Skenuojančio lazerio poliarimetrija: ką ji rodo

Skenuojančioji lazerinė poliarimetrija yra neinvazinis metodas tinklainės nervinių skaidulų sluoksnio aplink regos nervo diską storiui kiekybiškai įvertinti. Metodas pagrįstas spindulio poliarizacijos pokyčių matavimu po atspindžio nuo ganglijų ląstelių aksonų mikrovamzdelių: skaidulos elgiasi kaip dvilypė medžiaga, o „sulėtėjimo“ dydis yra proporcingas struktūrų skaičiui, t. y. nervinių skaidulų sluoksnio storiui. Praktinis jo pritaikymas yra ankstyvas glaukomatinių struktūrinių pažeidimų nustatymas ir stebėjimas, dar prieš aptinkant akivaizdžius funkcinius praradimus perimetre. [1]

Klinikoje ši technologija įdiegta „Carl Zeiss Meditec“ GDx šeimos įrenginiuose: prietaisas infraraudonųjų spindulių spinduliu nuskaito nervinio spenelio sritį, sukuria „atsilikimo“ žemėlapį ir automatiškai apskaičiuoja daugybę diagnostinių parametrų. Palyginęs šiuos parametrus su integruota normatyvine duomenų baze, gydytojas gali tikimybiškai įvertinti, ar nervinių skaidulų sluoksnio suplonėjimas nėra atsitiktinis. [2]

Dabartinėse glaukomos gydymo gairėse struktūrinis vaizdinimas laikomas privalomu regos nervo disko klinikinio tyrimo ir perimetrijos papildymu. Jose pabrėžiama, kad sprendimai priimami remiantis duomenų visuma, o ne vienu prietaisu. Skenuojamoji lazerinė poliarimetrija išlieka tinkamu pasirinkimu, ypač tais atvejais, kai šis metodas yra prieinamas ir gerai žinomas, nors pastaraisiais metais optinė koherentinė tomografija tapo svarbesnė [3].

Kaip metodo fizika veikia paprastais žodžiais

Šis metodas turi dvi aksiomas. Pirma, tinklainės ganglijų ląstelių aksonai yra išsidėstę lygiagrečiai ir juose yra mikrovamzdelių – orientuotų struktūrų, kurios keičia šviesos poliarizacijos plokštumą. Antra, kuo didesnis šio pokyčio dydis, tuo didesnis bendras nervinių skaidulų storis ir „tvarka“ po spinduliu. Todėl prietaisas matuoja „lėtėjimą“, o ne storį tiesiogiai, o tada, naudodamas kalibravimo modelį, konvertuoja jį į mikrometrus. [4]

Tikslumo kliūtis yra priekinio akies segmento, pirmiausia ragenos, įgimtas dvigubas lūžis. Norėdami „atimti“ jo indėlį, GDx prietaisai naudoja kompensavimo algoritmus: kintamą ragenos kompensaciją ir padidintą ragenos kompensaciją. Padidinta kompensacija matematiškai pašalina priekinio segmento indėlį ir praktiškai sumažina tipinius artefaktus. [5]

Ataskaitoje bus parodytas peripapiliarinis „TSNIT“ profilis – maždaug 3,2 milimetro storis aplink diską. Būdingas „dvigubo kupro“ išlinkis sveikose akyse rodo, kad viršutiniai ir apatiniai meridianai yra storesni nei nosies ir smilkininiai meridianai. Šis profilis ir nuokrypių žemėlapis yra pagrindiniai vizualiniai požymiai gydytojui. [6]

Aparatinės įrangos ir algoritmų evoliucija

Istoriškai ši technologija buvo komercializuota GDx linijoje (iš pradžių vadintoje „Laser Diagnostic Technologies“), kurią vėliau įsigijo „Carl Zeiss Meditec“. Svarbiausias tikslumo šuolis siejamas su perėjimu nuo fiksuotos ragenos kompensacijos prie kintamos, o vėliau prie patobulintos ragenos kompensacijos: pagerinus kompensaciją, akys su „netipiniais“ poliarizacijos modeliais elgiasi teisingiau. [7]

GDxPRO modelio registracijos dokumentuose prietaisas apibūdinamas kaip konfokalinis poliarimetrinis skenuojantis lazerinis oftalmoskopas, skirtas trimačiam akies dugno ir tinklainės nervinių skaidulų sluoksnio vaizdavimui in vivo ir regos nervo neuropatijų, įskaitant glaukomą, diagnostikai bei stebėjimui.[8]

Naudotojo vadove pabrėžiama, kad pagal numatytuosius nustatymus pirmenybė teikiama patobulintai ragenos kompensacijai, o kintamasis išsaugomas suderinamumui su archyvinėmis serijomis. Taip pat svarbu atsižvelgti į reguliavimo sistemos taikymo ribas: pavyzdžiui, neįtraukiami vaikystės ir ekstremalūs refrakcijos sutrikimai. [9]

Kam ir kada skiriamas šis tyrimas?

