Glaukooman kuvantamis- ja diagnosointimenetelmät

On todettu, että glaukooman hoidon tavoitteena on ehkäistä oireenmukaista näön heikkenemistä ja minimoida mahdollisimman paljon leikkauksen jälkeisiä sivuvaikutuksia tai komplikaatioita. Patofysiologian yhteydessä tämä tarkoittaa silmänpaineen alentamista tasolle, joka ei vaurioita verkkokalvon gangliosolujen aksoneja.

Tällä hetkellä gangliosolujen aksonien toiminnallisen tilan (niiden rasituksen) määrittämisen "kultastandardi" on automaattinen staattinen monokromaattinen näkökenttäkuvaus. Näitä tietoja käytetään diagnoosin tekemiseen ja hoidon tehokkuuden arviointiin (prosessin eteneminen soluvaurion kanssa tai sen puuttuminen). Tutkimuksella on rajoituksia riippuen aksonien menetyksen asteesta, joka on määritettävä ennen tutkimuksen suorittamista. Tutkimuksessa tunnistetaan muutokset, tehdään diagnoosi ja vertaillaan indikaattoreita etenemisen selvittämiseksi.

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

Verkkokalvon paksuuden analysaattori

Verkkokalvon paksuuden analysaattori (RTA) (Talia Technology, MevaseretZion, Israel) laskee verkkokalvon paksuuden makulassa ja ottaa mittauksia 2D- ja 3D-kuvista.

Miten verkkokalvon paksuusanalysaattori toimii?

Verkkokalvon paksuuskartoituksessa verkkokalvoa kuvataan vihreällä 540 nm:n HeNe-lasersäteellä verkkokalvon paksuusanalysaattorilla. Laserpisteen ja lasiaisen ja verkkokalvon pinnan leikkauspisteen sekä verkkokalvon ja sen pigmenttiepiteelin välisen pinnan välinen etäisyys on suoraan verrannollinen verkkokalvon paksuuteen. Yhdeksän skannausta tehdään yhdeksällä eri kiintopisteellä. Näitä skannauksia verrattaessa katetaan silmänpohjan keskimmäinen 20°:n alue (mitattuna 6 x 6 mm).

Toisin kuin OCT ja SLP, jotka mittaavat SNV:tä, tai HRT ja OCT, jotka mittaavat näköhermon pään muodon, verkkokalvon paksuusanalysaattori mittaa verkkokalvon paksuuden makulan kohdalla. Koska verkkokalvon gangliosolujen suurin pitoisuus on makulassa ja gangliosolukerros on paljon paksumpi kuin niiden aksonit (jotka muodostavat SNV:n), verkkokalvon paksuus makulassa voi olla hyvä indikaattori glaukooman kehittymisestä.

Milloin käyttää verkkokalvon paksuusanalysaattoria

Verkkokalvon paksuusanalysaattori on hyödyllinen glaukooman havaitsemisessa ja sen etenemisen seurannassa.

Rajoitukset

Verkkokalvon paksuuden analyysiin tarvitaan 5 mm:n pupilli. Sen käyttö on rajoitettua potilailla, joilla on useita silmänaluskallureita tai merkittäviä samentumia silmän mediassa. ATS:ssä käytettävän lyhytaaltoisen säteilyn vuoksi tämä laite on herkempi tiheän kaihin havaitsemisessa kuin OCT, konfokaalinen pyyhkäisylaseroftalmoskopia (HRT) tai SLP. Saatujen arvojen muuntamiseksi absoluuttisiksi verkkokalvon paksuuden arvoiksi on tehtävä korjaukset taittovirheen ja silmän aksiaalipituuden suhteen.

Verenkierto glaukoomassa

Kohonnutta silmänpainetta on pitkään yhdistetty näkökentän heikkenemisen etenemiseen primaarista avokulmaglaukoomaa sairastavilla potilailla. Silmänpaineen laskusta tavoitetasolle huolimatta monilla potilailla näkökentän heikkeneminen jatkuu, mikä viittaa siihen, että muita tekijöitä on mukana.

