Гейдельбергская ретинальная томография

+ -
+2
Гейдельбергская ретинальная томография


Название метода диагностики — гейдельбергская ретинальная томография (Heidelberg Retina Tomography).

Название методики связано c местом расположения компании-разработчика и производителя диагностической аппаратуры в городе Гейдельберге (Германия).


Исследования проводят на гейдельбергских ретинальных томографах (Heidelberg Retina Tomograph (HRT), Heidelberg Engineering, Германия). Внешний вид томографа представлен на рис. 18-1.



Гейдельбергская ретинальная лазерная томография основана на технологии конфокальной лазерной сканирующей офтальмоскопии (Confocal Laser Scanning Ophthalmoscopy. CSLO). Производные этого метода диагностики: лазерная сканирующая топография, конфокальная лазерная сканирующая топография, лазерная сканирующая офтальмоскопия-поляриметрия и электрооптическая фундус-модуляция. Предшественниками гейдельбергского ретинального томографа были топографическая сканирующая система (Topographic Scanning System, TopSS) компании Laser Diagnostic Technologies (Сан-Диего, США) и конфокальный лазерный офтальмоскоп (CSLO), выпускавшийся сначала компанией Роденшток (Rodenstok), а затем Цейсс Хамфри Системз (Zeiss Humphrey Systems), Германия-США.

Обоснование



Гейдельбергская ретинотомография обеспечивает быстрое проведение топографических измерений ДЗН, включая такие морфометрические параметры, как размер, контур и форма, нейроретинальный поясок (НРП), экскавация, а также измерений перипапиллярной сетчатки и слоя нервных волокон сетчатки (СНВС). В HRT осуществляют математический анализ полученных результатов и их сопоставление с заложенной в компьютерную систему базой данных. Формирование изображений происходит неинвазивным способом, быстро и при низком уровне освещённости. При обычном фотографировании получают двухмерные снимки, при использовании CSLO — объёмные графические изображения. Ретинотомографы позволяют проводить точный количественный анализ изменений, наблюдаемых при патологических процессах.

Цель



Главное клиническое назначение ретинальных томографов - визуализация элементов оптической нейропатии, наблюдаемых при глаукоме, а также нарушений в головке зрительного нерва при заболеваниях другого происхождения.

Показания



Ретинотомографы позволяют проводить диагностический поиск ранних повреждений ДЗН и СНВС у пациентов с подозрением на глаукому, а также мониторинг оптической нейропатии различного генеза.

Противопоказания



Противопоказания не выявлены.

Использующийся в ретинотомографах диодный лазер с длиной волны 670-675 нм не представляет угроз для здоровья пациента. Он отнесён к категории лазерных систем 1-го класса безопасности. Для дополнительной гарантии безопасности как для оператора, так и для пациента в систему оперативного компьютерного обеспечения HRT встроен временной ограничитель, лимитирующий интервал, в течение которого может быть включён лазерный луч.

Подготовка



Метод гейдельбергской ретинотомографии не требует специальных подготовительных мероприятий для пациента. Вместе с тем качество изображений при сканировании зависит от размера зрачка, степени прозрачности оптических сред, посадки пациента, фокусировки и фиксации его взгляда.

Пациента следует удобно усадить и установить стул на такой высоте, чтобы лоб пациента находился в центре лобного упора. Также следует объяснить, что при приближении камеры к глазу необходимо смотреть прямо в объектив. При размере зрачка, составляющем 3-4 мм в диаметре, в дополнительном мидриазе нет необходимости. Пациентам молодого возраста с активной аккомодацией глаз может понадобиться мидриаз, поскольку у них аккомодация может быть различной в процессе автоматизированного получения серии снимков.

Методика и последующий уход



Конфокальная лазерная сканирующая офтальмоскопия — современная технология получения реалистичных изображений высокого разрешения, основанная на методе сканирования тканей специально сфокусированным лазерным лучом. CSLO базируется на оптическом принципе конфокальности, согласно которому отражённый от заданной плоскости свет минует помещённую перед детектором диафрагму и учитывается аппаратом, а свет, отражённый плоскостями, находящимися впереди или позади заданной, - поглощается. Изображения в HRT получают быстрым сканированием диодным лазером с длиной волны 670 нм. Подсчитано, что измерение отражательной способности миллионов точек множественных последовательно расположенных фокусных плоскостей происходит со скоростью 0,024-0,025 с на плоскость.

Свет лазерного луча проецируется в виде одной точки через первую диафрагму на заданную фокальную плоскость в области заднего полюса глазa. Затем он отражается обратно, проходит через вторую конфокальную диафрагму и попадает на светочувствительный детектор, который измеряет количество отражённого света.

