कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिका परीक्षण (स्पेक्युलर माइक्रोस्कोप) एक परीक्षण है जो दर्पण प्रतिबिंब सिद्धांत का उपयोग करके कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिकाओं की तस्वीरें लेता है और उनका विश्लेषण करता है। यह कोशिका घनत्व, आकृति और आकार में भिन्नता का गैर-आक्रामक रूप से मात्रात्मक मूल्यांकन कर सकता है।
कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिकाएं कॉर्निया की पिछली सतह पर एक एकल परत बनाती हैं और पंप और बाधा कार्यों के माध्यम से कॉर्निया की पारदर्शिता बनाए रखती हैं। हालांकि, इन कार्यों का सीधे मात्रात्मक मूल्यांकन करना मुश्किल है। इसलिए, एंडोथेलियल फ़ंक्शन के मूल्यांकन के लिए आमतौर पर आकृति संबंधी असामान्यताओं में परिवर्तन को पैरामीटराइज़ किया जाता है। स्लिट लैंप माइक्रोस्कोप द्वारा दर्पण प्रतिबिंब से एंडोथेलियल कोशिकाओं का गुणात्मक मूल्यांकन संभव है, लेकिन स्पेक्युलर माइक्रोस्कोप का उपयोग करके आकृति मापदंडों का संख्यात्मक मान प्राप्त किया जा सकता है।
मुख्य संकेत:
कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिकाएं पंप और बाधा कार्यों के माध्यम से कॉर्निया को पारदर्शी रखती हैं। कॉर्नियल स्ट्रोमा में लगभग 50 mmHg का सूजन दबाव होता है, लेकिन सामान्य आंख में, एंडोथेलियम का पंप कार्य इस दबाव पर काबू पाता है और कॉर्निया से अतिरिक्त पानी निकालता है। एंडोथेलियल कोशिकाओं में लगभग कोई पुनर्जनन क्षमता नहीं होती है, इसलिए क्षतिग्रस्त होने पर, शेष कोशिकाएं फैलकर और चपटी होकर क्षतिपूर्ति करती हैं, लेकिन यदि घनत्व काफी कम हो जाता है, तो विघटन होता है और कॉर्नियल एडिमा उत्पन्न होती है।
स्पेक्युलर माइक्रोस्कोप मुख्य रूप से तीन प्रकार के होते हैं, जो माप सिद्धांत और संपर्क मोड में भिन्न होते हैं।
गैर-संपर्क प्रकार
विशेषताएं: वर्तमान में नैदानिक रूप से प्रमुख मॉडल। इसमें आंखों की बूंदों से एनेस्थीसिया की आवश्यकता नहीं होती है और यह ऑटो-अलाइनमेंट का समर्थन करता है।
लाभ: रोगी पर कम बोझ, संक्रमण का कोई जोखिम नहीं। कम समय में बार-बार माप किया जा सकता है।
सीमाएँ: फोटो खींचने का क्षेत्र कुछ सीमित होता है। यदि कॉर्निया में गंभीर सूजन या धुंधलापन हो, तो सटीक फोटो खींचना मुश्किल हो जाता है।
संपर्क प्रकार
विशेषताएँ: लेंस को सीधे कॉर्निया से संपर्क कराकर फोटो खींचने की विधि। आँखों में एनेस्थेटिक ड्रॉप (0.4% ऑक्सीबुप्रोकेन) की आवश्यकता होती है।
लाभ: गैर-संपर्क प्रकार की तुलना में अधिक व्यापक और स्पष्ट फोटो खींचना संभव है। कॉर्निया में सूजन या धुंधलापन होने पर भी विश्वसनीय परिणाम मिलते हैं। स्वस्थ कॉर्निया और प्रत्यारोपण के बाद के कॉर्निया में, संपर्क और गैर-संपर्क प्रकारों के बीच कोशिका घनत्व माप आमतौर पर समतुल्य बताए गए हैं [4]।
सीमाएँ: आँखों में एनेस्थेटिक ड्रॉप की आवश्यकता होती है। कुशल तकनीक की आवश्यकता होती है।