Epidemiologiset tutkimukset osoittavat, että verenpaineen ja glaukooman riskitekijöiden välillä on yhteys. Tutkimuksemme ovat osoittaneet, että pelkät autoregulaatiomekanismit eivät riitä kompensoimaan ja alentamaan verenpainetta glaukoomapotilailla. Lisäksi tutkimustulokset vahvistavat, että joillakin normotensiivistä glaukoomaa sairastavilla potilailla esiintyy korjaantuvaa vasospasmia.

Tutkimuksen edetessä on käynyt yhä selvemmäksi, että verenkierto on tärkeä tekijä glaukooman verisuoniston etiologian ja sen hoidon ymmärtämisessä. Verkkokalvolla, näköhermolla, silmän takaosan verisuonilla ja suonikalvolla on havaittu poikkeavaa verenkiertoa glaukoomassa. Koska tällä hetkellä ei ole olemassa yhtä ainoaa menetelmää, jolla voidaan tarkasti tutkia kaikkia näitä alueita, käytetään monilaitelähestymistapaa koko silmän verenkierron ymmärtämiseksi paremmin.

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

Skannaava laser-oftalmoskooppinen angiografia

Pyyhkäisylaser-oftalmoskooppinen angiografia perustuu fluoreseiiniangiografiaan, joka on yksi ensimmäisistä nykyaikaisista mittaustekniikoista empiirisen tiedon keräämiseksi verkkokalvosta. Pyyhkäisylaser-oftalmoskooppinen angiografia ratkaisee monia perinteisten valokuvaus- tai videoangiografiatekniikoiden puutteita korvaamalla hehkuvan valonlähteen pienitehoisella argonlaserilla, mikä parantaa valon läpäisykykyä linssin läpi ja sarveiskalvon samentumia. Lasertaajuus valitaan injektoidun väriaineen, fluoreseiinin tai indosyaniinivihreän, ominaisuuksien mukaan. Kun väriaine saavuttaa silmän, pupillista heijastunut valo osuu ilmaisimeen, joka mittaa valon voimakkuutta reaaliajassa. Tämä luo videosignaalin, joka johdetaan videoajastimen läpi ja lähetetään videonauhurille. Video analysoidaan sitten offline-tilassa parametrien, kuten arteriovenoosin läpikulkuajan ja keskimääräisen väriaineen nopeuden, saamiseksi.

Fluoresenssiskannauslaserskanneri laseroftalmoskooppinen oftalmoskooppinen angiografia indosyaniinivihreällä angiografialla

Kohde

Verkkokalvon hemodynamiikan arviointi, erityisesti arteriovenoosin läpikulkuaika.

Kuvaus

Fluoreseiiniväriainetta käytetään yhdessä matalataajuisen lasersäteilyn kanssa verkkokalvon verisuonten visualisoinnin parantamiseksi. Suuri kontrasti mahdollistaa yksittäisten verkkokalvon verisuonten näkemisen verkkokalvon ylä- ja alaosissa. 5x5 pikselin valonvoimakkuudella, kun fluoreseiiniväriaine saavuttaa kudoksen, vierekkäiset valtimot ja laskimot paljastuvat. Arteriovenoosi läpikulkuaika vastaa aikaa, joka kuluu väriaineen kulkeutuessa valtimoista laskimoihin.

Kohde

Suonikalvon hemodynamiikan arviointi, erityisesti näköhermon pään ja makulan perfuusion vertailu.

