پرش به محتوا
شبکیه و زجاجیه

سیستم تصویربرداری شبکیه با زاویه وسیع

1. سیستم تصویربرداری شبکیه با میدان وسیع چیست؟

Section titled “1. سیستم تصویربرداری شبکیه با میدان وسیع چیست؟”

تصویربرداری شبکیه اصطلاحی کلی برای فناوری‌هایی است که بافت سه‌بعدی شبکیه را به تصاویر دو بعدی تبدیل می‌کنند. این روش یک ابزار تشخیصی ضروری در چشم‌پزشکی برای تشخیص و مدیریت بیماری‌ها است.

تصویربرداری میدان وسیع (WFI) به عنوان تصویربرداری از ناحیه دید بیش از 50 درجه تعریف می‌شود. تصویربرداری فوق‌میدان وسیع (UWFI) با میدان دید وسیع‌تر، مانند Optos®، می‌تواند تا 200 درجه را ثبت کند و بیش از 80٪ از سطح شبکیه را پوشش دهد.

زاویه دید دوربین‌های فوندوس سنتی حداکثر حدود 60 درجه است که در نگاه مستقیم فقط کمی فراتر از قوس ماکولا را ثبت می‌کند و حتی با حرکت چشم، به سختی می‌توان ناحیه استوا را تصویربرداری کرد. بنابراین، تصویربرداری از نواحی محیطی شبکیه با محدودیت زیادی همراه بود.

در اوایل قرن بیستم، چشم‌پزشکان به عکس‌برداری فوندوس با فیلم رول و آنژیوگرافی فلورسئین متکی بودند. از نیمه دوم قرن بیستم به بعد، تصویربرداری دیجیتال رایج شد و تمام دوربین‌های فوندوس به سیستم‌های دیجیتال تبدیل شدند.

بزرگ‌ترین تحول، معرفی توموگرافی انسجام نوری (OCT) بود. از زمان معرفی آن در دهه 1990، درک، مدیریت و ارزیابی درمان بسیاری از بیماری‌های شبکیه و مشیمیه به طور قابل توجهی تغییر کرده است. در سال‌های اخیر، تصویربرداری واید و فوق‌عریض نیز به سرعت گسترش یافته و ارزیابی نواحی محیطی فوندوس را به طور چشمگیری بهبود بخشیده است.

Q تفاوت بین تصویربرداری واید و فوق‌عریض چیست؟
A

طبق تعریف، زاویه دید 50 درجه یا بیشتر به عنوان تصویربرداری واید (WFI) طبقه‌بندی می‌شود. تصویربرداری فوق‌عریض (UWFI) به طور خاص به سیستم‌هایی مانند Optos® با حداکثر زاویه دید 200 درجه اشاره دارد که می‌توانند بیش از 80٪ از سطح شبکیه را در یک تصویر ثبت کنند.

Q آیا می‌توان بدون گشاد کردن مردمک نیز تصویربرداری واید انجام داد؟
A

سیستم‌های UWFI غیرتماسی مانند Optos® و CLARUS® قابلیت تصویربرداری بدون گشاد کردن مردمک را دارند. مزیت بزرگ آن‌ها امکان تصویربرداری از نواحی محیطی فوندوس حتی در مواردی که مردمک به خوبی گشاد نمی‌شود یا در کودکان که از گشاد کردن مردمک خودداری می‌کنند، است.

2. انواع و ویژگی‌های دستگاه‌های اصلی

Section titled “2. انواع و ویژگی‌های دستگاه‌های اصلی”

سیستم‌های تصویربرداری واید و فوق‌عریض مدرن به دو نوع تماسی و غیرتماسی تقسیم می‌شوند. مقایسه دستگاه‌های اصلی در زیر ارائه شده است.

