การตรวจเซลล์เอนโดทีเลียมของกระจกตา (กล้องจุลทรรศน์สเปกคิวลาร์) เป็นการตรวจที่ใช้หลักการสะท้อนแบบสเปกคิวลาร์เพื่อถ่ายภาพและวิเคราะห์เซลล์เอนโดทีเลียมของกระจกตา สามารถประเมินความหนาแน่นของเซลล์ สัณฐานวิทยา และความแตกต่างของขนาดได้ในเชิงปริมาณโดยไม่รุกราน
เซลล์เอนโดทีเลียมของกระจกตาเป็นชั้นเซลล์ชั้นเดียวที่ผิวด้านหลังของกระจกตา ซึ่งรักษาความโปร่งใสของกระจกตาผ่านการทำงานของปั๊มและการทำงานเป็นสิ่งกีดขวาง อย่างไรก็ตาม การประเมินการทำงานเหล่านี้โดยตรงในเชิงปริมาณเป็นเรื่องยาก ดังนั้น การประเมินการทำงานของเอนโดทีเลียมจึงมักทำโดยการกำหนดพารามิเตอร์ของการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาที่ผิดปกติ การประเมินเชิงคุณภาพของเซลล์เอนโดทีเลียมสามารถทำได้ด้วยการสะท้อนแบบสเปกคิวลาร์ผ่านกล้องจุลทรรศน์ชนิดกรีด แต่การใช้กล้องจุลทรรศน์สเปกคิวลาร์ทำให้สามารถวัดค่าพารามิเตอร์ทางสัณฐานวิทยาได้
ข้อบ่งชี้หลัก:
เซลล์เอนโดทีเลียมของกระจกตารักษาความโปร่งใสของกระจกตาผ่านการทำงานของปั๊มและการทำงานเป็นสิ่งกีดขวาง มีแรงดันบวมประมาณ 50 มิลลิเมตรปรอทในสโตรมาของกระจกตา แต่ในตาปกติ การทำงานของปั๊มของเอนโดทีเลียมจะเอาชนะแรงดันนี้และสูบน้ำส่วนเกินออกจากกระจกตา เนื่องจากเซลล์เอนโดทีเลียมแทบไม่มีความสามารถในการสร้างใหม่ เมื่อได้รับความเสียหาย เซลล์ที่เหลือจะขยายตัวและแบนลงเพื่อชดเชย แต่หากความหนาแน่นลดลงอย่างมาก จะเกิดการชดเชยล้มเหลวทำให้เกิดอาการบวมน้ำที่กระจกตา
กล้องจุลทรรศน์สเปกคิวลาร์มีสามประเภทหลักตามหลักการวัดและรูปแบบการสัมผัส
ชนิดไม่สัมผัส
ลักษณะ: ชนิดที่นิยมใช้ในทางคลินิกในปัจจุบัน ไม่ต้องใช้ยาชาหยอดตาและรองรับการจัดตำแหน่งอัตโนมัติ
ข้อดี: ภาระต่อผู้ป่วยน้อยและไม่มีความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ สามารถวัดซ้ำได้ในเวลาอันสั้น
ข้อจำกัด: ขอบเขตการถ่ายภาพค่อนข้างจำกัด ในกรณีที่กระจกตาบวมหรือขุ่นมาก การถ่ายภาพที่แม่นยำทำได้ยาก
ชนิดสัมผัส
ลักษณะ: วิธีการถ่ายภาพโดยให้เลนส์สัมผัสกับกระจกตาโดยตรง ต้องใช้ยาชาหยอดตา (Oxybuprocaine 0.4%)
ข้อดี: สามารถถ่ายภาพได้กว้างและชัดเจนกว่าชนิดไม่สัมผัส ให้ผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้แม้ในกรณีกระจกตาบวมหรือขุ่น มีรายงานว่าการวัดความหนาแน่นของเซลล์ระหว่างชนิดสัมผัสและไม่สัมผัสโดยทั่วไปเทียบเท่ากันในกระจกตาปกติและหลังปลูกถ่าย [4]
ข้อจำกัด: ต้องใช้ยาชาหยอดตา ต้องใช้ทักษะความชำนาญ
กล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอล
ลักษณะ: อุปกรณ์พิเศษที่สามารถสังเกตชั้นต่างๆ ของกระจกตาแบบตัดขวางได้