Вторая конфокальная диафрагма ограничивает глубину попадающего на детектор отражаемого луча и таким образом блокирует любые световые сигналы, получаемые не от заданной плоскости. Свет, падающий дальше или ближе фокальной плоскости, отсеивается, благодаря чему получают оптический срез заднего полюса глаза, соответствующий заданному световому пучку (рис. 18-2).



Совокупность отдельных отражений образует профиль измерения высоты сетчатки. Конечный результат сканирования — топографическая карта, состоящая из 147 456 (384x384) элементов (пикселей), каждый из которых представляет собой замер высоты сетчатки в определённой точке исходя из распределения количества света, отражённого вдоль оси Z.

Первый оптический срез изображения располагается над отражением первого сосуда сетчатки, а последний — за дном экскавации ДЗН. При сканировании глубину расположения фокальной плоскости устанавливают и изменяют автоматически путём смещения конфокальной диафрагмы для получения множества оптических срезов и последующего создания послойного трёхмерного изображения (томограммы) (рис. 18-3).



С помощью специального алгоритма, учитывающего движения глаза, происходит выравнивание каждого изображения из полученной серии. Затем три топографических снимка автоматически совмещают и выравнивают, чтобы получилось одно усреднённое изображение. Полученную таким образом томограмму в дальнейшем используют для измерений морфометрических параметров.

Интерпретация



Ретинотомографы имеют программное обеспечение, используемое для получения, хранения и восстановления изображения, а также для проведения количественного анализа.

Топографические параметры рассчитывают относительно стандартной эталонной плоскости после нанесения оператором контурной линии вокруг края ДЗН. Значения величин морфометрических параметров напрямую зависят от положения базисной плоскости (reference plane).
Базисная плоскость находится в очерчивающем границы ДЗН сегменте с шириной угла 6° (между 350° и 356°) на 50 мкм ниже поверхности сетчатки и ориентирована на папилломакулярный пучок, нервные волокна которого, как принято считать, дольше всего остаются неповреждёнными. Вычисление положения базисной плоскости происходит в автоматизированном режиме (рис. 18-4).



Определение стереометрических параметров (размера, площади и объёма ДЗН и окружающей области) происходит автоматически сразу после нанесения контурной линии. Рядом с каждым значением всех стереометрических измерений даны значения границы нормы и величина стандартного отклонения для определённой стадии заболевания. Программа рассчитывает все параметры исходя из условного деления на 6 секторов: назальный (nas), верхненазальный (nas-sup), нижненазальный (nas-inf), темпоральный (tmp), верхнетемпоральный (tmp-sup), нижнетемпоральный (tmp-inf) и одного общего (или среднего), что, безусловно, важно для определения структурной локализации повреждений ДЗН (табл. 18-1).



Значения, указанные в таблице, даны для ориентировки, так как стереометрические параметры у каждого пациента индивидуальны и даже при глаукоматозном повреждении могут быть в пределах нормы.

Наиболее значимые параметры - площадь НРП (rim area, RA); объём НРП (rim volume, RV); объёмный профиль экскавации (cup shape measurement, CSM); высота вариации поверхности сетчатки вдоль контурной линии (height variation contour, HVC); средняя толщина волокон зрительного нерва вдоль контурной линии (меап RNFL thickness).

В определённых случаях усреднённые значения параметров на границах нормы и патологии перекрываются, а их взаимное наложение затрудняет диагностику на базе одного параметра. Именно поэтому кроме простого анализа морфометрической структуры ДЗН программный алгоритм ретинотомографов предлагает несколько специальных типов анализов для обнаружения возможных изменений на основании совокупности факторов и/или в динамике.

F. Mikelberg (1997) разработал собственный дискриминантный метод расчёта FSM, сведя воедино значения параметров CSM, RV и HVC с учётом возрастных особенностей пациента. R.O.W. Burk (1998) предложил свой метод расчёта RB, использующий разницу между средней высотой ретинальной поверхности вдоль контурной линии в височном квадранте ДЗН, разницу этого же параметра в верхневисочном октанте и височном квадранте и CSM в верхневисочном октанте. Величина данной функции зависит не от уровня базисной плоскости, а от правильности нанесения контурной линии. Результаты этих вычислений можно интерпретировать следующим образом: если получается положительное число - ДЗН в норме, если отрицательное - Д3Н глаукомный.

Альтернативный подход в исследовании - регрессионный метод расчёта Moorfields Regression Analysis (MRA). В этом методе учтены зависимость площади НРП от размера Д3Н и возможность уменьшения площади НРП с возрастом.

