Ультраширокопольная камера глазного дна (Optos и подобные)

Сверхширокопольная камера глазного дна (UWFC) — это устройство визуализации, которое может получить изображение глазного дна более чем на 200° за один снимок
Она может выявлять поражения периферической сетчатки, которые трудно сфотографировать стандартной камерой глазного дна (45°)
Типичные модели: Optomap компании Optos (система SLO, более 200°), AFC-330 компании Nidek (широкопольная CCD-система, 100–130°) и RetCam (для детей, 130°)
Особенно полезна для оценки периферических зон неперфузии (NPA) при диабетической ретинопатии и для скрининга ROP (ретинопатии недоношенных) ¹⁾
Optomap можно использовать без расширения зрачка, но с расширением получают изображения лучшего качества
Нужно понимать, что на периферических изображениях есть искажения (аберрации) и ограничения по разрешению, и использовать их с учетом этого
В сочетании с широкопольной ФАГ, широкопольной ОКТ и автоматическим анализом с ИИ клиническое применение расширяется²⁾

1. Что такое широкопольная камера глазного дна?

Сверхширокопольная фотография глазного дна левого глаза с охватом более 200°, полученная с помощью Optomap

Judgesurreal777 / Overand. Lefteyeoptomap-brightened. Wikimedia Commons. Source: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lefteyeoptomap-brightened.jpg. License: CC BY-SA 3.0.

Это сверхширокопольная фотография глазного дна левого глаза, полученная с помощью Optomap компании Optos; на одном снимке она охватывает более 200° — от диска зрительного нерва и макулы до периферической сетчатки за экватором. Это соответствует разнице в угле обзора по сравнению со стандартной камерой глазного дна (45°), о которой говорится в разделе «1. Что такое широкопольная камера глазного дна?».

Сверхширокопольная камера глазного дна (ultra-widefield fundus camera: UWFC) — это устройство, которое может за один снимок получить изображение периферической сетчатки за экватором (более 200°). К числу типичных моделей относятся Optomap компании Optos и AFC-330 компании Nidek.

У стандартной камеры глазного дна угол обзора составляет 45°, а основной зоной наблюдения является задний полюс вокруг макулы и диска зрительного нерва. При использовании сверхширокопольной камеры глазного дна можно получить на одном снимке и периферию, что позволяет широко оценивать решетчатую дегенерацию, разрывы сетчатки, периферические зоны неперфузии (NPA) при диабетической ретинопатии и периферическое сосудистое продвижение при ретинопатии недоношенных (ROP).

В условиях, где доступны широкопольная камера глазного дна без расширения зрачка и ОКТ, можно получать данные глазного дна широко и точно даже без расширения зрачка. В зависимости от условий это может превосходить осмотр глазного дна офтальмоскопом при выявлении кровоизлияний в сетчатку. Однако для осмотра самых периферических изменений сетчатки может потребоваться исследование глазного дна с расширением зрачка.

Системы сверхширокопольной съемки глазного дна позволяют захватывать периферию на одном снимке, но важно использовать их с учетом ограничений по искажению и разрешению. Сообщалось, что выявление периферических поражений при диабетической ретинопатии связано с повышением риска прогрессирования ретинопатии в течение 4 лет¹⁾. Кроме того, широкопольная флуоресцеиновая ангиография (широкопольная FA) показала более высокую точность выявления и классификации диабетической ретинопатии по сравнению со стандартной съемкой ETDRS в 7 полях²⁾.

Q В чем разница между широкопольной камерой глазного дна и обычной камерой глазного дна?

Обычные немидриатические камеры глазного дна имеют угол обзора около 45° и в основном фотографируют задний полюс, сосредоточенный на макуле и области вокруг диска зрительного нерва. В отличие от них, ультраширокопольные камеры глазного дна (например, Optomap) имеют угол обзора более 200° и за один снимок могут захватывать области далеко на периферии, за экватором глазного яблока. Они полезны для выявления поражений, которые не видны на обычных камерах, таких как периферические разрывы и дегенерации сетчатки, а также периферические зоны неперфузии при диабетической ретинопатии.

2. Классификация методов съемки и типичные аппараты

Ультраширокопольная съемка глазного дна в целом имеет два метода, а в клинической практике используется трехкатегорийная классификация, включающая также RetCam, предназначенный для детей.