ข้อดี: สามารถประเมินเซลล์เยื่อบุโพรง เซลล์เยื่อบุผิว สโตรมา และทุกชั้นได้แบบสามมิติ นอกจากนี้ยังสามารถสังเกตข่ายประสาทได้
ข้อจำกัด: การทำงานซับซ้อนกว่าและใช้เวลาในการตรวจสอบนานกว่ากล้องจุลทรรศน์ชนิดสเปกคูลาร์ทั่วไป ต้องใช้อุปกรณ์เฉพาะ
หากจำนวนเซลล์ที่ใช้ในการวิเคราะห์น้อยเกินไป ความน่าเชื่อถือของการตรวจจะลดลง Doughty และคณะรายงานว่าในการวัดด้วยกล้องจุลทรรศน์ชนิดไม่สัมผัส ค่าสัมประสิทธิ์ความแปรปรวนประมาณ ±10% เมื่อวิเคราะห์เซลล์ 25 เซลล์ ในขณะที่เมื่อมีเซลล์ 75 เซลล์ขึ้นไป ค่าสัมประสิทธิ์ความแปรปรวนจะลดลงเหลือประมาณ ±2% [2] การวิเคราะห์ของ Abib และคณะยังแสดงให้เห็นว่าขนาดตัวอย่างที่ต้องการแตกต่างกันไปตามเครื่อง แต่ทั้งหมดแนะนำให้ใช้จำนวนเซลล์ในระดับหลายร้อยเซลล์ [3] ตรวจสอบจำนวนเซลล์ที่ซอฟต์แวร์วิเคราะห์จดจำโดยอัตโนมัติเสมอ
ในกรณีที่มีอาการบวมน้ำหรือขุ่นมัวของกระจกตา การถ่ายภาพที่แม่นยำทำได้ยาก และความน่าเชื่อถือของผลการวิเคราะห์ต่ำ ในกรณีดังกล่าว ให้ลองถ่ายภาพซ้ำในบริเวณที่โปร่งใสกว่า การใช้ชนิดสัมผัสมีประโยชน์เนื่องจากช่วยให้ถ่ายภาพได้กว้างและชัดเจนยิ่งขึ้น
ในชนิดไม่สัมผัส ไม่จำเป็นต้องหยอดยาชา แม้อาจรู้สึกแสบตา แต่โดยพื้นฐานแล้วไม่เจ็บ ในชนิดสัมผัส จะหยอดยาชา oxybuprocaine 0.4% ก่อนสัมผัสเลนส์ ดังนั้นจึงเจ็บน้อยลงในขณะที่ยาชาออกฤทธิ์ ทั้งสองชนิดเป็นการตรวจที่ใช้เวลาสั้น
ประเมินสภาพของเซลล์เยื่อบุผิวดวงตาด้วยพารามิเตอร์หลักสามประการต่อไปนี้
| พารามิเตอร์ | ค่าปกติ | เกณฑ์ค่าผิดปกติ |
|---|---|---|
| ความหนาแน่นของเซลล์ (CD) | อายุ ≥70 ปี เฉลี่ย 2,200 เซลล์/ตร.มม. | 400-500 เซลล์/ตร.มม. หรือน้อยกว่า |
| ค่า CV (สัมประสิทธิ์ความแปรปรวน) | 0.2–0.3 | 0.35 ขึ้นไป |
| อัตราการปรากฏของเซลล์รูปหกเหลี่ยม (Hexagonality) | 60–70% | น้อยกว่า 50% |
ความหนาแน่นของเซลล์เป็นตัวบ่งชี้หลักในการประเมินเยื่อบุผิวดวงตา การศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าความหนาแน่นของเซลล์ลดลงตามอายุทางสรีรวิทยา [1][6] โดยประมาณดังนี้
เมื่อความหนาแน่นของเซลล์ลดลงต่ำกว่า 400–500 เซลล์/ตร.มม. การรักษาความใสของกระจกตาเป็นไปไม่ได้ ทำให้เกิดโรคกระจกตาพุพอง (bullous keratopathy)
ค่า CV คือสัมประสิทธิ์ความแปรปรวน คำนวณโดยการหารส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของพื้นที่เซลล์ด้วยพื้นที่เซลล์เฉลี่ย และบ่งบอกถึงความแตกต่างของขนาดเซลล์ ยิ่งค่าสูง แสดงว่าเซลล์มีความเครียดมากขึ้น ค่าปกติคือ 0.2–0.3 และค่าตั้งแต่ 0.35 ขึ้นไปถือว่าผิดปกติ
