پرش به محتوا
آب‌سیاه

تحلیل بافت نوری لایه فیبرهای عصبی شبکیه (ROTA)

1. تحلیل بافت نوری لایه فیبرهای عصبی شبکیه (ROTA) چیست؟

Section titled “1. تحلیل بافت نوری لایه فیبرهای عصبی شبکیه (ROTA) چیست؟”

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.

موردتحلیل RNFL با OCT معمولیROTA
موضوع ارزیابیفقط ضخامت RNFLضخامت + بازتابندگی
محدوده تحلیلمحیط اطراف دیسک بیناییاسکن 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.

Q ROTA 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.

4. تشخیص و روش‌های آزمایش

Section titled “4. تشخیص و روش‌های آزمایش”

تحلیل ROTA طبق مراحل زیر انجام می‌شود.

  1. به دست آوردن اسکن رستری که ناحیه اطراف دیسک بینایی و ماکولا را با OCT پوشش می‌دهد
  2. بخش‌بندی مرز قدامی و خلفی RNFL
  3. محاسبه امضای بافت نوری (Sxy) از اندازه‌گیری‌های بازتاب‌پذیری و ضخامت RNFL
  4. 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.

مقایسه با روش‌های استاندارد سنتی

Section titled “مقایسه با روش‌های استاندارد سنتی”

مزایای ROTA

ارزیابی وسیع: امکان ارزیابی جامع مسیر دسته‌های فیبر قوسی، دسته فیبر پاپیلوماکولار و دسته‌های فیبر شعاعی بینی به همراه بافت نوری

تمایز از عروق: الیاف آکسونی شبکیه و عروق شبکیه دارای امضای بافت نوری منحصر به فردی هستند، بنابراین ROTA می‌تواند بین آنها تمایز قائل شود.

تصحیح طول محوری چشم: الگوریتم طول محوری چشم را تصحیح می‌کند، بنابراین نتایج مثبت کاذب در چشم‌های نزدیک‌بین کمتر است.

قابلیت اجرا: داده‌های دستگاه‌های OCT تجاری قابل تحلیل هستند و نیازی به معرفی دستگاه جدید نیست.

محدودیت‌های ROTA

کدورت رسانه‌های شفاف میانی: در چشم‌هایی با کدورت رسانه‌های شفاف میانی مانند آب مروارید، کیفیت تصویر کاهش می‌یابد.

آرتیفکت حرکتی: حرکت در حین تصویربرداری OCT بر دقت تحلیل تأثیر می‌گذارد.

تفسیر ذهنی: تفسیر نقص RNFL مانند عکاسی با فیلتر قرمز شامل عناصر ذهنی است.

در حال اجرای بالینی: پیاده‌سازی در نرم‌افزارهای تجاری هنوز گسترده نشده است.

روش استاندارد ارزیابی RNFL با OCT

Section titled “روش استاندارد ارزیابی RNFL با OCT”

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).

Q آیا 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.

6. پاتوفیزیولوژی و مکانیسم دقیق بروز

Section titled “6. پاتوفیزیولوژی و مکانیسم دقیق بروز”

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.

اصول و محدودیت‌های ارزیابی RNFL با OCT

Section titled “اصول و محدودیت‌های ارزیابی RNFL با OCT”

روش ارزیابی کمی

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.

7. تحقیقات جدید و چشم‌اندازهای آینده

Section titled “7. تحقیقات جدید و چشم‌اندازهای آینده”

ارزیابی توانایی تشخیص گلوکوم

Section titled “ارزیابی توانایی تشخیص گلوکوم”

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.

روش تشخیصحساسیتویژگی
ROTA98.9%94.3%
ضخامت pRNFL87.9%

تشخیص زودهنگام در فشار بالای چشم

Section titled “تشخیص زودهنگام در فشار بالای چشم”

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.

درگیری دسته ماکولوپاپیلاری در گلوکوم اولیه

Section titled “درگیری دسته ماکولوپاپیلاری در گلوکوم اولیه”

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.

تشخیص افتراقی از نوروپاتی بینایی غیرگلوکوماتوز

Section titled “تشخیص افتراقی از نوروپاتی بینایی غیرگلوکوماتوز”

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
Q آیا 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.

  1. 日本緑内障学会. 緑内障診療ガイドライン(第5版). 日眼会誌. 2022;126:85-177.

  2. European Glaucoma Society. Terminology and Guidelines for Glaucoma, 5th Edition. 2020.

  3. European Glaucoma Society. Terminology and Guidelines for Glaucoma, 6th Edition. Br J Ophthalmol. 2025.

  4. American Academy of Ophthalmology. Primary Open-Angle Glaucoma Preferred Practice Pattern®. 2020.

  5. American Academy of Ophthalmology. Primary Open-Angle Glaucoma Suspect Preferred Practice Pattern®. 2020.

  6. Geevarghese A, Wollstein G, Ishikawa H, Schuman JS. Optical coherence tomography and glaucoma. Annu Rev Vis Sci. 2021;7:693-726.

متن مقاله را کپی کنید و در دستیار هوش مصنوعی دلخواه خود بچسبانید.