Doppler Optical Coherence Tomography di circolazione retinica

Totale flusso ematico retinico viene misurata mediante tomografia a coerenza ottica Doppler e semi-automatizzata del software di classificazione.

L'obiettivo generale di questa procedura è misurare il flusso sanguigno retinico totale utilizzando la tomografia a coerenza ottica Doppler o OCT e un software di classificazione semi-automatico. Ciò si ottiene scansionando prima il paziente con l'OCT Doppler secondo un protocollo a doppio angolo. Il secondo passo consiste nel valutare automaticamente la qualità delle immagini OCT e rilevare i vasi sanguigni nelle immagini.

Successivamente, i selezionatori giudicano e rivedono la posizione, il diametro e il tipo del recipiente in base alle immagini OCT e a una fotografia a colori del disco ottico. Il passaggio finale consiste nel calcolare il segnale Doppler e l'angolo doppler delle vene retiniche rilevate e stimare il flusso sanguigno e la velocità in ciascuna vena. In definitiva, il flusso sanguigno retinico totale si ottiene sommando il flusso sanguigno in tutte le vene attorno al disco ottico.

Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti, come le tecniche laser doppler e l'imaging color-doppler a ultrasuoni, è che fornisce misurazioni del flusso sanguigno retinico totale utilizzando scansioni effettuate in soli due secondi. La dimostrazione video di questo master è fondamentale in quanto i passaggi sono difficili da imparare e perché l'accuratezza del risultato dipende dalla qualità dell'immagine e dall'accoglienza soggettiva della posizione dell'imbarcazione. A dimostrare la procedura di scansione sarà il tecnico oftalmico Janis Van Norman.

Per questo protocollo, i pazienti devono essere scansionati utilizzando una vista RT per la tomografia a coerenza ottica del dominio o il sistema OCT, utilizzando un modello di scansione circolare doppia circumpapillare. È necessaria anche una scansione OCT del disco ottico 3D. Il modello di scansione a doppia scansione circolare è costituito da due cerchi concentrici attorno alla testa del nervo ottico con un diametro dell'anello interno di 3,4 millimetri e un diametro dell'anello di 3,75 millimetri.

Questo modello seziona tutte le arterie retiniche e le vene ramificate che emanano dalla testa del nervo ottico. Il modello viene eseguito sei volte consecutivamente nell'arco di due secondi, in modo che la misurazione del flusso sanguigno possa essere mediata su circa due cicli cardiaci. Le scansioni Doppler vengono eseguite secondo un protocollo a doppio angolo in cui tre scansioni vengono ottenute con il fascio OCT che passa attraverso la porzione nasale SUP della pupilla e tre scansioni vengono ottenute attraverso la porzione nasale inferiore.

Ciò fornisce misurazioni del flusso con due angoli di incidenza su ciascun recipiente sulla macchina OCT. Dopo aver ottenuto ogni scansione, gli indici di qualità dell'immagine vengono calcolati automaticamente, mantenendo solo le scansioni di qualità accettabile. Il controllo di qualità in tempo reale migliora la probabilità di misurazioni di portata valide.

Successivamente, eseguire la scansione del disco ottico 3D. Si tratta di una scansione raster che copre una regione di sei per sei millimetri attorno al disco ottico. Questo fornisce un'immagine dettagliata di questa zona.

Importa anche una fotografia a colori del disco ottico per aiutare a distinguere arterie e vene. Per iniziare l'analisi, in primo luogo, trasferire le immagini OCT Doppler, il disco 3D, le immagini OCT e la fotografia del disco a colori al centro di classificazione del flusso sanguigno dove il grad utilizza il software Doctor C per misurare la velocità del flusso sanguigno retinico e l'area dei vasi nel centro di lettura. Il primo maggiore classifica i dati di ciascun occhio come di buona o scarsa qualità.

In base al movimento oculare medio e alla potenza del segnale delle scansioni ripetute, solo le scansioni di buona qualità vengono classificate per le scansioni accettabili. Applica un algoritmo di segmentazione automatizzata per registrare i fotogrammi sullo stesso cerchio e per segmentare ogni immagine OCT per il rilevamento delle imbarcazioni. Quindi applica un algoritmo automatizzato che abbina le imbarcazioni per localizzare la stessa imbarcazione in ogni fotogramma.

Per una visione d'insieme, proiettare il vaso rilevato come un segmento di linea sull'immagine del fondo oculare FFA calcolata dalla scansione del disco 3D. Chiedi ai selezionatori di esaminare ogni recipiente su una piccola porzione dei telai dell'anello interno ed esterno mediati, sovrapposti a un cerchio che rappresenta il risultato della segmentazione automatizzata. Il selezionatore deve giudicare se la posizione, il recipiente, il diametro e il tipo di recipiente corrispondono correttamente al recipiente sui due anelli.

