Metody zobrazování a diagnostiky glaukomu

Bylo stanoveno, že cílem léčby glaukomu je zabránit další symptomatické ztrátě zraku s maximálním snížením vedlejších účinků nebo komplikací po chirurgických zákrocích. V kontextu patofyziologie to znamená snížení nitroočního tlaku na úroveň, která nepoškozuje axony gangliových buněk sítnice.

V současné době je „zlatým standardem“ pro určení funkčního stavu axonů gangliových buněk (jejich stresu) automatizované statické monochromatické zobrazování zorného pole. Tyto informace se používají k stanovení diagnózy a posouzení účinnosti léčby (progrese procesu s poškozením buněk nebo jeho absence). Studie má omezení v závislosti na stupni ztráty axonů, který musí být stanoven před provedením studie, která identifikuje změny, stanoví diagnózu a porovná indikátory pro stanovení progrese.

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

Analyzátor tloušťky sítnice

Analyzátor tloušťky sítnice (RTA) (Talia Technology, MevaseretZion, Izrael) vypočítává tloušťku sítnice v makule a provádí měření 2D a 3D snímků.

Jak funguje analyzátor tloušťky sítnice?

Při mapování tloušťky sítnice se k zobrazení sítnice pomocí analyzátoru tloušťky sítnice používá zelený He-Ne laserový paprsek o vlnové délce 540 nm. Vzdálenost mezi průsečíkem laseru s povrchem sklivce a povrchem mezi sítnicí a jejím pigmentovým epitelem je přímo úměrná tloušťce sítnice. Provádí se devět skenů s devíti samostatnými fixačními cíli. Porovnáním těchto skenů je pokryta oblast v centrálních 20° (měřeno jako 6 x 6 mm) očního pozadí.

Na rozdíl od OCT a SLP, které měří SNV, nebo HRT a OCT, které měří obrys optického disku, analyzátor tloušťky sítnice měří tloušťku sítnice v makule. Protože nejvyšší koncentrace gangliových buněk sítnice je v makule a vrstva gangliových buněk je mnohem silnější než jejich axony (které tvoří SNV), může být tloušťka sítnice v makule dobrým ukazatelem vývoje glaukomu.

Kdy použít analyzátor tloušťky sítnice

Analyzátor tloušťky sítnice je užitečný při detekci glaukomu a sledování jeho progrese.

Omezení

Pro provedení analýzy tloušťky sítnice je vyžadována 5mm zornice. Její použití je omezené u pacientů s vícečetnými mušlemi nebo významnými opacitami v očním médiu. Vzhledem k krátkovlnnému záření použitému v ATS je toto zařízení citlivější na jaderné denzní katarakty než OCT, konfokální skenovací laserová oftalmoskopie (HRT) nebo SLP. Pro převod získaných hodnot na absolutní hodnoty tloušťky sítnice je nutné provést korekce refrakční chyby a axiální délky oka.

Průtok krve u glaukomu

Zvýšený nitrooční tlak je u pacientů s primárním glaukomem s otevřeným úhlem dlouhodobě spojován s progresí ztráty zorného pole. I přes snížení nitroočního tlaku na cílové hodnoty však mnoho pacientů nadále trpí ztrátou zorného pole, což naznačuje, že se na tomto problému podílejí i jiné faktory.

Epidemiologické studie ukazují souvislost mezi krevním tlakem a rizikovými faktory glaukomu. Naše studie ukázaly, že samotné autoregulační mechanismy nestačí ke kompenzaci a snížení krevního tlaku u pacientů s glaukomem. Výsledky studií navíc potvrzují, že u některých pacientů s normotenzním glaukomem dochází k reverzibilnímu vazospasmu.

S postupujícím výzkumem se stále více ukazuje, že průtok krve je důležitým faktorem pro pochopení vaskulární etiologie glaukomu a jeho léčby. Bylo zjištěno, že sítnice, zrakový nerv, retrobulbární cévy a cévnatka mají při glaukomu abnormální průtok krve. Vzhledem k tomu, že v současné době neexistuje jediná metoda, která by dokázala přesně vyšetřit všechny tyto oblasti, používá se k lepšímu pochopení krevního oběhu celého oka vícepřístrojový přístup.

