تحلیل بافت نوری لایه فیبرهای عصبی شبکیه (ROTA) یک پارامتر جدید تحلیل تصویر است که توسعه یافته است. این پارامتر هر دو ضخامت و بازتابندگی RNFL را از اسکن OCT استاندارد جمعآوری کرده و امضای بافت نوری را محاسبه میکند.
برای تشخیص آسیب ساختاری در گلوکوم، اندازهگیری ضخامت RNFL با OCT و عکاسی با فیلتر قرمز به طور استاندارد استفاده شده است2)3). با این حال، دقت اندازهگیری OCT محدودیتهایی دارد و نمیتواند به طور کامل گلوکوم را از حالت طبیعی تفکیک کند1). ROTA پتانسیل غلبه بر محدودیتهای این روشهای سنتی را دارد.
مورد
تحلیل RNFL با OCT معمولی
ROTA
موضوع ارزیابی
فقط ضخامت RNFL
ضخامت + بازتابندگی
محدوده تحلیل
محیط اطراف دیسک بینایی
اسکن رستر گسترده
مزیت ROTA این است که میتواند مسیر دستههای فیبر قوسی، دسته فیبر پاپیلوماکولار و دستههای فیبر شعاعی بینی را به همراه بافت نوری در ناحیه وسیعی آشکار کند. علاوه بر این، الگوریتم ROTA میتواند عروق شبکیه را از RNFL تشخیص دهد.
از آنجایی که با اندازهگیریهای بهدستآمده از دستگاههای OCT تجاری قابل تحلیل است، به راحتی در محیطهای بالینی موجود قابل استفاده است.
QROTA چه تفاوتی با تحلیل OCT معمولی دارد؟
A
تحلیل OCT معمولی عمدتاً بر اندازهگیری کمی ضخامت RNFL متمرکز است و مقادیر بهدستآمده از اسکن دایرهای اطراف دیسک بینایی را با پایگاه داده نرمال مقایسه میکند 2)3). ROTA علاوه بر ضخامت RNFL، بازتابپذیری (چگالی نوری) را نیز ادغام کرده و آن را به عنوان امضای بافت نوری محاسبه میکند. این امر امکان تجسم الگوهای مسیر دستههای فیبر آکسونی در ناحیه وسیعی از جمله دستههای فیبر قوسی و دسته فیبر پاپیلوماکولار را فراهم میکند و تشخیص نقایص ظریف RNFL را که با روشهای معمولی دشوار است، ممکن میسازد.
به دست آوردن اسکن رستری که ناحیه اطراف دیسک بینایی و ماکولا را با OCT پوشش میدهد
بخشبندی مرز قدامی و خلفی RNFL
محاسبه امضای بافت نوری (Sxy) از اندازهگیریهای بازتابپذیری و ضخامت RNFL
تولید نقشه تحلیل بافت و تشخیص ناهنجاریهای RNFL توسط الگوریتم یادگیری ماشین
امضای بافت نوری با استفاده از اندازهگیریهای چگالی نوری در موقعیت (x, y) و عمق (z) شبکیه محاسبه میشود. پارامترهایی مانند تابع تبدیل گاما، تابع تصحیح گاما و ثابت از پیش تعیینشده متناسب با ضخامت بافت RNFL استفاده میشود.
در حال حاضر، SD-OCT و SS-OCT به طور گسترده برای ارزیابی RNFL استفاده میشوند1)2)3). سه پارامتر شامل ضخامت RNFL اطراف دیسک بینایی، دیسک بینایی و لایههای داخلی ماکولا اندازهگیری میشوند2)3).
نتایج OCT در سه دسته «محدوده طبیعی»، «مرزی» و «خارج از محدوده طبیعی» طبقهبندی میشوند3). با این حال، تشخیص خارج از محدوده طبیعی لزوماً به معنای گلوکوم نیست و تفسیر در زمینه بالینی ضروری است2)3). در چشمهای با نزدیکبینی شدید یا دیسک مایل، آرتیفکت و خطاهای قطعهبندی شایعتر هستند2)3)5).
