Спектральная оптическая когерентная томография (SD-OCT) — это метод визуализации, который визуализирует слои сетчатки путем анализа интерференционных картин отраженного лазерного света. Впервые описанная в 1991 году, временная ОКТ (TD-OCT) стала коммерчески доступной в 2002 году и получила широкое распространение. SD-OCT — технология следующего поколения, появившаяся после 2006 года, которая значительно улучшает TD-OCT.
Параметр
SD-OCT
TD-OCT
Аксиальное разрешение
около 5 мкм
около 10 мкм
Скорость сканирования
≥ 26 000 A-сканов/с
около 400 A-сканов/с
SD-OCT улучшил разрешение по глубине и значительно увеличил скорость сканирования. Он позволяет проводить морфологический анализ не только в поперечном сечении, но и по площади и объему. Алгоритм автоматической сегментации точно выделяет слой нервных волокон сетчатки (RNFL)1).
К представительным коммерческим устройствам SD-OCT относятся:
Cirrus HD-OCT (Carl Zeiss Meditec)
RTVue XR Avanti (Optovue)
Spectralis OCT (Heidelberg Engineering)
3D-OCT / Maestro (Topcon)
RS-3000 Advance (Nidek)
В последние годы также была разработана swept-source OCT (SS-OCT) с большей глубиной проникновения, которая применяется для анализа решетчатой пластинки диска зрительного нерва и сосудистой оболочки1).
В диагностике глаукомы признана высокая полезность метода оценки с помощью SD-OCT1). Однако точность измерения имеет ограничения, и существует перекрытие значений между глаукомными и нормальными глазами, поэтому окончательное решение должно приниматься на основе совокупности клинических данных1)2).
QВ чем разница между SD-OCT и TD-OCT?
A
TD-OCT — это метод, при котором A-сканы накладываются друг на друга в одном осевом направлении для получения поперечного сечения сетчатки, что требует времени. SD-OCT использует метод Фурье-домена, при котором скорость сканирования увеличена до 26 000 A-сканов в секунду и более. Осевое разрешение также улучшено до примерно 5 мкм, что позволяет быстро анализировать толщину RNFL, диск зрительного нерва и макулярный комплекс ганглиозных клеток. Также реализован морфологический анализ по площади и объему1).
SD-OCT оценивает глаукомные изменения по следующим трем параметрам. Все значения сравниваются с базой данных нормальных глаз и отображаются цветом: белый, зеленый, желтый и красный2). Желтый указывает на вероятность менее 5%, красный — менее 1%.
Толщина RNFL
Принцип измерения : количественно определяет толщину между внутренней пограничной мембраной (ILM) и границей слоя нервных волокон сетчатки (RNFL)
Карта TSNIT : отображает толщину RNFL на окружности диаметром 3,4 мм с центром в зрительном нерве в порядке T (височная) → S (верхняя) → N (носовая) → I (нижняя) → T (височная)
Нормальный паттерн : показывает два пика в верхнем и нижнем направлениях (отражает анатомическое распределение дугообразных пучков волокон) 1)
Отображение по квадрантам и часовым осям : отображает толщину RNFL по квадрантам и часовым секторам
Параметры ONH
Анализ диска зрительного нерва : автоматически выделяет диск зрительного нерва, экскавацию и край диска
Ориентир на мембрану Бруха : определяет край диска по конечной точке мембраны Бруха и вычисляет минимальное расстояние до ILM
Показатели с высокой диагностической способностью : вертикальная толщина ободка, площадь ободка и вертикальное отношение C/D обладают наибольшей диагностической способностью 2)
BMO-MRW : оценка ширины ободка на основе отверстия мембраны Бруха с отличной воспроизводимостью 1)
Анализ ганглиозных клеток (GCA) : измеряет комбинированную толщину слоя ганглиозных клеток (GCL) и внутреннего плексиформного слоя (IPL) вокруг макулы. На Cirrus оценивается GCL+IPL (GCIPL); на Optovue оценивается комплекс ганглиозных клеток (GCC), включающий RNFL1)2). Минимальное значение, нижневисочный сектор и среднее значение являются наиболее полезными параметрами для диагностики.
Основные выводы относительно способности SD-OCT выявлять глаукому следующие:
Выявление по средней толщине RNFL: чувствительность SD-OCT 83%, специфичность 88% (уровень 5%). На уровне 1% специфичность 100%, чувствительность 65%
Параметры ONH обладают диагностической способностью, эквивалентной параметрам толщины RNFL2)
Параметры GCA также обладают диагностической способностью, сопоставимой с параметрами ONH и RNFL
При препериметрической глаукоме измерение толщины слоя нервных волокон сетчатки (RNFL) с помощью SD-OCT особенно полезно для выявления структурных изменений до появления дефектов поля зрения 1)3). Число случаев глаукомы, впервые диагностированных с помощью ОКТ, также растет 1).
Миопический глаз: При высокой миопии толщина RNFL занижается, что легко приводит к ложноположительным результатам. Из-за височного смещения пучка RNFL даже нормальный глаз может быть оценен как «истонченный» 1).
Помутнение оптических сред: Катаракта приводит к занижению толщины RNFL. Сообщается об увеличении измерений RNFL на 4,8–9,3% после операции по удалению катаракты.
Осевая длина: Чем длиннее ось, тем тоньше RNFL и тем меньше измеряются площадь диска зрительного нерва и площадь нейроретинального пояска. Cirrus не выполняет коррекцию осевой длины.