Kuvaus

Indosyaniinivihreää väriainetta käytetään yhdessä syvälle tunkeutuvan lasersäteilyn kanssa suonikalvon verisuonistuksen visualisoinnin parantamiseksi. Näköhermonpään läheltä valitaan kaksi vyöhykettä ja makulan ympäriltä neljä vyöhykettä, jotka ovat kukin kooltaan 25x25 pikseliä. Laimennusvyöhykeanalyysissä mitataan näiden kuuden vyöhykkeen kirkkaus ja määritetään aika, joka kuluu ennalta määrättyjen kirkkaustasojen (10 % ja 63 %) saavuttamiseen. Kuutta vyöhykettä verrataan sitten toisiinsa niiden suhteellisen kirkkauden määrittämiseksi. Koska optiikan, linssin samentumien tai liikkeen eroja ei tarvitse säätää, ja kaikki tiedot kerätään saman optisen järjestelmän kautta ja kaikki kuusi vyöhykettä kuvataan samanaikaisesti, suhteelliset vertailut ovat mahdollisia.

Väri-Doppler-kartoitus

Kohde

Retrobulbaaristen verisuonten, erityisesti silmävaltimon, verkkokalvon keskivaltimon ja takimmaisten sädekehän valtimoiden, arviointi.

Kuvaus

Väri-Doppler-kartoitus on ultraäänitekniikka, jossa yhdistyvät harmaasävyinen B-skannauskuva päällekkäin asetettuun värilliseen Doppler-taajuussiirrettyyn verenvirtauskuvaan ja pulssi-Doppler-virtausnopeusmittauksiin. Kaikki toiminnot suoritetaan yhdellä monitoimianturilla, tyypillisesti 5–7,5 MHz. Suonet valitaan ja palaavien ääniaaltojen poikkeamia käytetään Doppler-tasapainottavien verenvirtausnopeusmittausten tekemiseen. Verenvirtausnopeustiedot piirretään ajan funktiona, ja huippu ja pohja määritellään systolisen huippunopeuden ja loppudiastolisen loppunopeuden arvoksi. Pourcelot-vastusindeksi lasketaan sitten laskevan verisuonivastuksen arvioimiseksi.

[ 13 ], [ 14 ]

Silmän verenkierron pulssi

Kohde

Suonikalvon verenkierron arviointi systolessa reaaliaikaisen silmänpaineen mittauksen avulla.

Kuvaus

Silmän pulssiverenkierron mittauslaite käyttää mikrotietokoneeseen kytkettyä muunneltua pneumotonometria silmänpaineen mittaamiseen noin 200 kertaa sekunnissa. Tonometri asetetaan sarveiskalvolle useiden sekuntien ajaksi. Silmänpaineen pulssiaallon amplitudia käytetään silmän tilavuuden muutoksen laskemiseen. Silmänpaineen pulssin uskotaan olevan systolinen silmän verenvirtaus. Tämän oletetaan olevan primaarista suonikalvon verenvirtausta, koska se muodostaa noin 80 % silmän verenkiertotilavuudesta. On havaittu, että glaukoomapotilailla silmän pulssiverenvirtaus on merkittävästi heikentynyt verrattuna terveisiin ihmisiin.

Laser-Doppler-nopeusmittaus

Kohde

Suurimman verenvirtausnopeuden arviointi suurissa verkkokalvon verisuonissa.

Kuvaus

Laser-Doppler-nopeusmittaus on verkkokalvon laser-Dopplerin ja Heidelbergin verkkokalvon virtausmittauksen edeltäjä. Tässä laitteessa pienitehoinen lasersäteily kohdistetaan silmänpohjan suuriin verkkokalvon verisuoniin, ja liikkuvien verisolujen sironneessa valossa havaittuja Doppler-siirtymiä analysoidaan. Suurinta nopeutta käytetään verisolujen keskinopeuden laskemiseen, jota sitten käytetään virtausparametrien laskemiseen.

Verkkokalvon laser-Doppler-virtausmittaus

Kohde

Verenkierron arviointi verkkokalvon mikroverisuonissa.