कॉन्फोकल माइक्रोस्कोप
विशेषताएँ: कॉर्निया की विभिन्न परतों को अनुभागीय रूप से देखने में सक्षम विशेष उपकरण।
लाभ: केवल एंडोथेलियम ही नहीं, बल्कि एपिथेलियम, स्ट्रोमा और प्रत्येक परत की कोशिकाओं का त्रि-आयामी मूल्यांकन संभव है। तंत्रिका जाल के अवलोकन के लिए भी उपयुक्त।
सीमाएँ: सामान्य स्पेक्युलर माइक्रोस्कोप की तुलना में संचालन अधिक जटिल और जाँच का समय लंबा होता है। विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है।
यदि विश्लेषण में उपयोग की जाने वाली कोशिकाओं की संख्या बहुत कम है, तो परीक्षण की विश्वसनीयता कम हो जाती है। Doughty एट अल. ने बताया कि गैर-संपर्क स्पेक्युलर माइक्रोस्कोप से माप में, 25 कोशिकाओं के विश्लेषण में परिवर्तनशीलता गुणांक लगभग ±10% होता है, जबकि 75 या अधिक कोशिकाओं के लिए यह लगभग ±2% पर स्थिर हो जाता है [2]। Abib एट अल. के विश्लेषण में भी, आवश्यक नमूना आकार मशीन के अनुसार भिन्न होता है, लेकिन सभी में सैकड़ों कोशिकाओं का क्रम वांछनीय है [3]। विश्लेषण सॉफ्टवेयर द्वारा स्वचालित रूप से पहचानी गई कोशिकाओं की संख्या की हमेशा जाँच करें।
कॉर्नियल एडिमा या अपारदर्शिता वाले मामलों में सटीक इमेजिंग मुश्किल है, और विश्लेषण परिणामों की विश्वसनीयता कम हो जाती है। ऐसे मामलों में, अधिक पारदर्शी क्षेत्र में फिर से इमेजिंग का प्रयास करें। संपर्क प्रकार का उपयोग करने से व्यापक और स्पष्ट इमेजिंग संभव है, इसलिए यह उपयोगी है।
गैर-संपर्क प्रकार में, आंखों की बूंदों से एनेस्थीसिया की आवश्यकता नहीं होती है; चमक महसूस हो सकती है लेकिन मूल रूप से दर्द नहीं होता। संपर्क प्रकार में, लेंस को संपर्क में लाने से पहले 0.4% ऑक्सीबुप्रोकेन आई ड्रॉप से एनेस्थीसिया दिया जाता है, इसलिए एनेस्थीसिया के प्रभावी रहने तक दर्द महसूस होने की संभावना कम होती है। दोनों ही कम समय में पूरे होने वाले परीक्षण हैं।
एंडोथेलियल कोशिकाओं की स्थिति का मूल्यांकन निम्नलिखित तीन मुख्य मापदंडों द्वारा किया जाता है।
| पैरामीटर | सामान्य मान | असामान्य मान का संकेत |
|---|---|---|
| कोशिका घनत्व (CD) | 70 वर्ष और अधिक: औसत 2,200 कोशिकाएं/मिमी² | 400–500 कोशिकाएं/मिमी² या उससे कम |
| CV मान (भिन्नता गुणांक) | 0.2–0.3 | 0.35 या अधिक |
| षट्कोणीय कोशिका उपस्थिति दर (हेक्सागोनैलिटी) | 60–70% | 50% या उससे कम |
कोशिका घनत्व एंडोथेलियल मूल्यांकन का केंद्रीय संकेतक है। कई अध्ययनों से पता चला है कि उम्र के साथ यह शारीरिक रूप से घटता है [1][6], और लगभग निम्नलिखित प्रवृत्ति का अनुसरण करता है।
जब कोशिका घनत्व 400–500 कोशिकाएं/मिमी² से नीचे चला जाता है, तो कॉर्निया की पारदर्शिता बनाए रखना असंभव हो जाता है, जिससे बुलस केराटोपैथी उत्पन्न होती है।
CV मान कोशिका क्षेत्रफल के मानक विचलन को औसत कोशिका क्षेत्रफल से विभाजित करने पर प्राप्त मान (भिन्नता गुणांक) है, जो कोशिकाओं के आकार में विविधता (anisocytosis) को दर्शाता है। इसका बढ़ना कोशिकाओं पर तनाव का संकेत है। सामान्य मान 0.2 से 0.3 है, और 0.35 या उससे अधिक असामान्यता का संकेत है।
