Войти
| Биомикроскопия ОКТ | |
|---|---|
 Моделирование биомикроскопического изображения глаза ОКТ | |
| Цель | исследование прозрачное аксиальное ткани глаза |
ОКТ Биомикроскопия - это использование оптической когерентной томографии (ОКТ) вместо щелевой лампы для исследования прозрачных аксиальных тканей глаза. Традиционно офтальмологическая биомикроскопия выполнялась с помощью биомикроскопа с щелевой лампой , который использует освещение с помощью щелевого луча и оптического микроскопа, чтобы обеспечить стереоскопические увеличенные изображения поперечного сечения прозрачных тканей глаза с помощью или без дополнительный объектив. Как и биомикроскопия с щелевой лампой, ОКТ плохо проникает в непрозрачные ткани, но позволяет получать подробные поперечные сечения прозрачных тканей, часто с большей детализацией, чем это возможно с помощью щелевой лампы. Ультразвуковая биомикроскопия (УБМ) намного лучше позволяет получать изображения через непрозрачные ткани, поскольку в ней используются звуковые волны высокой энергии. Из-за ограниченной глубины проникновения UBM в основном используется в офтальмологии для визуализации передних структур, таких как угол и цилиарное тело. И ультразвук, и биомикроскопия ОКТ дают объективное изображение тканей глаза, на котором можно проводить измерения. В отличие от УБМ, ОКТ-биомикроскопия позволяет получать изображения тканей с высоким осевым разрешением вплоть до хориоидеи (рис. 1).
Биомикроскопы были является основным продуктом офтальмологической экспертизы на протяжении почти столетия. Добавление освещения с помощью щелевого луча к горизонтально установленному стереомикроскопу позволяет пользователям биомикроскопа со щелевой лампой оптически «разрезать» прозрачные ткани глаза, чтобы увидеть их в поперечном сечении. Стереоскопическое увеличение дополнительно позволяет детально изучить ткани глаза. Использование линз, таких как линзы Hruby, контактные линзы или переносные диоптрийные линзы 90D или 78D, позволяет осматривать задние структуры, например сетчатку, с увеличением.
Несмотря на относительную повсеместность, щелевые лампы имеют несколько важных ограничений. В качестве оптических инструментов обычные биомикроскопы с щелевой лампой изначально не записывают и не документируют результаты обследования, как это делают устройства визуализации, такие как OCT, MRI или CT. сохраняя изображения. Некоторые современные щелевые лампы теперь могут записывать 2D-видео или статические цифровые изображения во время экзамена. Без какой-либо объективной записи обследования результаты обследований с щелевой лампой временны и должны интерпретироваться в реальном времени обученным наблюдателем. Данные экзамена могут быть потеряны, если экзаменатор не сможет задокументировать открытие или не обладает знаниями, необходимыми для распознавания открытия - ограничение, которое может быть усилено вариативностью офтальмологической подготовки во всем мире. Это требование, чтобы оператор был хорошо осведомлен, также означает, что экзамены с щелевой лампой должны проводиться обученным и опытным персоналом - функция, которая увеличивает стоимость и уменьшает количество экзаменаторов, имеющих квалификацию для их выполнения. Результаты обследований с помощью щелевой лампы обычно считаются субъективными и качественными. Например, один офтальмолог может оценить реакцию передней камеры пациента как 1+ клетка со следами вспышки, в то время как специалист может оценить реакцию передней камеры того же пациента как 2+ клетку с 2+ вспышкой. Без какой-либо объективной документации результатов обследования во время этого конкретного визита может быть трудно ретроспективно определить, какая оценка была правильной. Еще одно ограничение щелевых ламп заключается в том, что ими необходимо вручную маневрировать во время исследования. Эта свобода означает, что исследования с помощью щелевой лампы могут проводиться по-разному при посещении разных пациентов и в разных местах по всему миру. И эта вариативность может отрицательно сказаться на стандартизации терминологии и протоколов экзаменов. Несмотря на эти особенности и ограничения, обследование с помощью щелевой лампы по-прежнему является краеугольным камнем офтальмологического обследования.
