JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Protocol
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يتم قياس إجمالي تدفق الدم في شبكية العين بواسطة التصوير المقطعي التماسك البصري دوبلر وشبه الآلي برامج الدرجات.

Abstract

يتم تنفيذ نونكونتاكت قياسات تدفق الدم في شبكية العين مع مجال فورييه نظام التماسك البصري (OCT) التصوير المقطعي باستخدام الحليمة الدائرية المزدوجة المسح الضوئي (CDCS) التي تفحص حول الرأس العصب البصري في 3،40 ملم وقطرها مم سعر 3.75 ريال. يتم تنفيذ دوائر متحدة المركز 6 مرات ضعف على التوالي أكثر من 2 ثانية. يتم حفظ المعلومات المسح CDCS مع التحول دوبلر من الذي يمكن حساب التدفق. البروتوكول القياسي السريرية تدعو لمدة 3 CDCS يمسح شعاع المحرز في أكتوبر مرورا حافة superonasal للتلميذ و 3 CDCS فحص من خلال التلميذ inferonal. هذا البروتوكول نقرا مزدوجا زاوية يضمن أن يتم الحصول على زاوية مقبولة دوبلر كل سفينة فرع الشبكية لا يقل عن 1 في المسح الضوئي. وتستخدم بيانات المسح CDCS، 3 الأبعاد الحجمي أكتوبر المسح الضوئي للفحص القرص البصري، وصورة ملونة من القرص البصري معا للحصول على قياس تدفق الدم في شبكية العين على العين. قمنا بتطوير برنامج قياس التدفق الدم يسمى "دوبلر البصريةشركة التماسك التصوير المقطعي للشبكية تداول "(DOCTORC). يستخدم هذا البرنامج شبه الآلي لقياس تدفق الدم في شبكية العين مجموع، منطقة السفينة المقطع العرضي، ومتوسط ​​سرعة الدم. ويحسب تدفق كل سفينة من التحول دوبلر في الصليب السفينة للقطاعات المنطقة وزاوية دوبلر بين السفينة وشعاع أكتوبر تتلخص إجمالي تدفق الدم في شبكية العين القياس من الأوردة حول القرص البصري. وأظهرت النتائج التي تم الحصول عليها في مركز القراءة لدينا دوبلر أكتوبر استنساخ جيدة بين طلاب الصف وأساليب (<10٪ ). يمكن إجمالي تدفق الدم في شبكية العين تكون مفيدة في إدارة الزرق، وأمراض الشبكية الأخرى، وأمراض الشبكية. في المرضى الزرق، وكان يرتبط بعلاقة متبادلة أكتوبر تدفق الدم في شبكية العين مع قياس فقدان المجال البصري (R 2> 0،57 مع Visual مجال الانحراف نمط) . دوبلر أكتوبر هو أسلوب جديد لأداء القياس السريع نونكونتاكت وتكرارها من الكل تدفق الدم في شبكية العين باستخدام نطاق واسع فورييه المجال أكتوبر instrumentatioن. هذه التكنولوجيا الجديدة قد تحسين العملية لجعل هذه القياسات في الدراسات السريرية والممارسة السريرية الروتينية.

Protocol

1. بروتوكول النص

  1. يتم فحص المرضى من قبل فورييه المجال RTVue نظام التماسك البصري (OCT) التصوير المقطعي (Optovue شركة، فريمونت، كاليفورنيا، الولايات المتحدة الأمريكية) باستخدام الحليمة مزدوجة دائرية المسح الضوئي (CDCS) والمسح الضوئي 3D القرص البصري.
    1. نمط CDCS يتكون من اثنين من دوائر متحدة المركز حول الرأس العصب البصري. قطر الحلقة الداخلية هو 3،40 مم وقطرها الدائري الخارجي هو 3،75 ملم. هذا النمط المقاطع العرضية جميع الشرايين والأوردة الشبكية فرع المنبثقة عن رئيس العصب البصري. يتم تنفيذ الدوائر المزدوجة 6 مرات في فحص واحد لتغطية حوالي 2 دورات القلب. لحساب سرعة تدفق، سيتم التحول دوبلر يقدر على السفينة والكشف عن دوبلر في الصورة أكتوبر (الشكل 1A، 1B الشكل)
    2. ويستخدم "المزدوج زاوية" بروتوكول للحصول على دوبلر بمسح أكتوبر في البروتوكول "ثنائي زاوية"، ويتم الحصول على 3 بالاشعة مع شعاع أكتوبر مرورا جزء superonasal للتلميذ ويمسح من 3 إلى POR وسفلي أنفي نشوئها.
    3. يتم تقييم جودة كل فحص من وجود إشارة، خطأ الحركة، وزاوية دوبلر. مطلوب فني لإعادة القيام بأي الفحص الذي لم يمر على التأكد من جودتها. يتم تنفيذ ما مجموعه 6 بالاشعة CDCS مقبولة لكل عين. و"ثنائي زاوية" بروتوكول يضمن، بالنسبة لكل سفينة، على الأقل نصف بالاشعة توفير زوايا جيدة دوبلر.
    4. الفحص قرص 3D نمط المسح النقطية هي التي تغطي منطقة مم 6X6 حول القرص البصري. ويتم ذلك مرة واحدة فقط، ويقدم وجها EN صورة مفصلة هذا المجال. (1B الشكل)
    5. كما يتم استيراد صورة فوتوغرافية ملونة من القرص البصري للمساعدة في التمييز بين الشرايين والأوردة.

