Artefakt powstały w wyniku dwójłomności w optycznej tomografii koherentnej blaszki żółtej w oczach z jaskrą.

To prospektywne, obserwacyjne, przekrojowe badanie zostało zatwierdzone przez Instytucjonalną Komisję Rewizyjną Uniwersytetu Medycznego w Tokio (nr zatwierdzenia: T2019-0072). Od każdego uczestnika uzyskano pisemną świadomą zgodę przed wykonaniem jakichkolwiek procedur badawczych lub badań. Badanie zostało zarejestrowane w bazie danych Sieci Informacji Medycznej Szpitali Uniwersyteckich (UMIN 000 039 650; http://www.umin.ac.jp/ctr/index-j.htm). W badaniu tym zastosowano protokół zgodny z zasadami Deklaracji Helsińskiej.

Zbadaliśmy 74 oczy 48 pacjentów (28 mężczyzn, 20 kobiet; przedział wiekowy 39–89 lat; średni wiek 70,2 lat) chorych na jaskrę. Rozpoznanie jaskry opiera się na wyglądzie jaskrowego dysku wzrokowego (tj. obecności ogniskowego ścieńczenia, wcięcia obręczy nerwu siatkówkowego lub miejscowym lub rozlanym zaniku warstwy włókien nerwowych siatkówki) i jest ustalane przez specjalistów od jaskry (AM i MM) za pomocą fotografii krążka i warstwy włókien nerwowych siatkówki, nieprawidłowości uzyskane za pomocą komercyjnego OCT (DRI-OCT Triton; Topcon Corp., Tokio, Japonia). Jeżeli obaj specjaliści nie zgodzili się co do rozpoznania jaskry, dokonali przeglądu i omówienia danych, aby osiągnąć konsensus. Podtypami jaskry były jaskra normalnego napięcia w 21 oczach i pierwotna jaskra otwartego kąta w 53 oczach. Wśród nich 10 z 21 oczu z jaskrą normalnego napięcia i 11 z 53 oczu z pierwotną jaskrą otwartego kąta miało patologiczną krótkowzroczność (długość osiowa ≥ 26,5 mm).

Komercyjny pomiar OCT przeprowadzono przy użyciu systemu DRI-OCT Triton (Topcon Corp.). Ten komercyjny system OCT jest urządzeniem OCT opartym na polaryzacji i zakresie długości fal 1 μm. W tym kontekście zależność od polaryzacji oznacza, że ​​przyrząd wychwytuje tylko jedną z dwóch składowych polaryzacji wiązki sondy; Dlatego jest podatny na artefakty powstałe w wyniku dwójłomności. Rozdzielczość osiowa podana w katalogu wynosiła 8 μm w tkance. Szybkość skanowania osiowego wynosiła 100 000 skanów/s. Uzyskano pięć poziomych skanów B tarczy optycznej przy użyciu pięcioliniowego trybu krzyżowego. Każdy obraz B-skanu składał się z 1024 skanów A, a zakres głębokości każdego obrazu B-skanu wynosił 2,6 mm w tkance. Długość każdego skanu B wynosiła 6 mm, a odstęp pionowy pomiędzy każdym zestawem obrazów skanu B wynosił 0,15 mm (ryc. 1). Każdy obraz B-skanu został utworzony poprzez uśrednienie 16 kolejnych obrazów B-skan.

Obliczyliśmy dwa typy rozproszonych wstecznie obrazów OCT przy użyciu zmienności polaryzacji OCT: obrazy zależne od polaryzacji i obrazy niezależne od polaryzacji. Szczegółowy opis typowego systemu OCT ze zróżnicowaną polaryzacją został opublikowany wcześniej¹⁹. System OCT różnorodności polaryzacji to urządzenie OCT o rozszerzonym źródle z zakresem długości fali 1 µm i funkcją wykrywania różnorodności polaryzacji; Umożliwia pomiar stanu polaryzacji światła powracającego z oka. Rozdzielczość osiową zmierzono jako 6 µm w tkance. Szybkość skanowania osiowego wynosiła 100 000 skanów A/s, a zakres głębokości każdego skanu B wynosił 2,8 mm w tkance. W systemie OCT o zróżnicowanej polaryzacji wykorzystano skaner siatkówki OCT zmodyfikowany na podstawie DRI-OCT-1 Atlantis (Topcon Corp.).

Obrazy OCT oparte na polaryzacji wygenerowano poprzez złożone uśrednianie sygnałów OCT z dwóch różnych kanałów detektora polaryzacji, które odpowiadają dwóm ortogonalnym składowym polaryzacji wykrytego światła. [Eq. (3) of Ref. 20]²⁰. Złożony proces uśredniania symuluje następujący proces fizyczny. Wiązka sondy jest podzielona na kanały polaryzacyjne, które są łączone w złożoną formę pola, a to połączone pole jest identyczne z pierwotną fizyczną wiązką sondy przed podziałem. Podobnie, ten proces sumowania rekonstruuje pierwotną wiązkę odniesienia. Ponieważ zespolony sygnał średni jest sumą oryginalnych i fizycznie zrekonstruowanych wiązek odniesienia, jest on identyczny ze standardowym sygnałem OCT. Dlatego złożone mezo obrazy OCT wyświetlają artefakty pochodzące z dwójłomności podobne do artefaktów występujących w obrazach OCT z pojedynczym detektorem (tj. obrazach z konwencjonalnego komercyjnego OCT).