Метод SLO (Optomap)

Типичный аппарат: Optomap (компания Optos)

Источник света: двухволновой лазер, зеленый (532 nm) и красный (633 nm)

Угол обзора: 200° и более

Расширение зрачка: съемка возможна без расширения зрачка (при расширении качество лучше)

Поддерживаемые режимы: цветной, FA, FAF, ICG, OCT (Silverstone)

Метод широкопольной CCD-камеры

Типичный аппарат: AFC-330 (Nidek) и другие

Источник света: источник белого света

Поле зрения: около 100–130°

Расширение зрачка: обычно съемка выполняется после расширения зрачка

Поддерживаемые режимы: цветная съемка глазного дна; частичная поддержка FA

Широкоугольная камера для детей (RetCam)

Основная модель: RetCam (Natus Medical)

Поле зрения: 130° широкоугольный объектив

Целевая группа: младенцы и дети

Особенности: для съемки контактный широкоугольный объектив прикладывают к роговице. Недостаток — высокая стоимость

Основные показания: скрининг ROP (ретинопатии недоношенных) и детских заболеваний сетчатки

Метод	Основная модель	Поле зрения	Необходимость расширения зрачка	Основные показания
Метод SLO	Optomap	Более 200°	Не требуется (рекомендуется)	Диабетическая ретинопатия, ROP, периферическая дегенерация сетчатки, широкоугольная FA/FAF
Широкоугольный CCD-метод	AFC-330	100–130°	Рекомендуется	Осмотр периферической сетчатки, цветная съемка
Контактный тип для детей	RetCam	130°	—	ROP и детские заболевания сетчатки
Стандартная фундус-камера (для справки)	Разные производители	45°	Рекомендуется	Общее скрининговое обследование заднего полюса

3. Показания и клиническое значение

Изображение периферической сетчатки, полученное с помощью сверхширокоугольной фундус-камеры (dentate process возле ora serrata)

Cheung R, Ly A, Katalinic P, et al. Dentate Processes (Or Ora Tooth). Centre for Eye Health, UNSW Sydney. Wikimedia Commons. Source: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dentate_Processes_(Or_Ora_Tooth).jpg. License: CC BY 4.0.

Трёхпанельное изображение, полученное с помощью сверхширокоугольной фундус-камеры (UWF), на котором в височной периферии сетчатки возле ora serrata виден dentate process (стрелка) (цветное, без красного, без зелёного). Это соответствует выявлению периферических поражений сетчатки, рассматриваемых в разделе 3. Показания и клиническое значение.

Сверхширокоугольная фундус-камера особенно полезна для оценки периферических поражений, которые трудно захватить стандартной фундус-камерой.

Диабетическая ретинопатия

Основные параметры оценки: периферическая NPA (область неперфузии) и периферическая неоваскуляризация

Клиническое значение: наличие периферических поражений связано с риском прогрессирования диабетической ретинопатии в течение 4 лет ¹⁾

Преимущество широкоугольной ФАГ: по сравнению с методом ETDRS из 7 полей повышается выявляемость периферических NPA и неоваскуляризации²⁾

Применение в лечении: используется для определения показаний к панретинальной фотокоагуляции (PRP) и предоперационной оценки⁶⁾

Периферические заболевания сетчатки

Основные выявляемые поражения: периферические разрывы сетчатки, решетчатая дегенерация, snail-track degeneration и периферические поражения при окклюзии сосудов сетчатки

Клиническое значение: позволяет рано выявлять предвестниковые поражения отслойки сетчатки и помогает определять показания к профилактической лазерной фотокоагуляции

В сочетании с ОКТ: широкоугольная ОКТ позволяет послойно оценивать периферию (например, Optos Silverstone)³⁾

Регулярное наблюдение: также полезна для наблюдения периферической дегенерации после операции

ROP (ретинопатия недоношенных)

Используемый аппарат: RetCam (130° широкоугольная контактная линза)

Цель: скрининг и периодическая оценка развития периферических сосудов

Проведение: съемка под общей анестезией или седацией (младенцы)

Дистанционный скрининг: сообщалось об эффективности дистанционного скрининга с использованием изображений RetCam⁵⁾

К другим показаниям относятся также периферические пигментные изменения сосудистой оболочки, оценка периферической дегенерации RPE с помощью аутофлуоресценции глазного дна (FAF), а также широкопольная оценка окклюзии вен сетчатки.

Q Можно ли провести исследование без расширения зрачка?

Optomap можно выполнять без расширения зрачка. Он использует естественное расширение зрачка в темной комнате для лазерного сканирования, поэтому капли с местным анестетиком тоже не нужны. Однако при расширенном зрачке качество изображения лучше, и осмотр получается точнее. Особенно при катаракте или узком зрачке может быть рекомендовано проведение съемки после расширения зрачка. RetCam — контактная система, поэтому подход к расширению зрачка другой.

