Optische coherentietomografie met hoge resolutie van het voorste segment (HR-OCT) is een veelbelovende niet-invasieve modaliteit voor de diagnose en therapeutische evaluatie van plaveiselcelneoplasie op het oogoppervlak (OSSN). Hier worden de systeeminstellingen, scantechniek en representatieve diagnostische resultaten gepresenteerd.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Methodenartikel
Anterieure optische coherentietomografie met hoge resolutie bij de diagnose en therapeutische monitoring van plaveiselcelneoplasie op het oogoppervlak
In dit artikel
Samenvatting
Samenvatting
Plaveiselcelneoplasie van het oogoppervlak (OSSN) is de meest voorkomende tumor van het oogoppervlak, variërend van milde dysplasie tot invasief plaveiselcelcarcinoom. Traditioneel is de diagnose van OSSN gebaseerd op histopathologische bevestiging gevolgd door een biopsie van volledige dikte. In de afgelopen twee decennia is de therapeutische benadering van OSSN echter verschoven van chirurgische ingrepen naar topische chemotherapieregimes in klinische omgevingen. Deze verschuiving benadrukt de noodzaak van minder invasieve of niet-invasieve methoden om pathologieën van het oogoppervlak te diagnosticeren. Onder verschillende beeldvormingsapparaten is in de handel verkrijgbare optische coherentietomografie met hoge resolutie (HR-OCT) naar voren gekomen als een krachtig hulpmiddel voor de karakterisering van OSSN. HR-OCT biedt een in vivo, dwarsdoorsnede van oculairoppervlaktelaesies en biedt een "optische biopsie" voor OSSN met hoge gevoeligheid en specificiteit. Het biedt waardevolle informatie bij het onderscheiden van intra-epitheliale of invasieve OSSN van andere goedaardige laesies. Bovendien kan HR-OCT worden gebruikt om de respons op topische chemotherapie te monitoren en om subklinische OSSN te detecteren tijdens vervolgbezoeken. In dit artikel wordt het scanprotocol voor beeldacquisitie gepresenteerd en wordt beeldinterpretatie voor OSSN geschetst. Deze gestandaardiseerde, praktische en reproduceerbare aanpak wordt aanbevolen in klinische workflows en zal naar verwachting clinici helpen bij de behandeling van OSSN.
Inleiding
Plaveiselcelneoplasie van het oogoppervlak (OSSN) is de meest voorkomende niet-gepigmenteerde tumor van het bindvlies en het hoornvlies. De term OSSN omvat een breed spectrum van plaveiselcelneoplastische veranderingen, waaronder dysplasie (gradatie I-III), intra-epitheliale neoplasie (d.w.z. carcinoom in situ, CIS) en invasief plaveiselcelcarcinoom (SCC)1. De diagnose van OSSN kan klinisch worden gesteld door middel van spleetlamponderzoek door het typische uiterlijk van verhoogde, leukoplakische of papilliforme massa te detecteren, vaak gepresenteerd aan de limbus schrijlings op het bindvlies van het hoornvlies met feedervaten2. Soms presenteren ze zich minder onderscheidend. De gouden standaard voor de diagnose van OSSN blijft histopathologische bevestiging gevolgd door incisie- of excisiebiopsie 1,3.
Onlangs is het therapeutische patroon van OSSN verschoven van chirurgische behandeling naar het gebruik van topische chemotherapie. Dit heeft de adoptie van biopsie naar minder of niet-invasieve modaliteiten sterk bevorderd4. Voor de karakterisering van OSSN zijn verschillende beeldvormingsapparaten bestudeerd, namelijk HR-OCT, in vivo confocale microscopie (IVCM)5, impressiecytologie (IC)6, ultrasone biomicroscopie (UBM)7 en methyleenblauwkleuring4. Momenteel hebben verschillende onderzoeken inzicht gegeven in de karakterisering van OSSN met behulp van HR-OCT in het voorste segment. In de handel verkrijgbare HR-OCT-apparaten die gebruik maken van spectraaldomeintechnologie kunnen een axiale resolutie van ongeveer 5 μm bereiken. Deze beelden bieden in vivo dwarsdoorsnedebeelden van laesies van het oogoppervlak en vertonen verschillende kenmerken van OSSN die parallel lopen met de veranderingen die worden waargenomen in de histopathologie. Daarom stelt HR-OCT clinici in staat om een "optische biopsie" te verkrijgen om OSSN in klinieken snel te diagnosticeren en te controleren.
