कॉर्नियल टोपोग्राफी (corneal topography) एक गैर-आक्रामक जांच तकनीक है जो कॉर्निया की सामने की सतह के आकार को मापती है और उसे दृश्य रूप में प्रस्तुत करती है। 17वीं शताब्दी की शुरुआत में शाइनर ने कॉर्निया से परावर्तन का उपयोग करके शोध किया, जिसे प्रारंभिक टोपोग्राफी माना जाता है, और 19वीं शताब्दी के अंत में प्लासिडो डिस्क की शुरुआत के साथ बड़ी प्रगति हुई।
कॉर्नियल टोमोग्राफी (corneal tomography) एक उन्नत तकनीक है जो न केवल कॉर्निया की सामने की सतह बल्कि पीछे की सतह के आकार और कॉर्नियल मोटाई के वितरण सहित त्रि-आयामी संरचना को मापती है1)। नैदानिक रूप से, व्यापक कॉर्नियल मूल्यांकन के लिए टोपोग्राफी और टोमोग्राफी को संयोजित किया जाता है।
कॉर्नियल टोपोग्राफी
मापन वस्तु : कॉर्निया की सामने की सतह का आकार
सिद्धांत : मुख्यतः प्लासिडो रिंग परावर्तन
प्रदत्त डेटा : कॉर्नियल अपवर्तन शक्ति मानचित्र (वक्रता)
लाभ : उच्च पुनरुत्पादन क्षमता और स्थानिक रिज़ॉल्यूशन। सामान्य से मध्यम अनियमित दृष्टिवैषम्य के लिए उपयुक्त।
कॉर्नियल टोमोग्राफी
मापन वस्तु : कॉर्निया की आगे और पीछे की सतहों की त्रि-आयामी संरचना
सिद्धांत : शेइम्पफ्लग कैमरा या पूर्वकाल खंड OCT
प्रदत्त डेटा: पूर्वकाल और पश्च वक्रता, एलिवेशन, कॉर्नियल मोटाई मैप
लाभ: कॉर्निया की पिछली सतह का मूल्यांकन संभव। धुंधलापन या एडिमा होने पर भी कभी-कभी मापा जा सकता है 1)
टोपोग्राफी मुख्य रूप से प्लासिडो रिंग रिफ्लेक्शन का उपयोग करके कॉर्निया की पूर्वकाल सतह के आकार (वक्रता) को मापने की तकनीक है। दूसरी ओर, टोमोग्राफी, शेइम्पफ्लग कैमरा या पूर्वकाल खंड OCT का उपयोग करके कॉर्निया की पूर्वकाल, पश्च सतह और मोटाई सहित त्रि-आयामी संरचना को मापती है। केराटोकोनस में, पश्च सतह में परिवर्तन पूर्वकाल सतह से पहले दिखाई दे सकते हैं, इसलिए टोमोग्राफी द्वारा मूल्यांकन अधिक महत्वपूर्ण है।
कॉर्नियल टोपोग्राफी/टोमोग्राफी के मुख्य नैदानिक संकेत नीचे दिए गए हैं।
केराटोकोनस की स्क्रीनिंग और अनुवर्ती: कॉर्नियल टोपोग्राफी संदिग्ध केराटोकोनस मामलों की प्रारंभिक स्क्रीनिंग में स्वर्ण मानक है 6)। प्रारंभिक केराटोकोनस अक्सर स्लिट लैंप माइक्रोस्कोपी में सामान्य दिखाई देता है, और टोपोग्राफी ही एकमात्र सुराग हो सकती है। निचला स्टीपनिंग (I-S अनुपात ≥1.2) और रेडियल अक्ष का 21° से अधिक तिरछापन विशिष्ट पैटर्न हैं 6)। बच्चों और युवा वयस्कों में, 77% आंखों में टोमोग्राफी पर प्रगति की पुष्टि हुई है 7), इसलिए नियमित अनुवर्ती महत्वपूर्ण है। असामान्य मामले जैसे पार्श्व स्टीपनिंग (टेम्पोरल केराटोकोनस) भी रिपोर्ट किए गए हैं 3)। 14 वर्षीय रोगी में, Pentacam ने टेम्पोरल स्टीपनिंग और पतलापन का पता लगाया, और I-S अनुपात के बजाय T-N (टेम्पोरल-नासल) अनुपात निदान में उपयोगी था 3)।
