تخطي إلى المحتوى
الشبكية والجسم الزجاجي

البصريات التكيفية (Adaptive Optics)

1. ما هو البصريات التكيفية (Adaptive Optics)؟

Section titled “1. ما هو البصريات التكيفية (Adaptive Optics)؟”

البصريات التكيفية (Adaptive Optics; AO) هي تقنية تعمل على تحسين دقة تصوير الشبكية بشكل كبير من خلال كشف الانحرافات في النظام البصري للعين باستخدام مستشعر جبهة الموجة وتصحيحها في الوقت الفعلي بواسطة مرآة قابلة للتشوه.

هي تقنية تم تطويرها في الأصل في علم الفلك لتقليل الانحرافات البصرية الناتجة عن الغلاف الجوي للأرض، وتم تحسينها وتكييفها لتصوير شبكية العين الحية. يشتمل النظام البصري للعين على انحرافات من القرنية والعدسة والجسم الزجاجي، وفي التصوير العادي لقاع العين، تحدد هذه الانحرافات الحد الأعلى للدقة. يتغلب AO على هذا القيد.

من خلال الجمع بين AO، يصبح من الممكن تصور الخلايا المخروطية والعصوية والخلايا الظهارية الصبغية للشبكية (RPE) والخلايا العقدية للشبكية (RGC) والشعيرات الدموية والعصب البصري على المستوى الخلوي، وهو ما كان مستحيلًا في فحوصات قاع العين التقليدية. يتم تحقيق التصوير متعدد الوسائط من خلال الجمع مع التصوير التقليدي لقاع العين (FIO) وOCT وSLO.

Q لأي غرض يُستخدم البصريات التكيفية؟
A

يُستخدم التصوير البصري التكيفي (Adaptive Optics) لمراقبة بنية شبكية العين على المستوى الخلوي في الجسم الحي. تشمل الاستخدامات الرئيسية مراقبة أنماط فقدان الخلايا المستقبلة للضوء في أمراض الشبكية الوراثية، والكشف عن التغيرات الدقيقة في التنكس البقعي المرتبط بالعمر واعتلال الشبكية السكري، وتحديد أسباب الأعراض البصرية غير المبررة بواسطة التصوير المقطعي التوافقي البصري (OCT)، واستخدامه كنقطة نهاية هيكلية في التجارب السريرية1).

تنقسم أجهزة التصوير التي تستخدم البصريات التكيفية حاليًا إلى ثلاث طرق رئيسية. فيما يلي دقة كل طريقة واستخداماتها وحالة الموافقة عليها.

الطريقةالدقة الجانبيةالاستخدام الرئيسيحالة الموافقة
AO-FIOمتوسطتصوير سريع واسع النطاقمعتمد سريريًا
AO-SLOحوالي 2.5 ميكرومترتصوير الخلايا المستقبلة للضوء والخلايا العقدية الشبكيةأغراض بحثية
AO-OCTحوالي 5 أضعاف SD-OCTتصور الطبقات الهيكلية حسب العمقالاستخدامات البحثية

AO-FIO

الموافقة السريرية: جهاز rtx-1 من شركة Imagine Eyes هو الجهاز الوحيد المعتمد سريريًا.

طريقة التصوير: تكرار دورة تقييم انحراف الموجة → تصحيح AO → جمع الصور. يتم تثبيت المريض على دعامة الذقن والجبهة، ويتم تشغيل النظام بالتثبيت والضغط على زر.

المزايا: يمكن الحصول على صور بمساحة واسعة بسرعة أكبر.

العيوب: تباين منخفض بسبب الضوء المتناثر من الشبكية والمشيمية.

AO-SLO

طريقة التصوير: تكامل AO ونظام التصوير مع تصحيح الانحراف في الوقت الفعلي. يمكن ضبط مستوى التركيز داخل الشبكية عن طريق التحكم في إزالة البؤرة، مما يتيح التقسيم البصري.

الدقة: حوالي 2.5 ميكرومتر عرضيًا، وحوالي 100 ميكرومتر محوريًا1).

وضع الكشف: يدعم أوضاعًا متعددة: متحد البؤر (الجزء الخارجي للمخروط)، المجال المظلم (ظهارة الشبكية الصبغية)، الفتحة غير النشطة (الخلايا العقدية الشبكية وغيرها)، والكاشف المنفصل (الطرف الأمامي للجزء الداخلي للمخروط) 1).

العيوب: نطاق المسح ضيق، ويستغرق التصوير عدة ساعات، ويتطلب تثبيتًا جيدًا للنظر 1).

AO-OCT

طريقة التصوير: بعض الأجهزة تدمج SLO وOCT في تكوين واحد.

المزايا: دقة أفقية أعلى بحوالي 5 مرات من SD-OCT التقليدي. يمكن تصوير الخلايا العقدية الشبكية، ظهارة الشبكية الصبغية، والصفيحة الشعرية المشيمية حسب العمق.

