Metoder til billeddannelse og diagnosticering af glaukom

Det er blevet fastslået, at målet med glaukombehandling er at forhindre yderligere symptomatisk synstab med maksimal reduktion af bivirkninger eller komplikationer efter kirurgiske indgreb. I forbindelse med patofysiologi betyder dette at reducere det intraokulære tryk til et niveau, der ikke beskadiger axonerne i nethindens ganglieceller.

I øjeblikket er "guldstandarden" til bestemmelse af ganglioncelleaxonernes funktionelle tilstand (deres stress) automatiseret statisk monokromatisk synsfeltbilleddannelse. Denne information bruges til at stille en diagnose og vurdere behandlingens effektivitet (processens progression med celleskade eller fravær af dens). Undersøgelsen har begrænsninger afhængigt af graden af aksonalt tab, som skal bestemmes, før undersøgelsen udføres, som identificerer ændringer, stiller en diagnose og sammenligner indikatorer for at fastslå progression.

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

Retinal tykkelsesanalysator

Retinal Thickness Analyzer (RTA) (Talia Technology, MevaseretZion, Israel) beregner nethindens tykkelse i makula og foretager målinger af 2D- og 3D-billeder.

Hvordan fungerer en retinal tykkelsesanalysator?

Ved kortlægning af nethindetykkelse bruges en grøn 540 nm HeNe-laserstråle til at afbilde nethinden ved hjælp af en nethindetykkelsesanalysator. Afstanden mellem laserens skæringspunkt med vitreoretinaloverfladen og overfladen mellem nethinden og dens pigmentepitel er direkte proportional med nethindetykkelsen. Der foretages ni scanninger med ni separate fikseringsmål. Når disse scanninger sammenlignes, dækkes området i den centrale 20° (målt som 6 gange 6 mm) af fundus.

I modsætning til OCT og SLP, som måler SNV, eller HRT og OCT, som måler den optiske disks kontur, måler nethindetykkelsesanalysatoren nethindetykkelsen ved makula. Fordi den højeste koncentration af nethindeganglieceller er i makula, og gangliecellelaget er meget tykkere end deres axoner (som udgør SNV), kan nethindetykkelsen ved makula være en god indikator for udvikling af glaukom.

Hvornår skal man bruge en retinal tykkelsesanalysator

Nethindetykkelsesanalysatoren er nyttig til at detektere glaukom og overvåge dens progression.

Begrænsninger

En 5 mm pupil er nødvendig for at udføre en analyse af nethindetykkelse. Dens anvendelse er begrænset hos patienter med flere flydere eller betydelige uklarheder i øjets medie. På grund af den kortbølgede stråling, der anvendes i ATS, er denne enhed mere følsom over for nuklear tæt grå stær end OCT, konfokal scanning laser oftalmoskopi (HRT) eller SLP. For at konvertere de opnåede værdier til absolutte nethindetykkelsesværdier skal der korrigeres for brydningsfejl og øjets aksiale længde.

Blodgennemstrømning ved glaukom

Øget intraokulært tryk har længe været forbundet med progression af synsfelttab hos patienter med primær åbenvinklet glaukom. Trods reduktion af det intraokulære tryk til målniveauet oplever mange patienter dog fortsat synsfelttab, hvilket tyder på, at andre faktorer spiller ind.

Epidemiologiske studier viser, at der er en sammenhæng mellem blodtryk og risikofaktorer for glaukom. Vores studier har vist, at autoregulerende mekanismer alene ikke er nok til at kompensere for og reducere blodtrykket hos glaukompatienter. Derudover bekræfter resultaterne af studierne, at nogle patienter med normotensiv glaukom oplever reversibel vasospasme.

Efterhånden som forskningen er skredet frem, er det blevet mere og mere tydeligt, at blodgennemstrømning er en vigtig faktor i forståelsen af den vaskulære ætiologi ved glaukom og dens behandling. Nethinden, synsnerven, retrobulbærkarrene og årehinden har vist sig at have unormal blodgennemstrømning ved glaukom. Da der i øjeblikket ikke findes nogen enkelt metode, der nøjagtigt kan undersøge alle disse områder, anvendes en multiinstrumenttilgang til bedre at forstå blodcirkulationen i hele øjet.