Подобно щелевым лампам, устройства формирования изображений ОКТ обеспечивают увеличенные изображения поперечного сечения прозрачных тканей глаза. В отличие от щелевых ламп, устройства ОКТ хранят томографические изображения, которые могут быть 1) получены последовательно с использованием одного и того же протокола при каждом посещении пациента в любом месте по всему миру, 2) обслуживаются менее дорогим персоналом с меньшей подготовкой и опытом, чем щелевые лампы, 3) объективно и количественно проанализированы пользователем и / или компьютерным программным обеспечением, и 4) ретроспективно или продольно оценены как в клинических испытаниях, так и в клинической практике. В настоящее время неясно, какие результаты биомикроскопии с щелевой лампой могут быть пропущены с помощью биомикроскопии ОКТ, и наоборот.
До недавнего времени аппаратные ограничения ОКТ делали ОКТ-биомикроскопию трудной или невозможной.
Основным ограничением TD-OCT, препятствующим его использованию для биомикроскопии ОКТ, является скорость. Обычные коммерческие системы TD-OCT ограничены скоростью получения 400 А-сканирований в секунду при глубине 2 мм. Предполагая, что биомикроскопическая система ОКТ должна покрывать плоскую область ткани глаза 15 мм x 15 мм со средней глубиной 24 мм (5400 кубических мм), традиционной системе TD-OCT потребуется более одного дня, чтобы получить биомикроскопические данные ОКТ на одном экране. пара глаз.
Системы SD-OCT в 50-100 раз быстрее, чем системы TD-OCT, и поэтому могут покрыть требуемый объем ткани для биомикроскопии OCT одним глазом в примерно восемь минут (при частоте А-сканирования 100 кГц). Однако коммерческие системы SD-OCT страдают от значительного падения чувствительности и, следовательно, качества изображения, если глубина проникновения превышает 2 мм. Следовательно, при последовательном использовании для изображения глаза от роговицы до сосудистой оболочки коммерческие системы SD-OCT, вероятно, будут создавать изображения с неприемлемо несовместимым качеством по всей глубине глаза. Кроме того, коммерческие устройства SD-OCT также создают артефакты зеркального изображения вокруг положения нулевой задержки. Хотя это нечасто отвлекает при визуализации заднего сегмента, при визуализации вблизи плоскости радужной оболочки это может быть довольно запутанным.
Развитие технологии перестраиваемого лазера с коротким внешним резонатором сделало возможной биомикроскопию SS-OCT за счет сочетания высокой скорости сбора данных с большой длиной когерентности и неизменно высокого качества изображения на всю глубину глаза. Теперь возможно, чтобы правильно спроектированные системы SS-OCT могли получать полные биомикроскопические данные OCT с обоих глаз пациента менее чем за 20 секунд. Как и в случае с SD-OCT, артефакты зеркального отображения должны быть удалены из систем SS-OCT.
Хотя традиционно используются для визуализации сетчатки, а в последнее время - радужной оболочки и угла глаза, SS-OCT Системы также продемонстрировали способность визуализировать края век и ресниц. Хотя возможно, что будущие системы SS-OCT также смогут отображать большую часть видимой ткани века, маловероятно, что биомикроскопические системы OCT будут способны отображать слезную железу.
Было продемонстрировано, что высокоскоростные системы SS-OCT, сфокусированные на переднем сегменте, способны визуализировать бульбарную конъюнктиву внутри глазной щели (см. Gora et al.). Конъюнктива и конъюнктива век в настоящее время не могут быть визуализированы, пока веки находятся в исходном расслабленном положении. Использование ретракторов для век, а также выворот века может позволить провести более полное обследование этих конъюнктивальных областей.
В дополнение к недавней работе с SS-OCT (см. Gora et al.), Многочисленные исследователи продемонстрировали способность систем OCT отображать патологию внутри роговицы, а также нарушения топография роговицы.
