Tinklainės nervų pluošto sluoksnio vaizdavimas, palyginti su histologiniais žmogaus akies matavimais | akis

Tinklainės nervų pluošto sluoksnio vaizdavimas, palyginti su histologiniais žmogaus akies matavimais | akis

Anonim

Anotacija

Tikslas

Galimybių studija, kurioje palygintos tinklainės nervų pluošto sluoksnio (RNFL) storio vertės, gautos naudojant vaizdo gavimo prietaisus, su RNFL storio matavimais, gautais histologiškai žmogaus akyje.

Dizainas

Vienintelis pacientas, kuriam planuojama išstumti orbitą, kuriam vis dar buvo sveika akies funkcija.

Metodai

Prieš operaciją akis buvo vaizduojama naudojant optinę koherentinę tomografiją (OCT) ir skenuojančią lazerinę poliarimetriją (SLP). Po orbitalinės ekstensijos gaublys buvo padalytas į dalis ir buvo gauta 100 vienodo atstumo RNFL storio matavimų kiekvienam iš keturių koncentrinių žiedų, nukreiptų į optinį diską, kurių skersmuo buvo 3, 0, 3, 5, 4, 0 ir 4, 5 mm.

Rezultatai

Nustatyta, kad RNFL storis yra atvirkščiai susijęs su atstumu nuo optinio disko centro išilgai kiekvieno radialinio dienovidinio. Peripapiliarinis RNFL storis buvo panašus į histologiją, UŠT ir SLP. Histologiškai išmatuotas RNFL storis patvirtino „dvigubos kupros“ modelį, pasiekiantį aukščiausią ir žemesnį polius. Histologiškai išmatuotas RNFL storis (μm), kai žiedo skersmuo 3, 0 ir 3, 5 mm, buvo atitinkamai 30–135 ir 25–115. Palyginimui, 3, 0 mm skersmens GDx duomenys svyravo nuo 25 iki 100, o 3, 4 mm skersmens UŠT - nuo 40 iki 175.

Išvados

Vaizdo duomenys atrodo kokybiškai panašūs, palyginti su histologiškai gautais duomenimis. Kiekybinius skirtumus iš dalies gali lemti mastelio skirtumai ir histologiniai artefaktai. Šiame tyrime parodytas histologinės analizės metodas gali būti naudojamas patvirtinant vaizdinius duomenis, taip pat gali padėti geriau suprasti RNFL praradimą glaukomos atveju.

Įvadas

Tinklainės nervų pluošto sluoksnio (RNFL) storis yra pagrindinė struktūrinė priemonė diagnozuojant ir stebint glaukominę optinę neuropatiją. Nors jis išsamiai analizuojamas vaizdavimo būdu, mažai žinoma apie histologinius RNFL storio modelius. 1 Tik keli klinikiniai tyrimai išmatavo RNFL storį 2, 3 ir primatų akyse po mirties. 4, 5, 6, 7 Kiekviename iš šių tyrimų buvo naudojamas skirtingas požiūris į audinių apdorojimą ir gaublių skyrimą, ir jie labai skiriasi gautų matavimų vieta ir tinklelio struktūra. 1 Šių tyrimų metu iš kiekvienos akies buvo išmatuota palyginti nedaug RNFL storio, o tai ribojo galimybę rekonstruoti bendrą RNFL storio modelį periferiniame kapiliariniame regione.

Nors vaizdo gavimo metodai, pavyzdžiui, skenavimo lazerio polarimetrija (SLP) ir optinės koherencijos tomografija (OCT) 8, yra plačiai naudojami klinikinėje praktikoje, jų struktūrinis patvirtinimas buvo ribotas. Pavyzdžiui, iš pradžių beždžionių akys buvo patvirtintos ir atitinkamai kalibruojamos (apskaičiuojant perskaičiavimo koeficientą, pagal kurį sulėtėjimo laipsniai paverčiami RNFL storiu mikronuose). 9

Neseniai buvo aprašytas naujas požiūris į akies pjūvį 10, leidžiantis atstatyti periferinio RNFL storio didelės skiriamosios gebos žemėlapius. Ši „skėčio“ technika 10 leidžia išmatuoti didelį RNFL storio matavimų tankį kiekvienoje žiedo sekcijoje. Histologiniai duomenys, gauti naudojant šią metodiką, iš esmės yra identiški išdėstymui, todėl juos galima palyginti su storio duomenimis, gautais naudojant RNFL vaizdo gavimo prietaisus.