Kuvaus

Verkkokalvon laser-Doppler-virtausmittaus on välivaihe laser-Doppler-nopeusmittauksen ja Heidelbergin verkkokalvon virtausmittauksen välillä. Lasersäde suunnataan poispäin näkyvistä verisuonista mikroverisuonten verenkierron arvioimiseksi. Kapillaarien satunnaisen järjestyksen vuoksi veren virtausnopeudesta voidaan tehdä vain likimääräinen arvio. Tilavuudeltaan mitattu veren virtausnopeus lasketaan käyttämällä Doppler-spektrin siirtymätaajuuksia (osoittavat verisolujen liikkumisnopeuden) ja kunkin taajuuden signaaliamplitudia (osoittaa verisolujen suhteen kullakin nopeudella).

Heidelbergin verkkokalvon virtausmittaus

Kohde

Perfuusion arviointi näköhermonpään kapillaareissa ja näköhermon pään hiussuonissa.

Kuvaus

Heidelbergin verkkokalvon virtausmittari on ylittänyt laser-Doppler-nopeusmittarin ja verkkokalvon laser-Doppler-virtausmittarin ominaisuudet. Heidelbergin verkkokalvon virtausmittari käyttää 785 nm:n aallonpituista infrapunalasersäteilyä silmänpohjan skannaamiseen. Tämä taajuus valittiin, koska hapettuneet ja hapettomat punasolut pystyvät heijastamaan tätä säteilyä samalla intensiteetillä. Laite skannaa silmänpohjan ja toistaa fyysisen kartan verkkokalvon verenvirtausarvosta erottamatta valtimo- ja laskimoverta. Verenvirtauskarttojen tulkinta on tunnetusti melko monimutkaista. Valmistajan tietokoneohjelman analysointi lokalisointiparametreja muutettaessa, jopa minuutin ajan, antaa suuren määrän vaihtoehtoja tulosten lukemiseen. Glaukooman tutkimus- ja diagnostiikkakeskuksen kehittämän piste-pisteeltä -analyysin avulla tutkitaan laajoja alueita verenvirtauskartasta ja saadaan parempi kuvaus. Verkkokalvon verenvirtausjakauman "muodon", mukaan lukien perfusoituneet ja avaskulaariset vyöhykkeet, kuvaamiseksi on kehitetty histogrammi yksittäisistä verenvirtausarvoista.

Spektraalinen verkkokalvon oksimetria

Kohde

Hapen osapaineen arviointi verkkokalvossa ja näköhermon päässä.

Kuvaus

Spektraalinen verkkokalvooksimetri käyttää hapettuneen ja hapettuneen hemoglobiinin erilaisia spektrofotometrisiä ominaisuuksia verkkokalvon ja näköhermon pään hapen osapaineen määrittämiseen. Kirkas valkoinen valovälähdys osuu verkkokalvoon, ja heijastunut valo kulkee 1:4-kuvanjakajan läpi matkallaan takaisin digitaalikameraan. Kuvanjakaja luo neljä yhtä valaistua kuvaa, jotka sitten suodatetaan neljään eri aallonpituuteen. Kunkin pikselin kirkkaus muunnetaan sitten optiseksi tiheydeksi. Kun kameran kohina on poistettu ja kuvat kalibroitu optiseksi tiheydeksi, lasketaan hapetuskartta.

Isosbestinen kuva suodatetaan taajuuden mukaan, jolla se heijastaa hapetettua ja hapetonta hemoglobiinia identtisesti. Happiherkkä kuva suodatetaan taajuuden mukaan, jolla hapetetun hapen heijastus on maksimaalinen, ja sitä verrataan hapettoman hemoglobiinin heijastukseen. Happipitoisuutta optisen tiheyskertoimen avulla kuvaavan kartan luomiseksi isosbestinen kuva jaetaan happiherkällä kuvalla. Tässä kuvassa vaaleammat alueet sisältävät enemmän happea, ja raakapikseliarvot heijastavat hapetustasoa.