पेलुसिड मार्जिनल डिजनरेशन (PMD) का निदान: पेलुसिड मार्जिनल डिजनरेशन में, कॉर्नियल टोपोग्राफी पर एक विशिष्ट निचला स्टीपनिंग पैटर्न पाया जाता है जिसे लॉबस्टर क्लॉ (झींगा मछली के पंजे) पैटर्न कहा जाता है। एक किशोर PMD मामले में, Belin-Ambrosio enhanced ectasia display और Corvis ST द्वारा कॉर्नियल बायोमैकेनिकल मूल्यांकन निदान में उपयोगी था 5)।
अपवर्तक सर्जरी की योजना और पश्चात मूल्यांकन: अपवर्तक सर्जरी के लिए पात्रता निर्धारित करने में संभावित कॉर्नियल एक्टेसिया को बाहर करना आवश्यक है 6)। पश्चात, इसका उपयोग कॉर्नियल डायोप्टर परिवर्तन का मूल्यांकन करने, विलक्षण एब्लेशन या एब्लेशन विफलता का पता लगाने के लिए किया जाता है। टोपोग्राफी-निर्देशित LASIK (CONTOURA आदि) में, Topolyzer Vario द्वारा प्राप्त कॉर्नियल पूर्वकाल सतह डेटा सीधे लेजर विकिरण पैटर्न निर्धारित करता है 2)।
कॉर्नियल सतह की अनियमितता का मूल्यांकन : एडेनोवायरस नेत्रश्लेष्मलाशोथ के बाद उपउपकला घुसपैठ के कारण अनियमित दृष्टिवैषम्य के मूल्यांकन के लिए प्लासिडो रिंग मायर इमेज उपयोगी है। एसएस-ओसीटी रंग मानचित्र पर पता लगाने में कठिन सूक्ष्म सतह अनियमितताओं को रिंग की विकृति के रूप में देखा जा सकता है4)।
अन्य संकेत : मोतियाबिंद सर्जरी और कॉर्नियल प्रत्यारोपण के बाद दृष्टिवैषम्य मूल्यांकन, कॉन्टैक्ट लेंस फिटिंग, पर्टिजियम या कॉर्नियल अपारदर्शिता के कारण कॉर्नियल आकार परिवर्तन के मूल्यांकन में भी उपयोग किया जाता है।
कॉर्नियल टोपोग्राफी विश्लेषक माप सिद्धांत के आधार पर मुख्य रूप से तीन श्रेणियों में वर्गीकृत किए जाते हैं1)।
कॉर्निया की सामने की सतह के अश्रु फिल्म पर संकेंद्रित वलय (प्लासिडो डिस्क) प्रक्षेपित किए जाते हैं, और परावर्तित छवि के आकार से कॉर्नियल वक्रता की गणना की जाती है। बड़े शंकु प्रकार (TMS, Atlas आदि) और छोटे शंकु प्रकार (Keratograph आदि) हैं, और रंगीन LED प्रणाली (Cassini) भी उपलब्ध है1)।
लाभ : उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन और पुनरुत्पादन क्षमता। कॉर्निया की सामने की सतह के मापन के लिए सर्वोत्तम।
सीमाएँ : अश्रु फिल्म की अस्थिरता से प्रभावित। कॉर्निया की पिछली सतह को मापा नहीं जा सकता। कॉर्नियल सतह का केवल लगभग 60% मूल्यांकन होता है, जिससे परिधीय घावों (पेलुसिड मार्जिनल डिजनरेशन आदि) का पता लगाने में सीमाएँ हैं6)।
प्लासिडो रिंग की मायर इमेज बिना उपकरण के गुणात्मक रूप से कॉर्नियल अनियमितता का मूल्यांकन कर सकती है, विशेष रूप से बाल रोगियों या असहयोगी रोगियों में उपयोगी4)।
घूर्णनशील स्लिट प्रकाश द्वारा शेइम्पफ्लग छवियाँ ली जाती हैं, और कॉर्निया की सामने और पीछे की सतहों की त्रि-आयामी संरचना का पुनर्निर्माण किया जाता है1)। प्रतिनिधि उपकरणों में Pentacam (एकल घूर्णनशील Scheimpflug), Galilei (डुअल Scheimpflug + Placido), और Sirius (Scheimpflug + Placido) शामिल हैं1)।