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

Skenovací laserová oftalmoskopická angiografie

Skenovací laserová oftalmoskopická angiografie je založena na fluoresceinové angiografii, jedné z prvních moderních měřicích technologií pro sběr empirických dat ze sítnice. Skenovací laserová oftalmoskopická angiografie překonává mnoho nedostatků tradičních fotografických nebo videoangiografických technik nahrazením žárovkového zdroje světla argonovým laserem s nízkým výkonem, čímž se dosáhne lepší penetrace čočkou a zákalem rohovky. Frekvence laseru se volí podle vlastností vstřikovaného barviva, fluoresceinu nebo indocyaninové zeleně. Když barvivo dosáhne oka, odražené světlo vycházející ze zornice dopadne na detektor, který měří intenzitu světla v reálném čase. Tím se vytvoří video signál, který prochází videočasovačem a odesílá se do videorekordéru. Video je poté analyzováno offline, aby se získaly parametry, jako je arteriovenózní doba průchodu a průměrná rychlost barviva.

Fluorescenční skenovací laserová skenovací laserová oftalmoskopická oftalmoskopická angiografie s indocyaninovou zelení

Cíl

Vyhodnocení hemodynamiky sítnice, zejména arteriovenózní doby průchodu.

Popis

Fluoresceinové barvivo se používá v kombinaci s nízkofrekvenčním laserovým zářením ke zlepšení vizualizace sítnicových cév. Vysoký kontrast umožňuje vidět jednotlivé sítnicové cévy v horní a dolní části sítnice. Při intenzitě světla 5x5 pixelů se při dosažení tkáně fluoresceinovým barvivem odhalí oblasti s přilehlými tepnami a žilami. Arteriovenózní doba průchodu odpovídá časovému rozdílu, kdy barvivo prochází z tepen do žil.

Cíl

Hodnocení chorioideální hemodynamiky, zejména srovnání perfuze optického disku a makuly.

Popis

Indocyaninová zeleň se používá v kombinaci s hluboce pronikajícím laserovým zářením ke zlepšení vizualizace cévnatky. V blízkosti optického disku jsou vybrány dvě zóny a kolem makuly čtyři zóny, každá o velikosti 25x25 pixelů. Při analýze dilučních zón se měří jas těchto šesti zón a určuje se čas potřebný k dosažení předem stanovených úrovní jasu (10 % a 63 %). Šest zón se poté vzájemně porovná, aby se určila jejich relativní jasnost. Vzhledem k tomu, že není třeba upravovat rozdíly v optice, opacitě čočky nebo pohybu a všechna data jsou shromažďována prostřednictvím stejného optického systému, přičemž všech šest zón je zobrazeno současně, je možné relativní srovnání.

Barevné Dopplerovské mapování

Cíl

Vyšetření retrobulbárních cév, zejména oční tepny, centrální retinální tepny a zadních ciliárních tepen.

Popis

Barevné Dopplerovské mapování je ultrazvuková technika, která kombinuje B-sken ve stupních šedi s navrstveným barevným Dopplerovským frekvenčně posunutým obrazem průtoku krve a měřením rychlosti průtoku pomocí pulzního Dopplera. Pro provádění všech funkcí se používá jeden multifunkční snímač, obvykle 5 až 7,5 MHz. Cévy se vyberou a odchylky v vracejících se zvukových vlnách se používají k provedení Dopplerovských vyrovnávacích měření rychlosti průtoku krve. Data o rychlosti průtoku krve se vynesou do grafu v závislosti na čase a vrchol s minimem se definuje jako vrcholová systolická rychlost a koncová diastolická rychlost. Poté se vypočítá Pourcelotov index odporu pro odhad sestupného cévního odporu.

[ 13 ], [ 14 ]

Pulzní oční průtok krve

Cíl

Hodnocení průtoku krve chorioideou v systole pomocí měření nitroočního tlaku v reálném čase.

Popis

Zařízení pro měření pulzního očního průtoku krve využívá upravený pneumotonometr připojený k mikropočítači k měření nitroočního tlaku přibližně 200krát za sekundu. Tonometr se aplikuje na rohovku po dobu několika sekund. Amplituda pulzní vlny nitroočního tlaku se používá k výpočtu změny očního objemu. Předpokládá se, že pulzace nitroočního tlaku je systolický oční průtok krve. Předpokládá se, že se jedná o primární chorioideální průtok krve, protože tvoří přibližně 80 % objemu oční cirkulace. Bylo zjištěno, že u pacientů s glaukomem je ve srovnání se zdravými lidmi pulzní oční průtok krve výrazně snížen.