Om de toepassing van HR-OCT bij de behandeling van OSSN te bevorderen, wordt een gestandaardiseerde, praktische en reproduceerbare richtlijn voor beeldacquisitie in detail gepresenteerd om een goede kwaliteit voor klinisch gebruik te garanderen. Ook worden kenmerken van OSSN en andere veel voorkomende goedaardige laesies op HR-OCT opgehelderd voor een betere beeldinterpretatie.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Protocol
Alle hieronder beschreven protocollen volgen de richtlijnen van de Human Research Ethics Committee van het First Affiliated Hospital van de Harbin Medical University en houden zich aan de principes van de Verklaring van Helsinki. Het goedkeuringsnummer is 2023IIT008. Schriftelijke, geïnformeerde toestemming werd verkregen van alle deelnemers aan het onderzoek. De studie omvatte deelnemers die zich presenteerden met conjunctivale massa's. Uitsluitingscriteria voor inschrijving waren onder meer vrouwen die zwanger waren of borstvoeding gaven en aandoeningen die het uitvoeren van studieonderzoeken verhinderden. Deelnemers die aan de inclusiecriteria voldeden, ondergingen een volledig oogheelkundig onderzoek door een specialist in het oogoppervlak (CLK). AS-OCT werd uitgevoerd tijdens de eerste en vervolgbezoeken, met afdrukcytologie en/of biopsie voor histologie bij het eerste bezoek of op het moment van de operatie.
1. Onderzoek van de spleetlamp en beeldvormingsprocedure
- Vraag de proefpersoon om achter de spleetlamp te gaan zitten. Leg de testprocedures uit aan de proefpersoon.
- Bewerk de gegevens van het onderwerp.
- Desinfecteer de opstelling: Veeg de spleetlampkop en kinsteun af met een alcoholdoekje.
- Plaats het onderwerp voor onderzoek.
- Vraag de proefpersoon om zijn kin op de kinsteun te plaatsen. Instrueer de proefpersoon om zijn oogbol te draaien om de laesie volledig bloot te leggen. Observeer de laesie onder de spleetlamp.
- Noteer details van de laesie tijdens het klinisch onderzoek, zoals lateraliteit, uiterlijk, kwadratische locatie, mate van betrokkenheid van het oogoppervlak, afmetingen van de laesie, aanwezigheid van keratine, pigmentatie, intrinsieke vasculariteit, toevoervaten, cystoïde ruimtes en betrokkenheid van sclera.
- Draai de oogleden om om te zien of het ontuchtige of ooglidvormige bindvlies is aangetast.
- Voer fotografie van het voorste segment uit met de spleetlamp om klinische kenmerken te documenteren.
2. Beeldvorming in het HR-OCT-apparaat
OPMERKING: Het volgende is een algemene procedure voor het verkrijgen van OCT-beelden van het voorste segment die zijn gescand door het optische coherentietomografiesysteem van het Fourierdomein (zie Materiaaltabel), dat een axiale resolutie heeft van 5 μm, een transversale resolutie van 8 μm en een scansnelheid van 26.000 A-scans/s. Om de beeldkwaliteit te garanderen, wordt PLC in het spectrale domein met kortere golflengten van licht, zoals HR-OCT (diepteresolutie van 5-7 μm) of OCT met ultrahoge resolutie (diepteresolutie van ongeveer 2-3 μm), aanbevolen om de kenmerken van ooglaesies beter te visualiseren.
- Vraag de proefpersoon om achter het beeldvormingsapparaat te gaan zitten. Leg de testprocedures uit aan de proefpersoon.
- Dubbelklik op het RTVue-pictogram om het te starten.
- Bewerk de gegevens van het onderwerp.
- Klik op de knop Nieuwe patiënt om een nieuwe patiënt aan te maken. Vul de informatievelden in, zoals achternaam, voornaam, geslacht, geboortedatum en etniciteit. Klik op de knop Opslaan .
- Desinfecteer de opstelling: Veeg het OCT-hoofd en de kinsteun af met een alcoholdoekje.
- Selecteer het gewenste scanpatroon door op de knop Hoornvlies < Kruislijn te klikken.
- Bevestig de lens van het voorste segment aan de systeemscanner.
- Selecteer het oog of de ogen die moeten worden gescand op basis van de fotografie van de spleetlamp in het voorste segment.
- Positioneer het onderwerp voor beeldvorming.
