Polarimetria laser de scanare este o tehnică de măsurare a grosimii stratului de fibre nervoase retiniene în testarea glaucomului . La implementarea metodei, se folosește efectul luminii polarizate .
Unul dintre principalele instrumente utilizate pentru astfel de măsurători este polarimetrul laser de scanare GDx-VCC.
Cu toate acestea, un studiu olandez a arătat că, deși există o corelație între perimetria automată standard și măsurătorile GDX-VCC la pacienții cu glaucom, sugerând că măsurătorile GDX-VCC se corelează bine cu pierderea funcțională în glaucom, practic nu au găsit nicio corelație la persoanele sănătoase. măsurători de perimetrie și GDX-VCC. Acest lucru pune sub semnul întrebării valoarea sa predictivă și sugerează posibilitatea unor predicții eronate. vezi: „The Relationship between Standard Automated Perimetria și GDx VCC Measurements”, Nicolaas J. Reus și Hans G. Lemij.... De la Serviciul Glaucom, Spitalul oftalmologic Rotterdam, Rotterdam, Țările de Jos.
Pentru informațiile dumneavoastră, primul prototip al acestui instrument a fost dezvoltat cu aproximativ 10 ani în urmă și a fost lansat pentru prima dată spre vânzare ca analizor de fibre nervoase GDX (Laser Diagnostic Technologies Inc). Produsul de a doua generație se numește GDX Access. Câmpul vizual este de 15 grade și vizualizarea nu necesită dilatarea pupilei. Scanarea cu laser polarizat a fundului de ochi creează o imagine monocromatică. Starea de polarizare a luminii se modifică (lag) pe măsură ce trece prin două țesuturi de refracție (corneea și stratul de fibre nervoase al retinei). Birefringența corneei este (parțial) eliminată cu „compensatorul corneei” brevetat. Valoarea întârzierii luminii reflectate din partea inferioară este convertită în grosimea stratului nervos. Problema compensării suboptime a birefringenței corneene este în prezent abordată de producător prin modificări hardware și software. Scanarea laser GDX măsoară grosimea stratului de fibre nervoase retiniene, care este doar prima parte a scanării ochiului afectat de glaucom.
Înainte de a merge mai departe, să descriem instrumentul principal GDX. Acest instrument folosește laser cu diodă GaAIA ca sursă de lumină. Această diodă va emite lumină polarizată. Sursă de He-Ne (632,8 nm) și argon (514 nm).
Modulatorul de polarizare din acest instrument modifică stările de polarizare la ieșirea laserului. Fasciculul polarizat liniar de la laser trece apoi printr-un retardator rotativ cu un sfert de lungime de undă.
Unitatea de scanare din acest instrument este folosită pentru a muta fasciculul orizontal și vertical pe retină. Fascicul focalizat de 35 µm în diametru.
Acest instrument are și un detector de polarizare. Este folosit pentru a detecta lumina polarizată care se reflectă în cornee. De asemenea, este utilizat pentru a analiza modificările de polarizare a radiațiilor reflectate. Acest element constă dintr-un al doilea retardator cu un sfert de undă care se rotește sincron și un polarizator liniar în partea din față a fotodetectorului. Ieșirea este apoi digitizată și stocată într-un computer.
Analizorul de nervi GDX măsoară grosimea stratului de fibre nervoase retiniene (RNFL) folosind un polarimetru cu laser de scanare bazat pe proprietățile birefringenței RNFL. Măsurarea se face începând de la 1,75 din diametrul discului în cercuri concentrice până la periferia discului.
Dispozitivul proiectează un fascicul de lumină polarizat în ochi. Pe măsură ce această lumină călătorește prin țesutul NFL, se schimbă și încetinește. Detectoarele măsoară modificarea și o transformă în grosimea blocurilor, care sunt afișate grafic. Gradul de modulație GDx în jurul elipsei nu depinde de optica discului și de raporturile celor mai groase regiuni de deasupra sau dedesubt în regiunile temporale sau nazale.
Câmpul vizual este de 15 grade și vizualizarea nu necesită dilatarea pupilei. Se efectuează o scanare laser polarizat a fundului de ochi și se creează o imagine monocromatică. Starea de polarizare a luminii suferă o schimbare (lag) pe măsură ce trece prin țesuturile birefringente (cornee și RNFL).
Birefringența corneei este (parțial) corectată cu un „compensator corneean”. Valoarea întârzierii luminii reflectate din partea inferioară este convertită în grosimea stratului de fibre nervoase retiniene.
Pentru scanarea polarimetriei retiniene cu laser (SLP), corneea, cristalinul și retina sunt tratate ca întârzietori liniari (elementele optice care introduc o întârziere în fasciculul de iluminare).
Un retarder liniar are o axă lentă și o axă rapidă, iar această pereche de axe sunt ortogonale între ele.Lumina polarizată se deplasează cu o viteză mai mare atunci când vectorul său de câmp electric este aliniat cu axa rapidă a retarderului.
În contrast, lumina polarizată călătorește cu o viteză mai mică atunci când vectorul său de câmp electric este aliniat cu cea mai mică axă de viteză a retarderului.