Svarbu pabrėžti, kad tiesioginio (mikronų mikronams) RNFL storio palyginimo tarp histologijos ir vaizdo atvaizdų tikriausiai neįmanoma pasiekti dėl histologinių ir vaizdinių artefaktų. Vis dėlto palyginus šiuos du iš esmės skirtingus RNFL storio įvertinimo metodus, galima gauti kokybinių žinių, kad informacija, surinkta naudojant skirtingus metodus, galėtų padėti sustiprinti vienas kitą ar suabejoti vienas kitu, atsižvelgiant į tai, kaip klasifikuoti rezultatai. Norint kvalifikuoti pacientus tokiam lyginamuoju tyrimu, reikėtų įtraukti pažengusias neoplastines sąlygas, dėl kurių orbitą reikia išstumti, su sąlyga, kad žemės rutulys vis dar yra išsaugotas ir kai nėra terpės neskaidrumo ar tinklainės anomalijų.

Metodai

Iš didelės „LV Prasad“ okuloplastinės klinikos mes nustatėme 51 metų vyrą, kenčiantį nuo spindžio tipo plokščiųjų ląstelių karcinomos, infiltruojančios orbitą, kuriam buvo numatyta atlikti orbitalinę ištremimą. Standartinė automatizuota perimetrija (balta ant balto), naudojant SITA standartinį algoritmą, taip pat trumpojo bangos ilgio (mėlyna geltona), visiško slenksčio 24–2 automatiniai regėjimo laukai (VF) buvo normaliose ribose.

Buvo gautas Žmogaus subjektų komiteto sutikimas ir paciento rašytinis sutikimas, kad jie būtų atvaizduoti prieš išnaikinimą ir gaubtą vėliau tinkamai supjaustytų ir apdorotų. Prieš operaciją pacientui buvo atliktas išsamus akių patikrinimas, įskaitant plyšinės lempos biomikroskopiją, aplanko tonometriją, gonioskopiją, išplėstą apatinio žandikaulio tyrimą, fotoaparato fotografavimą ir VF tyrimą. Nė vienas iš šių testų neparodė glaukomos ar kitų intraokulinių patologijų. Regėjimo aštrumas šioje akyje buvo 20/25.

Tada akis buvo nuskaityta pagal šiuos vaizdavimo būdus:

  1. SLP su „GDx-VCC“ („Carl Zeiss-Meditec“, Dublinas, Kalifornija, anksčiau „Laser Diagnostic Technologies“, San Diegas, Kalifornija, JAV) su standartiniu kintamos ragenos kompensacijos (VCC) nuskaitymo algoritmu, nenumalštintame mokinyje.

  2. OCT su Stratus OCT (Carl Zeiss-Meditec, Dublinas, Kalifornija, JAV), nuskaitydamas periferinį papiliarinį regioną, naudodamas greito RNFL storio (3.4) algoritmą, naudodamas farmakologiškai išsiplėtusią vyzdį.

Šių vaizdinių tyrimų kokybės užtikrinimas apėmė mašina nustatytą kokybės balą, nuskaityto vaizdo išvaizdą ir įvairių artefaktų paiešką (pvz., Suliejimą, judesį, nelygų apšvietimą ir (arba) mirksinčius artefaktus). Abu šie vaizdiniai tyrimai buvo normalios ribose tiriamojoje akyje, kuriai buvo numatytas ekstensyvumas orbitoje, taip pat ir akyje. Vėliau buvo atlikta vienašališka orbitos eksenteracijos operacija, kaip buvo kliniškai nurodyta, ir gaublys buvo ištrauktas iš mėginio ir per 2 minutes po audinio pašalinimo įdėtas į 5% fosfatu buferinį formaliną. Fiksuotas gaublys buvo padalytas į dalis ir apdorotas, kaip aprašyta anksčiau. 10

Uždaras piltuvas buvo nuosekliai padalintas į 4 μm storio žiedines dalis. Žiedo skersmuo buvo kruopščiai išmatuotas ir identifikuotos tos žiedo dalys, kurių skersmuo yra 3, 0, 3, 5, 4, 0 ir 4, 5 mm. Kiekviena iš šių keturių žiedo sekcijų buvo nufotografuota ir pagal anksčiau aprašytą metodiką buvo atlikta 100 vienodo atstumo RNFL storio matavimų. 10 Visi komandos nariai, atliekantys histologinį duomenų apdorojimą, fotografavimą, matavimą ir grafiką, buvo visiškai užmaskuoti visa klinikine informacija, įskaitant vaizdų duomenis.