نام دستگاهتماسی/غیرتماسیزاویه دیدمنبع نور/اصل اصلی
RetCam®تماسیحداکثر 130°CMOS + فیبر نوری
HRA2® + لنز Staurenghiنوع تماسیحداکثر 150 درجهSD-OCT + CSLO
Optos®نوع غیرتماسیحداکثر 200 درجه (از مرکز چشم)مبتنی بر CSLO (لیزر قرمز و سبز)
CLARUS® 500نوع غیرتماسی133 درجه (تک تصویر) / 200 درجه (ترکیب دو تصویر)اسلیت اسکن (LED قرمز، سبز، آبی)
Heidelberg Spectralisنوع غیرتماسی55 تا 102 درجه (با اتصالات)SD-OCT + CSLO

نوع تماسی

RetCam® (شرکت Clarity Medical Systems): حداکثر ۱۳۰ درجه. عمدتاً برای عکس‌برداری از فوندوس چشم کودکان و نوزادان استفاده می‌شود. تحت بیهوشی عمومی یا بی‌حسی موضعی قطره‌ای انجام می‌شود. قابلیت عکس‌برداری از فوندوس و آنژیوگرافی فلورسئین (فقط RetCam® 3 مجهز به FA) را دارد. در ژاپن تا سال ۲۰۱۹ تنها دوربین تماسی واید-زاویه فوندوس تأیید شده است.

HRA2® + لنز Staurenghi: حداکثر ۱۵۰ درجه در حالت تماسی. قابلیت عکس‌برداری فلورسئین و خودفلورسنس را دارد. در مدل مجهز به OCT، می‌توان هم‌زمان یافته‌های آنژیوگرافی و تصاویر مقطعی متناظر را به دست آورد.

نکات احتیاطی: پس از تروما یا اوایل دوره پس از جراحی از استفاده خودداری شود. در موارد مشکوک به ضایعات عفونی، برای پیشگیری از عفونت بیمارستانی دقت کافی به عمل آید.

نوع غیرتماسی

Optos® (شرکت Optos PLC، بریتانیا): با استفاده از آینه بیضوی مقعر، حداکثر ۲۰۰ درجه (از مرکز چشم) را تصویربرداری می‌کند. با لیزر سبز (۵۳۲ نانومتر) عمدتاً جلوی اپیتلیوم رنگدانه‌ای شبکیه و با لیزر قرمز (۶۳۳ نانومتر) بخش عمقی فوندوس را تصویربرداری کرده و تصاویر رنگی شبه‌رنگی ترکیبی ارائه می‌دهد. قابلیت FA، خودفلورسنس فوندوس (سبز/مادون قرمز) و ICGA را دارد. امکان عکس‌برداری بدون گشاد کردن مردمک وجود دارد.

CLARUS® 500 (شرکت Carl Zeiss Meditec): یک تصویر ۱۳۳ درجه، ترکیب دو تصویر ۲۰۰ درجه. از منابع نوری LED قرمز، سبز و آبی با روش اسلیت-اسکن (بخشی هم‌کانون) استفاده می‌کند. مجهز به حالت تصویر رنگی واقعی و خودفلورسنس آبی، سبز و مادون قرمز است. امکان عکس‌برداری بدون گشاد کردن مردمک وجود دارد.

روش استفاده از RetCam® (نکات احتیاطی نوع تماسی)

Section titled “روش استفاده از RetCam® (نکات احتیاطی نوع تماسی)”

عکس‌برداری پس از گشاد کردن کافی مردمک با میدرین®P انجام می‌شود. هیدروکسی‌اتیل سلولز (اسکوپیزول®) روی قرنیه چکانده می‌شود و لنز ۱۳۰ درجه مستقیماً با قرنیه تماس داده شده و با پدال پایی عمل می‌شود. در کودکان، پلک‌ها با اسپکولوم یا انگشت معاینه‌کننده به طور مطمئن باز نگه داشته می‌شوند. با چسباندن نوار به سمت گیجگاهی پلک و ایجاد حوضچه‌ای از اسکوپیزول®، عکس‌برداری پایدار امکان‌پذیر است.

Q در چه مواردی از نوع تماسی و غیرتماسی استفاده می‌شود؟
A

دستگاه‌های تماسی (مانند RetCam®) عمدتاً برای نوزادان، شیرخواران و مواردی که نیاز به محدودیت حرکتی دارند استفاده می‌شوند. دستگاه‌های غیرتماسی (Optos® و CLARUS®) برای طیف وسیعی از سنین از جمله بزرگسالان مناسب بوده و امکان تصویربرداری از محیط شبکیه بدون گشاد کردن مردمک را فراهم می‌کنند. در اوایل پس از جراحی یا پس از ضربه، دستگاه غیرتماسی انتخاب می‌شود.

