Methoden voor beeldvorming en diagnose van glaucoom

Het is vastgesteld dat het doel van de behandeling van glaucoom is om verder symptomatisch gezichtsverlies te voorkomen en de bijwerkingen of complicaties na chirurgische ingrepen zoveel mogelijk te beperken. In de context van pathofysiologie betekent dit het verlagen van de intraoculaire druk tot een niveau dat de axonen van de retinale ganglioncellen niet beschadigt.

Momenteel is geautomatiseerde statische monochromatische visuele veldbeeldvorming (VIS) de "gouden standaard" voor het bepalen van de functionele status van ganglioncelaxonen (hun stress). Deze informatie wordt gebruikt om een diagnose te stellen en de effectiviteit van de behandeling te beoordelen (progressie van het proces met celschade of afwezigheid ervan). De studie kent beperkingen, afhankelijk van de mate van axonverlies. Deze moet worden vastgesteld vóór de uitvoering van de studie, die veranderingen identificeert, een diagnose stelt en indicatoren vergelijkt om progressie vast te stellen.

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

Netvliesdikte-analysator

De Retinal Thickness Analyzer (RTA) (Talia Technology, MevaseretZion, Israël) berekent de dikte van het netvlies in de macula en voert metingen uit van 2D- en 3D-beelden.

Hoe werkt een netvliesdikte-analysator?

Bij het in kaart brengen van de retinadikte wordt een groene 540 nm HeNe-laser gebruikt om het netvlies in beeld te brengen met behulp van een retinadikteanalysator. De afstand tussen het laserinterferentiepunt met het vitreoretinale oppervlak en het oppervlak tussen het netvlies en het pigmentepitheel is recht evenredig met de retinadikte. Er worden negen scans gemaakt met negen afzonderlijke fixatiedoelen. Wanneer deze scans worden vergeleken, wordt het gebied in de centrale 20° (gemeten als 6 bij 6 mm) van de fundus bestreken.

In tegenstelling tot OCT en SLP, die de SNV meten, of HRT en OCT, die de contouren van de oogzenuw meten, meet de retinadikteanalysator de dikte van het netvlies in de macula. Omdat de hoogste concentratie retinale ganglioncellen zich in de macula bevindt en de ganglioncellaag veel dikker is dan hun axonen (die de SNV vormen), kan de dikte van het netvlies in de macula een goede indicator zijn voor de ontwikkeling van glaucoom.

Wanneer moet u een netvliesdikte-analysator gebruiken?

De netvliesdikte-analysator is nuttig bij het detecteren van glaucoom en het bewaken van de voortgang ervan.

Beperkingen

Een pupil van 5 mm is vereist voor een analyse van de netvliesdikte. Het gebruik ervan is beperkt bij patiënten met meerdere floaters of significante troebelingen in de oculaire media. Vanwege de kortgolvige straling die bij ATS wordt gebruikt, is dit apparaat gevoeliger voor nucleair dichte cataract dan OCT, confocale scanning laser oftalmoscopie (HRT) of SLP. Om de verkregen waarden om te zetten in absolute waarden voor de netvliesdikte, moeten correcties worden aangebracht voor refractieafwijkingen en de axiale lengte van het oog.

Bloedstroom bij glaucoom

Een verhoogde intraoculaire druk wordt al lang geassocieerd met progressie van gezichtsveldverlies bij patiënten met primair openhoekglaucoom. Ondanks de verlaging van de intraoculaire druk tot de gewenste waarden, blijven veel patiënten echter gezichtsveldverlies ervaren, wat suggereert dat er andere factoren een rol spelen.

Epidemiologische studies tonen aan dat er een verband bestaat tussen bloeddruk en risicofactoren voor glaucoom. Onze studies hebben aangetoond dat autoregulerende mechanismen alleen niet voldoende zijn om de bloeddruk bij glaucoompatiënten te compenseren en te verlagen. Bovendien bevestigen de resultaten van de studies dat sommige patiënten met normotensief glaucoom reversibele vasospasmen ervaren.

Naarmate het onderzoek vordert, wordt het steeds duidelijker dat de bloedstroom een belangrijke factor is bij het begrijpen van de vasculaire etiologie van glaucoom en de behandeling ervan. Er is vastgesteld dat het netvlies, de oogzenuw, de retrobulbaire vaten en het vaatvlies bij glaucoom een abnormale bloedstroom vertonen. Omdat er momenteel geen enkele methode beschikbaar is die al deze gebieden nauwkeurig kan onderzoeken, wordt een multi-instrumentbenadering gebruikt om de bloedcirculatie van het hele oog beter te begrijpen.