เซลล์เยื่อบุผนังกระจกตาปกติจะเรียงตัวเป็นรูปหกเหลี่ยมอย่างสม่ำเสมอ การลดลงของสัดส่วนเซลล์รูปหกเหลี่ยมบ่งบอกถึงความผิดปกติของรูปร่างเซลล์ที่มากขึ้น ค่าปกติคือ 60–70% และค่าตั้งแต่ 50% หรือน้อยกว่าถือว่าผิดปกติ
ในโรค Fuchs endothelial dystrophy จะพบลักษณะเด่นดังต่อไปนี้จากการตรวจด้วยกล้อง Specular:
ไม่มีเกณฑ์มาตรฐานที่ชัดเจนและมีความแตกต่างกันในแต่ละสถานพยาบาล แต่โดยทั่วไป หากความหนาแน่นของเซลล์ต่ำกว่า 1,000 เซลล์/ตร.มม. ถือว่ามีความเสี่ยงสูงในการผ่าตัด จำเป็นต้องเลือกเทคนิคการผ่าตัด (ลดเวลาในการใช้คลื่นเสียงความถี่สูงในการผ่าตัดต้อกระจก หรือใช้สารหนืดยืดหยุ่นเพิ่มเติม) และต้องได้รับความยินยอมที่เพียงพอจากผู้ป่วย หากความหนาแน่นของเซลล์ลดลงเหลือ 400–500 เซลล์/ตร.มม. หรือน้อยกว่า จะมีความเสี่ยงต่อการเกิดโรคกระจกตาพุพองหลังผ่าตัด และอาจพิจารณาผ่าตัดต้อกระจกร่วมกับการปลูกถ่ายเยื่อบุผนังกระจกตา (DSAEK/DMEK) ในเวลาเดียวกัน
จากความผิดปกติของค่าการตรวจ ให้พิจารณาการจัดการดังต่อไปนี้
CD < 1,000 เซลล์/ตร.มม. (ก่อนผ่าตัดต้อกระจก): ภาวะเสี่ยงสูงต่อการผ่าตัด ควรลดระยะเวลาการใช้อัลตราซาวนด์ เลือกสารหนืดยืดหยุ่นอย่างเหมาะสม และอธิบายความเสี่ยงให้ผู้ป่วยเข้าใจอย่างเพียงพอ เกณฑ์การประเมินแตกต่างกันไปในแต่ละสถานที่ ดังนั้นการตัดสินใจโดยรวมของแพทย์ผู้รักษาจึงสำคัญ
CD < 400-500 เซลล์/ตร.มม.: ความเสี่ยงของโรคกระจกตาพุพองใกล้เข้ามาแล้ว ควรพิจารณาการปลูกถ่ายเยื่อบุผิวดวงตาอย่างจริงจัง (DSAEK/DMEK) เมื่อเทียบกับการปลูกถ่ายกระจกตาทั้งชั้น (PKP) แล้ว DSAEK/DMEK มีอัตราการรอดชีวิตของเซลล์เยื่อบุผิวสูงกว่าและการฟื้นฟูการมองเห็นเร็วกว่า
ค่า CV > 0.35 หรือความเป็นรูปหกเหลี่ยม < 50%: บ่งชี้ถึงภาวะเครียดของเยื่อบุผิวดวงตา ควรค้นหาสาเหตุ เช่น โรคเยื่อบุผิวดวงตาเสื่อมฟุคส์ กลุ่มอาการ ICE การใส่คอนแทคเลนส์เป็นเวลานาน หรือประวัติการผ่าตัดภายในลูกตา
การติดตามผลหลังผ่าตัด:
กล้องจุลทรรศน์แบบสะท้อนใช้การสะท้อนแบบกระจกเงาของแสงเพื่อมองเห็นเซลล์เยื่อบุผิวดวงตา เมื่อส่องแสงไปยังรอยต่อระหว่างเนื้อกระจกตาและอารมณ์ขันในช่องหน้าม่านตา (ชั้นเซลล์เยื่อบุผิวดวงตา) แสงส่วนหนึ่งจะสะท้อนแบบกระจกเงาที่ขอบระหว่างตัวกลางสองชนิดที่มีดัชนีหักเหต่างกัน แสงสะท้อนนี้จะถูกรับเพื่อให้ได้ภาพของเซลล์เยื่อบุผิวดวงตา
ที่ขอบเซลล์ (ช่องว่างระหว่างเซลล์) การสะท้อนจะอ่อนและดูมืด (เส้นมืด) ในขณะที่ตัวเซลล์ดูสว่าง ซึ่งทำให้เส้นขอบเซลล์เด่นชัด ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ภาพจะจดจำและวัดปริมาณภาพเซลล์ที่ถ่ายโดยอัตโนมัติ ทำให้คำนวณ CD, CV และความเป็นรูปหกเหลี่ยมได้