مزیت بزرگ سیستم‌های مدرن WFI و UWFI این است که می‌توان چندین حالت تصویربرداری را با یک دستگاه به دست آورد. حالت‌های اصلی تصویربرداری در زیر آورده شده است.

  • عکسبرداری رنگی از فوندوس: ثبت اطلاعات رنگی و تغییرات مورفولوژیک مانند خونریزی و اگزودای سخت
  • آنژیوگرافی فلورسین (FA): ارزیابی نفوذپذیری عروق و جریان خون با استفاده از فلورسین (488 نانومتر). با FA فوق‌عریض می‌توان ضایعات عروقی محیط شبکیه را در یک تصویر ثبت کرد.
  • آنژیوگرافی با ایندوسیانین گرین (ICGA): ارزیابی عروق مشیمیه. از مدل Optos® California به بعد، ICGA فوق‌عریض پشتیبانی می‌شود.
  • خودفلورسانس فوندوس (FAF): ارزیابی مواد خودفلورسنت مانند لیپوفوسین. طول موج‌های مختلف (BAF، GAF، IRAF) اطلاعات متفاوتی ارائه می‌دهند.
  • عکسبرداری بدون نور قرمز (Red-free): برای مشاهده لایه فیبرهای عصبی مفید است.
  • OCT و OCT-A: تصاویر مقطعی شبکیه و اطلاعات جریان خون را به صورت غیرتهاجمی به دست می‌آورد.

در خودفلورسانس فوندوس با Optos® 200Tx از لیزر سبز (532 نانومتر) استفاده می‌شود که باید توجه داشت رنگ آن با دوربین‌های معمولی فوندوس متفاوت است. هنگام ارزیابی خودفلورسانس فوندوس باید این ویژگی طول موج را در نظر گرفت. در HRA، تصویربرداری همزمان (FA/ICG) نیز امکان‌پذیر است و می‌توان یافته‌های آنژیوگرافی همزمان را با نشانه‌گذاری در همان زاویه دید به دست آورد که مقایسه نواحی را آسان می‌کند.

سیستم‌های WFI و UWFI برای تشخیص و مدیریت طیف بسیار گسترده‌ای از بیماری‌های چشمی استفاده می‌شوند.

  • رتینوپاتی دیابتی (DR): با عکاسی فوق عریض، نمای کلی از ضایعات عروقی محیطی و بافت‌های پرولیفراتیو به راحتی به دست می‌آید. تصویربرداری عریض به ویژه برای مستندسازی بار کلی ضایعات DR مفید است3)
  • رتینوپاتی نارسی (ROP): استفاده از RetCam® برای کودکان تثبیت شده است
  • انسداد عروق شبکیه و واسکولیت شبکیه: تشخیص و پیگیری ضایعات محیطی
  • یووئیت خلفی (عفونی و غیرعفونی)
  • جداشدگی و پارگی شبکیه محیطی: تشخیص زودهنگام ضایعات پیش‌درآمد
  • ویترئورتینوپاتی اگزوداتیو فامیلیال (FEVR)، بیماری ایلز، نکروز حاد شبکیه
  • آنژیوپاتی پولیپوئیدال کوروئیدال محیطی (PCV)، دژنراسیون شبکیه محیطی، رتینوشیزیس
  • تومورهای چشمی (مانند رتینوبلاستوما)
  • رتینوپاتی موکوپلی‌ساکاریدوز (MPS): ترکیب عکاسی UWF از فوندوس، خودفلورسانس فوندوس و OCT می‌تواند رتینوپاتی‌هایی را که با معاینه بالینی معمولی قابل تشخیص نیستند، شناسایی کند. از 75 بیمار، 65 نفر تحت عکاسی UWF فوندوس قرار گرفتند و در 31 نفر یافته‌های منطبق با رتینوپاتی تأیید شد2)
  • شرایطی که اسکلرال ایندنتاسیون منع مصرف دارد (مانند اوایل پس از جراحی)

