Interpretácia tomografie optického nervu. Optická koherentná tomografia: technológia, ktorá sa stala realitou

OCT je moderná neinvazívna, bezkontaktná metóda, ktorá umožňuje zobraziť rôzne štruktúry oka s vyšším rozlíšením (od 1 do 15 mikrónov) ako ultrazvuk. OCT je typ optickej biopsie, ktorá si nevyžaduje odstránenie kúska tkaniva a jeho mikroskopické vyšetrenie.

OCT je spoľahlivý, informatívny a citlivý test (rozlíšenie je 3 µm) v diagnostike mnohých ochorení očného pozadia. Táto neinvazívna vyšetrovacia metóda, ktorá nevyžaduje použitie kontrastnej látky, je preferovaná v mnohých klinických prípadoch. Výsledné snímky možno analyzovať, kvantifikovať, uložiť do databázy pacientov a porovnať s nasledujúcimi snímkami, čím sa získajú objektívne, zdokumentované informácie pre diagnostiku a monitorovanie ochorenia.

Pre vysokokvalitné snímky je potrebná priehľadnosť optických médií a normálny slzný film (alebo umelé slzy). Štúdia je náročná s vysokou krátkozrakosťou a zakalením optických médií na akejkoľvek úrovni. V súčasnosti sa skenovanie vykonáva v rámci zadného pólu, no rýchly pokrok v technológii sľubuje v blízkej budúcnosti možnosť skenovania celej sietnice.

Americká oftalmologička Carmen Puliafito prvýkrát navrhla použitie konceptu optickej koherentnej tomografie v oftalmológii v roku 1995. Neskôr, v rokoch 1996-1997, prvý prístroj uviedol do klinickej praxe Carl Zeiss Meditec. V súčasnosti je pomocou týchto prístrojov možné diagnostikovať ochorenia očného pozadia a predného segmentu oka na mikroskopickej úrovni.

Fyzikálny základ metódy

Vyšetrenie je založené na skutočnosti, že telesné tkanivá môžu v závislosti od svojej štruktúry rôzne odrážať svetelné vlny. Keď sa vykonáva, meria sa čas oneskorenia odrazeného svetla a jeho intenzita po prechode tkanivom oka. Vzhľadom na veľmi vysokú rýchlosť svetelnej vlny nie je možné priame meranie týchto indikátorov. Na tento účel používajú tomografy Michelsonov interferometer.

Nízkokoherentný lúč infračerveného svetla s vlnovou dĺžkou 830 nm (na vizualizáciu sietnice) alebo 1310 nm (na diagnostiku predného segmentu oka) je rozdelený na dva lúče, z ktorých jeden smeruje do skúmaných tkanív, a druhý (ovládací) do špeciálneho zrkadla. Pri odraze sú fotodetektorom vnímané oboje a vytvárajú interferenčný obrazec. To je následne analyzované softvérom a výsledky sú prezentované vo forme pseudosnímku, kde sú v súlade s vopred nastavenou mierkou oblasti s vysokým stupňom odrazu svetla vymaľované „teplou“ (červenou) farbou. farby, s nízkymi - v „studenej“ až čiernej.

Vyššiu reflexnú schopnosť má vrstva nervových vlákien a pigmentového epitelu, strednú reflexnú schopnosť plexiformná a jadrová vrstva sietnice. Sklovité telo je opticky priehľadné a na tomograme sa normálne javí ako čierne. Na získanie trojrozmerného obrazu sa skenovanie vykonáva v pozdĺžnom a priečnom smere. OCT môže byť komplikované prítomnosťou edému rohovky, zakalením optických médií a krvácaním.

Metóda optickej koherentnej tomografie umožňuje:

• vizualizovať morfologické zmeny v sietnici a vrstve nervových vlákien, ako aj posúdiť ich hrúbku;
• posúdiť stav hlavy optického nervu;
• skúmať štruktúry predného segmentu oka a ich relatívne priestorové usporiadanie.

Indikácie pre OCT

OCT je úplne bezbolestný a krátkodobý zákrok, ktorý však dáva vynikajúce výsledky. Na vykonanie vyšetrenia musí pacient zafixovať svoj pohľad na špeciálne znamienko skúmaným okom, a ak to nie je možné, druhým okom, ktoré má lepšie videnie. Operátor vykoná niekoľko skenov a následne vyberie obrázok s najlepšou kvalitou a informačným obsahom.

Pri vyšetrovaní patológií zadnej časti oka:

• degeneratívne zmeny sietnice (vrodené a získané, AMD)
• cystoidný makulárny edém a makulárna diera
• dezinzercia sietnice
• epiretinálna membrána
• zmeny v hlave optického nervu (abnormality, opuch, atrofia)
• diabetická retinopatia
• trombóza centrálna žila sietnica
• proliferatívna vitreoretinopatia.

Pri skúmaní patológií predný úsek oči:

• na posúdenie uhla prednej očnej komory a funkcie drenážnych systémov u pacientov s glaukómom
• pri hlbokej keratitíde a vredoch rohovky
• pri vyšetrení rohovky počas prípravy a po vykonaní laserová korekcia zraku a keratoplastiky
• na kontrolu u pacientov s fakickými IOL alebo intrastromálnymi prstencami.

Pri diagnostike ochorení prednej časti oka sa OCT používa pri výskyte vredov a hlbokej keratitídy rohovky, ako aj v prípade diagnostiky pacientov s glaukómom. OCT sa používa aj na sledovanie stavu očí po laserovej korekcii zraku a bezprostredne pred ňou.

Okrem toho sa metóda optickej koherentnej tomografie široko používa na štúdium zadnej časti oka na prítomnosť rôznych patológií, vrátane odchlípenia sietnice alebo degeneratívnych zmien, diabetickej retinopatie, ako aj mnohých ďalších ochorení.

OCT analýza a interpretácia

Aplikácia klasickej karteziánskej metódy na analýzu OCT obrazu nie je nekontroverzná. Výsledné obrázky sú skutočne také zložité a rôznorodé, že ich nemožno považovať len za problém vyriešený metódou triedenia. Pri analýze tomografického obrazu je potrebné zvážiť

• rezaný tvar,
• hrúbka a objem tkaniva (morfologické znaky),
• vnútorná architektonika (štrukturálne prvky),
• vzťah zón vysokej, strednej a nízkej odrazivosti s vnútornou štruktúrou a znakmi morfológie tkaniva,
• prítomnosť abnormálnych útvarov (akumulácia tekutiny, exsudát, krvácanie, novotvary atď.).

Patologické prvky môžu mať rôznu odrazivosť a vytvárať tiene, ktoré sa ďalej menia vzhľad Snímky. Okrem toho poruchy vo vnútornej štruktúre a morfológii sietnice pri rôznych ochoreniach vytvárajú určité ťažkosti pri rozpoznávaní povahy patologického procesu. To všetko komplikuje akýkoľvek pokus o automatické triedenie obrázkov. Ručné triedenie zároveň nie je vždy spoľahlivé a nesie so sebou riziko chýb.

OCT analýza obrazu pozostáva z troch základných krokov:

• morfologická analýza,
• analýza štruktúry sietnice a cievovky,
• analýza odrazivosti.

Je lepšie študovať skeny podrobne čiernobielo ako farebne. Odtiene farebných OCT obrázkov určuje systémový softvér, každý odtieň je spojený s určitým stupňom odrazivosti. Preto na farebnom obrázku vidíme širokú škálu farebných odtieňov, pričom v skutočnosti dochádza k konzistentnej zmene odrazivosti tkaniva. Čiernobiely obrázok vám umožňuje identifikovať minimálne odchýlky v optickej hustote tkaniva a vidieť detaily, ktoré môžu na farebnom obrázku zostať nepovšimnuté. Niektoré štruktúry môžu byť lepšie viditeľné na negatívnych obrázkoch.

Morfologická analýza zahŕňa vyšetrenie tvaru rezu, vitreoretinálneho a retinochoroidálneho profilu, ako aj choriosklerálneho profilu. Hodnotí sa aj objem študovanej oblasti sietnice a cievovky. Sietnica a cievnatka vystielajúca skléru majú konkávny parabolický tvar. Fovea je depresia obklopená oblasťou zhrubnutou v dôsledku premiestnenia jadier gangliových buniek a buniek vnútornej jadrovej vrstvy tu. Zadná hyaloidná membrána má najhustejšiu adhéziu pozdĺž okraja optického disku a vo fovee (u mladých ľudí). Hustota tohto kontaktu s vekom klesá.

Sietnica a cievnatka majú špeciálnu organizáciu a pozostávajú z niekoľkých paralelných vrstiev. Okrem paralelných vrstiev má sietnica priečne štruktúry, ktoré spájajú rôzne vrstvy.

Normálne predstavujú sietnicové kapiláry so svojou špecifickou organizáciou buniek a kapilárnych vlákien skutočné bariéry pre difúziu tekutín. Vertikálne (bunkové reťazce) a horizontálne štruktúry sietnice vysvetľujú lokalizáciu, veľkosť a tvar patologických nahromadení (exsudát, krvácanie a cystické dutiny) v tkanive sietnice, ktoré sa zisťujú na OCT.

Anatomické bariéry vertikálne a horizontálne zabraňujú šíreniu patologických procesov.

• Vertikálne prvky- Müllerove bunky spájajú vnútornú obmedzujúcu membránu s vonkajšou obmedzujúcou membránou, ktorá sa tiahne cez vrstvy sietnice. Vertikálne štruktúry sietnice navyše zahŕňajú bunkové reťazce, ktoré pozostávajú z fotoreceptorov spojených s bipolárnymi bunkami, ktoré sú zase v kontakte s gangliovými bunkami.
• Horizontálne prvky: vrstvy sietnice- Vnútorné a vonkajšie obmedzujúce membrány sú tvorené vláknami Müllerových buniek a sú ľahko rozpoznateľné na histologickom reze sietnice. Vnútorná a vonkajšia plexiformná vrstva obsahuje horizontálne, amakrinné bunky a synaptickú sieť medzi fotoreceptormi a bipolárnymi bunkami na jednej strane a bipolárnymi a gangliovými bunkami na strane druhej.
  Z histologického hľadiska plexiformné vrstvy nie sú membrány, ale do určitej miery fungujú ako bariéra, aj keď oveľa menej odolná ako vnútorné a vonkajšie obmedzujúce membrány. Plexiformné vrstvy zahŕňajú komplexnú sieť vlákien, ktoré tvoria horizontálne bariéry pre difúziu tekutiny cez sietnicu. Vnútorná plexiformná vrstva je odolnejšia a menej priepustná ako vonkajšia. Vo foveálnej oblasti tvoria Henleho vlákna štruktúru podobnú slnku, ktorú možno jasne vidieť na prednom úseku sietnice. Kužele sú umiestnené v strede a sú obklopené jadrami fotoreceptorových buniek. Henleho vlákna spájajú jadrá kužeľa s jadrami bipolárnych buniek na periférii fovey. V oblasti fovey sú Müllerove bunky orientované diagonálne a spájajú vnútorné a vonkajšie obmedzujúce membrány. Vďaka špeciálnej architektúre Henleho vlákien má nahromadenie tekutiny pri cystoidnom makulárnom edéme tvar kvetu.

Segmentácia obrazu

Sietnica a cievnatka sú tvorené vrstvenými štruktúrami s rôznou odrazivosťou. Technika segmentácie umožňuje identifikovať jednotlivé vrstvy homogénnej odrazivosti, vysokej aj nízkej. Segmentácia obrazu tiež umožňuje rozpoznať skupiny vrstiev. V prípadoch patológie môže byť narušená vrstvená štruktúra sietnice.

Sietnica je rozdelená na vonkajšie a vnútorné vrstvy (vonkajšia a vnútorná sietnica).