लाभ : कॉर्निया की सामने और पीछे की सतहों की वक्रता, एलिवेशन और कॉर्नियल मोटाई मानचित्र एक साथ प्राप्त किए जा सकते हैं।
सीमाएँ : प्रकाश के लिए अपारदर्शी ऊतकों का अवलोकन संभव नहीं। कोण क्षेत्र तिरछी रोशनी के कारण इमेजिंग में कठिनाई। अपवर्तक सतहों के प्रभाव के कारण सुधार सटीकता की समस्या।
| उपकरण | माप सिद्धांत | सामने की सतह | पीछे की सतह | कॉर्नियल मोटाई |
|---|---|---|---|---|
| प्लासीडो | रिंग परावर्तन | ○ | × | × |
| शेइम्पफ्लग | घूर्णन स्लिट | ○ | ○ | ○ |
| AS-OCT | प्रकाश व्यतिकरण | ○ | ○ | ○ |
OCT अनुभागीय छवियों से कॉर्निया की त्रि-आयामी संरचना का पुनर्निर्माण किया जाता है 1)। SS-OCT (तरंगदैर्ध्य 1,310 nm, CASIA आदि) का मापन क्षेत्र विस्तृत होता है और यह संपूर्ण कॉर्निया को एक ही फ्रेम में दिखा सकता है। SD-OCT (तरंगदैर्ध्य 840 nm) का मापन क्षेत्र संकीर्ण होता है लेकिन उच्च रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है।
लाभ : धुंधलापन या एडिमा होने पर भी कॉर्नियल आकृति विश्लेषण संभव है। गैर-संपर्क और तेज़। अश्रु फिल्म से प्रभावित नहीं होता। अंधेरे में भी चित्र लिया जा सकता है।
Belin-Ambrosio Enhanced Ectasia Display, Pentacam पर कॉर्नियल मोटाई के स्थानिक प्रोफ़ाइल और पूर्वकाल/पश्च सतह एलिवेशन विचलन को एकीकृत रूप से प्रदर्शित करता है, जिससे कॉर्नियल एक्टेसिया की जांच सटीकता में सुधार होता है 5)।
रोगी के सिर को चिनरेस्ट और हेडरेस्ट पर स्थिर किया जाता है, और उसे फिक्सेशन लाइट को देखने के लिए कहा जाता है। फोकस और सेंटरिंग को समायोजित करके चित्र लिया जाता है। खराब फिक्सेशन, अनजाने में नेत्र संपीड़न या पलक उठाने से कॉर्नियल विकृति से सावधान रहें। पुनरुत्पादन की पुष्टि के लिए कम से कम दो बार चित्र लें। कॉन्टैक्ट लेंस उपयोगकर्ताओं के लिए कम से कम दो सप्ताह की अवधि के लिए लेंस पहनना बंद करने की सलाह दी जाती है 6)।
पावर मैप (अक्षीय / स्पर्शरेखीय / अपवर्तक) : कॉर्नियल अपवर्तक शक्ति को रंग कोड में प्रदर्शित करता है। अक्षीय शक्ति ढलान पर आधारित होती है और शोर के प्रति मजबूत होती है। स्पर्शरेखीय (तात्क्षणिक) शक्ति स्थानीय वक्रता को दर्शाती है और केराटोकोनस के शीर्ष की पहचान में उत्कृष्ट होती है। अपवर्तक शक्ति स्नेल के नियम पर आधारित ऑप्टिकल गुणों को दर्शाती है।
एलिवेशन मैप : कॉर्नियल सतह और संदर्भ गोले के बीच अंतर को ऊंचाई के रूप में प्रदर्शित करता है। पूर्वकाल और पश्च सतहों पर पृथक उभार कॉर्नियल एक्टेसिया के महत्वपूर्ण संकेतक हैं 6)। पश्च एलिवेशन मैप अव्यक्त केराटोकोनस का पता लगाने में उच्च संवेदनशीलता और विशिष्टता दर्शाता है 6)।
पैकीमेट्री मैप : कॉर्नियल मोटाई वितरण प्रदर्शित करता है। सामान्य कॉर्निया में केंद्र सबसे पतला होता है और परिधि की ओर धीरे-धीरे बढ़ता है। पतले क्षेत्र का विलक्षण होना कॉर्नियल एक्टेसिया का संकेत देता है।
| मानचित्र | मुख्य उपयोग | विशेषताएँ |