همخوانی بین ارزیابی ساختاری و آزمایش میدان بینایی جزئی است، بنابراین تشخیص گلوکوم تنها بر اساس یک آزمایش باید اجتناب شود2)3)4)5).
Qآیا ROTA به طور گسترده در بالین استفاده میشود؟
A
ROTA در حال حاضر یک فناوری در مرحله تحقیقاتی است و پیادهسازی گسترده در نرمافزارهای OCT تجاری هنوز انجام نشده است. با این حال، الگوریتم ROTA با دادههای استاندارد به دست آمده از دستگاههای OCT تجاری کار میکند، بنابراین از نظر فنی میتوان آن را در محیطهای بالینی موجود معرفی کرد. در آینده، تجاریسازی نرمافزار و انباشت مطالعات اعتبارسنجی کلید گسترش بالینی خواهد بود.
در گلوکوم، به دنبال آسیب سلولهای گانگلیونی شبکیه، RNFL که آکسون آنهاست، تحلیل میرود 1). حدود 50٪ از کل سلولهای گانگلیونی شبکیه در ناحیه مرکزی 20 درجه ماکولا متمرکز شدهاند و حتی در گلوکوم اولیه، حدود 50٪ از سلولهای گانگلیونی شبکیه از بین رفتهاند.
لایههای مورد ارزیابی RNFL شامل RNFL، لایه سلولهای گانگلیونی (GCL) و لایه شبکهای داخلی (IPL) است که مجموعه سلولهای گانگلیونی (GCC) نامیده میشود 6). برخی دستگاهها از ترکیب GCL+IPL (GCIPL) به عنوان پارامتر تشخیصی استفاده میکنند.
ضخامت cpRNFL: ضخامت RNFL با اسکن دایرهای اطراف دیسک بینایی اندازهگیری میشود. در نمودار TSNIT نمایش داده میشود و در چشم طبیعی الگوی دو قلهای در جهت بالا و پایین نشان میدهد 1)
نقشه ضخامت: ضخامت RNFL اطراف دیسک بینایی از اسکن رستر به صورت نقشه نمایش داده میشود. بالاترین حساسیت را برای تشخیص نواحی موضعی نازک شدن RNFL دارد
نقشه معنیداری: نواحی غیرطبیعی را با مقایسه با پایگاه داده نرمال به صورت رنگی نمایش میدهد. باید مراقب مثبت کاذب (red disease) بود
BMO-MRW: ارزیابی عرض لبه بر اساس دهانه غشای بروخ. تکرارپذیری عالی دارد
نکات اندازهگیری
اثر کف: در گلوکوم پیشرفته، مقادیر اندازهگیری OCT دیگر تغییر نمیکنند. پارامترهای ماکولا دیرتر از ضخامت RNFL دچار اثر کف میشوند 3)6)
تغییرات وابسته به سن: ضخامت RNFL با افزایش سن حدود 0.5 میکرومتر در سال نازک میشود. بسیاری از نرمافزارهای تجاری تصحیح سنی انجام نمیدهند 2)3)
سازگاری بین دستگاهی: مقادیر اندازهگیری بین دستگاههای OCT مختلف قابل تعویض نیستند 1)2)3)
تاثیر نزدیکبینی: در چشمهای نزدیکبین شدید، به دلیل اثر بزرگنمایی، ضخامت RNFL کمتر از واقع تخمین زده میشود و مثبت کاذب شایع است 1)
ROTA با ادغام نه تنها ضخامت RNFL بلکه اطلاعات بازتابدهی، ممکن است محدودیتهای روشهای مرسوم را جبران کند. به ویژه، با عملکرد تصحیح طول محوری، مثبت کاذب را در چشمهای نزدیکبین کاهش میدهد و با تجسم گسترده مسیر دستههای فیبر، انتظار میرود تحلیلهایی با تأثیر کمتر اثر کف انجام دهد.
