Основни ретинелни изображения и скорошни иновации

Съвременната образна картина на ретината включва набор от техники, всяка от които предлага уникални прозрения в структурата на ретината, функцията и патологията. Еволюцията на тези технологии се е преместила от проста фотография на фундус до сложни мултимодални системи, които съчетават структурна, съдова и метаболитна информация в рамките на един преглед. Последните иновации са подобрили драстично качеството на изображението, скоростта на придобиване и комфорта на пациентите, като същевременно разширяват достъпа до скрининг в разнообразни клинични настройки, от центровете за третични грижи до офисите за първична грижа и отдалечени общности.

Томография на оптичното съответствие (OCT)

Оптичната консистенция на томографията остава крайъгълен камък на ретината. Тази неинвазивна, интерферометрична техника произвежда високо резисторивна, напречно-резолюционна снимка на ретината, позволяваща на клиниките да визуализират отделните слоеве на ретината с микрометра точност. Появата на <силен >субект-сорс OCT (SS-OCT) представлява голям скок напред. Чрез използването на източник на лазерен тон, SS-OCT постига по-бързо сканиране на скоростта на сканиране на кожата, което е безценно при условия като централен сероус хориоротенопатия и възрасто-свързана макулна дегенерация (AMD). SS-OCTs способността да се генерира плътен .

OCT Ангиография (OCT)

[за предпочитане, ако се използва RT, CT, OCT ангиографията осигурява дълбоко ресолидирана, неинвазивна визуализация на ретината и хороидна вазкулатура без необходимост от интравенозна инжекция. Последните иновации в OCTA включват по-широко поле на видимост (до 12×12 mm) и високоскоростно проследяване за намаляване на въздействието на движението на артефактите. Разширеното проекционен алгоритъм за отстраняване на дефекти и се е подобрило възпроизводимото и клинично полезно действие на OCTA, което е довело до стандартен компонент на цялостна оценка на ретината.

Fundus Autofluorescence (FAF)

Fundus autofluorescence изображения улавя естествения флуоресценция, излъчвана от липофусцин в епител на ретината. Тази техника подчертава области на метаболитен стрес или увреждане. Иновации като количествени FAF (qFAF) са се преместили отвъд качествения анализ, което позволява прецизно измерване на интензивността на автофлуоресценция. Това позволява ранно откриване на географска атрофия в AMD и мониторинг на прогресия на заболяването със стандартизирани параметри. Освен това краткотраен FAF (488 nm възбудиация) и [ нерефразирана FAF (87 nm възбудителна) предоставя допълнителна информация за RPE здраве и меланин разпределение. Интеграцията на FAF с мултимодални изображения подобрява диагност чрез коригиране на структурните и функционалните промени.

Адаптивно изображение на оптиката (AO)

Адаптивна оптика компенсира оптичните аберации на окото, дава изображения с близкоклетъчна резолюция. [Адаптивна оптика сканираща светлина офталмоскопия (AOSLO) може да визуализира отделни фоторецептивни клетки, ретинални ганглидни клетки и дори капилярни кръвни потоци. Това има дълбоки последици за разбирането на патогенезата на заболяването на клетъчно ниво. Последните разработки включват мултимодални системи AO, които съчетават конфокална, неконфокална (разделяща се) и флуоресценционни канали, позволяващи едновременното изобразяване на структурата и функцията. АО е особено полезен при проследяването на загубата на фоторецептори в пигментоза и АМД, и при оценката на ефикасността на новите терапии като генна терапия и стволова трансплантация.

Изображения с широки полюси и с ултраширокообхватни полета

Традиционните fundus фотография улавя приблизително 30 год. на ретината, липсваща значителна периферна патология. Ултраширокообхватни системи за изображения, като например устройства Optos и Clarus, могат да уловят до 200 градуса на ретината в един образ. Последните иновации включват устойчив образ[ и autofluorescence широко поле изображения, които подобряват визуализацията на далечната периферия, без да изискват разширяване на пациента в някои случаи. Wide-field изображения е от решаващо значение за откриване на периферни ретината сълзи, ретиноскиза и периферните диабетна ретинопатия лезии, които прогнозират прогресия. Интеграцията на широко поле OCT и OCTA е нарастваща област на изследване, обещаваща цялостна оценка от оора.

