Metoder för avbildning och diagnos av glaukom

Det har fastställts att målet med glaukombehandling är att förhindra ytterligare symtomatisk synförlust med maximal minskning av biverkningar eller komplikationer efter kirurgiska ingrepp. I patofysiologiskt sammanhang innebär detta att minska det intraokulära trycket till en nivå som inte skadar axonerna i näthinnegangliecellerna.

För närvarande är "guldstandarden" för att bestämma det funktionella tillståndet hos ganglioncellsaxoner (deras stress) automatiserad statisk monokromatisk synfältsavbildning. Denna information används för att ställa en diagnos och bedöma behandlingens effektivitet (processens progression med cellskada eller dess frånvaro). Studien har begränsningar beroende på graden av axonförlust, vilket måste fastställas innan studien genomförs, som identifierar förändringar, ställer en diagnos och jämför indikatorer för att fastställa progression.

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

Retinal tjockleksanalysator

Retinal Thickness Analyzer (RTA) (Talia Technology, MevaseretZion, Israel) beräknar näthinnetjockleken i makula och tar mätningar av 2D- och 3D-bilder.

Hur fungerar en retinal tjockleksanalysator?

Vid kartläggning av näthinnans tjocklek används en grön 540 nm HeNe-laserstråle för att avbilda näthinnan med hjälp av en näthinnans tjockleksanalysator. Avståndet mellan laserns skärningspunkt med vitreoretinalytan och ytan mellan näthinnan och dess pigmentepitel är direkt proportionellt mot näthinnans tjocklek. Nio skanningar görs med nio separata fixeringsmål. När dessa skanningar jämförs täcks området i den centrala 20°-vinkeln (mätt som 6 x 6 mm) av ögonbotten.

Till skillnad från OCT och SLP, som mäter SNV, eller HRT och OCT, som mäter synnervskonturen, mäter retinal tjockleksanalysatorn näthinnans tjocklek vid makula. Eftersom den högsta koncentrationen av retinala ganglionceller finns i makula och ganglioncellskiktet är mycket tjockare än deras axoner (som utgör SNV), kan näthinnans tjocklek vid makula vara en bra indikator på utveckling av glaukom.

När man ska använda en retinal tjockleksanalysator

Retinal tjockleksanalysatorn är användbar för att upptäcka glaukom och övervaka dess progression.

Begränsningar

En 5 mm pupill krävs för att utföra analys av näthinnetjocklek. Dess användning är begränsad hos patienter med flera floaters eller betydande opaciteter i ögonmediet. På grund av den kortvågiga strålning som används vid ATS är denna anordning känsligare för kärntäta katarakter än OCT, konfokal svepande laseroftalmoskopi (HRT) eller SLP. För att konvertera de erhållna värdena till absoluta värden för näthinnetjocklek måste korrigeringar göras för brytningsfel och ögats axiell längd.

Blodflöde vid glaukom

Ökat intraokulärt tryck har länge associerats med progression av synfältsförlust hos patienter med primär öppenvinkelglaukom. Trots minskning av det intraokulära trycket till målnivåerna fortsätter många patienter att uppleva synfältsförlust, vilket tyder på att andra faktorer spelar in.

Epidemiologiska studier visar att det finns ett samband mellan blodtryck och riskfaktorer för glaukom. Våra studier har visat att autoreglerande mekanismer ensamma inte är tillräckliga för att kompensera för och minska blodtrycket hos glaukompatienter. Dessutom bekräftar resultaten av studierna att vissa patienter med normotensiv glaukom upplever reversibel vasospasm.

Allt eftersom forskningen har fortskridit har det blivit allt tydligare att blodflödet är en viktig faktor för att förstå den vaskulära etiologin för glaukom och dess behandling. Näthinnan, synnerven, retrobulbära kärlen och åderhinnan har visat sig ha onormalt blodflöde vid glaukom. Eftersom det för närvarande inte finns någon enskild metod tillgänglig som noggrant kan undersöka alla dessa områden, används en multiinstrumentmetod för att bättre förstå blodcirkulationen i hela ögat.

