Metoder for avbildning og diagnostisering av glaukom

Det er fastslått at målet med glaukombehandling er å forhindre ytterligere symptomatisk synstap med maksimal reduksjon av bivirkninger eller komplikasjoner etter kirurgiske inngrep. I sammenheng med patofysiologi betyr dette å redusere det intraokulære trykket til et nivå som ikke skader aksonene i netthinnegangliecellene.

For tiden er «gullstandarden» for å bestemme den funksjonelle tilstanden til ganglioncelleaksoner (deres stress) automatisert statisk monokromatisk synsfeltavbildning. Denne informasjonen brukes til å stille en diagnose og vurdere effektiviteten av behandlingen (progresjon av prosessen med celleskade eller fravær av den). Studien har begrensninger avhengig av graden av aksonalt tap, som må bestemmes før studien gjennomføres, som identifiserer endringer, stiller en diagnose og sammenligner indikatorer for å fastslå progresjon.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Netthinnetykkelsesanalysator

Retinal Thickness Analyzer (RTA) (Talia Technology, MevaseretZion, Israel) beregner netthinnetykkelsen i makula og tar målinger av 2D- og 3D-bilder.

Hvordan fungerer en netthinnetykkelsesanalysator?

Ved kartlegging av netthinnetykkelse brukes en grønn 540 nm HeNe-laserstråle til å avbilde netthinnen ved hjelp av en netthinnetykkelsesanalysator. Avstanden mellom laserens skjæringspunkt med vitreoretinaloverflaten og overflaten mellom netthinnen og dens pigmentepiteel er direkte proporsjonal med netthinnetykkelsen. Ni skanninger gjøres med ni separate fikseringsmål. Når disse skanningene sammenlignes, dekkes området i den sentrale 20° (målt som 6 x 6 mm) av fundus.

I motsetning til OCT og SLP, som måler SNV, eller HRT og OCT, som måler den optiske skivens kontur, måler netthinnetykkelsesanalysatoren netthinnetykkelsen ved makula. Fordi den høyeste konsentrasjonen av netthinneganglieceller er i makula, og gangliecellelaget er mye tykkere enn aksonene deres (som utgjør SNV), kan netthinnetykkelse ved makula være en god indikator på utviklingen av glaukom.

Når skal man bruke en netthinnetykkelsesanalysator

Retinal tykkelsesanalysator er nyttig for å oppdage glaukom og overvåke dens progresjon.

Restriksjoner

En pupill på 5 mm er nødvendig for å utføre analyse av netthinnetykkelse. Bruken er begrenset hos pasienter med flere flytere eller betydelige opasiteter i øyets media. På grunn av kortbølgelengdestrålingen som brukes i ATS, er denne enheten mer følsom for kjernetett grå stær enn OCT, konfokal skanning laseroftalmoskopi (HRT) eller SLP. For å konvertere de oppnådde verdiene til absolutte netthinnetykkelsesverdier, må det korrigeres for brytningsfeil og øyets aksiale lengde.

Blodstrøm ved glaukom

Økt intraokulært trykk har lenge vært assosiert med progresjon av synsfeltstap hos pasienter med primær åpenvinklet glaukom. Til tross for reduksjon av intraokulært trykk til målnivåer, fortsetter imidlertid mange pasienter å oppleve synsfeltstap, noe som tyder på at andre faktorer spiller inn.

Epidemiologiske studier viser at det er en sammenheng mellom blodtrykk og risikofaktorer for glaukom. Våre studier har vist at autoregulerende mekanismer alene ikke er nok til å kompensere for og redusere blodtrykket hos glaukompasienter. I tillegg bekrefter resultatene av studiene at noen pasienter med normotensiv glaukom opplever reversibel vasospasme.