Pagrindiniai klinikiniai scenarijai yra pirminis paciento, sergančio oftalmotenzija ar įtariama glaukoma, įvertinimas, pradinės struktūrinės būklės dokumentavimas nustatytos glaukomos atveju ir reguliarus progresavimo stebėjimas, be perimetrijos ir disko tyrimo. Šis metodas yra ypač vertingas, kai reikia kiekybiškai patvirtinti židininį arba difuzinį nervinių skaidulų sluoksnio netekimą. [10]

Skenuojamojo lazerio poliarimetrija taip pat yra tikslinga naudoti ir esant kitoms neuro-oftalmologinėms būklėms, kai įtariamas tinklainės nervinių skaidulų sluoksnio suplonėjimas, tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad interpretacija atliekama ne atskirai, o atsižvelgiant į diagnozę ir susijusius radinius. Sprendimas pasirinkti šį metodą priklauso nuo įrangos prieinamumo, vietinės reguliavimo sistemos kokybės ir komandos patirties su GDx ataskaitomis. [11]

Naujose stratifikuotos glaukomos valdymo schemose pažangių vaizdo gavimo metodų prieinamumas laikomas privalumu, tačiau pagrindinis principas išlieka nepakitęs: bet koks prietaisas yra tik klinikinių įvertinimų, tonometrijos, perimetrijos ir fotografijos mozaikos dalis. Todėl skenuojančios lazerinės poliarimetrijos naudojimas yra maršruto optimizavimo, o ne „panacėjos“ klausimas. [12]

Kaip atliekamas tyrimas: ką daro pacientas ir ką daro prietaisas

Pasiruošimas minimalus: medikamentinis vyzdžių išplėtimas paprastai nereikalingas, nes naudojamas infraraudonųjų spindulių lazeris ir konfokalinė optika. Pacientas fiksuoja žvilgsnį į šviečiantį taikinį, o prietaisas atlieka kelis nuoseklius skenavimus, po kurių suformuojamas vidutinis vaizdas ir apskaičiuojami parametrai. Standartinis protokolas gauna bent tris kadrus, siekiant pagerinti pakartojamumą. [13]

Pirmojo vizito metu atliekamas automatinio fokusavimo skenavimas, siekiant įvertinti ir kompensuoti priekinio segmento dvigubą lūžimą. Vėlesnių vizitų metu, ypač po ragenos ar lęšiuko operacijos, rekomenduojama atnaujinti kompensaciją, kad būtų pašalintos sisteminės klaidos. Operatoriaus pusėje svarbu tinkamai centruoti TSNIT apskritimą ir stebėti skenavimo kokybės parametrus. [14]

Procedūra neskausminga, liečiamasi tik su kakta. Vienintelė rizika – klaidingas interpretavimas dėl prastos duomenų kokybės arba artefaktų buvimo. Tai technologinis tyrimas, klasifikuojamas kaip „medicinos prietaisas“, kuriam taikomi personalo mokymo ir kokybės kontrolės reikalavimai. [15]

1 lentelė.

Žingsnis	Ką svarbu patikrinti	Kodėl tai svarbu?	Ką daryti, jei iškyla problema
Fiksacija	Stabilus taikinio fiksavimas	Sumažina suliejimą ir artefaktus	Paprašykite mirksėti, įkvėpti, pakartoti tyrimą
Centravimas	Teisingas TSNIT apskritimo išdėstymas	Pašalina sistemines klaidas	Iš naujo centruokite rankiniu būdu ir nufotografuokite iš naujo
Ragenos kompensacija	Dabartinis ECC arba VCC režimas	Sumažina ragenos įtaką	Kompensacija iš naujo, ypač po operacijų
Kokybės vertinimas	Kokybės balai, TSS, likutinė kompensacija	Filtruoja „blogus“ kadrus	Išskirkite rėmelius su mažais balais, sukurkite naują sesiją

Ką tiksliai skaičiuoja prietaisas ir kaip tai interpretuoti?