सामान्य कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिकाएं नियमित षट्कोणीय पैटर्न में व्यवस्थित होती हैं। इन षट्कोणीय कोशिकाओं के अनुपात में कमी कोशिका आकृति में अधिक गड़बड़ी को दर्शाती है। सामान्य मान 60-70% है, और 50% या उससे कम असामान्यता का संकेत है।
फुक्स कॉर्नियल एंडोथेलियल डिस्ट्रोफी में, स्पेक्युलर माइक्रोस्कोप से निम्नलिखित विशिष्ट निष्कर्ष देखे जाते हैं:
कोई स्पष्ट एकसमान मानदंड नहीं है और संस्थानों के बीच भिन्नता है, लेकिन सामान्यतः 1,000 कोशिकाएं/मिमी² से कम घनत्व को सर्जरी के लिए उच्च जोखिम माना जाता है। सर्जिकल तकनीक का चयन (अल्ट्रासाउंड मोतियाबिंद सर्जरी में अल्ट्रासाउंड समय कम करना या विस्कोइलास्टिक पदार्थों का अतिरिक्त उपयोग) और रोगी को पर्याप्त सूचित सहमति आवश्यक है। यदि कोशिका घनत्व 400-500 कोशिकाएं/मिमी² या उससे कम हो जाता है, तो सर्जरी के बाद बुलस केराटोपैथी का जोखिम होता है, और मोतियाबिंद सर्जरी के साथ कॉर्नियल एंडोथेलियल प्रत्यारोपण (DSAEK/DMEK) एक साथ करने पर विचार किया जा सकता है।
जांच मानों में असामान्यताओं के अनुसार निम्नलिखित उपायों पर विचार किया जाता है।
CD < 1,000 कोशिकाएं/मिमी² (मोतियाबिंद सर्जरी से पहले) : सर्जरी का जोखिम अधिक है। अल्ट्रासाउंड समय कम करना, विस्कोइलास्टिक पदार्थ का चयन आदि करके सर्जिकल तकनीक में सुधार करें और रोगी को जोखिमों के बारे में पर्याप्त रूप से समझाएं। संस्थान के अनुसार निर्णय मानदंड भिन्न होते हैं, इसलिए उपचार करने वाले चिकित्सक का समग्र निर्णय महत्वपूर्ण है।
CD < 400-500 कोशिकाएं/मिमी² : बुलस केराटोपैथी का जोखिम निकट है। कॉर्नियल एंडोथेलियल ट्रांसप्लांट (DSAEK/DMEK) के संकेत पर सक्रिय रूप से विचार करें। पूर्ण मोटाई कॉर्नियल ट्रांसप्लांट (PKP) की तुलना में, DSAEK/DMEK में एंडोथेलियल कोशिका उत्तरजीविता दर अधिक और दृष्टि सुधार तेज होता है।
CV मान > 0.35 या Hexagonality < 50% : एंडोथेलियल तनाव की स्थिति को इंगित करता है। फुच्स कॉर्नियल एंडोथेलियल डिस्ट्रोफी, ICE सिंड्रोम, लंबे समय तक कॉन्टैक्ट लेंस पहनना, इंट्राओकुलर सर्जरी का इतिहास आदि कारणों की जांच करें।
पोस्टऑपरेटिव फॉलो-अप :
स्पेक्युलर माइक्रोस्कोप एंडोथेलियल कोशिकाओं को देखने के लिए प्रकाश के स्पेक्युलर रिफ्लेक्शन का उपयोग करता है। कॉर्नियल स्ट्रोमा और जलीय हास्य के बीच के इंटरफेस (एंडोथेलियल कोशिका परत) पर प्रकाश डालने पर, विभिन्न अपवर्तनांक वाले मीडिया की सीमा पर कुछ प्रकाश स्पेक्युलर रूप से परावर्तित होता है। इस परावर्तित प्रकाश को प्राप्त करके एंडोथेलियल कोशिकाओं की छवि प्राप्त की जाती है।