• Vnútorná sietnica zahŕňa vrstvu nervových vlákien, gangliové bunky a vnútornú plexiformnú vrstvu, ktorá slúži ako hranica medzi vnútornou a vonkajšou sietnicou.
• Vonkajšia sietnica- vnútorná jadrová vrstva, vonkajšia plexiformná vrstva, vonkajšia jadrová vrstva, vonkajšia limitujúca membrána, línia artikulácie vonkajšieho a vnútorného segmentu fotoreceptorov.

Mnohé moderné tomografy umožňujú segmentáciu jednotlivých vrstiev sietnice a identifikáciu najzaujímavejších štruktúr. Funkcia automatickej segmentácie vrstvy nervových vlákien bola prvá svojho druhu, ktorá bola zavedená do softvéru všetkých tomografov a zostáva ústredným prvkom diagnostiky a monitorovania glaukómu.

Odrazivosť látky

Intenzita signálu odrazeného od tkaniva závisí od optickej hustoty a schopnosti tkaniva absorbovať svetlo. Odrazivosť závisí od:

• množstvo svetla, ktoré dosiahne danú vrstvu po absorpcii v tkanivách, cez ktoré prechádza;
• množstvo svetla odrazeného danou tkaninou;
• množstvo odrazeného svetla dopadajúceho na detektor po ďalšej absorpcii tkanivami, ktorými prechádza.

Normálna štruktúra (odrazivosť normálnych tkanív)

• Vysoká
  • Vrstva nervových vlákien
  • Línia artikulácie vonkajších a vnútorných segmentov fotoreceptorov
  • Vonkajšia obmedzujúca membrána
  • Komplex pigmentového epitelu a choriocapillaris
• Priemerná
  • Plexiformné vrstvy
• Nízka
  • Jadrové vrstvy
  • Fotoreceptory

Vertikálne štruktúry, ako sú fotoreceptory, sú menej reflexné ako horizontálne štruktúry (napr. nervové vlákna a plexiformné vrstvy). Nízka odrazivosť môže byť spôsobená znížením odrazivosti tkaniva v dôsledku atrofických zmien, prevahou vertikálnych štruktúr (fotoreceptorov) a dutín s tekutým obsahom. Štruktúry s nízkou odrazivosťou možno obzvlášť zreteľne pozorovať na tomogramoch v prípadoch patológie.

Choroidálne cievy sú hyporeflexné. Odrazivosť spojivového tkaniva cievovky sa hodnotí ako priemerná, niekedy môže byť vysoká. Tmavá doska skléry (lamina fusca) vyzerá na tomogramoch ako tenká čiara, suprachoroidálny priestor nie je normálne vizualizovaný. Typicky má cievnatka hrúbku asi 300 mikrónov. S vekom, počnúc 30 rokmi, dochádza k postupnému znižovaniu jeho hrúbky. Okrem toho je cievnatka tenšia u pacientov s krátkozrakosťou.

Nízka reflexivita (hromadenie tekutín):

• Intraretinálne hromadenie tekutiny: edém sietnice. Rozlišuje sa difúzny edém (priemer intraretinálnych dutín menší ako 50 µm) a cystický edém (priemer intraretinálnych dutín viac ako 50 µm). Na opis intraretinálnej akumulácie tekutiny sa používajú výrazy „cysty“, „mikrocysty“ a „pseudocysty“.
• Subretinálne akumulácia tekutín: serózne oddelenie neuroepitelu. Tomogram odhaľuje eleváciu neuroepitelu na úrovni špičiek tyčiniek a čapíkov s opticky prázdnym priestorom pod elevačným pásmom. Uhol oddeleného neuroepitelu s pigmentovým epitelom je menší ako 30 stupňov. Serózne odlúčenie môže byť idiopatické, spojené s akútnym alebo chronickým CSC a môže tiež sprevádzať rozvoj choroidálnej neovaskularizácie. Menej často sa vyskytujú pri angioidných pruhoch, choroiditíde, choroidálnych novotvaroch atď.
• Subpigment akumulácia tekutiny: oddelenie pigmentového epitelu. Zisťuje sa vyvýšenie vrstvy pigmentového epitelu nad Bruchovou membránou. Zdrojom tekutiny je choriocapillaris. Často oddelenie pigmentového epitelu tvorí s Bruchovou membránou uhol 70-90 stupňov, ale vždy presahuje 45 stupňov.

Optická koherentná tomografia (OCT) predného segmentu oka je bezkontaktná technika, ktorá vytvára obrazy predného segmentu oka s vysokým rozlíšením, ktoré prevyšujú možnosti ultrazvukových prístrojov.

OCT dokáže presne zmerať hrúbku rohovky (pachymetria) po celej jej dĺžke, hĺbku prednej komory oka v akomkoľvek segmente záujmu, zmerať vnútorný priemer prednej očnej komory a tiež presne určiť profil prednej komory oka. komorový uhol a zmerajte jej šírku.

Metóda je informatívna pri analýze stavu uhla prednej komory u pacientov s krátkou predozadnou osou oka a veľkými veľkosťami šošoviek s cieľom určiť indikácie pre chirurgickú liečbu, ako aj určiť účinnosť extrakcie katarakty u pacientov s úzky APC.

OCT predného segmentu môže byť tiež mimoriadne užitočná na anatomické hodnotenie výsledkov operácie glaukómu a vizualizáciu drenážnych zariadení implantovaných počas operácie.

Režimy skenovania

• umožňujúci získať 1 panoramatickú snímku predného segmentu oka vo vybranom meridiáne
• umožňuje získať 2 alebo 4 panoramatické snímky predného segmentu oka v 2 alebo 4 vybraných meridiánoch
• umožňujúci získať jeden panoramatický obraz predného segmentu oka s vyšším rozlíšením v porovnaní s predchádzajúcim

Pri analýze obrázkov môžete vykonávať

• kvalitatívne posúdenie stavu predného segmentu oka ako celku,
• identifikovať patologické ložiská v rohovke, dúhovke, uhle prednej komory,
• analýza operačnej oblasti pre keratoplastiku v skorom pooperačnom období,
• posúdiť polohu šošovky a vnútroočných implantátov (IOL, drény),
• zmerajte hrúbku rohovky, hĺbku prednej komory, uhol prednej komory
• zmerajte veľkosť patologických lézií – ako vo vzťahu k limbu, tak aj vo vzťahu k anatomickým formáciám samotnej rohovky (epitel, stróma, Descimetova membrána).

Pre povrchové patologické ložiská rohovky je svetelná biomikroskopia nepochybne vysoko efektívna, ak je však narušená transparentnosť rohovky, ďalšie informácie poskytne OCT.

Napríklad pri chronickej recidivujúcej keratitíde sa rohovka nerovnomerne zhrubne, štruktúra je heterogénna s ložiskami zhutnenia, získava nepravidelnú viacvrstvovú štruktúru so štrbinovitým priestorom medzi vrstvami. V lúmene prednej komory sú vizualizované sieťovité inklúzie (fibrínové vlákna).

Mimoriadne dôležitá je možnosť bezkontaktnej vizualizácie štruktúr predného segmentu oka u pacientov s deštruktívno-zápalovými ochoreniami rohovky. Pri dlhodobej keratitíde často dochádza k deštrukcii strómy z endotelu. Takže lézia v predných častiach strómy rohovky, jasne viditeľná počas biomikroskopie, môže maskovať deštrukciu vyskytujúcu sa v hlbokých vrstvách.

OCT sietnice

OCT a histológia

Pomocou vysokého rozlíšenia OCT je možné posúdiť stav periférie sietnice in vivo: zaznamenať veľkosť patologickej lézie, jej lokalizáciu a štruktúru, hĺbku lézie a prítomnosť vitreoretinálnej trakcie. To vám umožňuje presnejšie určiť indikácie liečby a tiež pomáha dokumentovať výsledky laserových a chirurgické operácie a sledovať dlhodobé výsledky. Na správnu interpretáciu OCT obrazov je potrebné dobre porozumieť histológii sietnice a cievovky, hoci tomografické a histologické štruktúry nemožno vždy presne porovnať.

V skutočnosti je v dôsledku zvýšenej optickej hustoty niektorých štruktúr sietnice línia artikulácie vonkajších a vnútorných segmentov fotoreceptorov, línia spojenia hrotov vonkajších segmentov fotoreceptorov a klkov pigmentového epitelu. jasne viditeľné na tomograme, zatiaľ čo na histologickom reze nie sú rozlíšené.

Na tomograme môžete vidieť sklovec, zadnú hyaloidnú membránu, normálne a patologické štruktúry sklovca (membrány vrátane tých, ktoré majú ťahový účinok na sietnicu).

• Vnútorná sietnica
  Vnútorná plexiformná vrstva, vrstva gangliových buniek alebo vrstva multipolárnych buniek a vrstva nervových vlákien tvoria komplex gangliových buniek alebo vnútornú sietnicu. Vnútorná limitujúca membrána je tenká membrána, ktorá vzniká procesmi Müllerových buniek a susedí s vrstvou nervových vlákien.
  Vrstva nervových vlákien je tvorená procesmi gangliových buniek, ktoré siahajú až k zrakovému nervu. Keďže táto vrstva je tvorená horizontálnymi štruktúrami, má zvýšenú odrazivosť. Vrstva gangliových alebo multipolárnych buniek pozostáva z veľmi objemných buniek.
  Vnútorná plexiformná vrstva je tvorená procesmi nervové bunky, nachádzajú sa tu synapsie bipolárnych a gangliových buniek. Vďaka mnohým horizontálne prebiehajúcim vláknam má táto vrstva zvýšenú odrazivosť na tomogramoch a rozlišuje vnútornú a vonkajšiu sietnicu./
• Vonkajšia sietnica
  Vnútorná jadrová vrstva obsahuje jadrá bipolárnych a horizontálnych buniek a jadrá Müllerových buniek. Na tomogramoch je hyporeflexný. Vonkajšia plexiformná vrstva obsahuje synapsie fotoreceptorových a bipolárnych buniek, ako aj horizontálne umiestnené axóny horizontálnych buniek. Na OCT skenoch má zvýšenú odrazivosť.

Fotoreceptory, čapíky a tyčinky

Vrstva jadier fotoreceptorových buniek tvorí vonkajšiu jadrovú vrstvu, ktorá tvorí hyporeflexný pruh. V oblasti fovey sa táto vrstva výrazne zahusťuje. Telá fotoreceptorových buniek sú trochu pretiahnuté. Jadro takmer úplne vypĺňa telo bunky. Protoplazma tvorí na vrchole kužeľovitý výbežok, ktorý sa dotýka bipolárnych buniek.

Vonkajšia časť fotoreceptorovej bunky je rozdelená na vnútorné a vonkajšie segmenty. Ten je krátky, kužeľovitého tvaru a obsahuje kotúče naukladané v po sebe nasledujúcich radoch. Vnútorný segment je tiež rozdelený na dve časti: vnútorné myodálne a vonkajšie vlákno.

Čiara artikulácie medzi vonkajšími a vnútornými segmentmi fotoreceptorov na tomograme vyzerá ako hyperreflexný horizontálny pruh umiestnený v krátkej vzdialenosti od komplexu pigmentového epitelu a choriocapillaris, rovnobežne s druhým. V dôsledku priestorového zväčšenia čapíkov vo foveálnej zóne je táto línia trochu odstránená na úrovni fovey z hyperreflexného pruhu zodpovedajúceho pigmentovému epitelu.

Vonkajšia limitujúca membrána je tvorená sieťou vlákien pochádzajúcich prevažne z Müllerových buniek, ktoré obklopujú bázy fotoreceptorových buniek. Vonkajšia obmedzujúca membrána na tomograme sa javí ako tenká čiara umiestnená rovnobežne s líniou artikulácie vonkajších a vnútorných segmentov fotoreceptorov.