Iš dešimčių formoje pateiktų skaičių praktiškiausi yra vidutinis TSNIT storis, viršutinis ir apatinis vidurkiai, TSNIT standartinis nuokrypis (netiesiogiai atspindintis dvigubos kupros sunkumą), tarpakių simetrija ir integralinis „nervų skaidulų indeksas“ – mašininiu būdu išmoktas rodiklis, rodantis glaukomatozinės žalos tikimybę visoje diagramoje. Kiekvienas skaičius yra susietas su normos viršijimo tikimybe, spalvomis koduojama pagal reguliavimo sistemą. [16]

Integraliniam indeksui naudojami šie lyginamieji rodikliai: daugumoje tyrimų vertės iki 30 laikomos normaliomis, 31–50 – ribinėmis, o vertės, viršijančios 50, rodo padidėjusią glaukomos tikimybę. Šie lyginamieji rodikliai padeda greitai suskirstyti rezultatus, tačiau galutinį sprendimą visada priima gydytojas, atsižvelgdamas į klinikinį vaizdą, nervo galvutę ir regėjimo laukus. [17]

Svarbu suprasti, kad net ir visiškai „žalias“ pranešimas neatmeta labai ankstyvos ar židininės patologijos, jei yra klinikinių abejonių. Ir atvirkščiai, „raudonas“ pranešimas dėl artefaktų yra tipiškas ir reikalauja rankinės kokybės kontrolės, ypač pacientams, kuriems yra didelė trumparegystė arba po ragenos operacijos [18].

2 lentelė. Pagrindiniai ataskaitos ir interpretavimo gairių parametrai

Parametras	Ką tai atspindi?	Į ką atkreipti dėmesį	Orientyrai / užuominos
TSNIT vidurkis	Vidutinis storis aplink perimetrą	Dinamika tarp apsilankymų	Sumažėjimas, palyginti su pradiniu lygiu, ir neigiama dinamika tarp vizitų yra reikšmingi.
Aukščiausias vidurkis	Viršutinio kvadranto storis	Palyginkite su nuokrypių žemėlapiu	Ankstyvieji nuostoliai dažnai kyla iš viršaus arba apačios.
Prastesnis vidurkis	Storis apatiniame kvadrante	Ieškokite viršutinės ir apatinės asimetrijos	Jautrus glaukomos pažeidimams
TSNIT SD	Profilio reljefas	Sumažinimas išlyginant „kuprines“	Žemos difuzinės atrofijos vertės
Nervų skaidulų indikatorius	Integralinė tikimybė	Slenksčio zonos 0–30, 31–50, ≥51	Patogu triažui ir tendencijų stebėjimui

Įrodymų bazė

Didelės apimties tyrimai parodė didelius plotus po imtuvo veikimo charakteristikų kreivėmis (AUC) daugeliui skenuojančio lazerio poliarimetrijos parametrų, ypač integralinio indekso. Pagerinta ragenos kompensacija padidino diagnostinį tikslumą, palyginti su ankstesniais algoritmais, ypač akyse su „netipiniu“ poliarizacijos modeliu. [19]

Lyginant su optine koherentine tomografija, rezultatai yra nevienodi, tačiau tendencija yra tokia: integruoti rodikliai gali būti panašūs pagal plotą po ROC, o esant fiksuotam specifiškumui, optinė koherentinė tomografija dažnai „geriau įrodo“ ligos buvimą. Tai reiškia, kad esant tokiam pačiam „klaidingai teigiamų“ rezultatų griežtumui, optinė koherentinė tomografija aptiks šiek tiek daugiau realių atvejų. [20]

Skenuojančiojo lazerio poliarimetrijos parametrų pakartojamumas naudojant tą patį metodą yra didelis, išlaikant vaizdo kokybę. Tai labai svarbu stebint progresą: prietaisas gali braižyti tendencijų grafikus pagal vidutines vertes ir sekti difuzinius pokyčius laikui bėgant. [21]

3 lentelė. Diagnostinis efektyvumas pagal literatūrą

Studija	Indikatorius	AUC arba metrika	Svarbiausias išsineštinis maistas
Mai ir kt., 2007	Patobulintas ir kintamas atlyginimas	Patobulinta kompensacija padidino tikslumą	Rekomenduojamas patobulintas numatytųjų išlaidų kompensavimas
Rao ir kt., 2014 m.	Vidutinio storio optinės koherentinės tomografijos ir skenuojančios lazerinės poliarimetrijos palyginimas	0,868 ir 0,855	Panašus AUC, tačiau optinė koherentinė tomografija geriau patvirtina ligą su dideliu specifiškumu
Apžvalgos ir vadovai	Integralinis indeksas	Geriausias AUC tarp GDx parametrų	Naudokite kartu su kitais metodais

