Optiline koherents tomograafia (0)

Tallinna Tervishoiu Kõrgkool
optomeetria õppetool
OP3
Geity Villem
OPTILINE KOHERENTS TOMOGRAAFIA
Referaat silmahaiguste uurimismeetodis
Juhendaja : C. Räppo
Tallinn 2019

SISUKORD

SISSEJUHATUS 3
1.OKT 4
1.1 OKT areng 5
1.2 SD-OKT ja TD-OKT 5
1.3 Mis juhtub OKT ajal? 6
1.4Mis haiguseid võib OKT aidata diagnoosida? 6
1.4.1 Makulopaatia 7
1.4.2 Papillödeem 7
1.4.3 AMD 7
2OKT UURINGU PIIRANGUD 8
3.OKT TÄPSUST MÕJUTAVAD FAKTORID 8
3.1 Signaali kvaliteet 8
3.2 Skaneerimise tsentreeruvus 9
3.3 Läbipaistmatused 9
4.OKT TÄNAPÄEVAL 10
KOKKUVÕTE 10
KASUTATUD KIRJANDUS 12

SISSEJUHATUS

Optiline koherentne tomograafia e. OKT või OCT on reetina ja nägemisnärvi uurimiseks kasutatav mitteinvasiivne meetod. OKT registreerib kudedest tagasipeegelduva valguse ja analüüsib seda interferomeetria kaudu. OKT annab võimaluse oftalmoloogil näha reetina igat kihti ning mõõta nende paksust. Need mõõdud aitavad haiguste diagnoosimisega. ( Rebane ja Harak 2014).
Oftalmoloogias kasutatav OKT on mitmete silmahaiguste käsitlemisel muutunud asendamatuks ja viimastel aastatel on aparaatidele tekkinud uus lisa: neuroloogiliste haigete uurimine. Käesolevas referaadis kirjeldab referaadi autor lähemalt optilist koherentset tomograafiat, kuidas see töötab ning milliseid haiguseid saab sellega diagnoosida.

OKT

Optiline koherents tomograafia on mitte invasiivne pildistav test, mis kasutab valguslaineid reetina pildistamiseks. OKT’ga on võimalik näha reetinat kihtide kaupa. See annab oftalmoloogile võimaluse kaardistada reetina ja mõõta selle paksust. Need mõõdud aitavad panna õiget diagnoosi ja annavad glaukoomi ja teiste reetina haiguste raviks juhiseid. Teiste reetina haiguste alla kuuluvad maakula degeneratsioon (AMD) ja diabeetiline retinopaatia. (Rebane ja Harak 2014; Francis jt 2017 ).
Inimese silm areneb eesajust. Üle võrkkesta paiknevate ganglionirakkude aksonitest saab nägemisnärvi otsal ühinedes alguse nägemisnärv. Silma võrkkestas võivad tekkida muutused mitmete aju haaravate haiguste korral. Tänu OKT-le on võimalik silmapõhja seisundit koetasandil uurida sellisel viisil, et luulised struktuurid ei sega uuringut . (Rebane ja Harak 2014).
OKT pildid ilmuvad kas erinevates värvides või hallina ning värv oleneb erinevate kudede tagasipeegeldusest. Tavaliselt koed, mis peegeldavad või hajutavad rohkem valgust, on kujutatud OKT’l punastest või valgetes toonides. Koed, mis peegeldavad või hajutavad vähem valgust, on näidatud sinise või musta toonina. Keskmise peegeldusega koed on näidatud rohelistes või kollastes toonides. (Francis jt 2017).
Joonis 1. Normaalne reetina.