Etter hvert som forskningen har utviklet seg, har det blitt stadig tydeligere at blodstrøm er en viktig faktor for å forstå den vaskulære etiologien til glaukom og behandlingen av den. Netthinnen, synsnerven, retrobulbærkarene og årehinnen har vist seg å ha unormal blodstrøm ved glaukom. Siden det for øyeblikket ikke finnes noen enkelt metode tilgjengelig som nøyaktig kan undersøke alle disse områdene, brukes en flerinstrumenttilnærming for å bedre forstå blodsirkulasjonen i hele øyet.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Skanning laser oftalmoskopisk angiografi

Skanningslaser-oftalmoskopisk angiografi er basert på fluoresceinangiografi, en av de første moderne måleteknologiene for innsamling av empiriske data om netthinnen. Skanningslaser-oftalmoskopisk angiografi overvinner mange av manglene ved tradisjonelle fotografiske eller videoangiografiske teknikker ved å erstatte glødelampen med en laveffekts argonlaser for å oppnå bedre penetrasjon gjennom linsen og hornhinneuklarheter. Laserfrekvensen velges i henhold til egenskapene til det injiserte fargestoffet, fluorescein eller indocyaningrønt. Når fargestoffet når øyet, treffer det reflekterte lyset som forlater pupillen en detektor, som måler lysintensiteten i sanntid. Dette skaper et videosignal, som sendes gjennom en videotimer og sendes til en videoopptaker. Videoen analyseres deretter offline for å innhente parametere som arteriovenøs transittid og gjennomsnittlig fargestoffhastighet.

Fluorescensskanning laserskanning laser oftalmoskopisk oftalmoskopisk angiografi med indocyaningrønn angiografi

Mål

Evaluering av retinal hemodynamikk, spesielt arteriovenøs transittid.

Beskrivelse

Fluoresceinfargestoff brukes i kombinasjon med lavfrekvent laserstråling for å forbedre visualiseringen av netthinnekar. Høy kontrast gjør at individuelle netthinnekar kan sees i øvre og nedre del av netthinnen. Ved en lysintensitet på 5x5 piksler, når fluoresceinfargestoffet når vevet, avsløres områder med tilstøtende arterier og vener. Arteriovenøs transittid tilsvarer forskjellen i tid når fargestoffet passerer fra arteriene til venene.

Mål

Evaluering av koroidal hemodynamikk, spesielt sammenligning av perfusjon i optisk skive og makula.

Beskrivelse

Indocyaningrønt fargestoff brukes i kombinasjon med dypt penetrerende laserstråling for å forbedre visualiseringen av koroidale vaskulaturen. To soner velges nær den optiske disken og fire soner rundt makula, hver 25 x 25 piksler. I fortynningssoneanalysen måles lysstyrken til disse seks sonene, og tiden som kreves for å oppnå forhåndsbestemte lysstyrkenivåer (10 % og 63 %) bestemmes. De seks sonene sammenlignes deretter med hverandre for å bestemme deres relative lysstyrke. Siden det ikke er behov for å justere for forskjeller i optikk, linseopasitet eller bevegelse, og alle data samles inn gjennom det samme optiske systemet med alle seks soner avbildet samtidig, er relative sammenligninger mulige.

Farge-Doppler-kartlegging

Mål

Evaluering av de retrobulbære karene, spesielt den oftalmiske arterien, den sentrale retinalarterien og de bakre ciliære arteriene.

Beskrivelse

Fargedoppler-kartlegging er en ultralydteknikk som kombinerer et gråtone B-skanningsbilde med et overlagt fargedopplerfrekvensforskjøvet blodstrømsbilde og puls-Doppler-strømningshastighetsmålinger. En enkelt multifunksjonell transduser brukes til å utføre alle funksjoner, vanligvis 5 til 7,5 MHz. Kar velges, og avvik i de returnerende lydbølgene brukes til å foreta Doppler-utjevningsmålinger av blodstrømningshastighet. Blodstrømningshastighetsdataene plottes mot tid, og toppen med bunnen defineres som topp systolisk hastighet og sluttdiastolisk hastighet. Pourcelot-motstandsindeksen beregnes deretter for å estimere den synkende vaskulære motstanden.

[ 13 ], [ 14 ]

Pulserende okulær blodstrøm

Mål

Vurdering av koroidal blodstrøm i systole ved bruk av sanntidsmåling av intraokulært trykk.

Beskrivelse

Apparatet for måling av pulserende okulær blodstrøm bruker et modifisert pneumotonometer koblet til en mikrodatamaskin for å måle det intraokulære trykket omtrent 200 ganger per sekund. Tonometeret påføres hornhinnen i flere sekunder. Amplituden til pulsbølgen av intraokulært trykk brukes til å beregne endringen i okulært volum. Det antas at pulseringen av intraokulært trykk er den systoliske okulære blodstrømmen. Det antas at dette er den primære koroidale blodstrømmen, siden den utgjør omtrent 80 % av øyets sirkulasjonsvolum. Det har blitt funnet at hos pasienter med glaukom, sammenlignet med friske personer, er pulserende okulær blodstrøm betydelig redusert.