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

Scanning laser oftalmoskopisk angiografi

Scanning laser oftalmoskopisk angiografi er baseret på fluoresceinangiografi, en af de første moderne måleteknologier til indsamling af empiriske data om nethinden. Scanning laser oftalmoskopisk angiografi overvinder mange af manglerne ved traditionelle fotografiske eller videoangiografiske teknikker ved at erstatte glødelampen med en lav-effekt argonlaser for at opnå bedre penetration gennem linsen og hornhindens uklarheder. Laserfrekvensen vælges i henhold til egenskaberne af det injicerede farvestof, fluorescein eller indocyaningrønt. Når farvestoffet når øjet, rammer det reflekterede lys, der forlader pupillen, en detektor, som måler lysintensiteten i realtid. Dette skaber et videosignal, som sendes gennem en videotimer og sendes til en videooptager. Videoen analyseres derefter offline for at opnå parametre som arteriovenøs transittid og gennemsnitlig farvestofhastighed.

Fluorescensscanning laserscanning laser oftalmoskopisk oftalmoskopisk angiografi med indocyaningrøn angiografi

Mål

Evaluering af retinal hæmodynamik, især arteriovenøs transittid.

Beskrivelse

Fluoresceinfarvestof bruges i kombination med lavfrekvent laserstråling for at forbedre visualiseringen af nethindens kar. Høj kontrast gør det muligt at se individuelle nethindens kar i den øvre og nedre del af nethinden. Ved en lysintensitet på 5x5 pixels, når fluoresceinfarvestoffet når vævet, afsløres områder med tilstødende arterier og vener. Arteriovenøs transittid svarer til forskellen i tid, hvor farvestoffet passerer fra arterierne til venerne.

Mål

Evaluering af koroidal hæmodynamik, især sammenligning af perfusion i den optiske disk og makula.

Beskrivelse

Indocyaningrønt farvestof anvendes i kombination med dybt penetrerende laserstråling for at forbedre visualiseringen af den choroidale vaskulatur. To zoner udvælges nær den optiske disk og fire zoner omkring makula, hver 25x25 pixels. I fortyndingszoneanalysen måles lysstyrken i disse seks zoner, og den tid, der kræves for at opnå forudbestemte lysstyrkeniveauer (10 % og 63 %) bestemmes. De seks zoner sammenlignes derefter med hinanden for at bestemme deres relative lysstyrke. Da der ikke er behov for at justere for forskelle i optik, linseopacitet eller bevægelse, og alle data indsamles gennem det samme optiske system med alle seks zoner afbildet samtidigt, er relative sammenligninger mulige.

Farve-Doppler-kortlægning

Mål

Evaluering af de retrobulbære kar, især den oftalmiske arterie, den centrale retinalarterie og de posteriore ciliære arterier.

Beskrivelse

Farvedoppler-kortlægning er en ultralydsteknik, der kombinerer et gråtone-B-scanbillede med et overlejret farve-Doppler-frekvensforskudt blodgennemstrømningsbillede og puls-Doppler-strømningshastighedsmålinger. En enkelt multifunktionel transducer bruges til at udføre alle funktioner, typisk 5 til 7,5 MHz. Kar udvælges, og afvigelser i de tilbagevendende lydbølger bruges til at foretage Doppler-udligningsblodgennemstrømningshastighedsmålinger. Blodgennemstrømningshastighedsdataene plottes mod tid, og toppen med dalen defineres som den maksimale systoliske hastighed og slutdiastoliske hastighed. Pourcelot-modstandsindekset beregnes derefter for at estimere den nedadgående vaskulære modstand.

[ 13 ], [ 14 ]

Pulserende okulær blodgennemstrømning

Mål

Vurdering af koroidal blodgennemstrømning i systole ved hjælp af realtidsmåling af intraokulært tryk.

Beskrivelse

Apparatet til måling af pulseret okulær blodgennemstrømning bruger et modificeret pneumotonometer forbundet til en mikrocomputer til at måle det intraokulære tryk cirka 200 gange i sekundet. Tonometeret påføres hornhinden i flere sekunder. Amplituden af pulsbølgen af det intraokulære tryk bruges til at beregne ændringen i okulært volumen. Det antages, at pulseringen af det intraokulære tryk er den systoliske okulære blodgennemstrømning. Det antages, at dette er den primære koroidale blodgennemstrømning, da den udgør cirka 80 % af øjets cirkulationsvolumen. Det har vist sig, at hos patienter med glaukom er pulseret okulær blodgennemstrømning signifikant reduceret sammenlignet med raske mennesker.