1.1 OKT areng

OKT töödati välja Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi teadlaste poolt. Ajakiri Science avaldas OKT tehnoloogiat tutvustava artikli 1991. aastal ning kliinilist kasutust hakkas see meetod leidma 21. sajandi alguses. Ida-Tallinna Keskhaiglas tehti esimene silmapõhjauuring OKT- masinaga 2006. aastal. (Mody 2016 ; Rebane ja Harak 2014).
OKT masinaid hakati rohkem kasutama oftalmoloogide ja optometristide poolt 2002. aastal ning see aitas neil näha muutuseid reetinas, milleks ennem võimalus puudus. Tänapäeval on OKT masinad väga hea resolutsiooniga ning nendega on võimalik mõõta reetina eri kihtide paksust ja mitmeid nägemisnärvi parameetreid. (Mody 2016).
Esimene OKT aparaat , mida kliinikutes kasutama hakati oli ajadoomen (ing time domain OCT) OKT või TD-OKT ja see muutis reetina uurimist meditsiinis. TD-OKT kasutas liikuva võrdlusperioodiga peegleid, et mõõta aega, mis kulub valguse peegeldumisele. See protsess oli suhteliselt aeglane ning piiras andmete mahtu mida oleks võimalik OKT kaudu saada ning muutis ka pildi kvaliteedi madalaks.
SD-OKT (ing spectral domain OCT) tuli tootmisse 2006ndal aastal. Selle tehnoloogiaga eemaldati liikuvad osad, mis piirasid TD-OKT kasutamist ning need osad asendati samaaegselt valguskaja tuvastavate osadega. SD-OKT masin skaneerib silmast kõrgema resolutsiooniga pildid ning sellega on paremini näha reetina erinevaid kihte. (Mody 2016).

1.2 SD-OKT ja TD-OKT

TD-OKT annab palju informatsiooni uuritava kohta, kuid SD-OKT masin võimaldab tänu selle kiirusele anda isegi rohkem informatsiooni. Andmete hulga suurenemine annab võimaluse visualiseerida tervet maakulat ja teha selgeid 3D pilte. (Kaiser 2019).
Kui oftalmoloogil või optometristil on uurimiskabinetis TD-OKT siis tuleks kaaluda SD-OKT masinale üleminekut. Selle abil on võimalik teha parema kvaliteediga pilte, kui on soov lähemalt uurida võrkkesta osi. TD-OKT masinaga on raskem tuvastada ebanormaalsusi näiteks kui esineb kerge epiretinaalne membraan (ing ERM) ehk kollatähni seesmisele pinnale on tekkinud sidekoest kile. Tihtipeale patsient kaebab nägemisprobleemide üle, mida on põhjustanud ERM ja mida TD-OKT ei tuvastanud. SD-OKT masinaga on seda võimalik tuvastada. (Kaiser 2009).
Joonis 2. Epiretinaalne membraan SD-OKT ja TD-OKT masinaga uurides. (Kaiser 2009).
SD-OKT masinal on TD-OKT masina ees eelis ka fotoretseptorite kihi uurimisel . Kuigi vahel võib õnnestuda näha fotoretseptorite kihi seesmise ja välimise segmendi ühenduskohta ka TD-OKT masinaga, on SD-OKT masina abil võimalik seda alati näha. See on oluline operatsiooni järgsetel patsientidel ja nendel, kellel nägemine on järsult halvenenud ning põhjus on teadmata. (Kaiser 2009).

1.3 Mis juhtub OKT ajal?

OKT testi sooritamiseks võib oftalmoloog panna patsiendile silma tilkasid , mis laiendavad pupilli . Need tilgad teevad pupilli suuremaks ning tänu sellele on reetinat kergem uurida. Patsiendil tuleb istuda OKT masina taga ja toetada pead vastu peatuge, et vältida pea liikumist. Masin seejärel skaneerib patsiendi silma ilma seda puudutamata. Skaneerimine võtab umbes 5 – 10 minutit. Kui silmadesse tilgutati pupilli laiendavat tilka, võivad silmad olla valgustundlikud mitu tundi peale testi sooritamist. (Turbert 2019).

Mis haiguseid võib OKT aidata diagnoosida?

OKT on abiks erinevate haiguste diagnoosimisel, sealhulgas:

• AMD;
  
• Glaukoom ;
  
• Diabeetiline retinopaatia;
  
• Maakula auk;
  
• Makulaarne korts;
  
• Maakula turse ;
  
• Tsentraalne seroosne retinopaatia.
  