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

Skanninglaseroftalmoskopisk angiografi

Skanningslaseroftalmoskopisk angiografi är baserad på fluoresceinangiografi, en av de första moderna mätteknikerna för att samla in empiriska data om näthinnan. Skanningslaseroftalmoskopisk angiografi övervinner många av bristerna hos traditionella fotografiska eller videoangiografiska tekniker genom att ersätta glödlampskällan med en lågeffekts argonlaser för att uppnå bättre penetration genom linsen och hornhinnans opacitet. Laserfrekvensen väljs utifrån egenskaperna hos det injicerade färgämnet, fluorescein eller indocyaningrönt. När färgämnet når ögat träffar det reflekterade ljuset som lämnar pupillen en detektor, som mäter ljusintensiteten i realtid. Detta skapar en videosignal, som passerar genom en videotimer och skickas till en videobandspelare. Videon analyseras sedan offline för att erhålla parametrar som arteriovenös transittid och genomsnittlig färghastighet.

Fluorescensskanning laserskanning laser oftalmoskopisk oftalmoskopisk angiografi med indocyaningrön angiografi

Mål

Utvärdering av retinal hemodynamik, särskilt arteriovenös transittid.

Beskrivning

Fluoresceinfärgämne används i kombination med lågfrekvent laserstrålning för att förbättra visualiseringen av näthinnans kärl. Hög kontrast gör att enskilda näthinnans kärl kan ses i näthinnans övre och nedre delar. Vid en ljusintensitet på 5x5 pixlar, när fluoresceinfärgämnet når vävnaden, avslöjas områden med intilliggande artärer och vener. Arteriovenös transittid motsvarar skillnaden i tid när färgämnet passerar från artärerna till venerna.

Mål

Utvärdering av koroidal hemodynamik, särskilt jämförelse av perfusion i synnerven och makula.

Beskrivning

Indocyaningrönt färgämne används i kombination med djuppenetrerande laserstrålning för att förbättra visualiseringen av koroidala kärl. Två zoner väljs nära den optiska disken och fyra zoner runt makula, vardera 25x25 pixlar. I utspädningszonanalysen mäts ljusstyrkan i dessa sex zoner och den tid som krävs för att uppnå förutbestämda ljusstyrkenivåer (10 % och 63 %) bestäms. De sex zonerna jämförs sedan med varandra för att bestämma deras relativa ljusstyrka. Eftersom det inte finns något behov av att justera för skillnader i optik, linsopacitet eller rörelse, och all data samlas in genom samma optiska system med alla sex zoner avbildade samtidigt, är relativa jämförelser möjliga.

Färgdopplermappning

Mål

Utvärdering av de retrobulbära kärlen, särskilt den oftalmiska artären, den centrala retinala artären och de bakre ciliarartärerna.

Beskrivning

Färgdopplermappning är en ultraljudsteknik som kombinerar en gråskalig B-scan-bild med en överlagrad färgdopplerfrekvensskiftad blodflödesbild och pulsdopplerflödeshastighetsmätningar. En enda multifunktionell givare används för att utföra alla funktioner, vanligtvis 5 till 7,5 MHz. Kärl väljs ut och avvikelser i de återvändande ljudvågorna används för att göra dopplerutjämnande blodflödeshastighetsmätningar. Blodflödeshastighetsdata plottas mot tid, och toppen med dalvärdet definieras som toppsystolisk hastighet och slutdiastolisk hastighet. Pourcelot-resistansindex beräknas sedan för att uppskatta det fallande vaskulära motståndet.

[ 13 ], [ 14 ]

Pulserande okulärt blodflöde

Mål

Bedömning av koroidalt blodflöde i systole med hjälp av realtidsmätning av intraokulärt tryck.

Beskrivning

Apparaten för att mäta pulserande okulärt blodflöde använder en modifierad pneumotonometer ansluten till en mikrodator för att mäta det intraokulära trycket cirka 200 gånger per sekund. Tonometern appliceras på hornhinnan i flera sekunder. Amplituden för pulsvågen för intraokulärt tryck används för att beräkna förändringen i okulär volym. Man tror att pulseringen av intraokulärt tryck är det systoliska okulära blodflödet. Det antas att detta är det primära koroidala blodflödet, eftersom det utgör cirka 80 % av ögats cirkulationsvolym. Det har visat sig att hos patienter med glaukom, jämfört med friska personer, är det pulserande okulära blodflödet signifikant reducerat.