4. Методика исследования и протокол съемки

Процедура съемки Optomap

Подготовка условий: затемнить комнату для съемки, чтобы стимулировать естественное расширение зрачка (если расширение не проводится)
Позиционирование: обследуемый ставит подбородок на подбородник и смотрит на фиксирующий свет
Начало сканирования: зеленый и красный двухволновые лазеры сканируют сетчатку и получают изображение глазного дна более чем на 200°
Дополнительная съемка периферии: периферия дополнительно снимается при переводе взгляда в разные стороны (вверх, вниз, к виску и к носу)
Добавление режимов: при необходимости выполняют дополнительную съемку в режимах FA, FAF и ICG

Если проводится расширение зрачка (комбинированные капли 0,5–1% тропикамида и фенилэфрина), расширение завершается через 15–30 минут после закапывания. После расширения в течение 4–6 часов отмечаются снижение зрения и светобоязнь, поэтому это следует заранее объяснить пациенту. Следует избегать расширения зрачка при закрытоугольной глаукоме или при подозрении на нее.

Процедура съемки RetCam

Подготовка к седации или общей анестезии: Поскольку это младенцы или маленькие дети, съемку нужно проводить, когда они неподвижны
Подготовка зонда: нанесите гель метилцеллюлозы на широкоугольный зонд 130°
Контактная съемка: приложите зонд к роговице и тщательно снимайте вплоть до периферии
Документация и оценка: оцените степень развития сосудов и наличие plus disease

Протокол широкопольной ФА-съемки при диабетической ретинопатии

После внутривенного введения флуоресцеина (Fluorescite 10% IV 10 mL) выполняют широкопольную флуоресцеиновую ангиографию в раннюю фазу (30 секунд–2 минуты) и позднюю фазу (10–15 минут). Оценивают площадь и распределение NPA (зоны неперфузии) и наличие новообразованных сосудов, чтобы определить показания к PRP (панретинальной фотокоагуляции). Сообщалось о преимуществах широкопольной FA по сравнению с прежней стандартной съемкой по ETDRS в 7 полей²⁾. Необходимо уточнить наличие в анамнезе аллергии на контраст и подготовить меры для экстренной помощи.

5. Как интерпретировать находки и на что обратить внимание

При интерпретации ультраширокопольных изображений глазного дна следует систематически оценивать периферические находки наряду с задним полюсом. Последовательно осматривают периферию в следующих четырех направлениях: верхнем, нижнем, височном и носовом.

Периферические разрывы сетчатки и решетчатая дегенерация: проверьте наличие атрофических разрывов и решетчатой дегенерации возле ora serrata
Периферическая NPA (диабетическая ретинопатия): оцените площадь и распределение зоны неперфузии, которая на широкопольной ФА выглядит белой
Периферическая неоваскуляризация: в поздней фазе ФА подтвердите выход флуоресцеина из периферической неоваскуляризации на широкопольной съемке
Диапазон сосудистого развития при ROP: на изображениях RetCam оцените линию сосудистого развития в зонах I–III и plus disease

При интерпретации ультрашироких изображений глазного дна необходимо понимать следующие ограничения:

Периферические искажения (геометрические искажения): чем дальше к периферии, тем сильнее площадь и форма выглядят не так, как в действительности. Следует не завышать и не занижать размер поражения
Снижение разрешения: на периферии разрешение ниже, чем в области заднего полюса. Следует не пропустить мелкие поражения
Артефакты от ресниц и век: в верхних и нижних периферических отделах могут появляться тени от ресниц или век. Их нужно отличать от настоящего поражения сетчатки
Ограничение самой крайней периферии: даже Optomap может не захватывать самый крайний периферический участок возле ora serrata. Подозрительные периферические поражения следует подтвердить при расширенном зрачке с помощью непрямой офтальмоскопии

Q Какие есть особенности у широкоугольных фотографий глазного дна?

Широкоугольные фотографии глазного дна, особенно изображения периферии, имеют как искажения, так и ограничения по разрешению. По мере приближения к периферии изображение растягивается, поэтому размер и форма поражения могут выглядеть немного иначе, чем в реальности. Кроме того, у верхнего и нижнего краев могут попадать в кадр ресницы или веки. Если очень крайняя область (возле ora serrata) выглядит подозрительно, требуется подробное обследование после расширения зрачка с помощью трехзеркальной линзы или непрямой офтальмоскопии.

6. Технические принципы

Принцип метода SLO (Optomap)

Optomap (компания Optos) использует систему сканирующего лазерного офтальмоскопа (scanning laser ophthalmoscope: SLO). Она создает ультраширокое изображение глазного дна более чем 200° по следующему механизму.