کاربرد در چشم‌پزشکی کودکان

Section titled “کاربرد در چشم‌پزشکی کودکان”

عکاسی از فوندوس کودکان با استفاده از RetCam® می‌تواند به موارد زیر کمک کند: ① مقایسه عینی روند زمانی بیماری، ② درک دقیق پاتوفیزیولوژی با آنژیوگرافی فلورسئین، ③ آموزش پزشکان جوان، ④ ارائه در کنفرانس‌ها و اشتراک‌گذاری مقالات، ⑤ اشتراک‌گذاری اطلاعات با متخصصان اطفال و کادر درمان، ⑥ توضیح وضعیت بیماری به خانواده. عکاسی در اتاق عمل تحت بیهوشی عمومی (EUA) یا در کلینیک تحت بی‌حسی قطره‌ای انجام می‌شود. در کودکان زیر یک سال می‌توان با محدود کردن حرکت با حوله حمام عکاسی کرد، اما در کودکان بزرگ‌تر که محدودیت حرکت دشوار است، مشاهده و عکاسی تحت آرام‌بخشی با تریکلوفوس سدیم (شربت تریکلوریل®) یا کلرال هیدرات (شیاف اسکل®) انجام می‌شود.

کاربرد در غربالگری رتینوپاتی دیابتی

Section titled “کاربرد در غربالگری رتینوپاتی دیابتی”

شواهد فزاینده‌ای از انتقال از عکاسی استاندارد 7 میدان (7F) به تصویربرداری فوق عریض برای ارزیابی شدت رتینوپاتی دیابتی حمایت می‌کند.

میزان توافق بین درجه‌بندی UWF-F7 و روش ETDRS (7F) برای ارزیابی شدت بالا است: DR غیرپرولیفراتیو شدید (κ=0.73؛ توافق 96%)، DR پرولیفراتیو (κ=0.74؛ توافق 97%)، فوتوکوآگولاسیون پان‌رتینال (κ=0.97؛ توافق 99%)، و فوتوکوآگولاسیون موضعی (κ=0.71؛ توافق 98%) همگی توافق بالایی نشان دادند4). مزیت اصلی تصویربرداری UWF قابلیت تجسم ناحیه وسیعی از شبکیه (حداقل 80%) است که امکان شناسایی ضایعاتی را فراهم می‌کند که با عکاسی 7 میدان به تنهایی قابل تشخیص نیستند4).

سیستم‌های WFI و UWFI دارای محدودیت‌های فنی زیر هستند.

  • دشواری ارزیابی کمی: هنگام تبدیل کره (شبکیه) به صفحه (تصویر)، نواحی محیطی نسبت به مرکز بزرگ‌نمایی بیشتری دارند. بنابراین، ارزیابی کمی اندازه و مساحت ضایعات شبکیه نیاز به روش‌های تصحیح ویژه دارد.
  • آرتیفکت: در تصویربرداری محیطی، پلک‌ها و مژه‌ها که در مسیر نوری تداخل ایجاد می‌کنند، به راحتی در تصویر ظاهر می‌شوند. در Optos® با عمق میدان زیاد، این امر نسبتاً بیشتر مانع ارزیابی نواحی محیطی می‌شود.
  • تفاوت رنگ: Optos® و مدل‌های مبتنی بر CSLO از لیزر یا LED با طول موج خاص به عنوان منبع نور استفاده می‌کنند و رنگ تصویر با دوربین‌های معمولی فوندوس که از انعکاس سطح شبکیه استفاده می‌کنند، متفاوت است. با تنظیم تعادل رنگ می‌توان آن را به یافته‌های افتالموسکوپی نزدیک کرد.
  • چالش تبدیل 3D به 2D: نمایش سطح سه‌بعدی شبکیه در یک تصویر دو‌بعدی همچنان یک چالش باقی مانده است.

افتالموسکوپ لیزری اسکن کانونی (CSLO)

Section titled “افتالموسکوپ لیزری اسکن کانونی (CSLO)”

CSLO به جای فلاش نورانی، از یک پرتو لیزر تک‌طول‌موج برای اسکن سریع و روشن‌کردن فوندوس استفاده می‌کند. دیافراگم کانونی، نور بازتابیده و پراکنده خارج از فوکوس را مسدود کرده و تصاویری با کنتراست و وضوح بالا به دست می‌دهد. سیستم‌های مبتنی بر CSLO دارای عمق میدان زیاد هستند.