เนื้อกระจกตามีแรงดันบวม (swelling pressure: SP) ประมาณ 50 mmHg อยู่เสมอ ในตาปกติ ปั๊มเยื่อบุผิวดวงตาจะลำเลียง Na⁺ และ HCO₃⁻ ไปยังด้านอารมณ์ขันในช่องหน้าม่านตาอย่างแข็งขัน เอาชนะแรงดันบวมนี้เพื่อรักษาความหนาทางสรีรวิทยาและความโปร่งใสของกระจกตา
เมื่อความหนาแน่นของเซลล์เยื่อบุผิวดวงตาลดลงต่ำกว่า 500 เซลล์/ตร.มม. การทำงานของปั๊มของเซลล์ที่เหลือจะไม่เพียงพอ น้ำส่วนเกินจะไหลเข้ามามากกว่าแรงดันบวมของเนื้อกระจกตา ทำให้เกิดอาการบวมน้ำของเนื้อกระจกตาและการเกิดตุ่มน้ำใต้เยื่อบุผิว (bulla) นี่คือโรคกระจกตาพุพอง (bullous keratopathy) การแตกของตุ่มน้ำทำให้เกิดอาการปวดอย่างรุนแรงและสูญเสียหน้าที่กั้นของผิวตา
ซอฟต์แวร์วิเคราะห์อัตโนมัติแบบดั้งเดิมมีปัญหาเรื่องความแม่นยำในการจดจำ โดยเฉพาะในบริเวณที่มีความหนาแน่นของเซลล์ต่ำหรือกรณีที่มีอาการบวมน้ำ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การวิจัยเกี่ยวกับการจดจำขอบเขตเซลล์อัตโนมัติโดยใช้การเรียนรู้ของเครื่องและการเรียนรู้เชิงลึกได้ก้าวหน้าไป มีรายงานความสัมพันธ์ที่ดีในความแม่นยำเมื่อเทียบกับการวิเคราะห์ด้วยมือ และคาดว่าจะมีการนำไปใช้ทางคลินิกในอนาคต
การวิจัยพื้นฐานแสดงให้เห็นว่าสารยับยั้ง Rho-associated kinase (ROCK) ส่งเสริมการยึดเกาะและการเพิ่มจำนวนของเซลล์เยื่อบุผิวกระจกตา ในญี่ปุ่น การพัฒนาทางคลินิกของยาหยอดตาสารยับยั้ง ROCK (อนุพันธ์ Y-27632) เพื่อกระตุ้นการเพิ่มจำนวนเซลล์เยื่อบุผิวกระจกตากำลังดำเนินอยู่ การประยุกต์ใช้สำหรับโรคกระจกตาพุพองและการฟื้นฟูความหนาแน่นของเยื่อบุผิวหลังการปลูกถ่ายเยื่อบุผิวกำลังอยู่ในขั้นตอนการวิจัย แต่ในปัจจุบันยังไม่มีการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการปฏิบัติทั่วไป
มีการรายงานว่าการใส่คอนแทคเลนส์ระยะยาว (โดยเฉพาะเลนส์แข็ง) ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของ polymegethism (ความแปรปรวนของขนาดเซลล์ที่เพิ่มขึ้น) และ pleomorphism (การเพิ่มขึ้นของรูปร่างเซลล์ที่ไม่ใช่หกเหลี่ยม) ในเยื่อบุผิวเนื่องจากการขาดออกซิเจนที่กระจกตาเรื้อรัง ซึ่งปรากฏเป็นค่า CV ที่เพิ่มขึ้นและค่า Hexagonality ที่ลดลง แต่ความหนาแน่นของเซลล์มักจะยังอยู่ในช่วงปกติ
มีการรายงานความผิดปกติของเยื่อบุผิวกระจกตาเมื่อใช้ amantadine (ยารักษาโรคพาร์กินสัน) และยารักษาโรคจิตบางชนิดเป็นเวลานาน บางครั้งสามารถตรวจพบได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ specular ว่ามีความหนาแน่นของเซลล์ลดลงและการเปลี่ยนแปลงรูปร่าง และกำลังศึกษาประโยชน์ของการติดตามอย่างสม่ำเสมอในผู้ป่วยที่ใช้ยาเหล่านี้