Хиперспектрално и мултимодално изображение

Хиперспектралните изображения на ретината улавят спектроскопска информация в множество дължини на вълната, което позволява диференциация на ретиналните хромофори (напр. кислородирани срещу дезоксигениран хемоглобин, макуларен пигмент). Емергиращите системи съчетават хиперспектрални данни със структурни OCT, за да се създаде мултимодални метаболитни карти. Въпреки че все още в ранните клинични етапи тази технология има потенциала да открие ранни метаболитни нарушения преди структурните увреждания да се появят, особено в диабетната ретинопатия и AMD. Фотоакусни изображения на ретината е друг нововъведен механизъм, който използва лазерно индуцирани ултразвукови сигнали за откриване на съдови и меланин-базирани структури с висока разделителна способност и дълбочина. Междувременно]

Клинично въздействие при големи ретинални заболявания

Диагностичните възможности на съвременното образно изследване директно влияят върху клиничните резултати. Ранното откриване, прецизното класифициране и точното наблюдение вече са постижими за най-често срещаните заболявания на ретината, което води до по-добра визуална прогноза и по-ефективна доставка на здравни грижи.

Диабетна ретинопатия

Диабетната ретинопатия (ДР) остава водеща причина за предотвратима слепота в световен мащаб. OCT и OCTA позволяват откриване на ранни промени в диабета като загуба на фоеална аваскуларна зона, капилярна неперфузия и интраретинална кистоидни пространства. Ултраширокообхватното изображение разкрива периферни лезии, които предсказват прогресията на заболяването; проучванията показват, че над 30% от пациентите с ДР имат периферни лезии, видими само на широко полева зона. Използването на количествени FAF и хиперспектрала изображения за оценка на метаболитното здраве е предмет на разследване, с ранни данни, показващи, че повишената степен на Фондът автофлуоресценция може да предскаже развитието на диабетен макуларен оток (now lumineticsCore) позволява автономно откриване на ДР от първичните медицински грижи, като AI демонстрира висока чувствителност и специфичност за реферативни ДР, водещи инициативи за телемедициент в неподдържаните популации.

Възрастово-свързана макулна дегенерация

В AMD, висока резолюция OCT прави разграничение между суха (неексудативна) и влажна (ексудативна) форма, откриваща друсен, субретинална течност и хориоидна неоваскуларизация. Преждевременната OCT осигурява по-добра визуализация на хориоидите, като помага в диагностика на болестта. FAF е от решаващо значение за идентифицирането на географска атрофия и нейното разширяване с течение на времето; степента на растеж на района, измерена от FAF като крайна точка на клиничното изпитване. Адаптивната оптика може да брои плътност на фоторезиите, осигуряваща функционална крайна точка за ранни клинични проучвания. Мултимодални изображения, съчетаващи OCT и FAF, сега е стандарт за мониторинг на отговора към анти-VEGF, като позволява индивидуални решения за повторно третиране. AREDS2 проучване и последващи изследвания са установени с друсоиди, измерени с интермодален анализ на риска[4][4][4]

Глаукома

[FLT:]Изследването[FLT1] е установено, че OCT открива намален перипапиларен и макуларен капилярен перфузия, който може да предхожда откриващото се с няколко години намаляване на RNFL и ганглионния клетъчен плексиформен слой (GC-IPL). Адаптивната оптика изобразява тъканните клетки на ретината се изследва като директен биомаркер за ранно откриване.

Запушване на вените и други Съдови условия

OCTA е революционно управление на оклузия на ретината вена (RVO) чрез осигуряване на подробна визуализация на макуларен оток и капилярна неперфузия без инжектиране на боя. Широко-полето OCTA може да картографира цялата степен на неперфузия, която води до лазерна терапия и предвижда визуални резултати. В централната сероус хориоретинопатия, на лицето OCT и OCTA помогне за идентифицирането на хороидната хиперпермебилност и активните точки на изтичане, подпомагащи целевата фотодинамична терапия. За оклузия на ретината, OCTA разкрива вътрешната ретинална атрофия и развитието на съдове. В увеит, широко поле автофлуоресценцията показва възпалителни промени, а OCTA може да открие фина съдова секреция и капилярна капилация при условия като например птици, горещичориоретинопатия и Vogt-Kianai-Harada болест. Мултимодално изследване е от съществено значение за диференциална диагностика на белите доктозия и други възпалителн модели на антителате клетки на антителате.