|---|---|---|
| अक्षीय शक्ति | समग्र दृष्टिवैषम्य मूल्यांकन | शोर के प्रति मजबूत |
| स्पर्शरेखीय शक्ति | स्थानीय परिवर्तनों का पता लगाना | शंकु शीर्ष की पहचान में उपयोगी |
| उन्नयन | एक्टेसिया जांच | पिछली सतह प्रारंभिक संकेतक है |
कॉन्टैक्ट लेंस (विशेष रूप से कठोर कॉन्टैक्ट लेंस) अस्थायी रूप से कॉर्निया के आकार को बदलते हैं, इसलिए सटीक टोपोग्राफी डेटा प्राप्त करने के लिए उपयोग बंद करने की अवधि आवश्यक है। सामान्यतः नरम लेंस के लिए कम से कम 2 सप्ताह और कठोर लेंस के लिए लंबी अवधि (2-4 सप्ताह) की सिफारिश की जाती है। अपवर्तक सर्जरी पात्रता मूल्यांकन जैसी महत्वपूर्ण स्थितियों में विशेष रूप से सख्त बंद अवधि की आवश्यकता होती है।
कॉर्नियल टोपोग्राफी में उपयोग की जाने वाली कॉर्नियल पावर की तीन परिभाषाएँ हैं।
अक्षीय पावर (धनु पावर) : Pa = (n-1)/d। माप बिंदु पर अभिलंब से संदर्भ अक्ष तक की दूरी d से गणना की जाती है। ढलान पर आधारित होने के कारण शोर के प्रति मजबूत। यह केराटोमीटर माप का व्यापक क्षेत्र में विस्तार है।
तात्क्षणिक पावर (स्पर्शरेखीय पावर) : Pi = (n-1)/r। माप बिंदु पर स्थानीय वक्रता त्रिज्या r से गणना की जाती है। स्थानीय आकार परिवर्तनों को अधिक सटीक रूप से दर्शाती है, लेकिन शोर के प्रति संवेदनशील है।
अपवर्तक पावर (फोकल पावर) : Pr = n/f। फोकल दूरी f पर आधारित। स्नेल के नियम के अनुसार प्रकाशिक गुणों को सबसे सटीक रूप से दर्शाती है।
ऑटोकेराटोमीटर और प्लासीडो-प्रकार के उपकरण केवल कॉर्निया की अग्र सतह को मापते हैं और पश्च सतह पर विचार नहीं करते। यह मानते हुए कि अग्र और पश्च सतहों के आकार आनुपातिक हैं, कॉर्नियल स्ट्रोमा के अपवर्तनांक के बजाय केराटोमेट्रिक इंडेक्स (सामान्यतः 1.3375) का उपयोग करके कुल कॉर्नियल अपवर्तक शक्ति की गणना की जाती है। यह धारणा सामान्य कॉर्निया में लगभग सही होती है, लेकिन अपवर्तक सर्जरी के बाद या कॉर्नियल एक्टेसिया में अग्र-पश्च सतहों का आनुपातिक संबंध टूट जाता है, जिससे त्रुटि उत्पन्न होती है1)।
आदर्श फोटोग्राफी में लेंस तल और छवि तल समानांतर होते हैं, लेकिन कॉर्निया जैसी असमतल वस्तुओं के लिए छवि विरूपण होता है। शेइम्पफ्लग सिद्धांत में, वस्तु तल, लेंस तल और छवि तल से खींची गई स्पर्श रेखाएँ एक बिंदु (शेइम्पफ्लग प्रतिच्छेदन) पर मिलती हैं, जिससे असमतल वस्तुओं के लिए भी फोकसित छवि प्राप्त होती है1)। यह सिद्धांत स्लिट लाइट द्वारा कॉर्निया के अनुप्रस्थ खंड को बिना विरूपण के कैप्चर करने में सक्षम बनाता है।
कॉर्नियल आकार विश्लेषण और तरंगाग्र विपथन विश्लेषण के संयोजन से गोलाकार और बेलनाकार (द्वितीयक विपथन) के साथ-साथ उच्च-क्रम विपथन (कोमा, गोलाकार विपथन आदि) का मात्रात्मक मूल्यांकन संभव है। विपथन को ज़र्निके बहुपदों में विस्तारित किया जाता है और RMS (रूट मीन स्क्वायर) मान के रूप में मात्राबद्ध किया जाता है। केराटोकोनस में ऊर्ध्वाधर कोमा विपथन में उल्लेखनीय वृद्धि विशेषता है6)। कुछ उपकरण एक साथ टोपोग्राफी और विपथन विश्लेषण कर सकते हैं1)।