Результаты MRA представлены в виде столбчатой диаграммы, на которой ДЗН условно разделен на 6 секторов (рис. 18-5)




Каждый столбик представляет собой площадь ДЗН конкретного сектора, разделённую на зону экскавации (красного цвета) и зону НРП (зелёного цвета). Левый из шести столбиков отражает сумму данных шести остальных. Проходящие через диаграмму линии отражают процентное соотношение ДЗН, имеющих большую, чем очерчено линией, площадь НРП. Верхняя (predicted) из пересекающих столбики линий указывает, что 50% ДЗН имеют большую, чем обозначенная этой границей, площадь НРП. Опускание красного столбика ниже этой линии должно служить предупреждением. Под этой линией расположены линии, отражающие аналогичное соотношение соответственно в 95,0/99,0/99,9% случаев. Статистически значимыми будут только те данные, при которых красный столбик опустится до этих линий. Если площадь НРП пациента >=95%, соответствующий сектор будет отмечен зелёной галочкой (в пределах нормы), 95-99% — жёлтым восклицательным знаком (пограничное состояние) и менее 99% - красным крестом (за пределами нормы).

Другая используемая расчётная характеристика изменений, наблюдаемых при патологических процессах, — показатель вероятности глаукомы (Glaucoma Probability Score, GPS). Алгоритм расчёта этого показателя, в отличие от предыдущих, не зависит от места нанесения контурной линии. Методика базируется на сравнении данных обследуемого пациента и математических моделей. GPS зависит от таких параметров, как ширина и глубина экскавации, угол наклона НРП, горизонтальная и вертикальная кривизна перипапиллярного СНВС. GPS указывает на вероятность, с которой обследуемый может быть отнесён к группе людей с начальной стадией глаукомы (рис. 18-6).




Гейдельбергская ретинотомография также предлагает два различных метода анализа наблюдения за динамикой данных.

При использовании векторного анализа (Trend) на изображение при первом обследовании наносят исходную контурную линию, которая автоматически переносится на каждое новое изображение. Таким образом можно сравнивать базовые данные с данными, получаемыми в динамике.

Компьютер строит график (рис. 18-7), характеризующий в течение временного промежутка совокупные морфометрические параметры ДЗН: площадь НРП; объём НРП; объём экскавации; форму экскавации; среднюю толщину СНВС; среднюю высоту контурной линии: средний подъём контурной линии: модуляцию контурной линии с височной стороны; среднюю глубину экскавации; среднюю высоту поверхности сетчатки внутри контурной линии: комбинацию или усреднение вышеуказанных параметров.



Абсолютные значения параметров при векторном анализе не указывают - вместо этого используют усреднённые значения изменений базовых показателей. Усреднение производят для того, чтобы зафиксировать изменения всех параметров относительно базовых на одной шкале - от +1 (максимальное улучшение) до -1 (максимальное ухудшение).

Разница локальных высот (в пикселях) двух изображений может быть вычислена без нанесения контурной линии и использования базисной плоскости простым вычитанием одного значения из другого. Этот тип анализа получил название "анализ топографических изменений" (Topograhic Change Analysis, ТСА).

Области ДЗН, на которых при динамическом наблюдении отмечают увеличение депрессии, обозначают красным цветом, а области с отмеченной в динамике экспрессией при наложении на отражённое изображение окрашиваются в зелёный цвет (рис. 18-8).



В новой версии программы добавлен специальный кластерный анализ для определения площади и объёма зоны поражения. Величину площади и объёма рассчитывают при выделении одной из указанных выше зон.

Результаты исследований могут быть представлены как на экране компьютера, так и на распечатке или на обоих носителях. На ретинотомографе можно получить печатные отчёты девяти типов.

При использовании новой версии программы 3.0 особое внимание необходимо уделить виду печатного отчёта. Значения всех параметров автоматически настраиваются в зависимости от возраста, а также от их корреляции с размером ДЗН.

Печатный отчёт (рис. 18-9) состоит из нескольких разделов.




В верхнем разделе представлены паспортные данные: информация о типе обследования (базовое или динамическое); демографические данные пациента (имя, возраст, пол, этническая принадлежность и т.д.); основная информация об изображении, включая показатель его качества, позицию фокуса и данные о применении астигматических линз при получении снимка. Три остальных раздела анализируют соответственно экскавацию, НРП и СНВС.

В разделе экскавации даны топографическое изображение при базовом осмотре и карта анализа изменений при обследованиях в динамике. Вместе с фактическими значениями параметров приводится показатель симметрии между двумя глазами, выраженный в процентном отношении OD/OS.