Nosné štruktúry sietnice

Vlákna Müllerových buniek tvoria dlhé, vertikálne usporiadané štruktúry, ktoré spájajú vnútorné a vonkajšie obmedzujúce membrány a plnia podpornú funkciu. Jadrá Müllerových buniek sa nachádzajú vo vrstve bipolárnych buniek. Na úrovni vonkajších a vnútorných obmedzujúcich membrán sa vlákna Müllerových buniek rozchádzajú vo forme vejára. Horizontálne vetvy týchto buniek sú súčasťou štruktúry plexiformných vrstiev.

Medzi ďalšie dôležité vertikálne prvky sietnice patria reťazce buniek pozostávajúce z fotoreceptorov spojených s bipolárnymi bunkami a cez ne s gangliovými bunkami, ktorých axóny tvoria vrstvu nervových vlákien.

Pigmentový epitel je reprezentovaná vrstvou polygonálnych buniek, ktorých vnútorný povrch je miskovitý a tvorí klky v kontakte s hrotmi kužeľov a tyčiniek. Jadro sa nachádza vo vonkajšej časti bunky. Vonkajšie je pigmentová bunka v tesnom kontakte s Bruchovou membránou. Na OCT skenoch s vysokým rozlíšením sa línia komplexu pigmentového epitelu a choriocapillaris skladá z troch paralelných pruhov: dvoch relatívne širokých hyperreflexných pruhov, oddelených tenkým hyporeflexným pruhom.

Niektorí autori sa domnievajú, že vnútorný hyperreflexný pruh je líniou kontaktu medzi klkami pigmentového epitelu a vonkajšími segmentmi fotoreceptorov a druhý, vonkajší pruh, predstavuje telá buniek pigmentového epitelu s ich jadrami, Bruchovou membránou. a choriokapiláry. Podľa iných autorov vnútorný pruh zodpovedá hrotom vonkajších segmentov fotoreceptorov.

Pigmentový epitel, Bruchova membrána a choriocapillaris sú úzko prepojené. Typicky nie je Bruchova membrána na OCT diferencovaná, ale v prípadoch drúz a malého odlúčenia pigmentového epitelu je definovaná ako tenká horizontálna čiara.

Vrstva choriocapillaris Predstavujú ho polygonálne cievne lalôčiky, ktoré prijímajú krv zo zadných krátkych ciliárnych artérií a vedú ju cez venuly do vírových žíl. Na tomograme je táto vrstva súčasťou širokej línie komplexu pigmentového epitelu – choriocapillaris. Hlavné cievnatky na tomograme sú hyporeflexné a možno ich rozlíšiť vo forme dvoch vrstiev: vrstva stredných ciev Sattlera a vrstva veľkých ciev Hallera. Z vonkajšej strany si môžete predstaviť tmavú platňu skléry (lamina fusca). Suprachoroidálny priestor oddeľuje cievovku od skléry.

Morfologická analýza

Morfologická analýza zahŕňa určenie tvaru a kvantitatívnych parametrov sietnice a cievovky, ako aj ich jednotlivých častí.

Všeobecná deformácia sietnice

• Konkávna deformácia(konkávna deformácia): v prípade vysokej krátkozrakosti, zadného stafylómu, vrátane prípadov skleritídy, možno na OCT zistiť výraznú konkávnu deformáciu výsledného rezu.
• Konvexná deformácia(konvexná deformita): vyskytuje sa v prípadoch kupolovitého odlúčenia pigmentového epitelu a môže byť spôsobená aj subretinálnou cystou alebo nádorom. V druhom prípade je konvexná deformácia plochejšia a zahŕňa subretinálne vrstvy (pigmentový epitel a choriocapillaris).

Vo väčšine prípadov nemôže byť samotný nádor lokalizovaný na OCT. Dôležité v odlišná diagnóza majú opuch a iné zmeny v susednej neurosenzorickej sietnici.

Profil sietnice a deformácia povrchu

• Vymiznutie fovey naznačuje prítomnosť edému sietnice.
• Retinálne záhyby, ktoré vznikajú v dôsledku napätia z epiretinálnej membrány, sú na tomogramoch vizualizované ako nepravidelnosti na jej povrchu, pripomínajúce „vlny“ alebo „vlnky“.
• Samotná epiretinálna membrána sa môže diferencovať ako samostatná línia na povrchu sietnice, alebo splynúť s vrstvou nervových vlákien.
• Trakčná deformácia sietnice (niekedy v tvare hviezdy) je jasne viditeľná na C-skenoch.
• Horizontálny alebo vertikálny ťah z epiretinálnej membrány deformuje povrch sietnice, čo v niektorých prípadoch vedie k vytvoreniu centrálnej trhliny.
  • Makulárna pseudodiera: fovea je rozšírená, tkanivo sietnice je zachované, aj keď deformované.
  • Lamelárna trhlina: fovea je zväčšená v dôsledku straty časti vnútorných vrstiev sietnice. Nad pigmentovým epitelom je čiastočne zachované tkanivo sietnice.
  • Makulárna diera: OCT vám umožňuje diagnostikovať, klasifikovať makulárnu dieru a merať jej priemer.

Podľa Gassovej klasifikácie existujú 4 štádiá makulárnej diery:

• Štádium I: odlúčenie neuroepitelu ťahového pôvodu v oblasti fovey;
• Štádium II: cez defekt tkaniva sietnice v strede s priemerom menším ako 400 mikrónov;
• Stupeň III: priechodný defekt všetkých vrstiev sietnice v strede s priemerom väčším ako 400 mikrónov;
• Štádium IV: úplné oddelenie zadnej hyaloidnej membrány bez ohľadu na veľkosť priechodného defektu v tkanive sietnice.

Tomogramy často odhalia opuch a mierne oddelenie neuroepitelu na okrajoch trhliny. Správna interpretácia štádia prasknutia je možná len vtedy, keď skenovací lúč prechádza stredom prietrže. Pri skenovaní okraja prietrže je možná chybná diagnóza pseudofraktúry alebo skoršieho štádia prietrže.

Vrstva pigmentového epitelu môže byť stenčená, zhrubnutá, v niektorých prípadoch môže mať nepravidelnú štruktúru počas celého skenovania. Pásy zodpovedajúce vrstve pigmentových buniek sa môžu javiť ako abnormálne nasýtené alebo dezorganizované. Okrem toho sa tri pruhy môžu spojiť.

Drúzy sietnice spôsobujú nepravidelnosť a vlnovú deformáciu línie pigmentového epitelu a Bruchova membrána je v takýchto prípadoch vizualizovaná ako samostatná tenká čiara.

Serózne odlúčenie pigmentového epitelu deformuje neuroepitel a zviera s vrstvou choriocapillaris uhol viac ako 45 stupňov. Naproti tomu serózne oddelenie neuroepitelu je zvyčajne plochejšie a zviera s pigmentovým epitelom uhol rovný alebo menší ako 30 stupňov. Bruchova membrána je v takýchto prípadoch diferencovaná.

2, 3
1 FGAU National Medical Research Center "MNTK" Eye Microchirurgy" pomenované po. akad. S. N. Fedorova“ Ministerstvo zdravotníctva Ruska, Moskva
2 FKU "TsVKG im. P.V. Mandryka“ ruské ministerstvo obrany, Moskva, Rusko
3 Federálna štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia Ruskej národnej výskumnej lekárskej univerzity pomenovaná po. N.I. Pirogov Ministerstvo zdravotníctva Ruska, Moskva, Rusko

Optická koherentná tomografia (OCT) bola prvýkrát použitá na vizualizáciu očnej gule pred viac ako 20 rokmi a stále zostáva nepostrádateľnou diagnostickou metódou v oftalmológii. OCT umožnilo neinvazívne získať optické rezy tkaniva s rozlíšením vyšším ako ktorákoľvek iná zobrazovacia modalita. Dynamický rozvoj metódy viedol k zvýšeniu jej citlivosti, rozlíšenia a rýchlosti skenovania. V súčasnosti sa OCT aktívne používa na diagnostiku, monitorovanie a skríning ochorení očnej gule, ako aj na vedecký výskum. Kombinácia moderných OCT technológií a fotoakustických, spektroskopických, polarizačných, dopplerovských a angiografických, elastografických metód umožnila hodnotiť nielen morfológiu tkanív, ale aj ich funkčný (fyziologický) a metabolický stav. Objavili sa operačné mikroskopy s funkciou intraoperačnej OCT. Prezentované zariadenia je možné použiť na vizualizáciu predného aj zadného segmentu oka. Tento prehľad skúma vývoj metódy OCT a uvádza údaje o moderných zariadeniach OCT v závislosti od ich technologických charakteristík a schopností. Sú opísané funkčné metódy OCT.

Pre citáciu: Zakharova M.A., Kuroyedov A.V. Optická koherentná tomografia: technológia, ktorá sa stala realitou // RMZh. Klinická oftalmológia. 2015. Číslo 4. s. 204–211.

Pre cenovú ponuku: Zakharova M.A., Kuroyedov A.V. Optická koherentná tomografia: technológia, ktorá sa stala realitou // RMZh. Klinická oftalmológia. 2015. Číslo 4. s. 204-211

Optická koherentná tomografia - technológia, ktorá sa stala realitou

Zaharova M.A., Kuroedov A.V.

Medicínsko-klinické centrum Mandryka
Ruská národná výskumná lekárska univerzita pomenovaná po N.I. Pirogov, Moskva

Optická koherentná tomografia (OCT) bola prvýkrát použitá na zobrazovanie oka pred viac ako dvoma desaťročiami a stále zostáva nenahraditeľnou metódou diagnostiky v oftalmológii. Pomocou OCT je možné neinvazívne získať snímky tkaniva s vyšším rozlíšením ako pri akejkoľvek inej zobrazovacej metóde. V súčasnosti sa OCT aktívne využíva na diagnostiku, monitorovanie a skríning očných ochorení, ako aj na vedecký výskum. Spojenie modernej techniky a optickej koherentnej tomografie s fotoakustickými, spektroskopickými, polarizačnými, dopplerovskými a angiografickými, elastografickými metódami umožnilo hodnotiť nielen morfológiu tkaniva, ale aj jeho fyziologické a metabolické funkcie. Nedávno sa objavili mikroskopy s intraoperačnou funkciou optickej koherentnej tomografie. Tieto zariadenia možno použiť na zobrazenie predného a zadného segmentu oka. V tomto prehľade sa diskutuje o vývoji metódy optickej koherentnej tomografie, poskytujú sa informácie o súčasných zariadeniach OCT v závislosti od ich technických charakteristík a možností.

Kľúčové slová: optická koherentná tomografia (OCT), funkčná optická koherentná tomografia, intraoperačná optická koherentná tomografia.

Pre citáciu: Zaharova M.A., Kuroedov A.V. Optická koherentná tomografia - technológia, ktorá sa stala realitou. //RMJ. Klinická oftalomológia. 2015. Číslo 4. S. 204–211.