(Turbert 2019).

1.4.1 Makulopaatia

Vanusest tingitud makulopaatia korral, mida peetakse AMD’le eelnevaks vormiks, on reetinas hüperpigmentatsioon või pehmed druusid . Kui pehmed druusid maakula piirkonnas ilmnevad koos pigmentatsiooni muutustega, on suurem risk AMD progressiooniks. Druusid on varajasemad märgid maakula degeneratsioonist, mida on võimalik kliiniliselt avastada silmapõhja uurides. Optilises koherents tomograafias druusid ilmnevad võrkkesta pigmentepiteeli deformatsioonina või paksenemisena.

1.4.2 Papillödeem

Papillödeem on intrakraniaalsest rõhu tõusust tingitud nägemisnärvi diski turse. Papillödeemi avastamisel on oluline lisaks silmapõhjauuringutele tehe lisauuringuid, et välistada neuroloogilised haigused. Kliiniliselt võib olla raske eristada, kas tegemist on papillödeemi või pseudopapillödeemiga. Nägemisnärvi pea piiride pühkumist võivad põhjustada diski druusid, mis ei pruugi ravi vajada. (Kristel ja Harak 2014).
Papillödeemi teistest seisunditest eristamiseks kasutatakse lisauuringuid, näiteks ultraheli või autofluorestsentsuuringut, kuid tänapäeval kasutatakse ka OKT uuringut. Nägemisnärvi diskist ülesvõtet tehes, mõõdab aparaat neuroretinaalse äärise ja peripapillaarsete närvikiudude paksuse ning esitab nägemisnärvi ristlõikelise tomogrammi.

1.4.3 AMD

OKT suudab tuvastada reetina paksuse vähenemist ja võrkkesta pigmentepiteeli peegelduvuse suurenemist . Võrkkesta õhenemist on näha OKT masinaga pildistatud võrkkesta kaardilt, mis näitab kus on kõige suurem atroofia, kui suur on atroofia ning aitab jälgida AMD arenemis kulgu. (Layana jt 2017).
Uued SD-OKT aparaadid suudavad täpselt mõõta kuiva AMD puhul tekkivate druuside olemasolu ja suurust. Samuti saab sellega näha võrkkesta pigmentepiteeli muutuseid, andes võimaluse eristada võrkkesta eri kihte.
Märja AMD puhul on näha OKT aparaadiga uute veresoonte teket (neovaskularisatsioon) maakulas või vere ja vereplasma lekkimist. Maakula degeneratsiooni on paremini näha SD-OKT aparaadiga, kui TD-aparaadiga. (Layana jt 2017).

OKT UURINGU PIIRANGUD

OKT annab kasulikku infot närvikiudude kihi paksuse kohta, aga sellel on ka piirangud. Masina normatiivväärtused on saadud üle 18aastaste inimeste uurimisel aga laste kohta eraldi referentsväärtused puuduvad. Masinaga uuringut teostades tuleb arvestada ka silma keskkondade hägusustega ( sarvkesta hägusus, katarakt , klaaskeha hägusis), mis võivad muuta saadud pildi kvaliteeti ja seegi ei pruugi tulemused olla usaldusväärsed. (Harak ja Rebane 2014).
Samuti tuleks müoopia korral arvestada sellega, et silma ehitusest tingituna esineb võrkkesta närvikiudude kihi õhenemist. Halva kvaliteediga OKT tulemuse korral võivad automaatsel võrkkestakihtide eristamisel ja mõõtmisel ilmneda vead. Vanematel inimestel, kellel võib esineda korraga mitmeid haigusi, mis mõjutavad reetina närvikiudude kihi paksust, võib olla keeruline öelda põhjust, miks muutused on toimunud. (Harak ja Rebane 2014).