Rezultatai

1 pav. Pavaizduota raudonos spalvos pamatų nuotrauka, parodanti optinio disko išvaizdą ir RNFL atspindžio modelį, labiausiai pastebimą išilgai laikinųjų ir laikinųjų arkadų. Histologiškai gauti RNFL storio matavimai iš keturių koncentrinio skersmens žiedų, kurių kiekvienas yra optinio disko centre, pateikti 2a – d paveiksle. Kiekvieną brėžinį sudaro 100 vienodo atstumo duomenų taškų, surinktų išilgai vienos „žiedo sekcijos“ perimetro. 2a – d paveikslai rodo, kad kuo toliau RNFL yra nuo disko krašto, tuo plonesnis jis yra kiekvieną valandą. 3 paveiksle pavaizduotas OCT greitas RNFL storio algoritmo skenavimas išilgai standartinio matavimo žiedo, kurio skersmuo 3, 4 mm. 4 paveiksle pateiktas GDx nuskaitymas su 2, 8–3, 2 mm skersmens matavimo žiedu. 2e – h paveiksluose pateikiami GDx matavimai, paimti iš skenavimo, kurio metu buvo naudojamas 4 pav. Atspaudas. Tačiau 2e – h paveiksle žiedai yra tokio paties skersmens, kaip ir 2a – d paveiksle pavaizduoti histologiniai žiedo pjūviai (3.0, 3.5, 4.0). ir 4, 5 mm skersmens). Šis papildomas apdorojimas buvo įmanomas tik „GDx“, nes vienas GDx nuskaitymas fiksuoja RNFL storio matavimus iš srities, apimančios daugiau kaip 20 × 20 laipsnių ir esančią optinio disko centre. Dėl šios neapdorotų duomenų matricos vėliau perdirbant galima iš naujo apibrėžti įvairaus dydžio matavimo žiedus.

Image

Akis, kurioje nėra raudonos akies nuotraukos.

Visas dydis

Image

(a – d) RNFL storio histologiniai matavimai. Histologiškai išmatuoti RNFL storio matavimai μm) išilgai „žiedo sekcijų“, kurių kiekvienas yra nukreiptas į optinį diską, vadovaujantis TSNIT (laikinasis-viršutinis-nosies-apatinis-laikinasis) modeliu, o skersmuo (a) 3 mm, (b) 3, 5 mm, (c) 4 mm, (d) 4, 5 mm. Kiekvieną diagramą sudaro 100 duomenų taškų. (e – h) GDx-VCC apdorojimo RNFL storis. Neapdorotų GDx-VCC duomenų perdirbimas, parodytas 4 paveiksle. Matavimo žiedas buvo nustatytas į skirtingo skersmens žiedus, atitinkančius histologinėje analizėje pasirinktus skersmenis - (a) 3, 0 mm, b) 3, 5 mm, c) 4, 0 mm, (d) 4, 5 mm. Kiekvieną schemą sudaro 64 duomenų taškai, gauti iš standartinės eksportuotų duomenų bylos.

Visas dydis

Image

UŠT vaizdavimas. Stratinio OCT skenavimas, rodantis periferinio RNFL storio matavimus, paimtus išilgai 3, 4 mm skersmens žiedo, kurio centre yra optinis diskas.

Visas dydis

Image

GDx-VCC vaizdavimas. „GDx-VCC“ nuskaitymas su periferinio RNFL storio matavimais, padarytais išilgai 2, 8–3, 2 mm skersmens žiedo (vidinio ir išorinio skersmens), kurio centre yra optinis diskas.