În acest model, fasciculul de măsurare trece prin trei întârzieri liniari: un compensator corneean (CC), o cornee (C) și un retardator radial uniform (R), care sunt locuri birefringente în retină (de exemplu, RNFL peripapilar sau macula) și menține reflectorul de polarizare (PPR).
În primul rând, întârzierea (adică schimbarea polarizării) este proporțională cu grosimea RNFL. În acest instrument, există patru întârzieri de fascicul polarizat în procesul de măsurare: 1. Primii doi retardatori liniari au o întârziere echivalentă și formează un VCC. 2. Al treilea retardator liniar este o combinație a corneei și a segmentului anterior al cristalinului. 3. Al patrulea retarder liniar, cu axe distribuite radial, este o structură retiniană birefringentă (RE; fie RNFL peripapilar, fie fibre Henle).
Când lumina polarizată trece printr-un mediu birefringent, una dintre cele două componente ale undelor care se propagă la 90 de grade una față de cealaltă este întârziată în raport cu cealaltă. Gradul de defazare obținut este direct proporțional cu numărul de microtubuli prin care trece lumina, care, la rândul său, este direct proporțional cu grosimea RNFL. Figura de mai sus arată acest proces.
RNFL nu este singurul tip de structură birefringentă din ochi. Structurile segmentului anterior, cum ar fi corneea, schimbă, de asemenea, faza luminii polarizate. Deci, ultimul instrument include un dispozitiv de compensare sau așa-numitul „compensator corneean”, care este conceput pentru a elimina o parte din semnalul generat de segmentul anterior.
Acest dispozitiv este format din două retardoare optice care se rotesc unul față de celălalt, astfel încât operatorul să poată seta compensatorul la orice valoare între 0 nm și 120 nm. Rotirea dispozitivului pe orice axă poate compensa birefringența segmentului anterior în orice orientare până la 120 nm ca mărime.
Axa lentă R a fost orientată radial, iar distanța în jurul lui R a fost măsurată de la meridianul orizontal al nasului la un unghi β. Prin urmare, în fiecare punct, axa rapidă R a fost R = β + 90°. O modificare radială a întârzierii în acest caz nu afectează rezultatele analizei. Fasciculul măsurat a fost reflectat pe un strat mai profund și a revenit înapoi prin trei retardere la elipsometru.
Reflexia fundului de ochi are un grad ridicat de conservare a polarizării, iar reflectorul din model (Polarization Preserving Reflector [PPR]) era de așteptat să păstreze starea de polarizare completă a fasciculului incident, excluzând faza de 180° din cauza rotației inverse. Fiecare componentă optică din acest model experimentează o trecere dublă a fasciculului de măsurare.
Birefringent este un mediu înrudit cu sau caracterizat ca mediu birefringent. În această imagine vedem un cristal de calcit așezat pe hârtie cu text care arată dublă refracție.
Componente: 1. SLP 2. VCC constând din doi retardatori identici 3. Segmentul anterior al ochiului (A) 4. Structura birefringentă a retinei (RE), cum ar fi RNFL sau stratul fibros al lui Henle, și fundul ca PPR.
Interpretarea clinică se bazează pe rezultatele analizorului de fibre nervoase GDX de la Carl Zeiss Meditec.
În primul rând, acest instrument este folosit pentru a măsura grosimea stratului de fibre nervoase din retină. Dar, GDX poate oferi o imagine monocromatică. Întrucât acest sistem va analiza și va da culori pentru anumite valori de diferite grosimi.
Reprezintă grosimea RNFL a secțiunilor groase în roșu și galben și a secțiunilor subțiri în albastru și verde.
Pentru un ochi sănătos, imaginea va fi galbenă și roșie în zonele înalte și joase ale NFL. Dar, cu glaucom, imaginea va lipsi de culorile roșii și galbene. Deasupra și dedesubt un aspect albastru mai uniform. Imaginea arată că ochiul se află într-un stadiu avansat al bolii.
Harta deviației arată locația și magnitudinea îngustării RNFL în raport cu valoarea normală. Această valoare normală a fost formată ca valoarea medie a reprezentanților diferitelor culturi. Defectele sunt codificate pe culori pe baza probabilității de normalitate (de exemplu, galben înseamnă că probabilitatea nu depășește 5% pentru acest RNFL, o astfel de condiție este normală). Un ochi sănătos are o hartă clară a deviației.
O vedere suplimentară este oferită de graficul TSNIT. TSNIT este construit pe principiul temporal-superior - nazal - inferior-temporal. Acest grafic afișează valorile grosimii de-a lungul cercului de calcul de la T la S, N și înapoi la T. Zona valorilor normale este umbrită. Măsurătorile pentru ochiul stâng sunt etichetate „OS” și pentru ochiul drept „OD”. Un defect este indicat dacă valoarea măsurată scade sub zona umbrită.
O bază de date extinsă este esențială pentru detectarea precisă a glaucomului. Acest instrument folosește o bază de date de 540 de ochi normali. Subiecții sunt multietnici între 18 și 82 de ani. Baza de date conține, de asemenea, date de la 262 de ochi de glaucom, utilizate pentru a determina capacitatea NFI de a distinge între ochii normali și cei cu glaucom .