Niezależne od polaryzacji obrazy OCT wygenerowano przez uśrednienie intensywności dwóch sygnałów OCT Równ. (5) Z ref. 19¹⁹. Gdy moce wiązek odniesienia obu kanałów są odpowiednio zrównoważone, intensywność sygnału o średniej intensywności staje się proporcjonalna do całkowitej mocy wiązki sondy rozpraszania wstecznego, niezależnie od stanu polaryzacji wiązki sondy rozpraszania wstecznego. Sygnał średniej intensywności jest zatem niewrażliwy na zmianę stanu polaryzacji rozproszonej wiązki sondy. W rezultacie obrazy OCT o średniej intensywności są wolne od artefaktów wynikających z dwójłomności.

Ocena LC za pomocą obrazowania OCT jest utrudniona przez artefakty cienia wynikające z tłumienia sygnału pochodzącego z centralnej skrzynki naczyń siatkówki, co znacznie zmniejsza widoczność głębszych struktur.²¹. Aby złagodzić niejednoznaczność struktury LC spowodowaną efektami cienia, obliczyliśmy współczynnik tłumienia obrazu (AC) za pomocą równania. (17) Z ref. 22²², który reprezentuje stopień tłumienia intensywności sygnału OCT na każdej głębokości. Należy zauważyć, że nie odpowiada to współczynnikowi tłumienia optycznego tkanki, ponieważ nie uwzględnia systematycznego wpływu na tłumienie sygnału²³. Dostosowaliśmy zakres szerokości współczynnika tłumienia w obrazach B-skan w skali szarości od 0,14 do 54,60 mm.^-1 Aby poprawić widoczność struktury LC. W związku z tym obliczyliśmy zależne od polaryzacji obrazy AC-OCT i niezależne od polaryzacji obrazy AC-OCT odpowiednio z zależnych od polaryzacji i niezależnych od polaryzacji obrazów OCT.

Wykonaliśmy skany wolumetryczne przy użyciu protokołu skanowania rastrowego z 512 liniami × 256 skanów B obejmujących obszar siatkówki o wymiarach 6,0 × 6,0 mm (ryc. 1). Z serii 256 obrazów B-skan obrazów OCT o różnorodności polaryzacji ręcznie wybraliśmy obrazy B-skan z obrazami OCT o różnorodności polaryzacji w lokalizacjach odpowiadających pięciu zestawom komercyjnych obrazów OCT.

Następnie dokonano oceny artefaktów powstałych w wyniku dwójłomności na obrazach OCT dysku optycznego przy użyciu komercyjnych obrazów OCT i obrazów OCT o zróżnicowanej polaryzacji. Podczas pierwszej oceny dwóch okulistów (AM i HN) subiektywnie oceniło obecność ogniskowych defektów LC na komercyjnych obrazach OCT, odnosząc się także do obrazów AC-OCT opartych na polaryzacji i obrazów OCT opartych na polaryzacji. W tej ocenie wykorzystano obrazy OCT oparte na polaryzacji w celu potwierdzenia zgodności lokalizacji pomiędzy komercyjnymi obrazami OCT i obrazami OCT ze zmienną polaryzacją. W ramach drugiej oceny zbadano obecność artefaktów powstałych na skutek dwójłomności imitujących ogniskowe defekty LC w komercyjnym obrazowaniu OCT. W ramach tej oceny komercyjne obrazy OCT typu B z ogniskowymi defektami LC zostały ponownie ocenione przez dwóch okulistów (AM i HN) w odniesieniu do obrazów AC-OCT niezależnych od polaryzacji i obrazów OCT niezależnych od polaryzacji. Nieporozumienia dotyczące pierwszej i drugiej oceny zostały rozwiązane w drodze konsensusu po dyskusji z trzecim okulistą (MM).

Aby ocenić ogniskowe defekty LC w Naprzeciwko twarzy Zdjęcia z LC, Naprzeciwko twarzy Obrazy zrekonstruowano na podstawie danych wolumetrycznych OCT dotyczących zmienności polaryzacji. Porównaliśmy Naprzeciwko twarzy Obrazy AC-OCT zależne i niezależne od polaryzacji, wykorzystujące do tego porównania objętości OCT ze zmianami polaryzacji bez znaczących artefaktów ruchu.

Analizy statystyczne przeprowadzono przy użyciu programu IBM SPSS Statistics dla Windows, wersja 28.0 (IBM Corp., Armonk, NY, USA).