Článok je venovaný využitiu optickej koherentnej tomografie v oftalmológii

Optická koherentná tomografia (OCT) je diagnostická metóda, ktorá umožňuje získať tomografické rezy s vysokým rozlíšením vnútorných biologických systémov. Názov metódy bol prvýkrát uvedený v práci tímu z Massachusetts Institute of Technology, publikovanej v Science v roku 1991. Autori prezentovali tomografické snímky zobrazujúce in vitro peripapilárnu zónu sietnice a koronárnej artérie. Prvé intravitálne OCT štúdie sietnice a predného segmentu oka boli publikované v rokoch 1993 a 1994. resp. IN ďalší rok Bolo publikovaných množstvo prác o využití metódy na diagnostiku a sledovanie ochorení makulárnej oblasti (vrátane makulárneho edému pri diabetes mellitus, makulárnych dier, seróznej chorioretinopatie) a glaukómu. V roku 1994 bola vyvinutá OCT technológia prevedená do zahraničnej divízie Carl Zeiss Inc. (Hamphrey Instruments, Dublin, USA) a už v roku 1996 vznikol prvý sériový OCT systém určený pre oftalmologickú prax.
Princíp metódy OCT spočíva v tom, že svetelná vlna je nasmerovaná do tkaniva, kde sa šíri a odráža alebo rozptyľuje od vnútorných vrstiev, ktoré majú rôzne vlastnosti. Výsledné tomografické obrazy sú v podstate závislosťou intenzity signálu rozptýleného alebo odrazeného od štruktúr vo vnútri tkanív na vzdialenosti od nich. Proces zobrazovania si možno predstaviť nasledovne: signál zo zdroja smeruje do tkaniva a intenzita vracajúceho sa signálu sa postupne meria v určitých časových intervaloch. Keďže rýchlosť šírenia signálu je známa, vzdialenosť sa určuje na základe tohto ukazovateľa a času, ktorý prejde. Takto sa získa jednorozmerný tomogram (A-scan). Ak sa postupne posuniete pozdĺž jednej z osi (vertikálna, horizontálna, šikmá) a zopakujete predchádzajúce merania, môžete získať dvojrozmerný tomogram. Ak sa postupne posuniete pozdĺž jednej ďalšej osi, môžete získať sadu takýchto rezov alebo volumetrický tomogram. Systémy OCT používajú slabú koherentnú interferometriu. Interferometrické metódy môžu výrazne zvýšiť citlivosť, pretože merajú amplitúdu odrazeného signálu a nie jeho intenzitu. Hlavná kvantitatívne charakteristiky OCT zariadenia majú axiálne (hĺbkové, axiálne, pozdĺž A-scanov) a priečne (medzi A-scanmi) rozlíšenie, ako aj rýchlosť skenovania (počet A-scanov za 1 s).
Prvé OCT zariadenia používali sekvenčnú (časovú) zobrazovaciu metódu (optická koherentná tomografia v časovej oblasti, TD-OC) (tabuľka 1). Táto metóda je založená na princípe činnosti interferometra navrhnutého A.A. Mikhelson (1852 – 1931). Lúč svetla s nízkou koherenciou zo superluminiscenčnej LED je rozdelený na 2 lúče, z ktorých jeden sa odráža skúmaným objektom (oko), zatiaľ čo druhý prechádza po referenčnej (porovnávacej) dráhe vo vnútri zariadenia a je odrazený špeciálne zrkadlo, ktorého polohu nastavuje výskumník. Keď sa dĺžka lúča odrazeného od skúmaného tkaniva rovná dĺžke lúča zo zrkadla, nastáva interferenčný jav, ktorý je zaznamenaný LED diódou. Každý bod merania zodpovedá jednému A-skenovaniu. Výsledné jednotlivé A-skenovania sa spočítajú, výsledkom čoho je dvojrozmerný obraz. Axiálne rozlíšenie komerčných prístrojov prvej generácie (TD-OCT) je 8–10 μm pri rýchlosti skenovania 400 A-scanov/s. Prítomnosť pohyblivého zrkadla nanešťastie predlžuje čas výskumu a znižuje rozlíšenie zariadenia. Okrem toho pohyby očí, ktoré sa nevyhnutne vyskytujú pri danom trvaní skenovania alebo zlej fixácii počas vyšetrenia, vedú k tvorbe artefaktov, ktoré vyžadujú digitálne spracovanie a môžu skrývať dôležité patologické znaky v tkanivách.
V roku 2001 bola predstavená nová technológia - ultra-high-resolution OCT (UHR-OCT), pomocou ktorej bolo možné získať snímky rohovky a sietnice s axiálnym rozlíšením 2-3 μm. Ako zdroj svetla bol použitý femtosekundový titánovo-zafírový laser (Ti:Al2O3 laser). V porovnaní so štandardným rozlíšením 8–10 μm začala OCT s vysokým rozlíšením poskytovať lepšiu vizualizáciu vrstiev sietnice in vivo. Nová technológia umožnilo rozlíšiť hranice medzi vnútornou a vonkajšou vrstvou fotoreceptorov, ako aj vonkajšiu limitnú membránu. Napriek zlepšeniu rozlíšenia si použitie UHR-OCT vyžadovalo drahé a špecializované laserové zariadenie, ktoré neumožňovalo jeho využitie v širokej škále aplikácií. klinickej praxi.
Zavedením spektrálnych interferometrov využívajúcich Fourierovu transformáciu (Spectral domain, SD; Fouirier domain, FD) získal technologický postup množstvo výhod oproti použitiu tradičnej časozbernej OCT (tab. 1). Hoci je táto technika známa od roku 1995, na zobrazovanie sietnice sa neaplikovala až takmer do začiatku 21. storočia. Je to spôsobené objavením sa vysokorýchlostných kamier v roku 2003 (nabíjacie zariadenie, CCD). Svetelným zdrojom v SD-OCT je širokopásmová superluminiscenčná dióda, ktorá vytvára lúč s nízkou koherenciou obsahujúci niekoľko vlnových dĺžok. Rovnako ako v tradičnej OCT, v spektrálnej OCT je svetelný lúč rozdelený na 2 lúče, z ktorých jeden sa odráža od skúmaného objektu (oko) a druhý od pevného zrkadla. Na výstupe z interferometra sa svetlo priestorovo rozloží na spektrum a celé spektrum zaznamená vysokorýchlostná CCD kamera. Potom sa pomocou matematickej Fourierovej transformácie spracuje interferenčné spektrum a vytvorí sa lineárny A-scan. Na rozdiel od tradičného OCT, kde sa lineárny A-scan získava postupným meraním reflexných vlastností každého jednotlivého bodu, v spektrálnom OCT sa lineárny A-scan vytvára súčasným meraním lúčov odrazených od každého jednotlivého bodu. Axiálne rozlíšenie moderných spektrálnych OCT zariadení dosahuje 3–7 µm a rýchlosť skenovania je viac ako 40 tisíc A-scanov/s. Hlavnou výhodou SD-OCT je samozrejme vysoká rýchlosť skenovania. Po prvé, môže výrazne zlepšiť kvalitu výsledných obrázkov znížením artefaktov, ktoré vznikajú pri pohyboch očí počas vyšetrenia. Mimochodom, štandardný lineárny profil (1024 A-scanov) možno získať v priemere len za 0,04 s. Počas tejto doby očná buľva robí iba mikrosakádové pohyby s amplitúdou niekoľkých oblúkových sekúnd, ktoré neovplyvňujú proces výskumu. Po druhé, bola možná rekonštrukcia 3D obrazu, ktorá umožňuje vyhodnotiť profil skúmanej štruktúry a jej topografiu. Získanie viacerých snímok súčasne so spektrálnym OCT umožnilo diagnostikovať malé patologické ložiská. Pri TD-OCT sa teda makula zobrazuje pomocou údajov zo 6 radiálnych skenov, na rozdiel od 128–200 skenov podobnej oblasti pri vykonávaní SD-OCT. Vďaka vysokému rozlíšeniu je možné zreteľne zobraziť vrstvy sietnice a vnútorné vrstvy cievovky. Výsledkom štandardnej SD-OCT štúdie je protokol, ktorý prezentuje získané výsledky graficky aj v absolútnych hodnotách. Prvý komerčný spektrálny optický koherentný tomograf bol vyvinutý v roku 2006, bol to RTVue 100 (Optovue, USA).

V súčasnosti majú niektoré spektrálne tomografy ďalšie skenovacie protokoly, ktoré zahŕňajú: modul na analýzu pigmentového epitelu, laserový skenovací angiograf, modul rozšírenej hĺbkovej predstavy (EDI-OCT) a modul glaukómu (tabuľka 2).