In base all'immagine OCT sull'immagine OCT fas e sulla fotografia del disco dello stesso occhio, consentire al selezionatore di modificare uno qualsiasi dei valori di cui sopra, se ritenuto necessario. A ciascun vaso viene assegnato automaticamente un punteggio di confidenza da zero a cinque in base alla potenza del segnale Doppler nell'area del vaso. Il selezionatore quindi corregge manualmente questo in base alla forza del segnale Doppler, alla regolarità del confine del vaso, all'accordo tra gli anelli interno ed esterno delle dimensioni del vaso e all'accordo del segno dello spostamento Doppler tra gli anelli interno ed esterno.

Il punteggio di affidabilità verrà utilizzato per il flusso di media ponderato tra le scansioni. Dopo che tutti i vasi sono stati verificati e corretti, applicare un algoritmo automatizzato per calcolare l'area S del flusso sanguigno e la velocità di ciascuna vena. Vengono calcolate le qualità di classificazione e il flusso sanguigno retinico totale, la velocità dell'area venosa e arteriosa.

I dettagli degli algoritmi sono illustrati in questo diagramma di flusso. Innanzitutto, integrare il segnale doppler sull'area del vaso e quindi fare la media tra tutti i fotogrammi. Quindi calcola il flusso Doppler come il segnale Doppler sommato diviso per l'angolo Doppler.

L'area della nave è anche mediata tra i telai per ogni nave. Il flusso sanguigno viene calcolato sulla base di una media ponderata delle scansioni valide. La validità è decisa dal punteggio di confidenza soggettivo precedentemente calcolato e da una valutazione oggettiva dell'affidabilità dell'angolo Doppler.

Il peso delle scansioni valide è deciso dalla forza del segnale doppler sommato e dalla variazione dell'angolo doppler. Calcola la velocità media del flusso sommando i flussi nelle vene valide e dividendo per l'area sommata di tali vene. Le navi senza scansioni valide.

Stimare il flusso utilizzando l'area del vaso e la velocità media del flusso da vene valide. Aggiungere il flusso calcolato per tutte le vene per determinare il flusso sanguigno retinico totale. Valutare l'affidabilità della misurazione del flusso sanguigno retinico totale in base alla percentuale di movimento oculare dell'area venosa valida e all'intensità del segnale.

Quindi, calcola il flusso sanguigno dell'emisfero superiore e inferiore. Ottenere anche l'area venosa e l'area arteriosa totale sommando le aree dei vasi di tutte le vene e di tutte le arterie. Supponendo che il flusso sanguigno retinico totale sia lo stesso nelle arterie e nelle vene, calcolare le velocità arteriosa e venosa dividendo il flusso sanguigno totale per l'area arteriosa e l'area venosa.

I risultati sono stati inseriti nel database centrale di Doctor C. I ricercatori possono rivedere il risultato online. I risultati comprendono due parti, le qualità di classificazione e le misurazioni.

I risultati possono anche essere scaricati come foglio di calcolo. Qui vediamo il flusso sanguigno retinico totale come determinato da due valutatori utilizzando il software Doctor Z. Le misurazioni del flusso sanguigno retinico totale di ciascun valutatore sono simili e simili alle velocità di flusso determinate dall'altro selezionatore utilizzando il software manuale e la letteratura.

Il tasso di rendimento utilizzando il protocollo ad angolo singolo è di circa il 65%, ma può essere migliorato all'80% utilizzando il protocollo a doppio angolo e il controllo della qualità dell'immagine in tempo reale per tre livellatrici. Esiste una buona correlazione tra il flusso sanguigno totale e la deviazione standard del modello dai test del campo visivo il glaucoma agli occhi per tutti i classificatori. La riproducibilità dell'integratore, misurata dal coefficiente di variazione, è simile sia per gli occhi glaucomatosi che per quelli normali.

Allo stesso modo, le misure di riproducibilità per i due metodi, Dr.C e il software manuale, sono simili. Una volta padroneggiato, il protocollo a doppio angolo può essere eseguito in pochi minuti e il saluto può essere eseguito in circa 20 minuti. Durante l'esecuzione della scansione OCT doper, è importante ricordare di seguire il protocollo a doppio angolo e controllare la qualità dell'immagine per ogni scansione.

Questa tecnica ha ampie applicazioni per le malattie del nervo ottico e della retina come il glaucoma e la retinopatia diabetica.