در یک مطالعه چندچشمی، 531 چشم از 363 فرد مبتلا به نقص لایه فیبرهای عصبی شبکیه (RNFL) و 315 چشم از 177 فرد سالم با استفاده از ROTA، OCT و عکاسی بدون قرمز مقایسه شدند. حساسیت تشخیص گلوکوم با ROTA 98.9% (95% فاصله اطمینان: 95.4–100.0%) بود که به طور قابل توجهی بیشتر از 79.3% عکاسی بدون قرمز بود. ویژگی ROTA 94.3% (95% فاصله اطمینان: 91.3–97.2%) بود که از 87.9% ضخامت RNFL اطراف عصب بینایی و 78.1% GC-IPL بالاتر بود.
در مطالعه Su و همکاران، 600 چشم از بیماران مبتلا به فشار بالای چشم ارزیابی شد. در معاینه بالینی سر عصب بینایی و تحلیل OCT هیچ موردی از نقص RNFL نشان داده نشد، اما در تحلیل ROTA، نقص RNFL در 10.8% موارد تشخیص داده شد. شایعترین محل نقص، دسته فیبرهای قوسی فوقانی بود. سن بالا و انحراف معیار الگوی بالا به طور معنیداری با نقص RNFL در ROTA مرتبط بودند.
در مطالعه دیگری توسط لئونگ و همکاران، ۲۰۴ چشم مبتلا به گلوکوم اولیه (MD ≥ −6 dB) بررسی شد. در ۷۱.۶٪ موارد نقص RNFL شامل دسته فیبرهای پاپیلوماکولار و در ۱۷.۲٪ موارد نقص RNFL شامل دسته فیبرهای پاپیلوفووهآل مشاهده شد. نقص RNFL محدود به نیمشبکیه نبوده و فووهآ و ماکولا را نیز درگیر میکند و ROTA این آسیب عصبی گسترده را آشکار میسازد.
ROTA میتواند ناپدید شدن دستههای فیبر RNFL مربوط به ناحیه رنگپریدگی لبه دیسک را نشان دهد. از آنجایی که نوروپاتی ایسکمیک قدامی بینایی غیرشریانی (NAION) و نوریت بینایی الگوهای رنگپریدگی لبه دیسک خاص خود را دارند، انتظار میرود که ROTA در تشخیص افتراقی آنها از گلوکوم مفید باشد. حتی در موارد دروزن دیسک بینایی یا ادم RNFL، ROTA ممکن است بتواند نقص RNFL را شناسایی کند.
اعتبارسنجی خارجی توان تشخیصی ROTA از طریق مطالعات چندمرکزی بزرگ
پیادهسازی الگوریتم ROTA در نرمافزارهای تجاری OCT
ارزیابی توان تشخیص پیشرفت گلوکوم از طریق مطالعات طولی
ادغام با تشخیص خودکار مبتنی بر هوش مصنوعی
Qآیا ROTA در چشمهای نزدیکبین نیز مؤثر است؟
A
الگوریتم ROTA دارای قابلیت تصحیح طول محوری چشم است و میتواند نتایج مثبت کاذب را در چشمهای نزدیکبین که در تحلیلهای OCT معمولی مشکلساز است، کاهش دهد. در اندازهگیری ضخامت RNFL معمولی، نزدیکبینی شدید به دلیل اثر بزرگنمایی مستعد نتایج مثبت کاذب است 1)، اما گزارش شده است که ROTA با تصحیح طول محوری، تشخیص کاذب نقص RNFL و ناهنجاری GC-IPL را کاهش میدهد. با این حال، در صورت وجود کدورت رسانه، کیفیت تصویر کاهش یافته و دقت تحت تأثیر قرار میگیرد.