العيوب: قيود جودة الصورة بسبب القطع الأثرية الحركية وضعف التثبيت. يصعب التصوير في العيون المستخرجة العدسة أو ذات المحور الطويل 1).

Q ما الفرق بين البصريات التكيفية و OCT؟
A

يصور OCT مقطعًا عرضيًا (طوليًا) للشبكية، لكن من الصعب تمييز الخلايا الفردية. يمكن لـ AOSLO تصوير الخلايا المستقبلة للضوء الفردية بدقة عرضية تبلغ حوالي 2.5 ميكرومتر، مما يسمح باكتشاف تلف الخلايا المستقبلة للضوء الدقيق الذي يصعب اكتشافه بواسطة OCT 1). كلاهما تقنيتان متكاملتان وغالبًا ما يُستخدمان معًا كتصوير متعدد الوسائط.

3. التطبيقات السريرية والمؤشرات

Section titled “3. التطبيقات السريرية والمؤشرات”

يُطبق التصوير بالبصريات التكيفية لتقييم أمراض الشبكية المختلفة. فيما يلي الهياكل التي يمكن تصورها والنتائج الرئيسية حسب المرض.

أمراض الشبكية الوراثية

التهاب الشبكية الصباغي (RP): يكتشف فقدانًا كبيرًا للمخاريط حتى في الشبكية المركزية التي تبدو طبيعية في OCT. يتميز بفسيفساء مخروطية غير منتظمة، وانخفاض كثافة المخاريط، وانخفاض الشكل السداسي.

مرض ستارغاردت: اتساع كبير في المسافة بين المخاريط والعصي. نمط “السماء المرصعة بالنجوم” في المحيط.

انعدام المشيمية: الحفاظ على فسيفساء المخاريط حتى حدود الضمور. بقع عاكسة عالية تشبه الفقاعات مميزة.

أمراض الأوعية الدموية الشبكية

اعتلال الشبكية السكري: الكشف عن تغيرات كثافة حشو المخاريط وتشوهات الأوعية مثل تمدد الأوعية الدموية الدقيقة على المستوى الخلوي.

ديناميكا الأوعية الدموية الشبكية: تتبع حركة خلايا الدم البيضاء داخل الأوعية الشبكية في الوقت الفعلي.

CSCR: تصور تشوهات فسيفساء المخاريط في اعتلال المشيمية والشبكية المصلي المركزي.

تطبيق التجارب السريرية

نقاط النهاية الهيكلية: يمكن تقييم التغيرات على المستوى الخلوي كميًا واستخدامها كنقاط نهاية هيكلية لتقييم فعالية العلاج.

الكشف المبكر عن الضمور البقعي المرتبط بالعمر: الكشف المبكر عن البراريق في الضمور البقعي المرتبط بالعمر.

تصوير الخلايا العقدية الشبكية: تصور الخلايا العقدية الشبكية لدى مرضى الجلوكوما.

نتائج التصوير البصري المقطعي التوافقي حسب المرض في أمراض الشبكية الوراثية

Section titled “نتائج التصوير البصري المقطعي التوافقي حسب المرض في أمراض الشبكية الوراثية”

فيما يلي خصائص نتائج التصوير البصري المقطعي التوافقي في أمراض الشبكية الوراثية الرئيسية.

المرضالنتائج الرئيسية لتصوير AOالنمط المميز
التهاب الشبكية الصباغيانخفاض كثافة المخاريطانخفاض الشكل السداسي
مرض ستارغاردتاتساع المسافة بين المخاريط والعصينمط السماء المرصعة بالنجوم
انعدام المشيميةالحفاظ على المخاريط حتى حدود الضموربقع عاكسة عالية تشبه الفقاعات

الحثل البقعي المحي بالصفار، تنخفض كثافة المخاريط والظهارة الصباغية الشبكية في المنطقة المصابة، لكنها تبقى طبيعية خارجها. كما تُلاحظ هياكل قرصية متحركة تشير إلى وجود بلاعم تحت الشبكية.

في انفصال الشبكية المرتبط بالكروموسوم X، يُلاحظ وجود تباعد غير منتظم ومتسع بين المخاريط داخل الانفصال النقري. تتميز المخاريط الكبيرة بشكل عجلة العربة (spoke-wheel) بشكل ملحوظ في التصوير بفتحة العدسة المغلقة.

متلازمة آشر من النوع الثاني، حتى لو كان مظهر OCT طبيعيًا، تكون كثافة المخاريط النقيرية أقل مقارنةً بالتهاب الشبكية الصباغي غير المتلازمي. النوع الثالث تحافظ على كثافة المخاريط النقيرية، لكن في مناطق فقدان الحساسية تختفي بنية المخاريط.