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

Scannende laser oftalmoscopische angiografie

Scannende laser oftalmoscopische angiografie is gebaseerd op fluoresceïne-angiografie, een van de eerste moderne meettechnieken voor het verzamelen van empirische gegevens over het netvlies. Scannende laser oftalmoscopische angiografie overwint veel van de tekortkomingen van traditionele fotografische of videoangiografische technieken door de gloeilamplichtbron te vervangen door een argonlaser met laag vermogen voor een betere penetratie door de lens en hoornvliesvertroebelingen. De laserfrequentie wordt geselecteerd op basis van de eigenschappen van de geïnjecteerde kleurstof, fluoresceïne of indocyaninegroen. Wanneer de kleurstof het oog bereikt, raakt het gereflecteerde licht dat de pupil verlaat een detector, die de lichtintensiteit in realtime meet. Dit creëert een videosignaal, dat door een videotimer wordt gestuurd en naar een videorecorder wordt gestuurd. De video wordt vervolgens offline geanalyseerd om parameters zoals de arterioveneuze transittijd en de gemiddelde snelheid van de kleurstof te verkrijgen.

Fluorescentiescanning laserscanning laser oftalmoscopische oftalmoscopische angiografie met indocyaninegroenangiografie

Doel

Evaluatie van de hemodynamiek van het netvlies, met name de arterioveneuze transittijd.

Beschrijving

Fluoresceïne wordt gebruikt in combinatie met laagfrequente laserstraling om de visualisatie van netvliesvaten te verbeteren. Hoog contrast maakt het mogelijk om individuele netvliesvaten in het bovenste en onderste deel van het netvlies te zien. Bij een lichtintensiteit van 5x5 pixels worden, zodra de fluoresceïne het weefsel bereikt, gebieden met aangrenzende slagaders en aders zichtbaar. De arterioveneuze transittijd komt overeen met het tijdsverschil tussen de slagaders en aders.

Doel

Evaluatie van de choroïdale hemodynamiek, met name vergelijking van de perfusie van de oogzenuw en de macula.

Beschrijving

Indocyaninegroene kleurstof wordt gebruikt in combinatie met dieppenetrerende laserstraling om de visualisatie van de choroïdale bloedvaten te verbeteren. Er worden twee zones nabij de oogzenuw en vier zones rond de macula geselecteerd, elk 25x25 pixels. Bij de analyse van de verdunningszones wordt de helderheid van deze zes zones gemeten en wordt de tijd bepaald die nodig is om vooraf bepaalde helderheidsniveaus (10% en 63%) te bereiken. De zes zones worden vervolgens met elkaar vergeleken om hun relatieve helderheid te bepalen. Omdat er geen correctie nodig is voor verschillen in optiek, lensopaciteit of beweging, en alle gegevens via hetzelfde optische systeem worden verzameld waarbij alle zes zones gelijktijdig worden afgebeeld, zijn relatieve vergelijkingen mogelijk.

Kleur Doppler mapping

Doel

Evaluatie van de retrobulbaire vaten, met name de arteria oftalmicus, de arteria retinae centralis en de arteria ciliare posterior.

Beschrijving

Kleurdopplermapping is een echografietechniek die een grijswaarden B-scanbeeld combineert met een gesuperponeerd kleurendoppler-frequentieverschoven bloedstroombeeld en pulsdopplerstroomsnelheidsmetingen. Eén multifunctionele transducer, doorgaans 5 tot 7,5 MHz, voert alle functies uit. Bloedvaten worden geselecteerd en afwijkingen in de terugkerende geluidsgolven worden gebruikt om Doppler-equalisatiebloedstroomsnelheidsmetingen uit te voeren. De gegevens over de bloedstroomsnelheid worden uitgezet tegen de tijd, en de piek met het dal wordt gedefinieerd als de pieksystolische en einddiastolische snelheid. Vervolgens wordt de Pourcelot-weerstandsindex berekend om de dalende vaatweerstand te schatten.

[ 13 ], [ 14 ]

Puls oculaire bloedstroom

Doel

Beoordeling van de bloedstroom in het vaatvlies tijdens de systole met behulp van realtime-meting van de intraoculaire druk.

Beschrijving

Het apparaat voor het meten van de puls-oculaire bloedstroom maakt gebruik van een aangepaste pneumotonometer, verbonden met een microcomputer, om de intraoculaire druk ongeveer 200 keer per seconde te meten. De tonometer wordt gedurende enkele seconden op het hoornvlies aangebracht. De amplitude van de pulsgolf van de intraoculaire druk wordt gebruikt om de verandering in het oculaire volume te berekenen. Aangenomen wordt dat de pulsatie van de intraoculaire druk de systolische oculaire bloedstroom is. Aangenomen wordt dat dit de primaire choroïdale bloedstroom is, aangezien deze ongeveer 80% van het circulatievolume van het oog uitmaakt. Gebleken is dat bij patiënten met glaucoom de puls-oculaire bloedstroom aanzienlijk verminderd is in vergelijking met gezonde mensen.