figure-protocol-1985
الرقم 1A. قياس مجموع تدفق الدم مع فحص مزدوجة دائرية الحليمة ومسح القرص 3D باستخدام DOCTORC.

PHA ">
  • زاوية دوبلر هي الزاوية بين الشعاع المتجه التحقيق والطبيعي للسفينة، وإشارة دوبلر هو التحول تردد دوبلر النسبي لعنصر السرعة موازية لتدفق محور شعاع التحقيق. ومن ثم لا يمكن أن تقدر سرعة تدفق دوبلر من زاوية وإشارة دوبلر. ومع ذلك، كل من زاوية وإشارة دوبلر دوبلر تعد جديرة بالاعتماد عليها عندما تكون دون مستوى الضوضاء. من ناحية أخرى، عندما دوبلر زاوية كبيرة، وسوف يكون هذا التحول دوبلر خارج نطاق قابلة للقياس. عندما زاوية دوبلر غير مناسبة، حوالي 5-15 درجات لنظام FD-OCT المستخدمة في هذه الدراسة، يمكن تقدر سرعة تدفق دوبلر التحول بشكل صحيح عن طريق وزاوية.

    • figure-protocol-2880
    الرقم 1B.

    1. يتم قياس زاوية دوبلر في كل سفينة من المواقف النسبية للومينا السفينة في رالتعليم الجامعي متحدة المركز بفحص دائرية. يتم الحصول على عنصر محوري من سرعة تدفق دوبلر التحول من قياس من المرحلة النسبية للمسح محوري المجاورة أكتوبر يتم حساب سرعة تدفق إجمالي من عنصر محوري تدفق وزاوية دوبلر. ثم يتم احتساب تدفق في كل سفينة من خلال دمج الملف الشخصي سرعة الكاملة على مساحة المقطع العرضي السفينة. يتم مطابقة نمط السفينة إلى صورة الوجه EN للمسح القرص 3D وقاع الصورة لتعريف كل سفينة كما الوريد أو الشريان إما ل. يتم حساب مجموع تدفق الشبكية عن طريق جمع تدفق في عروق الشبكية والرئيسية، أي، تلك بأقطار معي فوق 33 ميكرومتر.
    1. ويتم تصدير جميع عمليات الفحص للعين نفس البيانات الخام باستخدام برنامج RTVue. ويتم اختبار لأول مرة الخام الصور OCT، بما في ذلك الصور وكثافة دوبلر، للحصول على جودة الصورة باستخدام "دوبلر التصوير المقطعي التماسك البصري للتداول الشبكية" (DOCTORC) والبرمجيات.
      1. حركات العين هي الاتفاقات البيئية المتعددة الأطرافمحكم من قبل الانحراف المعياري المجمعة من الغشاء الداخلي والحد الأقصى الفرق بين اثنين من الإطارات التي تقدر من قبل الحركة بالجملة.
      2. وتحسب أيضا قوة الإشارة (الانعكاس وتقدير زاوية دوبلر المتوسط).
      3. وفقا لمتوسط ​​حركة العين وقوة الإشارة من التفحص المتكررة، وتصنف البيانات بأنها "جيدة" أو "سيئة" في الجودة. يتم تصنيف البيانات ذات نوعية جيدة فقط.
    2. مقبولة لاجراء الفحوصات، يتم تطبيق خوارزمية تجزئة الآلي على كل صورة أكتوبر للكشف عن السفينة.
      1. يستخدم خوارزمية الآلي يطابق السفن لتحديد موقع السفينة نفسها في كل إطار. يتم تسجيل الإطارات على نفس الدائرة، ويتم إنشاء إطارين متوسط ​​من الحلقة الداخلية والحلقة الخارجية. وبلغ متوسط ​​كل من الانعكاس والصور دوبلر.
      2. لمحة عامة، من المتوقع أن سفينة الكشف عن شريحة خط على صورة الوجه قاع EN تحسب من الفحص قرص 3D.
    3. طلاب الصف استعراض كل سفينة على جزء صغير من الإطارات متوسط ​​الدائري الداخلي والخارجي مضافين مع دائرة تمثل نتيجة تجزئة الآلي.