कोशिका सीमाओं (अंतरकोशिकीय स्थान) पर परावर्तन कमजोर होता है और वे गहरे (डार्क लाइन) दिखाई देते हैं, जबकि कोशिका शरीर चमकीला दिखाई देता है। इससे कोशिकाओं की रूपरेखा उभर कर आती है। कैप्चर की गई कोशिका छवियों को छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर द्वारा स्वचालित रूप से पहचाना और मात्राबद्ध किया जाता है, जिससे CD, CV और Hexagonality की गणना की जाती है।
कॉर्नियल स्ट्रोमा में हमेशा लगभग 50 mmHg का स्वेलिंग प्रेशर (SP) होता है। सामान्य आंख में, कॉर्नियल एंडोथेलियल पंप सक्रिय रूप से Na⁺ और HCO₃⁻ को जलीय हास्य की ओर ले जाता है, इस स्वेलिंग प्रेशर पर काबू पाकर कॉर्निया को शारीरिक मोटाई पर रखता है और पारदर्शिता बनाए रखता है।
जब एंडोथेलियल कोशिका घनत्व 500 कोशिकाएं/मिमी² से नीचे गिर जाता है, तो शेष एंडोथेलियल कोशिकाओं का पंप कार्य अपर्याप्त हो जाता है। कॉर्नियल स्ट्रोमा के स्वेलिंग प्रेशर से अधिक पानी प्रवेश करता है, जिससे स्ट्रोमल एडिमा और उपउपकला बुल्ला (bulla) का निर्माण होता है। यह बुलस केराटोपैथी (bullous keratopathy) है। बुल्ला के फटने से गंभीर दर्द होता है और नेत्र सतह की बाधा कार्य भी खो जाता है।
पारंपरिक स्वचालित विश्लेषण सॉफ्टवेयर में विशेष रूप से कम कोशिका घनत्व वाले क्षेत्रों या एडिमा के मामलों में पहचान सटीकता में चुनौतियाँ थीं। हाल के वर्षों में, मशीन लर्निंग और डीप लर्निंग का उपयोग करके स्वचालित कोशिका सीमा पहचान पर अनुसंधान आगे बढ़ा है। मैन्युअल विश्लेषण के साथ सटीकता तुलना में अच्छा सहसंबंध बताया गया है, और भविष्य में नैदानिक कार्यान्वयन की उम्मीद है।
मूलभूत अनुसंधान से पता चला है कि Rho-संबद्ध काइनेज (ROCK) अवरोधक कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिकाओं के आसंजन और प्रसार को बढ़ावा देते हैं। जापान में, कॉर्नियल एंडोथेलियल कोशिका प्रसार को बढ़ावा देने के उद्देश्य से ROCK अवरोधक आई ड्रॉप (Y-27632 व्युत्पन्न) का नैदानिक विकास चल रहा है। बुलस केराटोपैथी और एंडोथेलियल प्रत्यारोपण के बाद एंडोथेलियल घनत्व की वसूली में उनके अनुप्रयोग पर अनुसंधान चरण में ध्यान दिया जा रहा है, लेकिन वर्तमान में वे सामान्य नैदानिक अभ्यास में व्यापक रूप से लागू नहीं हुए हैं।
लंबे समय तक कॉन्टैक्ट लेंस पहनने (विशेष रूप से कठोर लेंस) से, पुरानी कॉर्नियल ऑक्सीजन की कमी के कारण एंडोथेलियम में पॉलीमेगेथिज्म (कोशिका आकार विविधता में वृद्धि) और प्लियोमॉर्फिज्म (षट्कोणीय के अलावा कोशिका आकृतियों में वृद्धि) हो सकता है। यह CV मान में वृद्धि और हेक्सागोनैलिटी में कमी के रूप में प्रकट होता है, लेकिन कोशिका घनत्व स्वयं अक्सर सामान्य सीमा के भीतर रहता है।
अमांटाडाइन (पार्किंसंस रोग की दवा) और कुछ एंटीसाइकोटिक दवाओं के लंबे समय तक उपयोग से कॉर्नियल एंडोथेलियल क्षति की सूचना मिली है। इसे स्पेक्युलर माइक्रोस्कोपी द्वारा कोशिका घनत्व में कमी और आकारिकी परिवर्तन के रूप में पता लगाया जा सकता है, और ऐसी दवाएँ लेने वाले रोगियों में नियमित निगरानी की उपयोगिता पर विचार किया जा रहा है।