Predpokladom pre vývoj modulu rozšíreného hĺbkového zobrazovania (EDI-OCT) bolo obmedzenie choroidálneho zobrazovania so spektrálnym OCT v dôsledku absorpcie svetla pigmentovým epitelom sietnice a jeho rozptylu cievnatkovými štruktúrami. Množstvo autorov použilo spektrometer s vlnovou dĺžkou 1050 nm, pomocou ktorého bolo možné kvalitatívne vizualizovať a kvantitatívne posúdiť samotnú cievovku. V roku 2008 bol opísaný spôsob získavania snímok cievovky, ktorý sa dosiahol umiestnením prístroja SD-OCT dostatočne blízko k oku, výsledkom čoho bol jasný obraz cievovky, ktorej hrúbka sa dala aj merať (tab. 1 ). Princípom metódy je výskyt zrkadlových artefaktov z Fourierovej transformácie. V tomto prípade sa vytvoria 2 symetrické obrazy - pozitívny a negatívny vzhľadom na čiaru nulového oneskorenia. Je potrebné poznamenať, že citlivosť metódy klesá so zvyšujúcou sa vzdialenosťou od očného tkaniva, ktoré je predmetom záujmu, k tejto podmienenej línii. Intenzita zobrazenia vrstvy pigmentového epitelu sietnice charakterizuje citlivosť metódy - čím je vrstva bližšie k čiare nulového oneskorenia, tým väčšia je jej odrazivosť. Väčšina nástrojov tejto generácie je navrhnutá tak, aby skúmala vrstvy sietnice a vitreoretinálneho rozhrania, takže sietnica je umiestnená bližšie k čiare nulového oneskorenia ako cievnatka. Počas spracovania skenovania sa zvyčajne odstráni spodná polovica obrázka a zobrazí sa iba horná polovica. Ak posuniete OCT skeny tak, aby prekročili čiaru nulového oneskorenia, cievnatka bude bližšie k nej, čo umožní jej jasnejšiu vizualizáciu. V súčasnosti je modul so zvýšenou hĺbkou obrazu dostupný od tomografov Spectralis (Heidelberg Engineering, Nemecko) a Cirrus HD-OCT (Carl Zeiss Meditec, USA). Technológia EDI-OCT sa používa nielen na štúdium cievovky pri rôznych očných patológiách, ale aj na vizualizáciu lamina cribrosa a posúdenie jej posunutia v závislosti od štádia glaukómu.
Metódy Fourier-domain-OCT tiež zahŕňajú OCT s laditeľným zdrojom (OCT so swept-source OCT, SS-OCT; zobrazovanie s hlbokým rozsahom, DRI-OCT). SS-OCT využíva frekvenčne rozmietané laserové zdroje, t.j. lasery, v ktorých sa frekvencia žiarenia mení vysokou rýchlosťou v určitom spektrálnom pásme. V tomto prípade sa zmena nezaznamená vo frekvencii, ale v amplitúde odrazeného signálu počas cyklu ladenia frekvencie. Zariadenie využíva 2 paralelné fotodetektory, vďaka ktorým je rýchlosť skenovania 100 tisíc A-scanov/s (oproti 40 tisícom A-scanov v SD-OCT). Technológia SS-OCT má niekoľko výhod. Vlnová dĺžka 1050 nm používaná pri SS-OCT (vlnová dĺžka SD-OCT je 840 nm) umožňuje jasnú vizualizáciu hlbokých štruktúr, ako je cievnatka a lamina cribrosa, pričom kvalita obrazu je oveľa menej závislá od vzdialenosti tkaniva záujmu od tkaniva. linky s nulovým oneskorením, ako v EDI-OCT. Navyše pri tejto vlnovej dĺžke dochádza k menšiemu rozptylu svetla pri prechode cez zakalenú šošovku, čo poskytuje jasnejšie snímky pre pacientov so šedým zákalom. Skenovacie okienko pokrýva 12 mm zadného pólu (v porovnaní so 6–9 mm pri SD-OCT), takže optický nerv a makula môžu byť reprezentované súčasne v jednom skenovaní. Výsledkom štúdie SS-OCT sú mapy, ktoré je možné prezentovať vo forme celkovej hrúbky sietnice alebo jej jednotlivých vrstiev (vrstva nervových vlákien sietnice, vrstva gangliových buniek spolu s vnútornou pleximorfnou vrstvou, cievnatka). Technológia Swept-source OCT sa aktívne používa na štúdium patológie makulárnej zóny, cievovky, skléry, sklovca ako aj na hodnotenie vrstvy nervových vlákien a lamina cribrosa pri glaukóme. V roku 2012 bol predstavený prvý komerčný Swept-Source OCT, implementovaný v prístroji Topcon Deep Range Imaging (DRI) OCT-1 Atlantis 3D SS-OCT (Topcon Medical Systems, Japonsko). Od roku 2015 je na zahraničnom trhu dostupná komerčná vzorka DRI OCT Triton (Topcon, Japonsko) s rýchlosťou skenovania 100 tisíc A-scanov/s a rozlíšením 2–3 μm.
Tradične sa OCT používa na pred a pooperačnú diagnostiku. S vývojom technologický postup Bolo možné použiť technológiu OCT integrovanú do chirurgického mikroskopu. V súčasnosti je ponúkaných niekoľko komerčných zariadení s funkciou vykonávania intraoperačnej OCT. Envisu SD-OIS (spektrálny doménový oftalmický zobrazovací systém, SD-OIS, Bioptigen, USA) je spektrálny optický koherentný tomograf určený na vizualizáciu tkaniva sietnice, možno ho použiť aj na získanie snímok rohovky, skléry a spojovky. SD-OIS obsahuje ručnú sondu a nastavenie mikroskopu, má axiálne rozlíšenie 5 µm a rýchlosť skenovania 27 kHz. Ďalšia spoločnosť, OptoMedical Technologies GmbH (Nemecko), tiež vyvinula a predstavila OCT kameru, ktorú je možné namontovať na operačný mikroskop. Kamera môže byť použitá na vizualizáciu predného a zadného segmentu oka. Spoločnosť uvádza, že zariadenie môže byť užitočné pri chirurgických zákrokoch, ako je transplantácia rohovky, operácia glaukómu, operácia sivého zákalu a vitreoretinálna chirurgia. OPMI Lumera 700/Rescan 700 (Carl Zeiss Meditec, USA), uvedený na trh v roku 2014, je prvý komerčne dostupný mikroskop s integrovaným optickým koherentným tomografom. Optické dráhy mikroskopu sa používajú na získanie OCT obrazov v reálnom čase. Pomocou prístroja môžete počas operácie merať hrúbku rohovky a dúhovky, hĺbku a uhol prednej komory. OCT je vhodné na monitorovanie a kontrolu niekoľkých štádií operácie katarakty: limbálne rezy, kapsulorhexia a fakoemulzifikácia. Okrem toho dokáže systém detekovať zvyškovú viskoelastickú hmotu a monitorovať polohu šošovky počas operácie a na jej konci. Pri operácii v zadnom segmente možno zviditeľniť vitreoretinálne zrasty, odlúčenie zadnej hyaloidnej membrány a prítomnosť foveálnych zmien (edém, ruptúra, neovaskularizácia, krvácanie). V súčasnosti sa okrem existujúcich zariadení vyvíjajú aj nové zariadenia.
OCT je v podstate metóda, ktorá umožňuje hodnotiť na histologickej úrovni morfológiu tkanív (tvar, štruktúru, veľkosť, priestorové usporiadanie ako celok) a ich komponentov. Prístroje, ktoré zahŕňajú moderné OCT technológie a metódy ako fotoakustická tomografia, spektroskopická tomografia, polarizačná tomografia, dopplerografia a angiografia, elastografia, optofyziológia, umožňujú posúdiť funkčný (fyziologický) a metabolický stav skúmaných tkanív. Preto sa v závislosti od schopností, ktoré môže mať OCT, zvyčajne klasifikuje na morfologické, funkčné a multimodálne.
Fotoakustická tomografia (PAT) využíva rozdiely v tkanivovej absorpcii krátkych laserových impulzov, následné zahrievanie a extrémne rýchlu tepelnú expanziu na vytvorenie ultra zvukové vlny, ktoré sú detekované piezoelektrickými prijímačmi. Prevaha hemoglobínu ako hlavného absorbenta tohto žiarenia znamená, že pomocou fotoakustickej tomografie možno získať vysoko kontrastné obrazy vaskulatúry. Metóda zároveň poskytuje pomerne málo informácií o morfológii okolitého tkaniva. Kombinácia fotoakustickej tomografie a OCT teda umožňuje posúdenie mikrovaskulárnej siete a mikroštruktúry okolitých tkanív.
Schopnosť biologických tkanív absorbovať alebo rozptyľovať svetlo v závislosti od vlnovej dĺžky možno využiť na posúdenie funkčných parametrov – najmä saturácie hemoglobínu kyslíkom. Tento princíp je implementovaný v spektroskopickej OCT (Spectroscopic OCT, SP-OCT). Hoci je metóda v súčasnosti vo vývoji a jej použitie je obmedzené na experimentálne modely, napriek tomu sa javí ako sľubná pre štúdium saturácie krvi kyslíkom, prekanceróznych lézií, intravaskulárnych plakov a popálenín.
OCT citlivé na polarizáciu (PS-OCT) meria stav polarizácie svetla a je založené na skutočnosti, že niektoré tkanivá môžu zmeniť stav polarizácie sondovacieho svetelného lúča. Rôzne mechanizmy Interakcie medzi svetlom a tkanivom môžu spôsobiť zmeny polarizačného stavu, ako je dvojlom a depolarizácia, ktoré sa predtým čiastočne používali v laserovej polarimetrii. Dvojlomné tkanivá zahŕňajú strómu rohovky, skléru, očné svaly a šľachy, trabekulárnu sieťovinu, vrstvu nervových vlákien sietnice a tkanivo jazvy. Depolarizačný účinok sa pozoruje pri štúdiu melanínu obsiahnutého v tkanivách pigmentového epitelu sietnice (RPE), pigmentového epitelu dúhovky, névov a choroidálnych melanómov, ako aj vo forme nahromadenia choroidálneho pigmentu. Prvý polarizačný nízkokoherentný interferometer bol implementovaný v roku 1992. V roku 2005 sa PS-OCT preukázalo pre in vivo zobrazovanie sietnice ľudského oka. Jednou z výhod metódy PS-OCT je možnosť podrobného zhodnotenia RPE, najmä v prípadoch, keď je pigmentový epitel na OCT zle viditeľný, napríklad pri neovaskulárnej makulárnej degenerácii v dôsledku vážnej distorzie vrstiev sietnice a spätný rozptyl svetla (obr. 1). Existuje aj priamy klinický účel tejto metódy. Faktom je, že vizualizácia atrofie vrstvy RPE môže vysvetliť, prečo sa zraková ostrosť u týchto pacientov počas liečby po anatomickej obnove sietnice nezlepšuje. Polarizačná OCT sa používa aj na posúdenie stavu vrstvy nervových vlákien pri glaukóme. Je potrebné poznamenať, že pomocou PS-OCT možno detegovať ďalšie depolarizujúce štruktúry v postihnutej sietnici. Počiatočné štúdie u pacientov s diabetickým makulárnym edémom ukázali, že tvrdé exsudáty sú depolarizujúce štruktúry. Preto sa PS-OCT môže použiť na detekciu a kvantifikáciu (veľkosť, množstvo) tvrdých exsudátov v tomto stave.
Na stanovenie biomechanických vlastností tkanív sa používa optická koherentná elastografia (OCE). OCT elastografia je analógom ultrazvukovej sonografie a elastografie, ale s výhodami obsiahnutými v OCT, ako je vysoké rozlíšenie, neinvazívnosť, zobrazovanie v reálnom čase, hĺbka prieniku tkaniva. Metóda bola prvýkrát demonštrovaná v roku 1998 na zobrazenie in vivo mechanických vlastností ľudskej kože. Experimentálne štúdie darcovských rohoviek s použitím tejto metódy ukázali, že OCT elastografia môže kvantifikovať klinicky relevantné mechanické vlastnosti daného tkaniva.
Prvý spektrálny OCT s Dopplerovou ultrazvukovou funkciou (Dopplerova optická koherentná tomografia, D-OCT) na meranie prietoku krvi v oku sa objavil v roku 2002. V roku 2007 sa meral celkový prietok krvi sietnicou pomocou prstencových B-scanov okolo zrakového nervu. Metóda má však množstvo obmedzení. Napríklad pomalý prietok krvi v malých kapilárach je ťažké rozpoznať pomocou Dopplerovej OCT. Navyše väčšina ciev prebieha takmer kolmo na skenovací lúč, takže detekcia signálu Dopplerovho posunu je kriticky závislá od uhla dopadajúceho svetla. Pokusom prekonať nevýhody D-OCT je OCT angiografia. Na implementáciu tejto metódy bola potrebná vysokokontrastná a ultrarýchla technológia OCT. Kľúčom k vývoju a zlepšeniu tejto techniky bol algoritmus nazývaný „amplitúdová dekorelačná angiografia s deleným spektrom (SS-ADA). Algoritmus SS-ADA zahŕňa vykonanie analýzy pomocou rozdelenia celého spektra optického zdroja na niekoľko častí, po ktorých nasleduje samostatný výpočet dekorelácie pre každý frekvenčný rozsah spektra. Súčasne sa vykonáva anizotropná dekorelačná analýza a séria skenov plnej spektrálnej šírky, ktoré poskytujú vysoké priestorové rozlíšenie vaskulatúry (obr. 2, 3). Tento algoritmus sa používa v tomografe Avanti RTVue XR (Optovue, USA). OCT angiografia je neinvazívnou 3D alternatívou ku klasickej angiografii. Medzi výhody metódy patrí neinvazívnosť štúdie, absencia potreby použitia fluorescenčných farbív a možnosť kvantitatívneho merania prietoku krvi v cievach.

Optofyziológia je metóda neinvazívneho štúdia fyziologických procesov v tkanivách pomocou OCT. OCT je citlivý na priestorové zmeny v optickom odraze alebo rozptyl svetla tkanivom spojený s lokálnymi zmenami indexu lomu. Fyziologické procesy prebiehajúce na bunkovej úrovni, ako je depolarizácia membrány, opuch buniek a metabolické zmeny, môžu viesť k malým, ale zistiteľným zmenám v lokálnych optických vlastnostiach biologického tkaniva. Prvý dôkaz, že OCT možno použiť na získanie a vyhodnotenie fyziologickej odpovede na svetelnú stimuláciu sietnice, bol preukázaný v roku 2006. Následne túto techniku sa použil na štúdium ľudskej sietnice in vivo. V súčasnosti množstvo výskumníkov pokračuje v práci týmto smerom.
OCT je jednou z najúspešnejších a najpoužívanejších zobrazovacích techník v oftalmológii. V súčasnosti sú zariadenia pre túto technológiu na zozname produktov viac ako 50 spoločností na svete. Za posledných 20 rokov sa rozlíšenie zlepšilo 10-násobne a rýchlosť skenovania sa zvýšila stokrát. Neustály pokrok v technológii OCT urobil z tejto metódy cenný nástroj na štúdium očných štruktúr v praxi. Vývoj nových technológií a doplnkov k OCT za posledné desaťročie umožňuje stanoviť presnú diagnózu, vykonávať dynamické monitorovanie a vyhodnocovať výsledky liečby. Toto je príklad toho, ako môžu nové technológie vyriešiť skutočné medicínske problémy. A ako je to často v prípade nových technológií, ďalšie skúsenosti a vývoj aplikácií môžu poskytnúť lepší prehľad o patogenéze očnej patológie.