      1. القضاة الصف إذا كان الموقع، قطر السفينة، ونوع السفينة (ريد / الشريان) مطابقة السفينة على الحلقات هما الصحيح وفقا للصورة OCT، EN صورة أكتوبر الوجه، وصورة القرص من العين نفسها.
      2. ولا يسمح للتسوية الأرض لتغيير أي من القيم المذكورة أعلاه إذا كان يعتقد أنه من الضروري. في الصف القضاة أيضا نوعية إشارة دوبلر في السفينة ويعطي الثقة شخصي نقاط للتسمية السفينة على كل عملية مسح.
      3. وتعطى تلقائيا نقاط الثقة البالغة 0-5 لكل سفينة يعتمد على قوة الإشارة دوبلر في منطقة السفينة. وبعد ذلك تصحيح يدويا من قبل آلة تسوية الأرض يعتمد على قوة إشارة دوبلر السفينة، سفينة انتظام الحدود، والاتفاق بين الحلقات الداخلية والخارجية من حجم السفينة، والتوقيع اتفاق غدوةpler تحول بين الحلقات الداخلية والخارجية.
    4. بعد يتم التحقق من جميع السفن وتصحيح، يتم تطبيق خوارزمية الآلي لحساب تدفق الدم من الوريد كل مع طريقة مقتبسة من نشر رسائلنا السابقة .. 1
      1. تم دمج إشارة دوبلر فوق منطقة السفينة وبلغ متوسط ​​ثم بين جميع الإطارات. ثم يتم حساب تدفق دوبلر وإشارة دوبلر لخص مقسوما على زاوية دوبلر.
      2. لكل سفينة، يتم تقييم 6 بالاشعة في درجات الثقة الذاتية، زوايا دوبلر، ومعامل الاختلاف من زوايا دوبلر. ويعتبر تدفق الوريد صحيحا إلا إذا أكثر من 1 مسح يمر فحص الجودة. بالنسبة للسفن التي تمر في اختبار الجودة، وبلغ متوسط ​​تدفق بين المسح صالح.
      3. لسفينة مع النتائج غير صالحة، ويقدر تدفق باستخدام منطقة السفينة وسرعة تدفق المتوسط ​​من الأوردة صالح. يتم حساب متوسط ​​سرعة تدفق عن طريق جمع التدفقات في عروق صالح وتقسيممن المناطق لخص تلك الأوردة. تقدير تدفق يبدأ من سرعة تدفق المتوسط ​​ويتم تصحيح ثم لاعتماد المنطقة على سرعة تدفق السفينة. السفن الكبيرة وارتفاع سرعة تدفق المتوسط. وبالتالي يتم التصحيح بناء على منحدر قطر مقابل سرعة السفينة المتوسط، 2.13، التي نشرنا عنها سابقا .. 2
      4. وأضاف تدفق المحسوب لصالح الأوردة وتدفق تقدر ب الأوردة غير صالحة لتحديد إجمالي تدفق الدم في شبكية العين.
      5. يتم تقييم مجموع تدفق الدم في شبكية العين نتيجة على أساس النسبة المئوية الوريدي منطقة صالحة، حركة العين، وقوة الإشارة.
      6. كما يتم الحصول على مجال وريدي ومنطقة الشرايين إجمالي بإضافة مجالات السفينة. على افتراض أن مجموع تدفق الدم في شبكية العين هو نفسه في الشرايين والأوردة، وتحسب على السرعات الشرياني والوريدي عن طريق قسمة إجمالي تدفق الدم الشرياني مع منطقة ومنطقة وريدي.

    2. ممثل النتائج

    عادي وزرقي من التصوير المتقدم للدراسة الزرق (AIGS، www.aigstudy.net ). تم مسحها 48 عيون لبروتوكول "ثنائي زاوية" ويمسح المنتجة التي مرت على الاختيار جودة الصورة. باستخدام برنامج DOCTORC، يمكن الحصول على قياسات تدفق صالحة من 83٪ من العيون.

