이 기사에서는 안구건조증의 진단 및 치료에서 생체 내 공초점 현미경의 작동 및 효과를 보여주고 향후 연구의 기초를 제공하기 위해 생체 내 공초점 현미경의 적용 및 결과를 조사합니다.
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이 기사에서는 안구건조증의 진단 및 치료에서 생체 내 공초점 현미경의 작동 및 효과를 보여주고 향후 연구의 기초를 제공하기 위해 생체 내 공초점 현미경의 적용 및 결과를 조사합니다.
생체 내 공초점 현미경(IVCM)은 비침습적 특성과 고해상도로 인해 큰 주목을 받았습니다. 이를 통해 각막, 결막, 눈꺼풀 가장자리, 마이봄샘 및 Demodex와 같은 기생충을 포함한 수많은 안구건조증(DED) 관련 안구 표면 구조를 세포 수준에서 생 체 내 관찰 및 객관적으로 정량화할 수 있습니다. 이 기능은 안과 의사가 DED의 특정 병인과 하위 유형을 식별하는 데 도움을 주어 정확한 진단, 표적 치료 및 예후 평가를 촉진합니다. 그러나 IVCM 운영 및 보고를 위한 표준화된 프로토콜은 여전히 부족합니다. 이 장치를 효과적으로 활용하고 고품질 보고서를 생성하려면 안과 지식과 기술 운영에 대한 숙련도가 필수적입니다. 이 기사에서는 DED 환자를 위한 IVCM 검사의 절차적 단계와 뉘앙스에 대해 자세히 설명합니다. 이것은 DED를 위한 최초의 JoVE 단계별 IVCM 프로토콜입니다. 임상의에게 참고 자료 역할을 하여 운영 비효율성을 피하고 임상 관리를 안내하기 위해 고품질 각막 및 안구 표면 이미지를 지속적으로 얻을 수 있도록 돕는 것을 목표로 합니다.
지역 의료 자원의 제약이나 환자의 재정적 부담으로 인해 DED의 임상 진단은 종종 기본적인 측면(예: 세극등 현미경으로 관찰, 눈의 건조함 및 가려움증 호소) 또는 단일 지표(예: 침습적 눈물막 파괴 시간, 눈물 분비물 검사 또는 모낭충 감염). IVCM 적용은 프로토콜을 표준화하는 것은 고사하고 널리 사용되지 않습니다. 그러나 IVCM을 갖춘 안과 기관의 경우 저자는 처음 방문하는 환자에게 각막, 결막, 눈꺼풀 가장자리 등의 누락을 방지하기 위해 종합적인 현미경 검사를 받을 것을 권장합니다. 모호한 DED 사례 또는 Demodex 검출의 경우 IVCM은 명시적인 답변에 특히 적합합니다.
안구건조증(DED)은 눈물액의 질이나 양의 이상과 눈물막의 안정성 저하로 인한 만성 안구 표면 상태로 정의됩니다. 안구건조증 워크숍 II(DEWS II)에서 DED는 수성 결핍성 안구건조증(ADE), 증발성 안구건조증(EDE), 혼합성 안구건조증(MDE), 안구건조증 소인, 전임상 안구건조증 상태의 5가지 유형으로 분류됩니다1. Ralene et al. 2017년부터 2022년까지 발표된 문헌을 포함하여 다양한 유형의 안구건조증에서 IVCM의 중요한 임상 실습을 요약했습니다2. 최근 연구에 따르면 염증은 DED의 발병기전에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타났습니다 3,4. 특히, 수지상 세포(DC) 밀도는 전신 면역 매개 과정과 관련된 DED의 좋은 지표가 될 수 있습니다5.
IVCM은 공초점 레이저 단층 촬영 기술을 활용합니다. 1 μm의 수평 및 수직 해상도를 제공합니다. 장치의 자세한 기술 사양은 Jeremy etal 6의 보고서에 문서화되어 있습니다. 안구 표면 검사 중에 IVCM은 먼저 각막7에 적용된 다음 결막과 마이봄샘8에 적용됩니다. 모낭충 안검염은 최근 몇 년 동안 임상적 관심을 받고 있습니다 9,10. IVCM은 각막, 결막 및 눈꺼풀 가장자리의 선명한 이미지를 제공합니다. 이러한 이미지를 통해 임상의는 질병 상태를 평가하고 염증 및 면역 세포의 이미징 및 정량화를 용이하게 할 수 있습니다.
DED 평가에서 우리의 초점에는 다음이 포함됩니다: 각막 상피 세포(CEC); 상피하 신경 섬유(SNF); 상피간 및 상피하 염증/면역 세포; 결막 잔 세포(CGC); 결막 염증/면역 세포; 마이봄샘 acini 및 구멍; 모낭충 및 모낭충; 주변 조직 내의 염증 세포. 이러한 강조는 병태생리학에서 비롯됩니다: 마이봄샘 기능 장애는 분비 감소 또는 눈물막 지질층의 구성을 변경하여 눈물 증발 가속화 및 안구 표면 손상을 초래합니다. 모낭충 감염은 안구 가려움증과 불편함을 유발합니다. CGC는 중요한 눈물막 구성 요소인 뮤신을 분비합니다. 이들의 고갈은 뮤신 결핍 DED를 유발할 수 있습니다. 반대로, DED 자체는 CEC 및 SNF를 포함한 안구 표면 구조를 손상시키고 이후 각막 및 결막 조직의 염증/면역 세포 밀도를 증가시킵니다. 이상적인 사진을 얻은 후에는 소프트웨어에 내장된 정량적 도구를 효과적으로 활용하여 언급된 수많은 세포를 계산할 수 있습니다(그림 1). 그러나 SNF의 형태학적 다양성을 위해서는 정량화에 도움이 되는 분석 소프트웨어에 의존해야 합니다11,12.