Literatúra

1. Huang D., Swanson E.A., Lin C.P. a kol. Optická koherentná tomografia // Veda. 1991. Vol. 254. Číslo 5035. S. 1178–1181.
2. Swanson E.A., Izatt J.A., Hee M.R. a kol. In-vivo zobrazovanie sietnice optickou koherentnou tomografiou // Opt Lett. 1993. Vol. 18. Číslo 21. S. 1864–1866.
3. Fercher A.F., Hitzenberger C.K., Drexler W., Kamp G., Sattmann H. In-vivo optická koherentná tomografia // Am J Ophthalmol. 1993. Vol. 116. Číslo 1. S. 113–115.
4. Izatt J.A., Hee M.R., Swanson E.A., Lin C.P., Huang D., Schuman J.S., Puliafito C.A., Fujimoto J.G. Mikrometrové rozlíšenie predného oka in vivo s optickou koherentnou tomografiou // Arch Ophthalmol. 1994. Vol. 112. Číslo 12. S. 1584–1589.
5. Puliafito C.A., Hee M.R., Lin C.P., Reichel E., Schuman J.S., Duker J.S., Izatt J.A., Swanson E.A., Fujimoto J.G. Zobrazovanie makulárnych chorôb optickou koherentnou tomografiou // Oftalmológia. 1995. Vol. 102. Číslo 2. S. 217–229.
6. Schuman J.S., Hee M.R., Arya A.V., Pedut-Kloizman T., Puliafito C.A., Fujimoto J.G., Swanson E.A. Optická koherentná tomografia: nový nástroj na diagnostiku glaukómu // Curr Opin Ophthalmol. 1995. Vol. 6. Číslo 2. S. 89–95.
7. Schuman J.S., Hee M.R., Puliafito C.A., Wong C., Pedut-Kloizman T., Lin C.P., Hertzmark E., Izatt J.A., Swanson E.A., Fujimoto J.G. Kvantifikácia hrúbky vrstvy nervových vlákien v normálnych a glaukómových očiach pomocou optickej koherentnej tomografie // Arch Ophthalmol. 1995. Vol. 113. Číslo 5. S. 586–596.
8. Hee M.R., Puliafito C.A., Wong C., Duker J.S., Reichel E., Schuman J.S., Swanson E.A., Fujimoto J.G. Optická koherentná tomografia makulárnych dier // Oftalmológia. 1995 Vol. 102. Číslo 5. S. 748–756.
9. Hee M.R., Puliafito C.A., Wong C., Reichel E., Duker J.S., Schuman J.S., Swanson E.A., Fujimoto J.G. Optická koherentná tomografia centrálnej seróznej chorioretinopatie // Am J Ophthalmol.1995. Vol. 120. Číslo 1. S. 65–74.
10. Hee M.R., Puliafito C.A., Wong C., Duker J.S., Reichel E., Rutledge B., Schuman J.S., Swanson E.A., Fujimoto J.G. Kvantitatívne hodnotenie makulárneho edému pomocou optickej koherentnej tomografie // Arch Ophthalmol. 1995. Vol. 113. Číslo 8. S. 1019–1029.
11. Viskovatykh A.V., Pozhar V.E., Pustovoit V.I. Vývoj optického koherentného tomografu pre oftalmológiu s použitím rýchlo laditeľných akusticko-optických filtrov // Zbierka materiálov III. euroázijského kongresu lekárskej fyziky a inžinierstva „Medical Physics - 2010“. 2010. T. 4. s. 68–70. M., 2010.
12. Drexler W., Morgner U., Ghanta R.K., Kartner F.X., Schuman J.S., Fujimoto J.G. Oftalmická optická koherentná tomografia s ultravysokým rozlíšením // Nat Med. 2001. Zv. 7. Číslo 4. S. 502–507.
13. Drexler W., Sattmann H., Hermann B. a kol. Vylepšená vizualizácia makulárnej patológie s použitím optickej koherentnej tomografie s ultravysokým rozlíšením // Arch Ophthalmol. 2003. Zv. 121. S. 695–706.
14. Ko T.H., Fujimoto J.G., Schuman J.S. a kol. Porovnanie optickej koherentnej tomografie s ultravysokým a štandardným rozlíšením na zobrazovanie makulárnej patológie // Arch Ophthalmol. 2004. Zv. 111. S. 2033–2043.
15. Ko T.H., Adler D.C., Fujimoto J.G. a kol. Zobrazovanie optickou koherentnou tomografiou s ultravysokým rozlíšením so širokopásmovým superluminiscenčným diódovým svetelným zdrojom // Opt Express. 2004. Zv. 12. S. 2112–2119.
16. Fercher A.F., Hitzenberger C.K., Kamp G., El-Zaiat S.Y. Meranie vnútroočných vzdialeností pomocou spätného rozptylu spektrálnej interferometrie // Opt Commun. 1995. Vol. 117. S. 43–48.
17. Choma M.A., Sarunic M.V., Yang C.H., Izatt J.A. Výhoda citlivosti rozmietaného zdroja a optickej koherentnej tomografie s Fourierovou doménou // Opt Express. 2003. Zv. 11. Číslo 18. S. 2183–2189.
18. Astakhov Yu.S., Belekhova S.G. Optická koherentná tomografia: ako to všetko začalo a moderné diagnostické možnosti techniky // Oftalmologický vestník. 2014. T. 7. Číslo 2. s. 60–68. .
19. Svirin A.V., Kiyko Yu.I., Obruch B.V., Bogomolov A.V. Spektrálna koherentná optická tomografia: princípy a možnosti metódy // Klinická oftalmológia. 2009. T. 10. číslo 2. s. 50–53.
20. Kiernan D.F., Hariprasad S.M., Chin E.K., Kiernan C.L., Rago J., Mieler W.F. Prospektívne porovnanie optickej koherentnej tomografie cirrus a stratus na kvantifikáciu hrúbky sietnice // Am J Ophthalmol. 2009. Zv. 147. Číslo 2. S. 267–275.
21. Wang R.K. Degradácia signálu viacnásobným rozptylom v optickej koherentnej tomografii hustého tkaniva: Štúdia Monte Carlo zameraná na optické čistenie biotkaniv // Phys Med Biol. 2002. Vol. 47. Číslo 13. S. 2281–2299.
22. Považay B., Bizheva K., Hermann B. et al. Vylepšená vizualizácia choroidálnych ciev pomocou ultravysokého rozlíšenia oftalmického OCT pri 1050 nm // Opt Express. 2003. Zv. 11. Číslo 17. S. 1980–1986.
23. Spaide R.F., Koizumi H., Pozzoni M.C. a kol. Vylepšená hĺbková zobrazovacia optická koherentná tomografia spektrálnej domény // Am J Ophthalmol. 2008. Zv. 146. S. 496–500.
24. Margolis R., Spaide R.F. Pilotná štúdia vylepšenej hĺbkovej zobrazovacej optickej koherentnej tomografie cievovky v normálnych očiach // Am J Ophthalmol. 2009. Zv. 147. S. 811–815.
25. Ho J., Castro D.P., Castro L.C., Chen Y., Liu J., Mattox C., Krishnan C., Fujimoto J.G., Schuman J.S., Duker J.S. Klinické hodnotenie zrkadlových artefaktov v optickej koherentnej tomografii v spektrálnej doméne // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010. Zv. 51. Číslo 7. S. 3714–3720.
26. Anand R. Enhanced hĺbková optická koherentná tomografia iImaging - prehľad // Delhi J Ophthalmol. 2014. Zv. 24. Číslo 3. S. 181–187.
27. Rahman W., Chen F.K., Yeoh J. a kol. Opakovateľnosť manuálnych meraní subfoveálnej choroidálnej hrúbky u zdravých jedincov pomocou techniky vylepšenej hĺbkovej zobrazovacej optickej koherentnej tomografie // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011. Zv. 52. Číslo 5. S. 2267–2271.
28. Park S.C., Brumm J., Furlanetto R.L., Netto C., Liu Y., Tello C., Liebmann J.M., Ritch R. Lamina cribrosa hĺbka v rôznych štádiách glaukómu // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015. Zv. 56. Číslo 3. S. 2059–2064.
29. Park S.C., Hsu A.T., Su D., Simonson J.L., Al-Jumayli M., Liu Y., Liebmann J.M., Ritch R. Faktory spojené s fokálnymi defektmi lamina cribrosa pri glaukóme // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2013. Zv. 54. Číslo 13. S. 8401–8407.
30. Faridi O.S., Park S.C., Kabadi R., Su D., De Moraes C.G., Liebmann J.M., Ritch R. Vplyv fokálneho defektu lamina cribrosa na progresiu glaukomatózneho zorného poľa // Oftalmológia. 2014 Vol. 121. Číslo 8. S. 1524–1530.
31. Potsaid B., Baumann B., Huang D., Barry S., Cable A.E., Schuman J.S., Duker J.S., Fujimoto J.G. Ultravysokorýchlostné 1050nm swept source / Fourier doména OCT sietnicové a predné segmentové zobrazovanie pri 100 000 až 400 000 axiálnych skenoch za sekundu // Opt Express 2010. Vol. 18. Číslo 19. S. 20029–20048.
32. Adhi M., Liu J.J., Qavi A.H., Grulkowski I., Fujimoto J.G., Duker J.S. Vylepšená vizualizácia rozhrania cievnatky a sklery pomocou OCT so zametacím zdrojom // Očné chirurgické lasery na zobrazovanie sietnice. 2013. Zv. 44. S. 40–42.
33. Mansouri K., Medeiros F.A., Marchase N. a kol. Posúdenie hrúbky a objemu cievovky počas testu pitia vody pomocou optickej koherentnej tomografie so zametacím zdrojom // Oftalmológia. 2013. Zv. 120. Číslo 12. S. 2508–2516.
34. Mansouri K., Nuyen B., Weinreb R.N. Vylepšená vizualizácia hlbokých očných štruktúr pri glaukóme pomocou optickej koherentnej tomografie s vysokou penetráciou // Expert Rev Med Devices. 2013. Zv. 10. Číslo 5. S. 621–628.
35. Takayama K., Hangai M., Kimura Y. a kol. Trojrozmerné zobrazovanie defektov lamina cribrosa pri glaukóme pomocou optickej koherentnej tomografie sweptsource // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2013. Zv. 54. Číslo 7. S. 4798–4807.
36. Park H.Y., Shin H.Y., Park C.K. Zobrazovanie zadného segmentu oka pomocou optickej koherentnej tomografie so zametacím zdrojom v očiach s myopickým glaukómom: porovnanie so zobrazovaním so zvýšenou hĺbkou // Am J Ophthalmol. 2014. Zv. 157. Číslo 3. S. 550–557.
37. Michalewska Z., Michalewski J., Adelman R.A., Zawislak E., Nawrocki J. Hrúbka cievovky meraná optickou koherentnou tomografiou so zametacím zdrojom pred a po vitrektómii s vnútorným odlupovaním membrány pre idiopatické epiretinálne membrány // Retina. 2015. Zv. 35. Číslo 3. S. 487–491.
38. Lopilly Park H.Y., Lee N.Y., Choi J.A., Park C.K. Meranie hrúbky skléry pomocou optickej koherentnej tomografie so zametacím zdrojom u pacientov s glaukómom s otvoreným uhlom a krátkozrakosťou // Am J Ophthalmol. 2014. Zv. 157. Číslo 4. S. 876–884.
39. Omodaka K., Horii T., Takahashi S., Kikawa T., Matsumoto A., Shiga Y., Maruyama K., Yuasa T., Akiba M., Nakazawa T. 3D hodnotenie Lamina Cribrosa s Swept- Zdrojová optická koherentná tomografia pri glaukóme s normálnym napätím // PLoS One. 2015 15. apríla Sv. 10 (4). e0122347.
40. Mansouri K., Nuyen B., Weinreb R. Zlepšená vizualizácia hlbokých očných štruktúr pri glaukóme pomocou optickej koherentnej tomografie s vysokou penetráciou // Expert Rev Med Devices. 2013. Zv. 10. Číslo 5. S. 621–628.
41. Binder S. Optická koherentná tomografia/oftalmológia: Intraoperačná OCT zlepšuje očnú chirurgiu // BioOpticsWorld. 2015. Zv. 2. S. 14–17.
42. Zhang Z.E., Povazay B., Laufer J., Aneesh A., Hofer B., Pedley B., Glittenberg C., Treeby B., Cox B., Beard P., Drexler W. Multimodálna fotoakustická a optická koherentná tomografia skener využívajúci celú optickú detekčnú schému pre 3D morfologické zobrazovanie kože // Biomed Opt Express. 2011. Zv. 2. Číslo 8. S. 2202–2215.
43. Morgner, U., Drexler, W., Ka..rtner, F. X., Li, X. D., Pitris, C., Ippen, E. P. a Fujimoto, J. G., Spektroskopická optická koherentná tomografia, Opt Lett. 2000. Vol. 25. Číslo 2. S. 111–113.
44. Leitgeb R., Wojtkowski M., Kowalczyk A., Hitzenberger C. K., Sticker M., Ferche A. F. Spektrálne meranie absorpcie pomocou spektroskopickej optickej koherentnej tomografie vo frekvenčnej oblasti // Opt Lett. 2000. Vol. 25. Číslo 11. S. 820–822.
45. Pircher M., Hitzenberger C.K., Schmidt-Erfurth U. Polarizačne citlivá optická koherentná tomografia v ľudskom oku // Progress in Retinal and Eye Research. 2011. Zv. 30. Číslo 6. S. 431–451.
46. ​​​​Geitzinger E., Pircher M., Geitzenauer W., Ahlers C., Baumann B., Michels S., Schmidt-Erfurth U., Hitzenberger C.K. Segmentácia pigmentového epitelu sietnice polarizačne citlivou optickou koherentnou tomografiou // Opt Express. 2008. Zv. 16. S. 16410–16422.
47. Pircher M., Goetzinger E., Leitgeb R., Hitzenberger C.K. Transverzálna fázovo rozlíšená polarizačne citlivá optická koherentná tomografia // Phys Med Biol. 2004. Zv. 49. S. 1257–1263.
48. Mansouri K., Nuyen B., N Weinreb R. Zlepšená vizualizácia hlbokých očných štruktúr pri glaukóme pomocou optickej koherentnej tomografie s vysokou penetráciou // Expert Rev Med Devices. 2013. Zv. 10. Číslo 5. S. 621–628.
49. Geitzinger E., Pircher M., Hitzenberger C.K. Vysokorýchlostná optická koherentná tomografia ľudskej sietnice citlivá na polarizáciu spektrálnej domény // Opt Express. 2005. Zv. 13. S. 10217–10229.
50. Ahlers C., Gotzinger E., Pircher M., Golbaz I., Prager F., Schutze C., Baumann B., Hitzenberger C.K., Schmidt-Erfurth U. Zobrazovanie pigmentového epitelu sietnice pri vekom podmienenej degenerácii makuly pomocou polarizačne citlivej optickej koherentnej tomografie // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010. Zv. 51. S. 2149–2157.
51. Geitzinger E., Baumann B., Pircher M., Hitzenberger C.K. Optická koherentná tomografia citlivá na polarizáciu spektrálnej domény s ultravysokým rozlíšením na báze vlákien // Opt Express. 2009. Zv. 17. S. 22704–22717.
52. Lammer J., Bolz M., Baumann B., Geitzinger E., Pircher M., Hitzenberger C., Schmidt-Erfurth U. 2010. Automatizovaná detekcia a kvantifikácia tvrdých exsudátov pri diabetickom makulárnom edéme pomocou polarizačnej citlivej optickej koherentnej tomografie // Abstrakt ARVO 4660/D935.
53. Schmitt J. OCT elastografia: zobrazovanie mikroskopickej deformácie a napätia tkaniva // Opt Express. 1998. Vol. 3. Číslo 6. S. 199–211.
54. Ford M.R., Roy A.S., Rollins A.M. a Dupps W.J.Jr. Sériové biomechanické porovnanie edematóznych, normálnych a kolagénom zosieťovaných ľudských darcovských rohoviek pomocou optickej koherentnej elastografie // J Cataract Refract Surg. 2014. Zv. 40. Číslo 6. S. 1041–1047.
55. Leitgeb R., Schmetterer L.F., Wojtkowski M., Hitzenberger C.K., Sticker M., Fercher A.F. Meranie rýchlosti prúdenia pomocou krátkokoherenčnej interferometrie vo frekvenčnej doméne. Proc. SPIE. 2002. S. 16–21.
56. Wang Y., Bower B.A., Izatt J.A., Tan O., Huang D. In vivo meranie celkového prietoku krvi sietnicou pomocou Fourierovej doménovej Dopplerovej optickej koherentnej tomografie // J Biomed Opt. 2007. Zv. 12. S. 412–415.
57. Wang R. K., Ma Z., Zobrazovanie toku v reálnom čase odstránením artefaktov štruktúrneho vzoru v optickej dopplerovskej tomografii v spektrálnej doméne // Opt. Lett. 2006. Zv. 31. Číslo 20. S. 3001–3003.
58. Wang R. K., Lee A. Dopplerova optická mikroangiografia na volumetrické zobrazovanie vaskulárnej perfúzie in vivo // Opt Express. 2009. Zv. 17. Číslo 11. S. 8926–8940.
59. Wang Y., Bower B. A., Izatt J. A., Tan O., Huang D. Meranie prietoku krvi sietnicou pomocou cirkumpapilárnej Fourierovej doménovej Dopplerovej optickej koherentnej tomografie // J Biomed Opt. 2008. Zv. 13. Číslo 6. S. 640–643.
60. Wang Y., Fawzi A., Tan O., Gil-Flamer J., Huang D. Detekcia prietoku krvi v sietnici u diabetických pacientov pomocou optickej koherentnej tomografie s Dopplerovou Fourierovou doménou. 2009. Zv. 17. Číslo 5. S. 4061–4073.
61. Jia Y., Tan O., Tokayer J., Potsaid B., Wang Y., Liu J.J., Kraus M.F., Subhash H., Fujimoto J.G., Hornegger J., Huang D. Rozdelená spektrálna amplitúdová-dekorelačná angiografia s optická koherentná tomografia // Opt Express. 2012. Zv. 20. Číslo 4. S. 4710–4725.
62. Jia Y., Wei E., Wang X., Zhang X., Morrison J.C., Parikh M., Lombardi L.H., Gattey D.M., Armor R.L., Edmunds B., Kraus M.F., Fujimoto J.G., Huang D. Optická koherentná tomografia angiografia perfúzie optického disku pri glaukóme // Oftalmológia. 2014. Zv. 121. Číslo 7. S. 1322–1332.
63. Bizheva K., Pflug R., Hermann B., Povazay B., Sattmann H., Anger E., Reitsamer H., Popov S., Tylor J.R., Unterhuber A., ​​​​Qui P., Ahnlet P.K., Drexler W. Optofyziológia: hĺbkovo rozlíšené sondovanie fyziológie sietnice s funkčnou optickou koherentnou tomografiou s ultravysokým rozlíšením // PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of America). 2006. Zv. 103. Číslo 13. S. 5066–5071.
64. Tumlinson A.R., Hermann B., Hofer B., Povazay B., Margrain T.H., Binns A.M., Drexler W., Techniky na extrakciu hĺbkovo rozlíšených in vivo vnútorných optických signálov ľudskej sietnice s optickou koherentnou tomografiou // Jpn. J. Ophthalmol. 2009. Zv. 53. S. 315–326.