Laser Doppler-hastighetsmetri

Mål

Uppskattning av maximal blodflödeshastighet i stora retinala kärl.

Beskrivning

Laserdopplerhastighetsmetri är föregångaren till retinal laserdoppler och Heidelberg retinal flödesmetri. I denna apparat riktas lågeffektslaserstrålning mot stora retinala kärl i fundus, och dopplerförskjutningar som observeras i det spridda ljuset från rörliga blodkroppar analyseras. Den maximala hastigheten används för att erhålla blodkropparnas medelhastighet, vilken sedan används för att beräkna flödesparametrar.

Retinal laser-Doppler-flödesmetri

Mål

Utvärdering av blodflödet i näthinnemikrokärl.

Beskrivning

Retinal laser-Doppler-flödesmetri är ett mellansteg mellan laser-Doppler-hastighetsmetri och Heidelberg-retinal-flödesmetri. Laserstrålen riktas bort från synliga kärl för att bedöma blodflödet i mikrokärl. På grund av kapillärernas slumpmässiga arrangemang kan endast en ungefärlig uppskattning av blodflödeshastigheten göras. Den volumetriska blodflödeshastigheten beräknas med hjälp av Doppler-spektrumskiftfrekvenserna (indikerar hastigheten på blodkropparnas rörelse) med signalamplituden för varje frekvens (indikerar förhållandet mellan blodkroppar vid varje hastighet).

Heidelberg retinal flödesmätning

Mål

Utvärdering av perfusion i peripapillära kapillärer och optiska diskkapillärer.

Beskrivning

Heidelberg Retinal Flowmeter har överträffat kapaciteten hos laser-Doppler-hastighetsmätare och retinal laser-Doppler-flödesmätare. Heidelberg Retinal Flowmeter använder infraröd laserstrålning med en våglängd på 785 nm för att skanna ögonbotten. Denna frekvens valdes på grund av syresatta och syrefattiga röda blodkroppars förmåga att reflektera denna strålning med samma intensitet. Apparaten skannar ögonbotten och reproducerar en fysisk karta över näthinnans blodflödesvärde utan att skilja mellan arteriellt och venöst blod. Det är känt att tolkningen av blodflödeskartor är ganska komplex. Analys av tillverkarens datorprogram vid ändring av lokaliseringsparametrarna, även i en minut, ger ett stort antal alternativ för att läsa resultaten. Med hjälp av punkt-för-punkt-analys utvecklad av Glaucoma Research and Diagnostic Center undersöks stora områden av blodflödeskartan, med en bättre beskrivning. För att beskriva "formen" på blodflödesfördelningen i näthinnan, inklusive perfunderade och avaskulära zoner, har ett histogram över individuella blodflödesvärden utvecklats.

Spektral retinal oximetri

Mål

Bedömning av partialtrycket av syre i näthinnan och synnervshuvudet.

Beskrivning

En spektral retinal oximeter använder de olika spektrofotometriska egenskaperna hos syresatt och syrefattigt hemoglobin för att bestämma partialtrycket av syre i näthinnan och synnervshuvudet. En stark blixt av vitt ljus träffar näthinnan, och det reflekterade ljuset passerar genom en 1:4-bilddelare på väg tillbaka till digitalkameran. Bilddelaren skapar fyra lika belysta bilder, som sedan filtreras till fyra olika våglängder. Ljusstyrkan för varje pixel omvandlas sedan till optisk densitet. Efter att kamerabrus har tagits bort och bilderna kalibrerats till optisk densitet beräknas en syresättningskarta.

Den isosbestiska bilden filtreras efter den frekvens med vilken den reflekterar syresatt och syrefattigt hemoglobin identiskt. Den syrekänsliga bilden filtreras efter den frekvens med vilken reflektionen av syresatt syre maximeras och jämförs med reflektionen av syrefattigt hemoglobin. För att skapa en karta som återspeglar syrehalten i termer av optisk densitetskoefficient divideras den isosbestiska bilden med den syrekänsliga bilden. I den här bilden innehåller de ljusare områdena mer syre, och de råa pixelvärdena återspeglar syresättningsnivån.