نتائج تظهر الفائدة السريرية لـ AOSLO

Section titled “نتائج تظهر الفائدة السريرية لـ AOSLO”

كمثال على اكتشاف الآفات الدقيقة التي يصعب كشفها بواسطة OCT، هناك حالة بعد تراجع الوذمة البقعية الكيسية (CME) بعد جراحة إعتام عدسة العين.

أبلغ خوسين وآخرون (2025) عن حالة امرأة تبلغ من العمر 68 عامًا تراجعت فيها الوذمة البقعية الكيسية بعد جراحة إعتام عدسة العين 1). أظهر التصوير المقطعي التوافقي البصري (OCT) عيبًا صغيرًا فقط في منطقة EZ، بينما كشف تنظير العين بالمسح الضوئي التكيفي (AOSLO) عن آفة تشبه الشق تخترق فسيفساء الخلايا المستقبلة للضوء في البقعة. تزامن موقع واتجاه الآفة مع نمط التشوه البصري في شبكة أمسلر، مما يثبت أن تلف الخلايا المستقبلة للضوء يمكن أن يبقى بعد تراجع الوذمة البقعية الكيسية ويسبب تشوهًا بصريًا مستمرًا.

وبالمثل، هناك تقارير تفيد بأن AOSLO اكتشف تلفًا خلويًا غير واضح في التصوير المقطعي التوافقي البصري (OCT) بعد اعتلال الشبكية الشمسي أو انفصال الشبكية 1).

Q في أي الحالات تكون البصريات التكيفية مفيدة بشكل خاص؟
A

تشمل الاستخدامات النموذجية تحديد أسباب الأعراض البصرية غير المبررة بواسطة OCT (مثل تشوه الرؤية بعد تراجع الوذمة البقعية الكيسية)، والمراقبة الكمية لأنماط فقدان الخلايا المستقبلة للضوء في أمراض الشبكية الوراثية، والكشف المبكر عن التغيرات الدقيقة في الضمور البقعي المرتبط بالعمر واعتلال الشبكية السكري، واستخدامها كنقاط نهاية هيكلية في التجارب السريرية 1).

4. المبادئ التقنية والآلية البصرية التفصيلية

Section titled “4. المبادئ التقنية والآلية البصرية التفصيلية”

يتكون نظام تصوير قاع العين بالبصريات المتكيفة (AO) من ثلاثة مكونات رئيسية:

  • مستشعر واجهة الموجة (Wavefront Sensor): يكتشف الزيغ في النظام البصري للعين في الوقت الفعلي. يُستخدم مستشعر هارتمان-شاك لواجهة الموجة بشكل شائع.
  • المرآة القابلة للتشوه (Deformable Mirror): تطبق تشوهًا معاكسًا في الطور للزيغ المكتشف لتصحيحه بصريًا. تتطلب تغييرات سريعة وعالية الدقة في الشكل.
  • التحكم في الحلقة المغلقة (Closed-loop Control): يعمل مستشعر واجهة الموجة والمرآة القابلة للتشوه معًا من خلال التحكم بالتغذية الراجعة للحفاظ على تصحيح الزيغ في الوقت الفعلي أثناء التصوير المستمر. يتم أيضًا تضمين التحكم في إزالة البؤرة (defocus) في هذه الحلقة المغلقة.

في AO-SLO، يمكن الحصول على تباين نسيجي مختلف اعتمادًا على طريقة الكشف.

  • الكشف المتحد البؤر: صور عالية التباين مع تقليل التشتت إلى أدنى حد. مثالي لتصور الأجزاء الخارجية للمخاريط 1).
  • الوضع غير المتحد البؤر ذو المجال المظلم: فعال لتصور خلايا RPE.
  • وضع الفتحة الجانبية: يعزز الهياكل المتناثرة للضوء، مفيد لتصور الهياكل الشفافة مثل RGC.
  • وضع الكاشف المنفصل (split-detection): طريقة كشف رباعية غير متحدة البؤر. يمكن تصور الطرف الأمامي للجزء الداخلي للمخروط 1).

يستخدم نظام AOSLO المخصص بتصميم Dubra طريقة الكشف الرباعي غير المتحد البؤر، بزاوية رؤية قصوى تبلغ 2.5 درجة 1). أثناء التصوير، يتم التقاط مقاطع فيديو قصيرة ومعالجتها بتثبيت الحركة باستخدام برنامج مخصص 1).

تم تطوير هذه التقنية في الأصل في علم الفلك لتصحيح الانحرافات الناتجة عن اضطرابات الغلاف الجوي، ثم تم تعديلها ونقلها إلى مجال طب العيون.