اصل کار Optos®

روش آینه بیضوی: از خاصیت بیضی استفاده می‌کند که نوری که از یک کانون خارج می‌شود، حتماً از کانون دیگر عبور می‌کند. مرکز اسکن فوندوس (نقطه اسکن مجازی) روی صفحه مردمک قرار گرفته و محدوده 200 درجه فوندوس اسکن می‌شود.

ترکیب دو طول موج: با 532 نانومتر (سبز) عمدتاً قسمت جلوی اپیتلیوم رنگدانه شبکیه و با 633 نانومتر (قرمز) قسمت عمقی فوندوس تصویربرداری شده و یک تصویر رنگی شبه‌طبیعی ترکیب می‌شود.

روش کانونی: به دلیل تفاوت در عمق نفوذ بافت، اطلاعاتی از اعماق مختلف برای هر طول موج به دست می‌آید، بنابراین رنگ با دوربین معمولی فوندوس متفاوت است.

اصل کار CLARUS®

روش اسکن شکاف (کانونی جزئی): از فناوری BLFI (تصویربرداری فوندوس با نور متعادل) با منابع LED قرمز، سبز و آبی استفاده می‌کند. ناحیه مرکزی با روش کانونی و نواحی محیطی با روش کانونی جزئی تصویربرداری می‌شوند.

تصاویر رنگی واقعی: اطلاعات به‌دست‌آمده از طول‌موج‌های قرمز، سبز و آبی ترکیب شده و تصاویر رنگی طبیعی نزدیک به دوربین فوندوس با نور سفید ارائه می‌دهد.

قابلیت عکس‌برداری بدون گشاد کردن مردمک: امکان عکس‌برداری با زاویه ۱۳۳ درجه در یک تصویر، تا ۲۰۰ درجه با ترکیب دو تصویر و تا ۲۶۷ درجه با مونتاژ تصاویر.

زاویه دید استاندارد Heidelberg Retina Angiograph (HRA) ۳۰ درجه است، اما با استفاده از اتصالات می‌توان تصاویری با زاویه ۵۵ یا ۱۰۲ درجه نیز ثبت کرد. این دستگاه مجهز به سه نوع لیزر (۴۸۸ نانومتر، ۷۸۵ نانومتر و ۸۱۷ نانومتر) است که امکان مشاهده با بهره‌گیری از ویژگی‌های هر طول‌موج را فراهم می‌کند. در سیستم چندرنگی، تصاویر همزمان با نور آبی، سبز و مادون قرمز گرفته شده و تصاویر رنگی شبه‌رنگ فوندوس به صورت بلادرنگ به دست می‌آید. با پردازش میانگین‌گیری، حتی در موارد کدورت محیط‌های شفاف چشم نیز تصاویر واضحی قابل ثبت است.


۷. تحقیقات جدید و چشم‌انداز آینده (گزارش‌های مرحله تحقیقاتی)

Section titled “۷. تحقیقات جدید و چشم‌انداز آینده (گزارش‌های مرحله تحقیقاتی)”

عکس‌برداری فوندوس مبتنی بر گوشی هوشمند (SBFI)

Section titled “عکس‌برداری فوندوس مبتنی بر گوشی هوشمند (SBFI)”

تحقیقات روی دستگاه‌های قابل حمل عکس‌برداری فوندوس که به گوشی هوشمند متصل می‌شوند، در حال پیشرفت است.

Kim و همکاران (۲۰۲۴) با استفاده از دستگاه EYELIKE، عکس‌برداری فوندوس مبتنی بر گوشی هوشمند (SBFI) را در ویتنام (استان‌های Quảng Trị و Thái Nguyên) انجام دادند و ۷۰۲۳ نفر (۱۳۶۱۵ چشم) را تحلیل کردند1). شیوع به‌دست‌آمده با استفاده از سیستم تشخیص از راه دور، عمدتاً با داده‌های سایر کشورهای آسیایی همخوانی داشت. نتیجه‌گیری شد که SBFI از نظر کارایی منابع و دقت تشخیصی نسبت به RAAB برتر است و مزیت اجرا توسط تیم‌های غربالگری بدون حضور چشم‌پزشک را دارد1).