В разделе, касающемся параметров НРП, представлены результаты MRA, а также площадь (RA) и объём (RV) НРП. Здесь также приводятся показатели симметрии между двумя глазами.

В нижнем разделе, отражающем состояние СНВС, следует обратить внимание на график высоты контура сетчатки, на котором 95% границы нормы обозначены зелёным цветом. Так же, как параметры НРП, эти границы нормы определяются исходя из заложенной в программу базы данных. Светлоокрашенная сплошная линия - это средние значения СНВС для лиц конкретного возраста, определённой этнической принадлежности и данного размера ДЗН. В жёлтой зоне находятся пограничные значения СНВС (0,001<р<0,05), в красной — значения, выходящие за границы нормы. В этом разделе даны значения трёх параметров: вариации высоты контурной линии (HVC), средней толщины волокон зрительного нерва вдоль контурной линии (mean RNFL thickness) и симметрии глаз. Показателем симметрии служит коэффициент корреляции по Пирсону (r). Под этим параметром расположены два совмещённых графика высоты контура. Сплошная чёрная линии - профиль правого глаза, а пунктирная - профиль левого.

Операционные характеристики



Наиболее распространённые способы оценки диагностической точности включают чувствительность, специфичность и информативность (по площади под ROC-кривой — area under ROC-curve). Чувствительность и специфичность гейдельбергской ретинальной томографии высока и, по данным при изучении разных морфометрических структур, составляет 67-100%. Площадь под ROC-кривой - 0,86-0,92.

Факторы, влияющие на результат



• Первостепенное значение имеет качество сканирования. На качество съёмки может влиять ряд факторов: наличие катаракты или непрозрачность других оптических сред, астигматизм и др.

Качество снимка оценивают по среднему квадратичному отклонению топографии. Значение стандартной девиации менее 10 мкм указывает на отличное, от 10 до 20 мкм - на очень хорошее, от 20 до 30 мкм - на хорошее, от 30 до 40 мкм - на приемлемое качество полученного снимка. Интерпретацию изображений со значением стандартной девиации топографии выше 40 мкм необходимо проводить с осторожностью.

Однократное исследование с помощью ретинотомографов ненадёжно, поскольку диапазон так называемых нормальных ДЗН весьма вариабелен. Нормативная база данных, заложенная в программном обеспечении ретинотомографов, только «индикатор», она не может быть достаточно специфичной для окончательного диагноза.

Определение точных границ ДЗН может быть затруднительным во многих случаях из-за ручного нанесения контурной линии по наружному краю ДЗН.

• На результат ретинотомографии влияет зависимость ряда параметров от так называемой базисной плоскости (reference plane).

Умеренная степень аксиального разрешения прибора накладывает определённые ограничения на получаемые результаты.

Чувствительность, специфичность и диагностическая точность методики снижены в глазах с высокой миопической рефракцией (>6,0 D).

При больших размерах ДЗН отмечают высокую чувствительность метода, но меньшую специфичность, а при ДЗН малых размеров — более высокую специфичность, но меньшую чувствительность.

Регрессионный анализ MRA малоэффективен при оценке очень небольших ДЗН и ДЗН с наклонным входом.

Классификация показателя вероятности глаукомы (GPS) может быть проведена некорректно при сканировании плоских или застойных ДЗН. Если форма ДЗН не соотносится с моделью, заложенной в алгоритм исследования, результаты классификации не будут получены.

Резкие изменения уровня ВГД (> 5-8 мм рт.ст.) у одного и того же пациента при повторных исследованиях могут приводить к изменению получаемых данных, что накладывает определённые ограничения на использование этих результатов при прогрессивном анализе.

Осложнения



До настоящего времени не описаны.

Альтернативные методы



• Лазерная поляриметрия (методика определения толщины СНВС).

• ОКТ. Этот метод диагностики позволяет получать in vivo двухмерные поперечные изображения сетчатки, ДЗН и структур переднего отрезка глаза.

• Анализ толщины и структуры сетчатки, основанный на применении сканирования поверхности и формировании топографической карты толщины сетчатки.

• Перспективный интерес представляет комбинированный аппарат канадской компании Object Technology International (OTI), сочетающий достоинства методик оптической когерентной томографии и конфокальной лазерной сканирующей офтальмоскопии.

---

Статья из книги: Офтальмология. Национальное руководство | Аветисов С.Э.

Возможно, Вам будет интересно

Похожие новости

Поделитесь своим мнением. Оставьте комментарий

Автору будет приятно узнать обратную связь о своём посте.

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent

Комментариев 0