網膜循環のドップラー光コヒーレンストモグラフィー

合計網膜血流はドップラー光コヒーレンストモグラフィーと半自動グレーディングソフトウェアによって測定されます。

この手順の全体的な目標は、ドップラー光干渉断層撮影法または OCT と半自動グレーディング ソフトウェアを使用して、網膜全体の血流を測定することです。これは、最初にドップラーOCTで患者をデュアルアングルプロトコルに従ってスキャンすることによって達成されます。2番目のステップは、OCT画像の品質を自動的に評価し、画像内の血管を検出することです。

次に、OCT画像と視神経乳頭のカラー写真をもとに、血管の位置、直径、種類を採点し、修正します。最後のステップは、検出された網膜静脈のドップラー信号とドップラー角を計算し、各静脈の血流と速度を推定することです。最終的に、網膜の総血流は、視神経乳頭の周囲のすべての静脈の血流を合計することによって得られます。

レーザードップラー技術や超音波カラードップラーイメージングなどの既存の方法に対するこの技術の主な利点は、わずか2秒で撮影されたスキャンを使用して網膜全体の血流を測定できることです。このマスターのビデオデモンストレーションは、手順を学ぶのが難しく、結果の精度が画質と船舶の位置の主観的な挨拶に依存するため、非常に重要です。スキャン手順を実演するのは、眼科医のジャニス・ヴァン・ノーマンです。

このプロトコルでは、患者をドメイン光干渉断層撮影法またはOCTシステムのRTビューを使用してスキャンし、サーカム乳頭状二重円形スキャンパターンを利用する必要があります。3D視神経乳頭OCTスキャンも必要です。二重円形スキャンパターンは、視神経乳頭の周りの2つの同心円で構成され、内輪の直径は3.4ミリメートル、オンスのリング直径は3.75ミリメートルです。

このパターンは、視神経乳頭から発せられるすべての枝網膜動脈と静脈を横断します。このパターンは2秒間で6回連続して行われるため、約2回の心周期で血流測定を平均化できます。ドップラー スキャンは、OCT ビームが瞳孔の SUP 鼻部分を通過して 3 回のスキャンを取得し、下鼻部分から 3 回のスキャンを取得するデュアル アングル プロトコルに従って実行されます。

これにより、OCTマシン上の各船舶で2つの入射角による流量測定が可能になります。各スキャンが取得されると、画質インデックスが自動的に計算され、許容可能な品質のスキャンのみが保持されます。リアルタイムの品質チェックにより、有効な流量測定の可能性が向上します。

次に、3D光ディスクスキャンを実行します。これは、光ディスクの周りの6×6ミリメートルの領域をカバーするラスタースキャンです。これにより、この領域の詳細な画像が表示されます。

また、視神経乳頭のカラー写真をインポートして、動脈と静脈を区別するのに役立ちます。解析を開始するには、まず、ドップラーOCT画像、3Dディスク、OCT画像、カラーディスク写真を血流グレーディングセンターに転送し、ドクターCソフトウェアを使用して読影センターで網膜血流速度と血管面積を測定します。大きいほど、最初の目は、各目のデータの品質が良いか悪いかのいずれかに分類されます。

繰り返されるスキャンの平均眼球運動と信号強度に応じて、品質の良いスキャンのみが許容可能なスキャンに等級付けされます。自動セグメンテーションアルゴリズムを適用して、同じ円上のフレームを登録し、血管検出のために各OCT画像をセグメント化します。次に、船舶を照合する自動アルゴリズムを適用して、各フレームで同じ船舶を見つけます。

概要としては、検出された血管を線分として、3Dディスクスキャンから計算されたFFA上の眼底画像に投影します。グレーダーに、平均化された内輪と外輪フレームの小さな部分で各容器をレビューしてもらい、自動セグメンテーション結果を表す円を重ね合わせます。グレーダーは、位置、容器、直径、および容器の種類が2つのリングの容器と正しく一致しているかどうかを判断する必要があります。

同じ目のFAS OCT画像とディスク写真のOCT画像に従って、グレーダーが必要と判断した場合、上記の値のいずれかを変更できるようにします。0 から 5 の信頼度スコアが、血管領域のドップラー信号強度に基づいて各血管に自動的に与えられます。次に、グレーダーは、ドップラー信号の強度、血管サイズの内輪と外輪の間の血管境界一致の規則性、および内輪と外輪の間のドップラーシフトの符号一致に基づいて、これを手動で修正します。

信頼度スコアは、スキャン間の加重平均化フローに使用されます。すべての血管が検証および修正されたら、自動アルゴリズムを適用して、各静脈の血流S面積と速度を計算します。グレーディング品質と総網膜血流、静脈血流、動脈面積の速度が計算されます。

アルゴリズムの詳細をこのフローチャートに示します。まず、血管領域全体のドップラー信号を積分し、次にそれをすべてのフレーム間で平均化します。次に、ドップラー流量を合計したドップラー信号をドップラー角度で割った値として計算します。

船舶の面積も、各船舶のフレーム間で平均化されます。血流は、有効なスキャンからの加重平均に基づいて計算されます。妥当性は、以前に計算された主観的信頼度スコアとドップラー角の信頼性の客観的評価によって決定されます。

有効なスキャンの重みは、合計されたドップラー信号の強度とドップラー角度の変化によって決まります。有効な静脈内の流れを合計し、それらの静脈の合計面積で割ることにより、平均流速を計算します。有効なスキャンがない船舶。

血管面積と有効な静脈からの平均流速を使用して、流量を推定します。すべての静脈の計算された流量を追加して、網膜の総血流を決定します。有効な静脈面積の割合、眼球運動、および信号強度に基づいて、全網膜血流測定の信頼性を評価します。

次に、上半球と下半球の血流を計算します。また、すべての静脈とすべての動脈の血管面積を追加することで、静脈面積と総動脈面積を取得します。網膜の総血流が動脈と静脈で同じであると仮定して、総血流を動脈面積と静脈面積で割って動脈速度と静脈速度を計算します。

結果は、Doctor Cの中央データベースに入力されました。研究者は結果をオンラインで確認することができます。結果には、グレーディング品質と測定値の2つの部分が含まれます。

結果はスプレッドシートとしてダウンロードすることもできます。ここでは、Doctor Zソフトウェアを使用して2人の採点者によって決定された網膜血流の合計が表示されます。各グレーダーからの総網膜血流測定値は、他のグレーダーが手動ソフトウェアと文献を使用して決定した流量と類似しています。

シングルアングルプロトコルを使用した歩留まりは約65%ですが、デュアルアングルプロトコルと3グレーダーのリアルタイム画質制御を使用すると、80%まで改善できます。全血流と、すべての採点者の視野検査から目までの視野検査からのパターン標準偏差との間には良好な相関関係があります。変動係数で測定される積分器の再現性は、緑内障の眼と正常な眼の両方で類似しています。

同様に、Dr.Cと手動ソフトウェアの2つの方法の再現性測定も似ています。一度マスターすれば、デュアルアングルプロトコルは数分で、グリーティングは約20分で行うことができます。ドーパーOCTスキャンを実行する際には、デュアルアングルプロトコルに従い、スキャンごとに画質を確認することを忘れないでください。

この技術は、緑内障や糖尿病性網膜症などの視神経疾患や網膜疾患に広く応用されています。