हाल के वर्षों में, टोपोग्राफी, टोमोग्राफी और बायोमेट्री (अक्षीय लंबाई, पूर्वकाल कक्ष गहराई आदि) को एकीकृत करने वाले संयुक्त उपकरण सामने आए हैं1)। इंट्राओकुलर लेंस पावर गणना में कुल कॉर्नियल अपवर्तक शक्ति (Total Corneal Refractive Power) की अवधारणा प्रस्तावित की गई है, और विशेष रूप से अपवर्तक सर्जरी के बाद मोतियाबिंद सर्जरी में पावर गणना सटीकता में सुधार की उम्मीद है1)।
टोपोग्राफी डेटा पर आधारित कस्टम एब्लेशन अपवर्तक सर्जरी में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। Topolyzer Vario से प्राप्त कॉर्निया की पूर्वकाल सतह का डेटा सीधे CONTOURA सर्जरी के लेज़र विकिरण पैटर्न को निर्धारित करता है 2)। व्यक्तिपरक अपवर्तन परीक्षण के दृष्टिवैषम्य मान और टोपोग्राफी के दृष्टिवैषम्य मान के बीच विसंगति को संबोधित करने के लिए 3Z नॉमोग्राम प्रस्तावित किया गया है 2)। कॉर्नियल निशान के लिए PTK और टोपोग्राफी-निर्देशित PRK के संयोजन की भी रिपोर्ट की गई है।
Belin-Ambrosio उन्नत एक्टेसिया डिस्प्ले कॉर्नियल मोटाई स्थानिक प्रोफ़ाइल (CTSP) और प्रतिशत मोटाई वृद्धि (PTI) को एकीकृत करता है, जिससे अव्यक्त केराटोकोनस का पता लगाने की सटीकता में सुधार होता है 5)। Corvis ST के साथ संयोजन में टोमोग्राफिक और बायोमैकेनिकल इंडेक्स (TBI) कॉर्नियल बायोमैकेनिक्स को भी ध्यान में रखते हुए व्यापक स्क्रीनिंग को सक्षम बनाता है 5)। असामान्य मामले के रूप में टेम्पोरल केराटोकोनस की रिपोर्ट 3) मानक I-S अनुपात के साथ-साथ T-N अनुपात सहित बहुआयामी मूल्यांकन के महत्व को इंगित करती है।
एडेनोवायरस के बाद उपउपकला घुसपैठ (SEI) के कारण अनियमित दृष्टिवैषम्य के मूल्यांकन में, यह बताया गया है कि प्लासीडो वलयों की मायर छवि SS-OCT रंग मानचित्र की तुलना में सतह की अनियमितताओं को अधिक संवेदनशील रूप से पहचान सकती है 4)। टैक्रोलिमस आई ड्रॉप उपचार की निगरानी के लिए भी प्लासीडो वलयों की समय-अनुक्रमिक फोटोग्राफी उपयोगी थी 4)। उन्नत उपकरणों की अनुपलब्धता वाले वातावरण में भी, प्लासीडो वलय छवि का गुणात्मक मूल्यांकन कॉर्नियल सतह की असामान्यताओं के लिए एक सरल और प्रभावी स्क्रीनिंग साधन हो सकता है।
हाँ, कॉर्नियल टोपोग्राफी केराटोकोनस की प्रारंभिक स्क्रीनिंग के लिए स्वर्ण मानक है। स्लिट-लैंप परीक्षा में सामान्य दिखने वाले प्रारंभिक केराटोकोनस में भी, टोपोग्राफी निचले हिस्से में तीव्रता जैसे विशिष्ट पैटर्न का पता लगा सकती है। इसके अलावा, टोमोग्राफी (Pentacam आदि) के साथ संयोजन से कॉर्निया की पिछली सतह में परिवर्तन और Belin-Ambrosio डिस्प्ले के माध्यम से व्यापक मूल्यांकन संभव है, जिससे और भी पहले पता लगाने की उम्मीद की जा सकती है।
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