توسعه سیستم‌های تشخیص خودکار ترکیب‌شده با هوش مصنوعی نیز در حال پیشرفت است و انتظار می‌رود در غربالگری مقرون‌به‌صرفه بیماری‌های چشمی کاربرد داشته باشد.

OCT پرسرعت و تصویربرداری تمام‌چشم

Section titled “OCT پرسرعت و تصویربرداری تمام‌چشم”

به عنوان نمونه اولیه تحقیقاتی، OCT swept-source با سرعت حداکثر ۶,۷۰۰,۰۰۰ A-scan در ثانیه (Multi-MHz FDML OCT) گزارش شده است. منبع نور swept-source مبتنی بر لیزر حفره‌عمودی با انتشار سطحی (VCSEL) محدوده تصویربرداری تا ۵۰ میلی‌متر را فراهم می‌کند و امکان تصویربرداری از کل چشم شامل بخش قدامی، عدسی، زجاجیه، شبکیه، مشیمیه و صلبیه را با یک OCT واحد نشان داده است. تحقق OCT حین عمل چهاربعدی نیز یکی از اهداف آینده است.

فلورسانس خودبخودی کمی (Quantitative AF)

Section titled “فلورسانس خودبخودی کمی (Quantitative AF)”

روشی برای کمّی‌سازی میزان فلورسانس خودبه‌خودی منتشر شده از RPE است. در بیماری اشتارگارت، حتی زمانی که فوندوس چشم طبیعی به نظر می‌رسد، تجمع زیاد مواد فلورسانس خودبه‌خودی تشخیص داده می‌شود که بینش جدیدی در مورد بیماری و ابزاری برای پیش‌بینی پیش‌آگهی فراهم می‌کند.

ICGA فوق‌عریض و SLO تطبیقی-اپتیکی

Section titled “ICGA فوق‌عریض و SLO تطبیقی-اپتیکی”

آنژیوگرافی فلورسانس سبز ایندوسیانین فوق‌عریض (UWF-ICGA) انتظار می‌رود به درک پاتوفیزیولوژی کوریورتینوپاتی سروز مرکزی (CSC) و آنژیوپاتی پولیپوئیدال کوروئید (PCV) کمک کند. همچنین دستگاهی که فیلتر آنژیوگرافی فلورسئین را بر روی افتالموسکوپ لیزری اسکنینگ تطبیقی-اپتیکی (AO-SLO) سوار کرده است در حال توسعه است و می‌تواند ساختار عروقی ماکولا را با وضوح بافت‌شناسی تجسم کرده و مدیریت ایسکمی ماکولا را تغییر دهد.

Q آیا می‌توان با گوشی هوشمند از فوندوس عکس گرفت؟
A

دستگاه‌های تصویربرداری فوندوس متصل به گوشی هوشمند مانند EYELIKE تجاری‌سازی شده‌اند و برای غربالگری از راه دور در کشورهای با درآمد کم و متوسط استفاده می‌شوند1). با این حال، در حال حاضر زاویه دید محدود است و به دستگاه‌های تخصصی عکاسی فوق‌عریض نمی‌رسد. انتظار می‌رود ترکیب با هوش مصنوعی دقت تشخیص را بهبود بخشد.


  1. Kim J, Yoon S, Kim HYS. Prevalence of Selected Ophthalmic Diseases Using a Smartphone-Based Fundus Imaging System in Quang Tri and Thai Nguyen, Vietnam. Healthc Inform Res. 2024;30(2):162-167.
  2. Noor A, et al. Retinopathy in Mucopolysaccharidoses: Patterns, Variance, Progression. Ophthalmology. 2024.
  3. American Academy of Ophthalmology. Diabetic Retinopathy Preferred Practice Pattern. 2024.
  4. December 2024 Journal Highlights. Ophthalmology. 2024. [UWF-F7 grading concordance study]

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