OKT TÄPSUST MÕJUTAVAD FAKTORID

OKT skaneerimise täpsust võivad mõjutada mitmed asjaolud. Ebausaldusväärse informatsiooni põhjal tehtavate otsuste vältimiseks tuleb meeles pidada neid faktoreid: signaali kvaliteet, tsentratsioon , läbipaistmatused ja segmenteerimise vead.

3.1 Signaali kvaliteet

Signaali kvaliteet mõjutab OKT masinaga saadud andmete kvaliteeti. Usaldusväärsete andmete saamiseks peab signaali tugevus olema hea. Signaali tugevus võib langeda mitmetel põhjustel, enam levinud põhjuseks on katarakt, läbipaistmatused, sarvkesta turse, klaaskeha hõljumid ja kuiv silm. Viimast on lihtne ravida, seega kui signaal OKT masinal on halb ja nähtavas pildis ei tundu olevat läbipaistmatusi, tuleks patsiendile anda niisutavaid silmatilku enne uue uuringu teostamist. Enamasti suurendab see signaali tugevust oluliselt. Nõrgemad signaali tugevused võivad näidata väiksemat reetina närvikiudude kihi paksust ning testi uuesti tehes peaks andmed olema suuremad. (Francis jt 2017).
Liikumine masina taga ja pilgutamine võivad samuti põhjustada probleeme skaneerimise ajal. Tänu OKT masinate uuenemisele ja kiiremaks muutmisele on see probleem aga vähenemas aga sellega tuleks siiski arvestada. Patsiendi liikumist võib olla näha, kui patsienti jälgida, kuid kui seda mitte märgata siis võib olla näha horisontaalset joont või pildi katkemist hallskaala pildil nägemisnärvist või reetinast. Sellisel juhul võib pilt näha välja nagu alumine ja ülemine osa ei sobitu omavahel kokku. See tähendab, et patsient liikus või pilgutas. (Francis jt 2017).

3.2 Skaneerimise tsentreeruvus

Õigete andmete saamiseks peaks OKT testi tehes olema ring tsentreerinud nägemisnärvi ümber. See osa ringist , mis on liiga lähedal nägemisnärvile, näitab seda nägemisnärvi osa paksemana kui ta tegelikult on. See nägemisnärvi osa, mis on kaugemal ringi tsentrist, näitab väiksemat paksust. Tulemuseks võib olla see, et järeldatakse mingit probleemi nägemisnärvi õhukesemas piirkonnas. (Francis jt 2017).
Seda probleemi põhjustab tavaliselt see, kui uuritaval on probleemis fiksatsiooni hoidmisega. Aparaat võib olla tsentreeritud algselt korrektselt, kuid kui patsient natuke liigub või kui silm vajub, liigub tsentreeruvus paigast . Hea osavusega tehnik jätkab tööd ja palub patsiendil uuesti fikseerida . (Francis jt 2017).
See on viga, mida ei ole märgata pildi kvaliteedi ja signaali tugevuse vaatamisel . Signaali tugevus võib olla suurepärane, kuid kui masin ei ole skaneerimiseks õigesti paigas, võivad tulemused olla eksitavad. See probleem muutub aina haruldasemaks tänu uue- generatsiooni OKT masinatele , millel on automaatne jälgimise lisa tsentratsiooni hoidmiseks. (Francis jt 2017).

3.3 Läbipaistmatused

Läbipaistmatusteks silmades on tavaliselt hõljumid (nt klaaskehas). Hõljumid segavad skaneerimist, sest OKT tehnoloogia ei suuda mõõta läbi nende. See on probleem, mida võib olla tihti lihtne parandada, kuid võib ka proovida paluda patsiendil vaadata eemale ja seejärel tagasi. Seda liigutust tehes võivad hõljumid tavaliselt liikuda nägemisvälja eest ära, või vähemalt väljapoole skaneerimise ringi, et saaks sellegipoolest teha OKT aparaadiga silmast pildi. (Francis jt 2017).

