, Waller s, Wagoner M. topografia corneei: Istorie, tehnică și utilizări clinice. Clinici Oftalmologice Internaționale. 1994;34(3):197-207.
  2. Prakash G. topografie corneană. 2015. ; Disponibil de la http://eyewiki.org/Corneal_topography
  3. Hashemi H, Mehravaran S. Parametrii de creștere, grosime și curbură a corneei relevanți Clinic zilnic, utilizând topograful fantei de scanare Orbscan II și dispozitivul de imagistică Pentacam Scheimpflug. Orientul Mijlociu Afr J Oftalmol. 2010;17(1):44-55.
  4. Friedman N. perle pentru interpretarea hărților topografice corneene. 2013. ; Disponibil de lahttp://www.ophthalmologyweb.com/Featured-Articles/142292-Pearls-for-Interpreting-Corneal-Topography-Maps/
  5. Lopes, B, Ramos, I, Dawson, D, et. al. Detectarea bolilor corneene Ectatice pe bază de Pentacam. Z. Med. Fizică. 2016; 26(2): 136–142.
  6. Radhakrishnana S. Tomografie De Coerență Optică A Segmentului Anterior. 2014. ; Disponibil de la http://eyewiki.aao.org/Anterior_Segment_Optical_Coherence_Tomography
  7. Kent C. profitând din plin de segmentul anterior OCT. 2011. ; Disponibil de la 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. Aplicații clinice ale microscopiei confocale corneene. Clin Ophthalmol. 2008;2(2):435-45.
  10. Erie JC, Mclaren JW, Patel SV. Microscopie confocală în oftalmologie. Am J Oftalmol. 2009;148(5):639-46.
  11. Lagali N, Bourghardt Peebo B, Germundsson J, et. al. (2013). Laser-Scanare in vivo microscopie confocală a corneei: Metode imagistice și de analiză pentru aplicații preclinice și clinice, microscopie laser confocală. Principii și aplicații în medicină, biologie și științe Alimentare, Neil Lagali (Ed.), InTech, disponibil de la: 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

Citat sugerat

Greenwald MF, Scruggs BA, Vislisel JM, Greiner MA. Imagistica Corneei: O Introducere. EyeRounds.org. postat octombrie 19, 2016; disponibil de la: http://EyeRounds.org/tutorials/corneal-imaging/index.htm

Ultima actualizare: 10/19/2016

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.

Previous post Ask Mr. Smarty Plants
Next post febră, dureri și frisoane?