Metodo stipriosios ir silpnosios pusės

Privalumai: kiekybiniai, vizualiniai žemėlapiai, greitas ir bekontaktis protokolas, didelis pakartojamumas su gera nuskaitymo kokybe ir tendencijų analizės galimybė. Šis metodas yra objektyvus ir naudingas tiek pagrindinei būklės registracijai, tiek serijiniams vertinimams laikui bėgant. [22]

Trūkumai: priklausomybė nuo ragenos dvigubo lūžio ir „netipinių“ modelių korekcijos, jautrumas centravimo artefaktams ir vaizdo kokybei, mažesnis stabilumas esant fiksuotam dideliam specifiškumui, palyginti su šiuolaikine optine koherentine tomografija atliekant daugelį užduočių. Reguliavimo sistemą riboja amžius ir refrakcija. [23]

Klasikiniai „klaidingi“ radiniai yra per didelis epiretinalinės membranos žemėlapių sustorėjimas, ragenos sukelti postrefrakcijos pokyčiai ir „netipiniai“ modeliai esant didelei trumparegystės laipsniui. Bet kuri iš šių situacijų reikalauja rankinio kokybės patikrinimo ir palyginimo su klinikiniu vaizdu [24].

4 lentelė. Rezultatus iškreipiantys veiksniai ir kaip su jais elgtis

faktorius	Kas vyksta	Kaip atpažinti	Ką daryti
Netipinis poliarizacijos modelis	Žemas vietinių žemėlapių patikimumas	Didelis „netipiškumo“ indeksas, neatitikimas klinikiniam vaizdui	Perjunkite į patobulintą kompensaciją, pakartokite seriją
Po LASIK ir lęšiuko operacijos	Ragenos kompensacijos poslinkis	Staigus anksčiau stabilios būklės paciento profilio pokytis	Priekinio segmento kompensacijos nustatymas iš naujo ir pakartotinis įvertinimas
Didelė trumparegystė	Netipinė peripapiliarinės zonos geometrija	Asimetrija, nestabilūs profiliai	Įvertinkite kartu su disku ir nuotrauka, pakartokite dinamikoje
Prasta vaizdo kokybė	Triukšmas, suliejimas, „dvigubo kuprelio“ nebuvimas	Žemas kokybės balas, didelis atlygio balansas	Pakartotinai nufotografuoti, stabilizuoti fiksaciją, sudrėkinti paviršių

Palyginimas su alternatyvomis

Optinė koherentinė tomografija pateikia tikrus nervinių skaidulų sluoksnio ir geltonosios dėmės ganglijų ląstelių komplekso skerspjūvius ir storio žemėlapius, taip išplėsdama diagnostikos arsenalą. Daugumoje centrų optinė koherentinė tomografija yra pagrindinis glaukomos diagnostikos metodas, tačiau skenuojanti lazerinė poliarimetrija išlieka naudinga, kai ji yra prieinama ir kai svarbu palyginti ilgalaikius duomenis. Konfokalinė skenuojanti lazerinė oftalmoskopija įvertina disko topografiją, kuri užbaigia vaizdą. [25]

Metodo pasirinkimas yra kompromisas tarp geriausių individualaus paciento ir klinikos galimybių: prieinamumo, personalo patirties, reguliavimo sistemų ir geltonosios dėmės analizės poreikio. Dažnai optimalus yra „paketas“: optinė koherentinė tomografija geltonajai dėmei ir nervinių skaidulų sluoksniui bei skenuojanti lazerinė poliarimetrija nuosekliai peripapiliarinei dinamikai, visa tai atliekant reguliarią perimetriją. [26]

5 lentelė. Skenuojančioji lazerinė poliarimetrija, optinė koherentinė tomografija ir konfokalinė tomografija: kuri yra geresnė?