OKT TÄNAPÄEVAL

Praeguseni on OKT aparaadist kõige rohkem olnud kasu kui on kahtlus , et patsiendil on glaukoom või tal on varajases kuni keskmises staadiumis haigus. OKT aitab tuvastada nägemisnärvi kahjustust ja haiguse progressiooni. (Francis jt 2017).
OKT aparaat suunab valguskiire reetina koele ja seejärel mõõdab interferomeetria põhimõtteid rakendades tagasipeegeldunud valguse parameetreid. Valgus, mis peegeldub sügavamal koes, jõuab tagasi suurema viivitusega. Selletõttu on võimalik esitada graafiliselt valguslainete amplituud olenevalt koe sügavusest. (Francis jt 2017).
Tänapäeval kasutuses olevad OKT aparaadid suudavad sellisel viisil visualiseerida mõne millimeetri sügavusega koe ristlõike. Tulemuseks on saadud mitteinvasiivselt histoloogiline uuring, mille lahutusvõime on ligikaudu 5 mikromeetrit (võib erineda aparaaditi). (Harak ja Rebane 2014).

KOKKUVÕTE

OKT on mitteinvasiivne, kiire ja hea korratavusega meetod, millega saab hinnata reetina närvikiudude kihi paksust ning selle kaudu aksonite seisundit. Iga OKT patsiendi puhul tuleb võtta arvesse tema vanust , silma refraktsiooni ja morfoloogilisi variatsioone. Samuti tuleb jälgida ja tuletada meelde patsiendile, et OKT uuringu ajal ei tohiks patsient aparaadi taga ennast liigselt liigutada või silmi pilgutada. Liigse liikuvuse korral võib OKT aparaat teha madala kvaliteediga pildid, mida ei tohiks kasutada järelduste tegemisel.
OKT masinaga saab uurida ka neuroloogiliste haigustega patsiente. Praegusel momendil tegelevad OKT uuringutega rohkem silmaarstid, kuid tõenäoliselt suureneb tulevikus ka neuroloogide huvi selle uuringu vastu ning see annaks silmaarstile võimaluse anda oma panus nende haigete käsitlemisse. (Harak ja Rebane 2014).
OKT on kliiniliselt tähtis, kuna sellega ei saa ainult pilte visuaalselt hinnata, vaid annab ka võimaluse kõrvutada konkreetse patsiendi andmeid vanuse ja soo kohandatud normpopulatsiooni näitajatega ja võrrelda silmapõhja muutuseid erinevatel momentidel tehtud piltidega. (Harak ja Rebane 2014).
OKT tehnoloogia aina areneb ning kui optometristil on soov endale silmakabinetti sellist aparaati soetada, tuleks eelistada pigem SD-OKT aparaati, kuna see on täpsem ja kiirem.

KASUTATUD KIRJANDUS

Rebane R., Harak, K., (2014). Optiline koherentne tomograafia – tee silmast ajju. Eesti Arst, 93 (11):633–638
Turbert, D. (2019). What conditions can OCT help to diagnose? American Academy Of Ophthalmology.
https://www.aao.org/eye-health/treatments/what-does-optical-coherence-tomography-diagnose
Turbert, D. (2019). What happens during OCT? American Academy Of Ophthalmology.
https://www.aao.org/eye-health/treatments/during-optical-coherence-tomography
Francis, B., Chopra, V., (2017). Managing Glaucoma with OCT: Secrets to Success. Review Of Ophthalmology. https://www.reviewofophthalmology.com/article/managing-glaucoma-with-oct-secrets-to-success
Mody, C., (2016). The past, present and futuure of OCT imaging. Optician, 252 (6560)
Kaiser, K. (2009). Learn The Advantages of Spectral Domain OCT. Ophthalmology management. https://www.ophthalmologymanagement.com/supplements/2009/march-2009/cirrus-hd-oct-practical-application-and-interpret/learn-the-advantages-of-spectral-domain-oct
Layana, A., Ciuffo, G., Ventura, J., Vidal, A. (2017). Optical Coherence Tomography in Age- related Macular Degeneratsion. http://amdbook.org/content/optical-coherence-tomography-age-related-macular-degeneration