Двухволновой лазер: используются два лазера — зеленый (532 нм) и красный (633 нм). Зеленый свет подходит для наблюдения поверхностных слоев сетчатки (сосуды, кровоизлияние, слой нервных волокон), а красный свет — для наблюдения более глубоких слоев сетчатки (хориоидея, RPE)
Технология виртуальной точки сканирования: при сканировании лазером из виртуального фокуса внутри глаза можно также сканировать периферию, корректируя искажения, вызванные кривизной роговицы и хрусталика.
Конфокальная оптика: обнаруживает только отраженный свет из определенной глубины, что позволяет получать высококонтрастные изображения.
Одновременное двухволновое сканирование: формирует псевдоцветные изображения за счет одновременного получения сигналов 532 нм и 633 нм (зеленый канал назначается красному и зеленому каналам, а красный канал — синему каналу).

Эта технология позволяет за короткое время (несколько секунд) получить изображения глазного дна сверхширокого поля с углом обзора более 200° без расширения зрачка.

Принципы режимов съемки

Сверхширокопольная аутофлуоресценция глазного дна (FAF): лазер 488 нм или 532 нм возбуждает липофусцин, что позволяет широко оценивать метаболическое состояние периферического RPE (пигментного эпителия сетчатки).
Сверхширокопольная FA (флуоресцеиновая ангиография): после внутривенного введения флуоресцеина сосуды сетчатки фотографируются лазером. Полезно для оценки периферической NPA.
Широкопольная OCT (Optos Silverstone): помимо сверхширокопольных изображений, полученных с помощью SLO, интегрируются OCT-сканы, что позволяет проводить послойную оценку периферии³⁾

7. Последние исследования и перспективы на будущее

Послойная оценка периферии сетчатки с помощью сверхширокопольной OCT (Optos Silverstone): устройство, объединяющее сверхширокопольную съемку глазного дна SLO и OCT, постепенно позволяет наблюдать послойную структуру периферической сетчатки, которую ранее было трудно оценить. Сообщалось, что UWF-OCT Optos Silverstone может получать послойные изображения сетчатки более чем 100° за одно сканирование³⁾
Автоматический анализ ультраширокопольных снимков глазного дна с использованием ИИ: Разработана система глубокого обучения для автоматического выявления пролиферативной диабетической ретинопатии (случаи без лечения) на ультраширокопольных снимках глазного дна. Сообщается о высокой чувствительности и специфичности, и ожидается ее будущее применение в скрининге⁴⁾
Повышение точности оценки периферической NPA с помощью ультраширокопольной FA/ICG: Несколько исследований показали, что ультраширокопольная флюоресцеиновая ангиография улучшает выявление периферической NPA и неоваскуляризации при диабетической ретинопатии, а также точность градации тяжести по сравнению со стандартной 7-польной фотосъемкой ETDRS²⁾. Количественная оценка периферической NPA, как ожидается, поможет точнее определять время лечебного вмешательства
Применение для дистанционного скрининга РОП: Клинические испытания подтвердили, что система дистанционного скрининга с использованием RetCam позволяет оценивать ретинопатию недоношенных в учреждениях без постоянного офтальмолога. Эффективность телемедицинских систем при оценке острой стадии РОП подтверждена⁵⁾
Ультраширокопольная фотосъемка глазного дна, связанная со смартфоном: Также продолжаются исследования ультраширокопольной фотосъемки глазного дна с использованием адаптеров для смартфонов, и изучается ее применение для скрининга РОП и диабетической ретинопатии в условиях ограниченных ресурсов

8. Литература

Silva PS, Cavallerano JD, Haddad NM, et al. Peripheral lesions identified on ultrawide field imaging predict increased risk of diabetic retinopathy progression over 4 years. Ophthalmology. 2015;122(5):949-956.
Wessel MM, Aaker GD, Parlitsis G, et al. Ultra-wide-field angiography improves the detection and classification of diabetic retinopathy. Retina. 2012;32(4):785-791.
Choudhry N, Golber KA, Ferrara D, et al. Ultra-widefield steering-based spectral-domain optical coherence tomography imaging of the retinal periphery. Ophthalmology. 2020;127(9):1272-1274.
Nagasawa T, Tabuchi H, Masumoto H, et al. Accuracy of ultrawide-field fundus ophthalmoscopy-assisted deep learning for detecting treatment-naïve proliferative diabetic retinopathy. Int Ophthalmol. 2019;39(10):2153-2159.
Quinn GE, Ying GS, Daniel E, et al. Validity of a telemedicine system for the evaluation of acute-phase retinopathy of prematurity. JAMA Ophthalmol. 2014;132(10):1178-1184.
日本糖尿病眼学会. 糖尿病網膜症診療ガイドライン（第1版）. 日眼会誌. 2020;124(12):955-981.