Laser Doppler Velocimetrie

Doel

Schatting van de maximale bloedstroomsnelheid in de grote vaten van het netvlies.

Beschrijving

Laserdopplervelocimetrie is de voorloper van retinale laserdoppler en Heidelberg retinale flowmetrie. In dit apparaat wordt laserstraling met laag vermogen gericht op grote vaten in het netvlies van de fundus, en worden de dopplerverschuivingen in het verstrooide licht van bewegende bloedcellen geanalyseerd. De maximale snelheid wordt gebruikt om de gemiddelde snelheid van de bloedcellen te bepalen, die vervolgens wordt gebruikt om de flowparameters te berekenen.

Retinale laser Doppler flowmetrie

Doel

Evaluatie van de bloedstroom in de microvaten van het netvlies.

Beschrijving

Retinale laserdopplerflowmetrie is een tussenstap tussen laserdopplervelocimetrie en Heidelberg retinale flowmetrie. De laserstraal wordt van zichtbare vaten af gericht om de bloedstroom in microvaten te beoordelen. Door de willekeurige plaatsing van de haarvaten kan slechts een benadering van de bloedstroomsnelheid worden gemaakt. De volumetrische bloedstroomsnelheid wordt berekend met behulp van de Doppler-spectrumverschuivingsfrequenties (die de bewegingssnelheid van bloedcellen aangeven) met de signaalamplitude van elke frequentie (die de verhouding van bloedcellen bij elke snelheid aangeeft).

Heidelberg netvliesflowmetrie

Doel

Evaluatie van de perfusie in peripapillaire capillairen en oogzenuwcapillairen.

Beschrijving

De Heidelberg Retinal Flowmeter heeft de mogelijkheden van laserdopplervelocimetrie en retinale laserdopplerflowmetrie overtroffen. De Heidelberg Retinal Flowmeter gebruikt infrarode laserstraling met een golflengte van 785 nm om de fundus te scannen. Deze frequentie is gekozen vanwege het vermogen van zuurstofrijke en zuurstofarme rode bloedcellen om deze straling met dezelfde intensiteit te reflecteren. Het apparaat scant de fundus en reproduceert een fysieke kaart van de retinale bloedstroomwaarde zonder onderscheid te maken tussen arterieel en veneus bloed. Het is bekend dat de interpretatie van bloedstroomkaarten vrij complex is. Analyse van het computerprogramma van de fabrikant bij het wijzigen van de lokalisatieparameters, zelfs gedurende een minuut, biedt een groot aantal opties voor het aflezen van de resultaten. Met behulp van punt-voor-puntanalyse, ontwikkeld door het Glaucoma Research and Diagnostic Center, worden grote delen van de bloedstroomkaart onderzocht, met een betere beschrijving. Om de "vorm" van de bloedstroomverdeling in het netvlies te beschrijven, inclusief geperfuseerde en avasculaire zones, is een histogram van individuele bloedstroomwaarden ontwikkeld.

Spectrale retinale oximetrie

Doel

Beoordeling van de partiële zuurstofdruk in het netvlies en de oogzenuwkop.

Beschrijving

Een spectrale retinale oximeter gebruikt de verschillende spectrofotometrische eigenschappen van zuurstofrijk en zuurstofarm hemoglobine om de partiële zuurstofdruk in het netvlies en de oogzenuwkop te bepalen. Een felle flits wit licht valt op het netvlies en het gereflecteerde licht passeert een 1:4-beeldsplitter op weg terug naar de digitale camera. De beeldsplitter creëert vier gelijkmatig belichte beelden, die vervolgens worden gefilterd in vier verschillende golflengten. De helderheid van elke pixel wordt vervolgens omgezet in optische dichtheid. Nadat cameraruis is verwijderd en de beelden zijn gekalibreerd op basis van optische dichtheid, wordt een zuurstofkaart berekend.

De isosbestische afbeelding wordt gefilterd op basis van de frequentie waarmee zuurstofrijk en zuurstofarm hemoglobine identiek worden gereflecteerd. De zuurstofgevoelige afbeelding wordt gefilterd op basis van de frequentie waarbij de reflectie van zuurstofrijk zuurstof wordt gemaximaliseerd en vergeleken met de reflectie van zuurstofarm hemoglobine. Om een kaart te maken die het zuurstofgehalte weergeeft in termen van de optische dichtheidscoëfficiënt, wordt de isosbestische afbeelding gedeeld door de zuurstofgevoelige afbeelding. In deze afbeelding bevatten de lichtere gebieden meer zuurstof en weerspiegelen de ruwe pixelwaarden het zuurstofgehalte.