Факторы, связанные с измерением
Ошибка сегментации: Часто возникает при наклонном диске, склеральной стафиломе, перипапиллярной атрофии или эпиретинальной мембране. При SD-OCT частота ниже, чем при TD-OCT.
Движения глаз и моргание: Нарушают выравнивание A-сканов, что приводит к ошибочным измерениям толщины RNFL. Функция отслеживания взгляда (eye tracking) улучшает ситуацию.
Сила сигнала: Сканы с силой сигнала менее 6 следует повторить. Дефокусировка приводит к ложному занижению толщины RNFL.
Также необходимо учитывать ограничения базы данных нормальных глаз 2). База данных нормальных глаз Cirrus включает 284 человека (18–84 года) с рефракционными ошибками от −12,00 D до +8,00 D. У пациентов с характеристиками, не включенными в базу данных, следует обращать внимание на «красную болезнь» (отображение красным цветом при отсутствии заболевания).
QКак проводить оценку SD-OCT при высокой миопии?
A
При высокой миопии сравнение с базой данных нормальных глаз имеет ограничения. Из-за височного смещения пучка RNFL даже нормальный глаз может быть оценен как «истонченный». В таких случаях эффективно продольное сравнение с собственным исходным уровнем пациента. Оценивайте прогрессирующее истончение с помощью серии SD-OCT-сканов. Однако даже у здоровых людей толщина RNFL с возрастом уменьшается примерно на 0,52 мкм в год; это естественное снижение необходимо учитывать.
При глаукоме повреждение ганглиозных клеток сетчатки (RGC) приводит к потере их аксонов – слоя нервных волокон (RNFL)1). Около 50% всех RGC сосредоточено в центральной области макулы диаметром 20°. Даже при ранней глаукоме может быть утрачено около 50% RGC1).
Тело RGC и аксон в области диска зрительного нерва (ONH) испытывают разные уровни стресса4). Стресс, вызванный внутриглазным давлением (ВГД), значительно выше в ONH, чем в сетчатке. Механическое напряжение в решетчатой пластинке складывается из hoop-напряжения от перипапиллярной склеры и трансламинарного градиента давления между ВГД и давлением миелинизированной ткани зрительного нерва4).
Верхнеуровневые механизмы гибели RGC многофакторны и включают следующее4):
Нейровоспаление
Активация астроцитов
Митохондриальная дисфункция
Сосудистая дисрегуляция
Характеристики RGC
Оценка с помощью SD-OCT
RNFL (аксон)
Толщина перипапиллярного RNFL
GCL+IPL (тело клетки)
Толщина макулярного GCIPL
SD-OCT оценивает потерю аксонов ганглиозных клеток сетчатки по толщине слоя нервных волокон (RNFL) и истончение внутренних слоев, включая тела клеток, с помощью анализа ганглиозных клеток (GCA/GCIPL)1)2). Макулярные параметры полезны для оценки поздних стадий, так как эффект пола проявляется у них позже, чем у толщины RNFL1).
Для определения прогрессирования глаукомы существуют два подхода: анализ событий и анализ трендов.
Анализ событий: прогрессирование определяется, когда последующие измерения превышают пороговое значение по сравнению с исходным уровнем.
Анализ трендов: скорость изменения во времени (мкм/год) рассчитывается с помощью регрессионного анализа для определения прогрессирования.
GPA (Guided Progression Analysis) от Cirrus объединяет оба подхода2). Он попиксельно сравнивает карты толщины RNFL исходного уровня и последующего наблюдения, выявляя изменения, превышающие вариабельность тест-ретест. Для создания общего графика тренда необходимы два исходных скана и три последующих.
Предел допустимого межвизитного изменения средней толщины RNFL составляет 3,89 мкм; воспроизводимое уменьшение на 4 мкм и более указывает на статистически значимое изменение.
При далеко зашедшей глаукоме толщина слоя нервных волокон сетчатки (RNFL) достигает плато и редко опускается ниже 50 мкм из-за сохранения ненервных тканей, таких как глиальная ткань и кровеносные сосуды1)2). Этот «эффект пола» снижает клиническую полезность SD-OCT на терминальных стадиях, и оценка прогрессирования в основном основывается на исследовании поля зрения. Макулярные параметры демонстрируют более позднее начало эффекта пола по сравнению с толщиной RNFL1).
Детальный анализ решетчатой пластинки и хориоидеи с помощью SS-OCT (оптической когерентной томографии с перестраиваемым источником)1)
Клиническое применение ОКТ сверхвысокого разрешения, поляризационно-чувствительной ОКТ и ОКТ с адаптивной оптикой
Разработка алгоритмов автоматической диагностики и обнаружения прогрессирования на основе ИИ
Стандартизация измерений между различными моделями ОКТ1)2)
Одновременная оценка структуры и кровотока путем интеграции с ОКТ-ангиографией
QЧто такое эффект пола при SD-OCT?
A
Эффект пола — это явление, при котором толщина RNFL перестает уменьшаться при далеко зашедшей глаукоме. Даже при значительной потере нервных волокон из-за сохранения ненервных тканей, таких как глиальная ткань и кровеносные сосуды, толщина RNFL обычно не опускается ниже 50 мкм. На этой стадии обнаружение прогрессирования с помощью SD-OCT становится затруднительным, и оценка с помощью исследования поля зрения становится преобладающей1)2). Макулярные параметры (GCIPL) демонстрируют более позднее начало эффекта пола по сравнению с толщиной RNFL, поэтому они сохраняют определенную полезность даже на поздних стадиях.