Možnosti modernej oftalmológie sa výrazne rozšírili v porovnaní s metódami diagnostiky a liečby ochorení zrakových orgánov pred približne päťdesiatimi rokmi. Na stanovenie presnej diagnózy a identifikáciu najmenších zmien v štruktúrach oka sa dnes používajú zložité, špičkové zariadenia a techniky. Jednou z takýchto metód je optická koherentná tomografia (OCT), ktorá sa vykonáva pomocou špeciálneho skenera. Čo to je, kto a kedy by mal vykonať takéto vyšetrenie, ako sa naň správne pripraviť, existujú nejaké kontraindikácie a sú možné komplikácie - odpovede na všetky tieto otázky sú uvedené nižšie.

Výhody a vlastnosti

Optická koherentná tomografia sietnice a ďalších prvkov oka je inovatívna oftalmologická štúdia, pri ktorej sú povrchové a hlboké štruktúry zrakových orgánov vizualizované v kvalite vysokého rozlíšenia. Táto metóda je relatívne nová, neinformovaní pacienti sú voči nej zaujatí. A je to úplne márne, keďže dnes sa OCT považuje za to najlepšie, čo v diagnostickej oftalmológii existuje.

Vykonanie OCT trvá len niekoľko sekúnd a výsledky budú pripravené maximálne do hodiny po vyšetrení – môžete sa zastaviť na klinike počas obedňajšej prestávky, vykonať OCT, okamžite získať diagnózu a v ten istý deň začať liečbu

Medzi hlavné výhody OCT patria:

• schopnosť skúmať obe oči súčasne;
• rýchlosť postupu a účinnosť získavania presných výsledkov na diagnostiku;
• v jednom sedení lekár získa jasný obraz o stave makuly, zrakového nervu, sietnice, rohovky, tepien a kapilár oka na mikroskopickej úrovni;
• tkanivá očných prvkov možno dôkladne študovať bez biopsie;
• rozlíšenie OCT je mnohonásobne vyššie ako pri bežnej počítačovej tomografii alebo ultrazvuku - poškodenie tkaniva nie väčšie ako 4 mikróny a patologické zmeny sa zisťujú v najskorších štádiách;
• nie je potrebné podávať intravenózne kontrastné farbivá;
• Zákrok je neinvazívny, preto nemá takmer žiadne kontraindikácie a nevyžaduje špeciálny výcvik a obdobie zotavenia.

Pri vykonávaní koherentnej tomografie pacient nie je vystavený žiadnej radiačnej záťaži, čo je tiež veľká výhoda vzhľadom na škodlivé pôsobenie vonkajších faktorov, ktorým je už vystavený každý moderný človek.

Čo je podstatou postupu

Ak svetelné vlny prechádzajú ľudským telom, budú sa odrážať od rôznych orgánov rôznymi spôsobmi. Čas oneskorenia svetelných vĺn a čas ich prechodu cez prvky oka, intenzita odrazu sa meria pomocou špeciálnych prístrojov počas tomografie. Potom sa prenesú na obrazovku, po ktorej sa získané údaje dešifrujú a analyzujú.

Retinal OCTA je absolútne bezpečná a bezbolestná metóda, keďže prístroje sa nedotýkajú orgánov zraku a nič sa nepichá podkožne ani do očných štruktúr. Zároveň však poskytuje oveľa vyšší informačný obsah ako štandardné CT alebo MRI.

Takto vyzerá obraz na monitore počítača získaný skenovaním pomocou OCT, na jeho dešifrovanie budú potrebné špeciálne znalosti a zručnosti špecialistu

Práve v spôsobe dešifrovania výsledného odrazu spočíva hlavná črta OCT. Faktom je, že svetelné vlny sa pohybujú veľmi vysokou rýchlosťou, čo neumožňuje priame merania potrebných indikátorov. Na tieto účely sa používa špeciálne zariadenie - interferometer Mekelson. Rozdelí svetelnú vlnu na dva lúče, potom jeden lúč prechádza cez očné štruktúry, ktoré je potrebné preskúmať. A druhá je nasmerovaná na zrkadlový povrch.