5. أحدث الأبحاث والتوجهات المستقبلية

Section titled “5. أحدث الأبحاث والتوجهات المستقبلية”

توضيح آلية تلف الخلايا المستقبلة للضوء

Section titled “توضيح آلية تلف الخلايا المستقبلة للضوء”

يساهم AOSLO في فهم آليات الأمراض البصرية من خلال التقاط التغيرات على المستوى الخلوي التي لا يمكن اكتشافها بواسطة OCT.

أظهر Khoussine وزملاؤه (2025) في حالات استمرار تشوه الرؤية بعد زوال الوذمة البقعية الكيسية أن آفات الخلايا المستقبلة للضوء الشبيهة بالشقوق تتطابق مكانيًا مع نمط تشوه الرؤية في شبكة Amsler 1). لا يزال من غير المعروف ما إذا كانت الخلايا المستقبلة للضوء التالفة تتعافى بمرور الوقت، وهناك حاجة إلى دراسات طولية مستقبلية.

في نفس التقرير، يُشار إلى أن التمييز بين ما إذا كان النقص الظاهري للخلايا المستقبلة للضوء في منطقة الشقوق يمثل فقدانًا فعليًا للخلايا أم اضطرابًا في ترتيبها يمثل تحديًا 1). كما يُلاحظ أنه حتى في حالة فقدان القطع الخارجية للمخاريط، قد تظل القطع الداخلية محفوظة، ويجري الاهتمام بما إذا كان الحفاظ على القطع الداخلية يمثل عاملًا إنذاريًا لاستعادة الوظيفة البصرية 1).

التطبيق في التجارب السريرية

Section titled “التطبيق في التجارب السريرية”

من المتوقع استخدام قدرة تقنية AO على اكتشاف التغيرات على المستوى الخلوي كنقطة نهاية هيكلية في التجارب السريرية للعلاج الجيني والخلوي للأمراض الشبكية الوراثية. وتتمثل قوتها في القدرة على التقييم الكمي للتغيرات المبكرة في الخلايا المستقبلة للضوء التي لا يمكن اكتشافها بواسطة التصوير المقطعي التوافقي البصري التقليدي أو فحص المجال البصري.

التحديات أمام التطبيق السريري

Section titled “التحديات أمام التطبيق السريري”

العوائق الحالية أمام الانتشار السريري هي كما يلي:

  • حدود الموافقة على الأجهزة: الجهاز الوحيد المعتمد سريريًا هو rtx-1 (AO-FIO). أما AO-SLO وAO-OCT فمقتصران على الاستخدام البحثي.
  • التكلفة والخبرة الفنية: تكلفة الجهاز عالية ويتطلب مشغلين مهرة.
  • طول وقت التصوير: خاصة في AO-SLO، يتطلب الحفاظ على تثبيت جيد للنظر وقتًا طويلاً للتصوير1).
  • تباين جودة الصورة: تتأثر جودة الصورة بشكل كبير بقدرة المريض على تثبيت النظر، حالة الانكسار، وقطر الحدقة.
  • نقص قاعدة بيانات معيارية: لا توجد قاعدة بيانات للقيم الطبيعية، مما يجعل تقييم الفروق الفردية صعبًا.
Q هل ستصبح البصريات التكيفية فحصًا قياسيًا في المستقبل؟
A

تم إثبات فائدتها في نقاط النهاية الهيكلية للتجارب السريرية والتقييم التفصيلي لتلف الخلايا المستقبلة للضوء، ومن المتوقع زيادة الطلب مع انتشار العلاج الجيني. ومع ذلك، فإن التكلفة، وتعقيد التشغيل، ووقت التصوير، ونقص قواعد البيانات الموحدة تشكل عوائق أمام الانتشار، وفي الوقت الحالي، يقتصر انتشارها في طب العيون العام 1).

Q هل يمكن إجراء فحص البصريات التكيفية في عيادة عيون عامة؟
A

جهاز الاعتماد السريري الوحيد هو rtx-1 (AO-FIO)، ويمكن الحصول عليه في بعض المرافق المتخصصة. AO-SLO وAO-OCT مقتصران حاليًا على مرافق البحث، ومن الصعب تنفيذهما في عيادات العيون العامة. نظرًا للتكلفة ومستوى المهارة التقنية، لا يزال انتشارهما في عيادات العيون العامة محدودًا.

  1. Khoussine J, Arthur P, Rogers J, Stangel N, Stepien KE, Chang JS. Adaptive optics imaging uncovers photoreceptor alterations underlying visual distortion after cystoid macular edema. J VitreoRetin Dis. 2025;1-4.
  2. Roorda A. Adaptive optics ophthalmoscopy. J Refract Surg. 2000;16(5):S602-7. PMID: 11019882.
  3. Zhao Z, Ma Y, Song Z, Antonello J, Cui J, Chen B, et al. Intensity adaptive optics. Light Sci Appl. 2025;14(1):128. PMID: 40108147.

انسخ نص المقال والصقه في مساعد الذكاء الاصطناعي الذي تفضله.