IVCM은 안구 표면 조직의 각막층, 신경 섬유 및 염증/면역 세포의 실시간 평가에 필수적입니다. CGC를 평가하기 위해 인상 세포학이 대체 방법으로 사용됩니다. 이 기술은 잔 세포 밀도가 최고조에 달하는 원추 결막을 표적으로 하여 일반적으로 IVCM 측정13,14보다 높은 값을 산출합니다. 그러나 결과는 염색 가변성과 작업자의 전문 지식에 따라 달라질 수 있으며, 시간 집약적인 프로토콜은 일상적인 임상 구현을 제한합니다. 마이봄샘 구멍 폐쇄는 세극등 현미경을 통해 직접 관찰할 수 있지만 이 방법은 IVCM이 정확하게 식별하는 단모낭충 유발 막힘을 감지할 수 없습니다. 모낭충 감염을 진단하기 위해 광학 현미경 검사를 통한 속눈썹 제모는 저렴한 방법을 제공합니다. 기술적으로는 간단하지만 이 접근 방식에는 상당한 한계가 있습니다: 환자의 불편함으로 인해 다중 샘플링이 제한되고 속눈썹 모낭 또는 마이봄샘 구멍 깊숙이 상주하는 진드기가 감지되지 않습니다15. 대조적으로, IVCM은 환자의 불편함을 최소화하면서 속눈썹 모낭과 마이봄샘 구멍을 포함한 여러 눈꺼풀 가장자리 부위를 종합적으로 검사할 수 있습니다. 이 접근법은 미세 서식지 내에서 기생충의 실시간 생체 내 시각화를 통해 훨씬 더 높은 진단 양성률을 달성합니다16,17.
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검사 절차는 Hankou Aier 안과 병원 윤리위원회의 승인을 받았으며 모든 환자로부터 사전 동의를 얻었습니다.
참고: 환자 선택을 위한 포함 기준에는 안구 건조증과 가려움증을 호소하는 환자와 일상적인 시력 검사를 원하는 개인이 포함됩니다. 환자 선택의 제외 기준에는 각막 천공 또는 각막 천공이 임박한 환자, 국소 안구 마취제에 알레르기가 있는 환자, 너무 어리거나(예: 3세 미만) 너무 나이가 많아 협조할 수 없는 개인, 눈꺼풀 검경을 수용할 수 없는 좁은 안꺼풀 균열 환자, 임산부 및 기타 이유로 협조할 수 없는 개인. 간단한 워크플로 다이어그램은 그림 2에서 찾을 수 있습니다. 자세한 작동 단계는 다음과 같습니다.
1. 사전 심사
2. 검사 중
3. 사후 심사
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모든 IVCM 현미경 이미지는 384픽셀 × 384픽셀의 해상도, 400μm × 400μm의 관찰 필드로 획득되었습니다. 적절하게 "영점 조정"되면 이 검사는 이미지 프레임에 세 가지 가능한 결과만 표시합니다. i) 이미지가 전혀 없음(실패한 실험): 중앙 광학 영역이 대상 조직과 접촉하지 않았습니다. ii) 부분 이미지(그림 7) 또는 기타 비정상적인 상황(그림 8)(실패한 실험): 중앙 광학 영역이 표적 조직과 불완전하거나 느슨한 접촉을 했습니다. iii) 선명하고 완전한 이미지(성공적인 실험): 중앙 광학 영역은 표적 조직과 완벽한 접촉을 달성했습니다(그림 9 내지 그림 17). 따라서 문제는 성공한 이미지와 실패한 이미지를 구별하는 것이 아니라 작동 ...
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"생체 내 공초점 현미경" 및 "안구건조증"이라는 키워드를 사용한 PubMed 문헌 검색(2025년 6월 검색)은 > 300개의 간행물을 산출했습니다. 특히 연간 출판률은 2021년 이후 연간 약 40편으로 안정화되고 있다. 안구 표면 장애에 대한 IVCM의 광범위한 적용은 지난 2004-2024년 동안 > 2,000건의 연구를 생성했습니다. 임상적으로 IVCM은 안구 표면 병리의 세포 수준 평가에 혁명을 일으켰습니다. 이 기술을 사용하면 무증상 질병 증상을 감지할 수 있어 위에서 언급한 후자의 두 가지 유형의 DED와 정확하게 일치하는 조기 진단 및 정밀 개입이 용이합니다. 또한, IVCM 유도 치료 프로토콜은 객관적인 개선 시 증거 기반 약물 감량 또는 중단을 허용하여 치료 부담 및 관련 사회경제적 영향을 줄입니다. 예를 들어, 마이봄샘 개구부 및 선방의 막힘에 대한 마이봄샘 막힘 제거 치료(그림 14
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저자는 이해 상충이 없음을 선언합니다.
저자는 일부 사진을 도와준 Hankou Aier Eye Hospital의 Lina Jin과 Wuhan Asia Heart Hospital 안과의 Min Chen, 그리고 수술 절차를 위해 일하는 모든 참가자와 직원에게 감사를 표합니다. 이 연구는 우한시 위생건강위원회(WX23A20)의 과학 연구 프로젝트의 보조금으로 지원되었습니다.
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| 하이델베르크 아이 익스플로러 소프트웨어 | 하이델베르크, 독일 | 버전 1.5.2.0 | IVCM 장치에 포함된 소프트웨어입니다 |
| IVCM 장치 | 하이델베르크, 독일 | HRT-?,08398 | 시험의 주요 장비 |
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