Ak je potrebné vyšetriť sietnicu a makulárnu oblasť oka, použije sa infračervený lúč s nízkou koherenciou s dĺžkou 830 nm. Ak potrebujete urobiť OCT prednej komory oka, budete potrebovať vlnovú dĺžku 1310 nm.

Oba lúče sa spoja a vstupujú do fotodetektora. Tam sú transformované na interferenčný obrazec, ktorý je následne analyzovaný počítačovým programom a zobrazený na monitore ako pseudoobraz. Čo to ukáže? Miesta s vysokým stupňom odrazu budú namaľované v teplejších odtieňoch a tie, ktoré slabo odrážajú svetelné vlny, sa na obrázku objavia takmer čierne. Nervové vlákna a pigmentový epitel sú na obrázku zobrazené ako „teplé“. Jadrové a plexiformné vrstvy sietnice majú priemerný stupeň odrazivosti. A sklovité telo vyzerá čierne, pretože je takmer priehľadné a dobre prenáša svetelné vlny, takmer bez toho, aby ich odrážalo.

Na získanie úplného informatívneho obrazu je potrebné prechádzať svetelné vlny cez očnú buľvu v dvoch smeroch: priečne a pozdĺžne. Skreslenie výsledného obrazu sa môže vyskytnúť, ak je rohovka opuchnutá, sú v sklovci opacity, krvácania a cudzie častice.

Jeden postup trvajúci menej ako minútu stačí na získanie najúplnejších informácií o stave očných štruktúr bez invazívneho zásahu, na identifikáciu rozvíjajúcich sa patológií, ich foriem a štádií

Čo sa dá urobiť pomocou optickej tomografie:

• Určite hrúbku očných štruktúr.
• Určite veľkosť hlavy optického nervu.
• Identifikujte a vyhodnoťte zmeny v štruktúre sietnice a nervových vlákien.
• Posúďte stav prvkov prednej časti očnej gule.

Pri vykonávaní OCT má teda oftalmológ možnosť študovať všetky zložky oka v jednom sedení. Ale najinformatívnejšie a najpresnejšie je vyšetrenie sietnice. Dnes je optická koherentná tomografia najoptimálnejším a najinformatívnejším spôsobom hodnotenia stavu makulárnej zóny orgánov zraku.

Indikácie na použitie

Optická tomografia môže byť v zásade predpísaná každému pacientovi, ktorý kontaktuje oftalmológa s akýmikoľvek sťažnosťami. Ale v niektorých prípadoch sa tomuto postupu nedá vyhnúť; Indikácie pre OCT sú nasledujúce symptómy a sťažnosti pacientov:

• „Plaváky“, pavučiny, blesky a záblesky pred očami.
• Rozmazané videnie.
• Náhla a ťažká strata zraku v jednom alebo oboch očiach.
• Silná bolesť v orgánoch zraku.
• Významné zvýšenie vnútroočného tlaku v dôsledku glaukómu alebo iných dôvodov.
• Exoftalmus je vysunutie očnej gule z očnice spontánne alebo po poranení.

Glaukóm, zvýšený vnútroočný tlak, zmeny na hlavici zrakového nervu, podozrenie na odchlípenie sietnice, ako aj príprava na operáciu oka, to všetko sú indikácie pre optickú koherentnú tomografiu

Ak sa má vykonať korekcia zraku pomocou lasera, podobná štúdia sa vykoná pred a po operácii na presné určenie uhla prednej komory oka a posúdenie stupňa odtoku vnútroočnej tekutiny (ak je diagnostikovaný glaukóm). OCT je nevyhnutné aj pri vykonávaní keratoplastiky, implantácii intrastromálnych krúžkov resp vnútroočné šošovky.

Čo možno určiť a zistiť pomocou koherentnej tomografie:

• zmeny vnútroočného tlaku;
• vrodené alebo získané degeneratívne zmeny v tkanive sietnice;
• malígne a benígne novotvary v štruktúrach oka;
• symptómy a závažnosť diabetickej retinopatie;
• rôzne patológie hlavy optického nervu;
• proliferatívna vitreoretinopatia;
• epiretinálna membrána;
• tromby koronárnych artérií alebo centrálnej žily oka a iné vaskulárne zmeny;
• makulárne slzy alebo oddelenie;
• makulárny edém sprevádzaný tvorbou cýst;
• vredy rohovky;
• hlboká penetrujúca keratitída;
• progresívna krátkozrakosť.

Vďaka takejto diagnostickej štúdii je možné identifikovať aj menšie zmeny a anomálie orgánov zraku, stanoviť správnu diagnózu, určiť rozsah poškodenia a optimálny spôsob liečby. OCT skutočne pomáha udržiavať alebo obnovovať zrakové funkcie pacient. A keďže postup je úplne bezpečný a bezbolestný, často sa vykonáva na preventívne účely pri ochoreniach, ktoré môžu byť komplikované očnými patológiami - cukrovkou, hypertenzia, porušenia cerebrálny obeh, po úraze alebo operácii.

Kedy nevykonať OCT

Prítomnosť kardiostimulátora a iných implantátov, stavy, pri ktorých sa pacient nedokáže sústrediť, je v bezvedomí alebo nie je schopný ovládať svoje emócie a pohyby, väčšina diagnostických testov sa nevykonáva. V prípade koherentnej tomografie je všetko inak. Tento typ postupu je možné vykonať v prípade zmätku a nestability. psycho-emocionálny stav pacient.

Na rozdiel od MRI a CT, ktoré sú síce informatívne, ale majú množstvo kontraindikácií, OCT možno použiť na vyšetrenie detí bez obáv – dieťa sa nebude báť zákroku a nebude mať žiadne komplikácie

Hlavnou a v skutočnosti jedinou prekážkou pri vykonávaní OCT je súčasné vykonávanie iných diagnostických štúdií. V deň, kedy je OCT predpísaná, nemožno použiť žiadne iné diagnostické metódy na vyšetrenie zrakových orgánov. Ak pacient už absolvoval iné zákroky, potom sa OCT odkladá na iný deň.

Tiež vysoká krátkozrakosť alebo silné zakalenie rohovky a iných prvkov očnej gule sa môže stať prekážkou získania jasného informatívneho obrazu. V tomto prípade sa svetelné vlny budú zle odrážať a vytvárajú skreslený obraz.

OCT technika

Hneď je potrebné povedať, že optická koherentná tomografia sa zvyčajne nevykonáva na okresných klinikách, pretože oftalmologické ambulancie nemajú potrebné vybavenie. OCT sa môže vykonávať iba v špecializovaných súkromných zdravotníckych zariadeniach. Vo veľkých mestách nebude ťažké nájsť dôveryhodné oftalmologické pracovisko s OCT skenerom. Je vhodné dohodnúť sa na postupe vopred, náklady na koherentnú tomografiu pre jedno oko začínajú od 800 rubľov.

Na OCT nie je potrebná žiadna príprava, všetko, čo potrebujete, je funkčný OCT skener a samotný pacient. Subjekt bude vyzvaný, aby si sadol na stoličku a zameral svoj pohľad na označenú značku. Ak oko, ktorého štruktúru je potrebné preskúmať, nie je schopné zaostriť, potom pohľad uprie čo najviac druhé, zdravé oko. Nehybnosť netrvá dlhšie ako dve minúty – to stačí na to, aby cez očnú buľvu prešli lúče infračerveného žiarenia.

Počas tohto obdobia sa urobí niekoľko snímok v rôznych rovinách, po ktorých lekár vyberie tie najjasnejšie a najkvalitnejšie. Ich počítačový systém ich porovnáva s existujúcou databázou zostavenou z vyšetrení iných pacientov. Databáza je prezentovaná s rôznymi tabuľkami a diagramami. Čím menej zhôd sa nájde, tým vyššia je pravdepodobnosť, že štruktúry oka vyšetrovaného pacienta sú patologicky zmenené. Keďže všetky analytické činnosti a transformácie získaných údajov sú vykonávané automaticky počítačovými programami, získanie výsledkov nezaberie viac ako pol hodiny.

OCT skener vytvára dokonale presné merania a spracováva ich rýchlo a efektívne. Ale pre správnu diagnózu je stále potrebné správne dešifrovať získané výsledky. A to si vyžaduje vysokú profesionalitu a hlboké znalosti v oblasti histológie sietnice a cievovky oftalmológa. Z tohto dôvodu interpretáciu výsledkov výskumu a diagnostiku vykonáva niekoľko odborníkov.

Zhrnutie: väčšinu oftalmologických ochorení je mimoriadne ťažké rozpoznať a diagnostikovať v počiatočných štádiách, tým menej určiť skutočný rozsah poškodenia očných štruktúr. Pri podozrivých príznakoch sa zvyčajne predpisuje oftalmoskopia, ale táto metóda nestačí na získanie čo najpresnejšieho obrazu o stave očí. Počítačová tomografia a magnetická rezonancia poskytujú úplnejšie informácie, ale tieto diagnostické opatrenia majú množstvo kontraindikácií. Optická koherentná tomografia je úplne bezpečná a neškodná aj v prípadoch, keď sú iné metódy vyšetrenia zrakových orgánov kontraindikované. Dnes je to jediný neinvazívny spôsob, ako získať čo najúplnejšie informácie o stave očí. Jediný problém, ktorý môže nastať, je, že nie všetky oftalmologické ambulancie majú vybavenie potrebné na vykonanie zákroku.

Jednou z hlavných úloh každého odvetvia medicíny je stanoviť správnu, presnú a hlavne včasnú diagnózu. S cieľom efektívne zvládnuť túto úlohu špecialisti neustále zlepšujú svoje technológie. Ak hovoríme o oftalmológii, stojí za zmienku, že oko má veľmi zložitú štruktúru a najjemnejšie tkanivá. Až do 90. rokov minulého storočia sa na štúdium očných chorôb využíval röntgen alebo ultrazvuk. Teraz je jednou z najmodernejších a najbezpečnejších technológií. Prvý optický koherentný tomograf bol vytvorený v roku 2001.

Princíp činnosti optickej koherentnej tomografie

Podľa princípu fungovania je tomografia podobná ultrazvuku, ale namiesto zvukových vĺn využíva OCT optické žiarenie v oblasti blízkych infračervených vlnových dĺžok. Inými slovami, metóda OCT využíva laserový lúč s nízkou intenzitou.

Centrum Konovalov teraz používa optický koherentný tomograf (OCT) využívajúci technológiu spracovania RTVue, v ktorej sa diagnostický lúč odrazený od sietnice spracováva pomocou analýzy Fourier Domain OCT Systém RTVue umožňuje získať snímky tkaniva sietnice vysokou rýchlosťou neinvazívnym spôsobom a skenovanie s vysokým rozlíšením.

Výhody použitia optickej koherentnej tomografie

Použitie OCT má množstvo jasných výhod. Štúdia je úplne neinvazívna, t.j. Tkanivá oka nie sú vôbec zranené. Metódou OCT oftalmológ získava dvoj- a trojrozmerné snímky očného pozadia. Je dôležité poznamenať, že všetky získané skenogramy odrážajú nielen štruktúru tkanív fundusu, ale tiež zobrazujú funkčný stav tkanív. Rozlíšenie optickej koherentnej tomografie je asi 10-15 mikrónov (to je 10-krát jasnejší obraz ako iné metódy štúdia sietnice), čo umožňuje vidieť na snímkach jednotlivé bunkové vrstvy sietnice a určiť ochorenie na v najskoršom štádiu jeho vývoja.

Optická koherentná tomografia je vhodná na diagnostiku odlúčenia sietnice, retinálnej dystrofie atď. Mnoho lekárov uznalo vysokú diagnostickú hodnotu tejto metódy pri ochoreniach sietnice. V oftalmologickom centre profesora Konovalova sa na diagnostiku a liečbu používajú len najmodernejšie prístroje a techniky, ktoré vám nielen prinavrátia zrak, ale aj zabránia vzniku takýchto problémov.