- Vraag de proefpersoon om zijn kin op de kinsteun te plaatsen. Instrueer de proefpersoon om met de oogbol te rollen om de laesie van het oogoppervlak volledig bloot te leggen.
- Lijn de betreffende laesie uit met het midden van de scan. Klik op het tabblad Scannen .
- Druk op de Auto P-tab om de signaalsterkte te verbeteren. Pas de scannerkop aan om het beste oculaire beeld te krijgen. Leg het beeld vast met behulp van de 8×8 mm geautomatiseerde segmentatie OCT-scan.
- Bekijk de OCT-plakjes. Klik op het tabblad Opslaan om de scan op te slaan.
3. Bepalen van de interesseregio (ROI)
- Let op de dynamische doorsnedeweergave tijdens het uitlijnen. Lijn de kruislijn uit met het dikste punt van de laesie en leg de scan vast.
- Besteed aandacht aan de aangrenzende delen van normaal en abnormaal weefsel. Leg de rand van de laesie vast.
4. Analyse van OCT-afbeeldingen
OPMERKING: Evalueer de AS-OCT-parameters, zoals de locatie van de laesie (epitheel, subepitheel of sclera), epitheelreflectiviteit en dikte, abrupte overgangszone van normaal naar abnormaal weefsel, zichtbaarheid van de scheidingszone tussen epitheel- en subepitheellagen, laesie-uniformiteit, aanwezigheid van cystoïde ruimtes, aanwezigheid van back-shadowing, afbakening van de posterieure omvang van de tumor en zichtbaarheid van de onderliggende sclera.
- Open de systeemsoftware en navigeer naar het gedeelte Meetgereedschappen . Klik op de View B-Scans < meettool.
- Selecteer in de meetinstrumenten het afstandsgereedschap < het meetgereedschap. Meet de maximale epitheliale en sub-epitheliale diktewaarden van de laesie.
- Begin met het kiezen van een beginpunt op de grens van het voorste epitheel en beweeg vervolgens verticaal naar de zichtbare scheiding tussen de epitheel- en subepitheellagen. Sla de meetgegevens van het maximale oppervlak op als epitheeldikte.
- Selecteer vervolgens een ankerpunt op de zichtbare scheiding tussen de epitheel- en subepitheellagen en ga vervolgens verticaal naar de achterste rand van de laesie (meestal de voorste grens van de sclera). Sla de meetgegevens van het maximale oppervlak op als subepitheliale dikte.
- Klik op Snapshot Tool < meettool om een .jpg afbeelding van het meetrapportscherm te exporteren.
5. Follow-up procedures
OPMERKING: Voer maandelijks OCT-onderzoeken uit tijdens topische chemotherapie en bij elk vervolgbezoek na chirurgische resectie en medische of parachirurgische behandelingen.
- Spleetlamponderzoek (herhaal stap 1): Observeer en documenteer de veranderingen in de laesie.
- Voer AS-OCT-onderzoek uit.
- Open de systeemsoftware en lokaliseer de bestaande patiënt door zijn naam of geboortedatum in de ruimte "Zoeken op" te typen. Voer de relevante informatie van de patiënt in en klik op de knop Zoeken .
- Zodra de patiënt is gelokaliseerd, klikt u op zijn naam om alle bezoeken weer te geven. Kies het "laatste bezoek" en bekijk de OCT-afbeeldingen.
- Klik op de SCAN-knop om het huidige AS-OCT-beeld te verkrijgen en de parameters op AS-OCT te beoordelen (herhaal stap 2 tot stap 4).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Resultaten
Figuur 1A,B illustreert HR-OCT-beelden van OSSN en onthult drie belangrijke kenmerken: (1) Aanzienlijk verdikt hyperreflecterend epitheel; (2) Een abrupte verschuiving van normaal naar abnormaal epitheel, gekenmerkt door een plotselinge toename van zowel de helderheid als de dikte van het epitheel; (3) Af en toe is er een delingsvlak zichtbaar tussen het epitheel en het onderliggende weefsel. Bij zeer dikke laesies kan de onderrand van de laesie echter enigszins worden verdu...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Discussie
Voorste segment OCT (AS-OCT) is een veelbelovend diagnostisch hulpmiddel voor het onderzoeken van het oogoppervlak. Het verkrijgt een optische doorsnede van het oogoppervlak volgens het principe van de interferometrie van Michelson9. De systematische interpretatie van AS-OCT begint met het buitenste weefsel van het oogoppervlak, namelijk het epitheel van het hoornvlies, het limbale en het conjunctivale complex. Een recente studie van Vempuluru et al. toonde aan dat AS-OCT zeer nuttig is bij het be...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Openbaarmakingen
De auteurs hebben niets te onthullen.