Visas dydis

Histologiškai išvestas RNFL storis (μm) ties 3, 0 ir 3, 5 mm skersmens žiedais (atitinkamai) svyravo nuo mažiausio, kuris ne nukrito žemiau 30, 25, iki didžiausio, 135, 115 (geriau) ir 110, 105 (žemesnio lygio). Palyginimui, duomenys apie 3, 0 mm skersmens GDx ir 3, 4 mm skersmens UŠT (atitinkamai) parodė mažiausias storio vertes, kurios ne nukrito žemiau 25, 40, o maksimalios storio vertės siekia 100, 175 (geriau) ir 85, 140 (nepilnavertė). Šiame tyrime pasirinktas metodas leidžia palyginti histologinius ir GDx duomenis tose pačiose židinių vietose.

Diskusija

Šiame naujame tyrime mes palyginame histologinius RNFL storio duomenis, gautus naudojant „skėčio“ metodiką 10, su vaizdavimo duomenimis, gautais toje pačioje žmogaus akyje.

Nustatyta, kad RNFL storis yra atvirkščiai susijęs su atstumu nuo optinio disko centro; mes nustatėme, kad kuo didesnis atstumas nuo optinio disko krašto yra tuo konkrečiu valandos valandu, tuo plonesnis RNFL storis. RNFL storio matavimai, gauti histologiškai, patvirtino „dvigubos kupros“ modelį su dviem smailiais viršutiniame ir žemesniame poliuose. Histologiškai gautas disko RNFL storio (TSNIT) modelis (2a – d paveikslai) primena ir OCT (3 paveikslas), ir SLP nuskaitymų (2e – h ir 4 paveikslai), nors faktinės mikronų storio vertės skiriasi. Pažymėtina, kad dugno nuotrauka (1 paveikslas) rodo storesnį, aukštesnį ratlankį nei žemesnis. Taip pat histologinė analizė (2a – d pav.) Parodo palyginamą modelį, turintį tvirtesnį, aukštesnį polių nei žemesnįjį.

Histologinio vaizdo palyginimai yra svarbūs patvirtinant vaizdo duomenis, ypač kai lyginant įvairius vaizdavimo būdus randami dideli neatitikimai. Pavyzdžiui, vieno tyrimo metu normalių akių grupėje tarp GDx-VCC (55, 26 ± 4, 32 μm ) ir Stratus OCT (101, 38 ± 7, 73 μm ) vidutinis RNFL storis buvo beveik dvigubai didesnis. Įdomu tai, kad mūsų vienos akies duomenys visiškai atitinka šį GDx-UŠT neatitikimą, tuo tarpu histologijos storio vertės buvo apytiksliai tarp GDx ir UŠT verčių. 2a – h pav. Leidžia palyginti histologiją ir GDx-VCC duomenis vienodo skersmens žiedams. Pavyzdžiui, palyginus 2a ir e paveikslus (abu esant 3, 0 mm skersmeniui) parodytas gana panašus histologijos moduliacijos modelis, palyginti su GDx-VCC.

Šis tyrimas rodo, kad žmogaus akimis galima palyginti histologinį vaizdą. Norint atlikti kiekybinę analizę, kuria siekiama patvirtinti vaizdo gavimo prietaisus, prireiks dar daugiau akių. Dar daugiau, tokį palyginimą iš dalies apribotų artefaktai, būdingi bet kuriai pasirinktai histologinei technikai 1, taip pat vaizdiniai artefaktai ir apribojimai. Histologiniai artefaktai gali apimti audinio susitraukimą, išsiplėtimą ir iškraipymą, atsirandantį dėl pomirtinių pokyčių, perdirbimo ir audinio dažymo. Vaizduojamieji artefaktai gali apimti nuskaitymo vietos klaidas, nekompensuojamą didinimą ir svarbiausius, klaidingus perskaičiavimo koeficientus, kurie patys yra pagrįsti ribotais histologiniais pavyzdžiais, turinčiais jiems būdingų artefaktų. Galimas šio tyrimo apribojimas yra susijęs su tuo, kad bandomosios akies užuomazgą galėjo paveikti orbitalinis navikas, todėl abejotina, ar tai tikrai buvo sveika akis. Pažymėtina, kad prieš enukleaciją šiai akiai buvo atlikti išsamūs struktūriniai ir funkciniai diagnostiniai tyrimai, ir nė vienas iš jų neparodė glaukominės optinės neuropatijos ar RNFL pažeidimo tikimybės. Be to, kadangi tai yra tyrimas, kuriame histologija palyginama su vaizdavimu tam tikru momentu, histologijos ir vaizdo koreliacija gali būti įvertinta neatsižvelgiant į akies diagnostinę būklę.