    لتقييم استنساخ للنظام DOCTORC، ومتدرج آخر بيانات صغيرة مع 20 عيون بنسبة 3 طلاب الصف. كما تم استخدام مجموعة البيانات هذه لتدريب واختبار طلبة الصف. 2] يستخدم البرنامج طلاب الصف شبه الآلي DOCTORC و 1 استخدم برنامج دليل في وقت سابق تماما المستخدمة في منشورات سابقة. 2،3 مجموع تدفقات الدم في شبكية العين (الجدول 1) التي يحددها طلاب الصف اثنين باستخدام برنامج DOCTORC هي مشابهة لبعضها البعض وتتدفق إلى أسعار تحددها الصف أخرى باستخدام برنامج دليل. كان فقط 65٪ من عيون نتائج صالحة لأن بعض رلم يقيم البيانات على بروتوكول زاوية مزدوجة، ولكن واحدة بروتوكول زاوية. 2 وبروتوكول زاوية واحدة تضم 5 دوبلر بمسح الحصول عليها مع مرور شعاع أكتوبر من خلال مركز للتلميذ. لذا زاوية دوبلر هو أكثر غالبا ما تكون صغيرة، وبالتالي جزء أكبر من السفن عادة ما تكون غير gradable.

    لجميع طلاب الصف، واستنساخ ما بين الصف، مقاسا معامل الاختلاف، هو مماثل لكلتا العينين زرقي وطبيعية (الجدول 2). وبالمثل، فإن القياسات استنساخ لأساليب اثنين، وDOCTORC البرنامج المختصر، 1-5 متشابهة (الجدول 2). لمدة ثلاثة طلاب الصف، وجود ارتباط جيد بين إجمالي تدفق الدم ونمط الانحراف القياسي من الاختبارات الميدانية البصرية (الشكل 2) لعيون زرقي.

    DOCTORC البرامج دليل البرمجيات 3
    حالة الصف 1 الصف 2
    طبيعي 47،0 ± 9،1 48،7 ± 7،2 48،0 ± 6،5
    الزرق 36،5 ± 5،5 36،7 ± 5،9 34،9 ​​± 5،1

    الجدول 1. إجمالي تدفق الدم الشبكية باستخدام 2 البرامج المختلفة.

    معامل الاختلاف
    الجلوكوما (7 عيون)
    الصف 1 مقابل تسوية الأرض 2 (DOCTORC) 9.58٪
    DOCTORC الطريقة اليدوية مقابل 3
    الصف 1 8.00٪
    الصف 2 9.74٪
    عادي (6 عيون)
    الصف 1 مقابل تسوية الأرض 2 (DOCTORC) 5.99٪
    DOCTORC الأسلوب مقابل دليل
    الصف 1 8.87٪
    الصف 2 9.98٪

    الجدول 2. القدرة على التكاثر من إجمالي الشبكية قياسات تدفق الدم.

    figure-protocol-11513
    الشكل 2. العلاقة بين إجمالي تدفق الدم الشبكية والزرق في المجال البصري. في الصف. 1 باستخدام برنامج DOCTORC. وتتلخص البصرية خسارة الميدانانحراف نمط معياري (P = 0.048). ب. 2 باستخدام برنامج تسوية الأرض DOCTORC. وتتلخص البصرية فقدان الميدانية التي قام بها انحراف نمط معياري (P = 0.032).

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Discussion

    شذوذ في تدفق الدم تحدث الجلوكوما وأمراض الأوعية الدموية في شبكية العين مثل اعتلال الشبكية السكري. 6-10 القياس الحجمي لتدفق الدم في شبكية العين يعطي معلومات قيمة عن عملية المرض. 4-6،11،12 DOCTORC يوفر طريقة عملية لتقدير إجمالي الشبكية تدفق الدم على أساس القياسات ف...

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Disclosures

    الدكتور هوانغ يتلقى منحة الدعم، والملوك براءات الاختراع، وخيارات الأسهم، دعم السفر والرسوم محاضرة من Optovue، وشركة، والدكتور تان وانغ والدكتور يستقبل الملوك براءات الاختراع والدعم منحة من Optovue، وشركة، والدكتور Koduru وسادا الدكتور تلقى الدعم من منحة Optovue.

    Acknowledgements

    ويدعم هذه الدراسة من قبل المعاهد الوطنية للصحة منح RO1 013516 وOptovue شكل منح.