Интеграция на изкуствения интелект и машинното обучение

Може би най-преобразуващата наскоро иновация е интеграцията на изкуствения интелект (AI) с изображения на ретината. Дълбоко обучение алгоритмите могат да открият диабетна ретинопатия, AMD, и глаукома от снимки на Fundus и OCT сканира с точност, сравнима или надхвърляща тази на човешките експерти. AI се използва също за сегментиране на ретината слоеве автоматично, количествено обем на течността (напр. вътреретинална и субретинална течност в AMD), прогнозират прогресия на заболяването, и персонализира интервалите на лечение. Например, базирани на OCT модели AI може да прогнозира необходимостта от анти-VEGF инжекции в неоваскуларна AMD, като някои проучвания, докладвани точност над 90% за прогнозиране дали пациентът ще се нуждае от инжектиране на следващото посещение.

Освен скрининга, AI дава възможност количествено определяне на OCT анализ, който излиза извън човешкото визуална проверка. Алгоритъмите могат да измерват дебелината на ретината, обема на друсен и обема на течностите с висока възпроизводимост, осигурявайки обективни биомаркери за клинични изпитвания и рутинна практика. В глаукома, моделите на ИИ, обучени по OCT и OCTA, могат да предскажат степента на разреждане на RNFL и да оценят риска от визуални промени в полето през следващите пет години. Въпреки това, предизвикателствата, включително предизвикателствата на алгоритмите в различните популации (напр. расови и етнически групи, различни болестни зависимости), необходимостта от големи анотирани набори, както и регулаторни и възстановителни препятствия.

Бъдещи указания: Портабилност, телемедицина и лесно достъпни екрани

Демократизацията на изображенията на ретината е ключова цел за глобалното очно здраве. Вече има преносими OCT и fundus камери, които позволяват изображения в спалните помещения, в старчески домове или в настройки с нисък ресорс. Устройства като Леика Енвису[ и Биоптиген ръчен ОСТ позволява изображения на supine или некооперативни пациенти, включително тези в интензивни отделения за грижи. Прикрепените към Smartphone приложения като D-EYE, Peek Retina и RetinaScope са направени широко поле на снимката, достъпна за неспециалисти, с някои модели, предлагащи вградена AI класификация.

Бъдещите иновации включват износени OCT очила и невалидно наблюдение системи, които могат да проследяват промени в ретината с течение на времето, без да изискват посещения в клиники. Тези системи, съчетани с анализ на AI, могат да осигурят сигнали в реално време за влошаване на заболяването например, да открият появата на макуларен оток в диабетната ретинопатия или субретиналната течност в неоваскуларна AMD. Освен това усилията за намаляване на разходите и размера на по-ниските отсевки OCT и адаптивните оптични системи ще улеснят приемането им в по-широк обхват на клиничните и изследователските настройки. 3D-принтираните от OCT компоненти и ниските разходи OCT дизайни са в процес на развитие, насочени към първичните клиникали в развиващите страни.

Заключение

Иновациите в технологията за изображения на ретината значително подобриха способността ни да диагностицираме, наблюдаваме и лекуваме заболявания на ретината. От изметен източник OCT и OCT ангиография към адаптивна оптика и AI-мощен анализ, клиниките сега имат мощен арсенал за откриване на патология в най-ранните си етапи, шивашко лечение на отделни пациенти, и проследяване на прогресия с безпрецедентна точност. Тъй като тези технологии стават по-адсорбиращи, достъпни и интегрирани с телемедицина, те държат обещанието за намаляване на загубата на зрението в световен мащаб. Продължава сътрудничеството между инженери, клиниколози и учени данни ще управлява следващата вълна от пробиви, гарантирайки, че изображенията на ретината остават на челните редици на офталмологични грижи и че всеки пациент, независимо от географията или ресурсите, може да се възползва от тези постижения.