Materialen
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| 70% Ethanol | Elk merk | ||
| Fourier-domein optische coherentietomografie (OCT) systeem | Optuvue Inc., Fremont, CA, USA | RTVue XR | |
| RTVue software | Optuvue Inc., Fremont, CA, USA |
Referenties
- Cicinelli, M. V., Marchese, A., Bandello, F., Modorati, G. Clinical management of ocular surface squamous neoplasia: A review of the current evidence. Ophthalmol Ther. 7 (2), 247-262 (2018).
- Atallah, M., et al. Role of high-resolution optical coherence tomography in diagnosing ocular surface squamous neoplasia with coexisting ocular surface diseases. Ocul Surf. 15 (4), 688-695 (2017).
- Venkateswaran, N., Sripawadkul, W., Karp, C. L. The role of imaging technologies for ocular surface tumors. Curr Opin Ophthalmol. 32 (4), 369-378 (2021).
- Hӧllhumer, R., Michelow, P., Williams, S. Comparison of non-invasive diagnostic modalities for ocular surface squamous neoplasia at a tertiary hospital, south Africa. Eye. 38, 1118-1124 (2023).
- Nguena, M. B., et al. Diagnosing ocular surface squamous neoplasia in East Africa: Case-control study of clinical and in vivo confocal microscopy assessment. Ophthalmology. 121 (2), 484-491 (2014).
- Tole, D. M., McKelvie, P. A., Daniell, M. Reliability of impression cytology for the diagnosis of ocular surface squamous neoplasia employing the biopore membrane. Br J Ophthalmol. 85 (2), 154-158 (2001).
- Meel, R., et al. Ocular surface squamous neoplasia with intraocular extension: Clinical and ultrasound biomicroscopic findings. Ocul Oncol Pathol. 5 (2), 122-127 (2019).
- Singh, S., Mittal, R., Ghosh, A., Tripathy, D., Rath, S. High-resolution anterior segment optical coherence tomography in intraepithelial versus invasive ocular surface squamous neoplasia. Cornea. 37 (10), 1292-1298 (2018).
- Huang, D., et al. Optical coherence tomography. Science. 254 (5035), 1178-1181 (1991).
- Vempuluru, V. S., et al. Spectrum of as-oct features of ocular surface tumors and correlation of clinico-tomographic features with histopathology: A study of 70 lesions. Int Ophthalmol. 41 (11), 3571-3586 (2021).
- Carol, L. K. Evolving technologies for lid and ocular surface neoplasias: Is optical biopsy a reality. JAMA Ophthalmol. 135 (8), 852-853 (2017).
- Kieval, J. Z., et al. Ultra-high resolution optical coherence tomography for differentiation of ocular surface squamous neoplasia and pterygia. Ophthalmology. 119 (3), 481-486 (2012).
- Nanji, A. A., Sayyad, F. E., Galor, A., Dubovy, S., Karp, C. L. High-resolution optical coherence tomography as an adjunctive tool in the diagnosis of corneal and conjunctival pathology. Ocul Surf. 13 (3), 226-235 (2015).
- Thomas, B. J., et al. Ultra high-resolution anterior segment optical coherence tomography in the diagnosis and management of ocular surface squamous neoplasia. Ocul Surf. 12 (1), 46-58 (2014).
- Venkateswaran, N., Mercado, C., Galor, A., Karp, C. L. Comparison of topical 5-fluorouracil and interferon alfa-2b as primary treatment modalities for ocular surface squamous neoplasia. Am J Ophthalmol. 199, 216-222 (2019).
- Tran, A. Q., Venkateswaran, N., Galor, A., Karp, C. L. Utility of high-resolution anterior segment optical coherence tomography in the diagnosis and management of sub-clinical ocular surface squamous neoplasia. Eye Vis (Lond). 6, 27(2019).
- Stevens, S., et al. Clinical and optical coherence tomography comparison between ocular surface squamous neoplasia and squamous metaplasia. Cornea. 42 (4), 429-434 (2022).
- Theotoka, D., et al. The use of high-resolution optical coherence tomography (HR-OCT) in the diagnosis of ocular surface masqueraders. Ocul Surf. 24, 74-82 (2022).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Herprints en machtigingen