Laser Doppler-velocimetri

Mål

Estimering av maksimal blodstrømningshastighet i store netthinnekar.

Beskrivelse

Laser-Doppler-velocimetri er forgjengeren til retinal laser-Doppler og Heidelberg retinal flowmetri. I denne enheten rettes laveffektslaserstråling mot store retinale kar i fundus, og Doppler-forskyvninger observert i det spredte lyset fra bevegelige blodceller analyseres. Maksimal hastighet brukes til å beregne gjennomsnittshastigheten til blodcellene, som deretter brukes til å beregne strømningsparametere.

Retinal laser Doppler-flowmetri

Mål

Evaluering av blodstrøm i netthinnemikrokar.

Beskrivelse

Retinal laser-Doppler-flowmetri er et mellomtrinn mellom laser-Doppler-velocimetri og Heidelberg-retinal-flowmetri. Laserstrålen rettes bort fra synlige kar for å vurdere blodstrømmen i mikrokar. På grunn av den tilfeldige plasseringen av kapillærer kan bare et omtrentlig estimat av blodstrømningshastigheten gjøres. Den volumetriske blodstrømningshastigheten beregnes ved hjelp av Doppler-spektrumskiftfrekvensene (indikerer hastigheten på blodcellenes bevegelse) med signalamplituden til hver frekvens (indikerer forholdet mellom blodceller ved hver hastighet).

Heidelberg retinal flowmetri

Mål

Evaluering av perfusjon i peripapillære kapillærer og diskkapillærer i synsorganene.

Beskrivelse

Heidelberg Retinal Flowmeter har overgått kapasiteten til laser Doppler-velocimetri og retinal laser Doppler-flowmetri. Heidelberg Retinal Flowmeter bruker infrarød laserstråling med en bølgelengde på 785 nm for å skanne fundus. Denne frekvensen ble valgt på grunn av evnen til oksygenerte og deoksygenerte røde blodceller til å reflektere denne strålingen med samme intensitet. Enheten skanner fundus og reproduserer et fysisk kart over retinale blodstrømsverdier uten å skille mellom arterielt og venøst blod. Det er kjent at tolkningen av blodstrømskart er ganske kompleks. Analyse av dataprogrammet fra produsenten når lokaliseringsparametrene endres, selv i et minutt, gir et stort antall alternativer for å lese resultatene. Ved hjelp av punkt-for-punkt-analyse utviklet av Glaucoma Research and Diagnostic Center undersøkes store områder av blodstrømskartet, med en bedre beskrivelse. For å beskrive "formen" på blodstrømsfordelingen i netthinnen, inkludert perfuserte og avaskulære soner, er det utviklet et histogram av individuelle blodstrømsverdier.

Spektral retinal oksimetri

Mål

Vurdering av partialtrykket av oksygen i netthinnen og synsnervehodet.

Beskrivelse

Et spektral retinaloksymeter bruker de forskjellige spektrofotometriske egenskapene til oksygenert og deoksygenert hemoglobin for å bestemme partialtrykket av oksygen i netthinnen og synsnervehodet. Et sterkt glimt av hvitt lys treffer netthinnen, og det reflekterte lyset passerer gjennom en 1:4 bildedeler på vei tilbake til digitalkameraet. Bildedeleren lager fire likt belyste bilder, som deretter filtreres til fire forskjellige bølgelengder. Lysstyrken til hver piksel konverteres deretter til optisk tetthet. Etter å ha fjernet kamerastøy og kalibrert bildene til optisk tetthet, beregnes et oksygeneringskart.

Det isosbestiske bildet filtreres etter frekvensen der det reflekterer oksygenert og deoksygenert hemoglobin identisk. Det oksygenfølsomme bildet filtreres etter frekvensen der refleksjonen av oksygenert oksygen er maksimert og sammenlignes med refleksjonen av deoksygenert hemoglobin. For å lage et kart som gjenspeiler oksygeninnholdet i form av den optiske tetthetskoeffisienten, deles det isosbestiske bildet på det oksygenfølsomme bildet. I dette bildet inneholder de lysere områdene mer oksygen, og de rå pikselverdiene gjenspeiler oksygennivået.