Kriterijus	Skenuojančio lazerio poliametrija	Optinė koherentinė tomografija	Konfokalinė disko tomografija
Ką tai matuoja?	„Retardacija“ kaip nervinių skaidulų sluoksnio storio rodiklis	Storis pagal pjūvius, geltonąją dėmę ir diską	Disko ir periorbitalinės srities topografija
Stipriosios pusės	Didelis pakartojamumas, greitas protokolas	Daug struktūrinių metrikų, puiki vizualizacija	Disko geometrija, ratlankio analizė
Apribojimai	Priklausomybė nuo ragenos kompensacijos, artefaktai	Priklausomybė nuo segmentavimo ir signalo kokybės	Priklausomybė nuo kokybės ir atskaitos plokštumos
Kur tai ypač naudinga	Serijinė peripapiliarinė dinamika, GDx archyvai	Ankstyvieji geltonosios dėmės pokyčiai, išsami analizė	Patvirtinkite disko pakeitimus

Progreso stebėjimas: kaip suprasti dinamiką

Patikimos dinamikos raktas yra aukštos kokybės pradinis vaizdavimas ir nuoseklūs nustatymai tarp vizitų. Prietaisai generuoja suvestinės diagramas, pagrįstas vidutiniais parametrais (pvz., TSNIT vidurkis, geresnis vidurkis, prastesnis vidurkis) ir nustato tendencijas. Nuolatinė neigiama tendencija, esant stabiliai arba blogėjančiai perimetrijos funkcijai, laikoma kliniškai reikšminga. [27]

Statistinė parametrų „triukšmo riba“ priklauso nuo konkretaus tyrimo kokybės ir pakartojamumo. Literatūroje pateikiami aukšti TSNIT klasės vidiniai koreliacijos koeficientai ir pakartotinių matavimų integralinis indeksas, o tai rodo, kad reikėtų vertinti tendenciją, o ne vienkartinį šuolį. Jei serijos kokybė nestabili, tendencija yra neinformatyvi. [28]

6 lentelė. Praktinės ribos ir progresavimo signalai

Signalas	Ką tai reiškia	Veiksmas
Nuolatinis TSNIT vidurkio mažėjimas per kelis apsilankymus	Difuzinis nervinių skaidulų sluoksnio praradimas	Palyginkite su perimetrija ir spaudimu, apsvarstykite stangrinančią terapiją
Nervų skaidulų indekso augimas laikui bėgant	Padidėjusi glaukomatozinės žalos rizika	Patikrinkite kokybę ir pašalinkite artefaktus, patvirtinkite kitais metodais
Naujas vietinis „įdubimas“ nuokrypių žemėlapyje	Nervinių skaidulų sluoksnio židinio praradimas	Koreliuokite su vietiniu regėjimo lauko defektu, įvertinkite diską

Saugumas ir praktiniai apribojimai

Tyrimas yra bekontaktis ir naudoja infraraudonųjų spindulių spindulį, todėl yra gerai toleruojamas. Absoliučių medicininių kontraindikacijų neaprašyta; apribojimai susiję su duomenų kokybe ir reguliavimo sistemos taikymu: ekstremali refrakcija, tanki katarakta, prasta fiksacija ir didelė vaikų amžiaus grupė. Po ragenos ir lęšiuko operacijos kompensacijos perkalibravimas yra privalomas. [29]

7 lentelė. Kada geriau atidėti arba pakartoti testą?

Situacija	Kodėl	Ką daryti
Tanki katarakta, medijos neskaidrumas	Kokybė ir patikimumas mažėja	Gydykite priežastį, tada pakartokite
Fiksacijos neįmanoma	Tepimas ir nesuderinamumas	Padėjėjo pagalba, trumpi pliūpsniai, pauzės
Neseniai atlikta refrakcijos ar kataraktos operacija	Pakeistas ragenos dvigubas lūžis	Atstatyti ir kompensuoti iš naujo
Amžius iki 18 metų	Reglamentavimo sistema nėra patvirtinta	Interpretuoti individualiai, su korekcijomis

Trumpi klinikiniai patarimai

Nežiūrėkite ataskaitos pažodžiui: pirmiausia patikrinkite kokybę ir lygiavimą, tada palyginkite nuokrypių žemėlapį su disko nuotrauka ir perimetrijos duomenimis. Tarp skaičių atkreipkite dėmesį į nervinių skaidulų indeksą ir viršutinės-apatinės asimetriją. Jei rezultatas yra „ribinis“, pakartokite skenavimą tą pačią dieną: rodmenų stabilumas dažnai yra labai svarbus. [30]

Perjungiant kompensavimo algoritmus, tiesiogiai nelyginkite senų ir naujų serijų; iš naujo nustatykite bazinę liniją ir įvertinkite tendenciją naudodami vieną režimą. Abejotinais atvejais tyrimą papildykite geltonosios dėmės ir nervinių skaidulų sluoksnio optine koherentine tomografija: tai sustiprins sprendimo pagrįstumą. [31]