Laser Doppler velocimetri

Mål

Estimering af maksimal blodgennemstrømningshastighed i store nethindekar.

Beskrivelse

Laser Doppler-velocimetri er forgængeren til retinal laser Doppler og Heidelberg retinal flowmetri. I denne enhed rettes lav-effekt laserstråling mod store retinale kar i fundus, og Doppler-forskydninger observeret i det spredte lys fra bevægelige blodlegemer analyseres. Den maksimale hastighed bruges til at bestemme den gennemsnitlige hastighed af blodlegemer, som derefter bruges til at beregne flowparametre.

Retinal laser Doppler flowmetri

Mål

Evaluering af blodgennemstrømning i nethindens mikrokar.

Beskrivelse

Retinal laser-Doppler-flowmetri er et mellemtrin mellem laser-Doppler-velocimetri og Heidelberg-retinal-flowmetri. Laserstrålen rettes væk fra synlige kar for at vurdere blodgennemstrømningen i mikrokar. På grund af den tilfældige placering af kapillærer kan der kun foretages et omtrentligt estimat af blodgennemstrømningshastigheden. Den volumetriske blodgennemstrømningshastighed beregnes ved hjælp af Doppler-spektrumskiftfrekvenser (angiver hastigheden af blodlegemernes bevægelse) med signalamplituden for hver frekvens (angiver forholdet mellem blodlegemer ved hver hastighed).

Heidelberg retinal flowmetri

Mål

Evaluering af perfusion i peripapillære kapillærer og diskkapillærer.

Beskrivelse

Heidelberg Retinal Flowmeter har overgået mulighederne for laser Doppler velocimetri og retinal laser Doppler flowmetri. Heidelberg Retinal Flowmeter bruger infrarød laserstråling med en bølgelængde på 785 nm til at scanne fundus. Denne frekvens blev valgt på grund af iltede og iltefri røde blodlegemers evne til at reflektere denne stråling med samme intensitet. Apparatet scanner fundus og gengiver et fysisk kort over nethindens blodgennemstrømningsværdi uden at skelne mellem arterielt og venøst blod. Det er kendt, at fortolkningen af blodgennemstrømningskort er ret kompleks. Analyse af computerprogrammet fra producenten, når lokaliseringsparametrene ændres, selv i et minut, giver et stort antal muligheder for at aflæse resultaterne. Ved hjælp af punkt-for-punkt-analyse udviklet af Glaucoma Research and Diagnostic Center undersøges store områder af blodgennemstrømningskortet med en bedre beskrivelse. For at beskrive "formen" af blodgennemstrømningsfordelingen i nethinden, inklusive perfunderede og avaskulære zoner, er der udviklet et histogram af individuelle blodgennemstrømningsværdier.

Spektral retinal oximetri

Mål

Vurdering af partialtrykket af ilt i nethinden og synsnervehovedet.

Beskrivelse

Et spektral retinal oximeter bruger de forskellige spektrofotometriske egenskaber ved iltet og deiltet hæmoglobin til at bestemme partialtrykket af ilt i nethinden og synsnervehovedet. Et klart glimt af hvidt lys rammer nethinden, og det reflekterede lys passerer gennem en 1:4 billeddeler på vej tilbage til digitalkameraet. Billeddeleren skaber fire ligeligt belyste billeder, som derefter filtreres i fire forskellige bølgelængder. Lysstyrken for hver pixel konverteres derefter til optisk densitet. Efter fjernelse af kamerastøj og kalibrering af billederne til optisk densitet beregnes et iltningskort.

Det isosbestiske billede filtreres efter den frekvens, hvormed det reflekterer iltet og deoxygeneret hæmoglobin identisk. Det iltfølsomme billede filtreres efter den frekvens, hvormed refleksionen af iltet ilt er maksimeret, og sammenlignes med refleksionen af deoxygeneret hæmoglobin. For at oprette et kort, der afspejler iltindholdet med hensyn til den optiske densitetskoefficient, divideres det isosbestiske billede med det iltfølsomme billede. I dette billede indeholder de lysere områder mere ilt, og de rå pixelværdier afspejler iltningsniveauet.