Laserová Dopplerova velocimetrie

Cíl

Odhad maximální rychlosti průtoku krve ve velkých retinálních cévách.

Popis

Laserová Dopplerovská velocimetrie je předchůdcem retinální laserové Dopplerovské metody a Heidelbergovy retinální flowmetrie. V tomto zařízení je laserové záření s nízkým výkonem zaměřeno na velké retinální cévy fundusu a analyzují se Dopplerovy posuny pozorované v rozptýleném světle pohybujících se krevních buněk. Maximální rychlost se používá k získání průměrné rychlosti krevních buněk, která se poté používá k výpočtu parametrů proudění.

Retinální laserová Dopplerovská flowmetrie

Cíl

Vyhodnocení průtoku krve v retinálních mikrocévách.

Popis

Retinální laserová Dopplerovská flowmetrie je mezistupněm mezi laserovou Dopplerovskou velocimetrií a Heidelbergovou retinální flowmetrií. Laserový paprsek je směrován od viditelných cév, aby se posoudil průtok krve v mikrocévách. Vzhledem k náhodnému uspořádání kapilár lze provést pouze přibližný odhad rychlosti průtoku krve. Objemová rychlost průtoku krve se vypočítá pomocí Dopplerových spektrálních posunových frekvencí (ukazují rychlost pohybu krevních buněk) s amplitudou signálu každé frekvence (ukazuje poměr krevních buněk při každé rychlosti).

Heidelbergova retinální flowmetrie

Cíl

Vyhodnocení perfuze v peripapilárních kapilárách a kapilárách optického disku.

Popis

Heidelbergský retinální průtokoměr překonal možnosti laserové Dopplerovy velocimetrie a retinální laserové Dopplerovy flowmetrie. Heidelbergský retinální průtokoměr využívá k skenování očního pozadí infračervené laserové záření o vlnové délce 785 nm. Tato frekvence byla zvolena kvůli schopnosti okysličených a odkysličených červených krvinek odrážet toto záření se stejnou intenzitou. Přístroj skenuje oční pozadí a reprodukuje fyzickou mapu hodnoty průtoku krve sítnicí bez rozlišení mezi arteriální a žilní krví. Je známo, že interpretace map průtoku krve je poměrně složitá. Analýza počítačového programu od výrobce při změně parametrů lokalizace, byť jen na minutu, poskytuje velké množství možností pro odečet výsledků. Pomocí bodové analýzy vyvinuté Výzkumným a diagnostickým centrem pro glaukom se zkoumají velké oblasti mapy průtoku krve s lepším popisem. Pro popis „tvaru“ rozložení průtoku krve v sítnici, včetně perfuzních a avaskulárních zón, byl vyvinut histogram jednotlivých hodnot průtoku krve.

Spektrální retinální oxymetrie

Cíl

Stanovení parciálního tlaku kyslíku v sítnici a hlavě zrakového nervu.

Popis

Spektrální retinální oxymetr využívá různé spektrofotometrické vlastnosti okysličeného a odkysličeného hemoglobinu k určení parciálního tlaku kyslíku v sítnici a hlavě zrakového nervu. Jasný záblesk bílého světla dopadá na sítnici a odražené světlo prochází děličem obrazu 1:4 na cestě zpět do digitálního fotoaparátu. Dělič obrazu vytváří čtyři stejně osvětlené obrazy, které jsou poté filtrovány do čtyř různých vlnových délek. Jas každého pixelu se poté převede na optickou hustotu. Po odstranění šumu kamery a kalibraci obrazů na optickou hustotu se vypočítá mapa okysličení.

Izosbestický obraz je filtrován frekvencí, při které identicky odráží okysličený a odkysličený hemoglobin. Obraz citlivý na kyslík je filtrován frekvencí, při které je odraz okysličeného kyslíku maximalizovaný, a porovnáván s odrazem odkysličeného hemoglobinu. Pro vytvoření mapy odrážející obsah kyslíku z hlediska koeficientu optické hustoty je izosbestický obraz dělen obrazem citlivým na kyslík. V tomto obrazu světlejší oblasti obsahují více kyslíku a hodnoty nezpracovaných pixelů odrážejí úroveň okysličení.