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Materials

    NameCompanyCatalog NumberComments
    اسم كاشف / معدات شركة كتالوج رقم التعليقات (اختياري)
    RTVue فورييه المجال البصري تماسك التصوير المقطعي Optovue N / A الإصدار 6.1.0.21 أو أعلى
    تثبيتها مع ضعف تدفق الدم حلقة نمط المسح الضوئي

    References

    1. Wang, Y., Bower, B. A., Izatt, J. A., Tan, O., Huang, D. Retinal blood flow measurement by circumpapillary Fourier domain Doppler optical coherence tomography. J. Biomed. Opt. 13, 064003(2008).
    2. Wang, Y. Pilot study of optical coherence tomography measurement of retinal blood flow in retinal and optic nerve diseases. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 52, 840-845 (2011).
    3. Wang, Y. Measurement of total blood flow in the normal human retina using Doppler Fourier-domain optical coherence tomography. Br. J. Ophthalmol. 93, 634-637 (2009).
    4. Wang, Y., Bower, B. A., Izatt, J. A., Tan, O., Huang, D. In vivo total retinal blood flow measurement by Fourier domain Doppler optical coherence tomography. J. Biomed. Opt. 12, 041215(2007).
    5. Wang, Y., Fawzi, A., Tan, O., Gil-Flamer, J., Huang, D. Retinal blood flow detection in diabetic patients by Doppler Fourier domain optical coherence tomography. Opt. Express. 17, 4061-4073 (2009).
    6. Berisha, F., Feke, G. T., Hirose, T., McMeel, J. W., Pasquale, L. R. Retinal blood flow and nerve fiber layer measurements in early-stage open-angle glaucoma. Am. J. Ophthalmol. 146, 466-472 (2008).
    7. Cuypers, M. H., Kasanardjo, J. S., Polak, B. C. Retinal blood flow changes in diabetic retinopathy measured with the Heidelberg scanning laser Doppler flowmeter. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 238, 935-941 (2000).
    8. Hafez, A. S., Bizzarro, R. L., Lesk, M. R. Evaluation of optic nerve head and peripapillary retinal blood flow in glaucoma patients, ocular hypertensives, and normal subjects. Am. J. Ophthalmol. 136, 1022-1031 (2003).
    9. Klaver, C. C., Wolfs, R. C., Vingerling, J. R., Hofman, A., de Jong, P. T. Age-specific prevalence and causes of blindness and visual impairment in an older population: the Rotterdam Study. Arch. Ophthalmol. 116, 653-658 (1998).
    10. Logan, J. F., Rankin, S. J., Jackson, A. J. Retinal blood flow measurements and neuroretinal rim damage in glaucoma. Br. J. Ophthalmol. 88, 1049-1054 (2004).
    11. Chung, H. S., Harris, A., Kagemann, L., Martin, B. Peripapillary retinal blood flow in normal tension glaucoma. Br. J. Ophthalmol. 83, 466-469 (1999).
    12. Deokule, S., Vizzeri, G., Boehm, A., Bowd, C., Weinreb, R. N. Association of visual field severity and parapapillary retinal blood flow in open-angle glaucoma. J. Glaucoma. 19, 293-298 (2010).
    13. Riva, C. E., Grunwald, J. E., Sinclair, S. H., Petrig, B. L. Blood velocity and volumetric flow rate in human retinal vessels. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 26, 1124-1132 (1985).
    14. Garcia, J. P., Garcia, P. T., Rosen, R. B. Retinal blood flow in the normal human eye using the canon laser blood flowmeter. Ophthalmic Res. 34, 295-299 (2002).
    15. Flammer, J. The impact of ocular blood flow in glaucoma. Prog. Retin. Eye Res. 21, 359-393 (2002).
    16. Mitchell, P. Retinal vessel diameter and open-angle glaucoma: the Blue Mountains Eye Study. Ophthalmology. 112, 245-250 (2005).
    17. Nicolela, M. T., Hnik, P., Drance, S. M. Scanning laser Doppler flowmeter study of retinal and optic disk blood flow in glaucomatous patients. Am. J. Ophthalmol. 122, 775-783 (1996).
    18. Goebel, W. Color Doppler imaging: a new technique to assess orbital blood flow in patients with diabetic retinopathy. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 36, 864-870 (1995).

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Reprints and Permissions

    Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

    Request Permission

    Explore More Articles

    67

    This article has been published

    Video Coming Soon

    JoVE Logo

    Privacy

    Terms of Use

    Policies

    Contact Us

    Recommend to library

    JoVE NEWSLETTERS

    Research

    Education

    Authors

    Librarians

    ABOUT JoVE

    Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved