Окт глаза что показывает. Окт глаза как быстрый, надежный и безболезненный метод диагностики

Найдено 66 клиник, где можно пройти оптическую когерентную томографию / ОКТ в Москве.

Сколько стоит оптическая когерентная томография / ОКТ в Москве

Цены на оптическую когерентную томографию / ОКТ в Москве от 900 руб. до 21270 руб. .

Оптическая когерентная томография / ОКТ: отзывы

Пациенты оставили 2535 отзывов о клиниках, где есть оптическая когерентная томография / ОКТ.

В чем суть ОКТ?

Оптическая когерентная томография (ОКТ) - это неинвазивный метод диагностики, позволяющий проводить томографическую (поперечные сечения) и трехмерную визуализацию и внутренней микроструктуры органа путем сравнения рассеянного и отраженного света с точностью от 2 до 15 микрон в режиме реального времени. Такая высокая точность позволяет получить данные о строении тканей, сравнимой с гистологическими исследованиями, что позволяет называть это исследование «оптической биопсией».

Методика применяется для оценки состояния сетчатки глаз через прозрачные среды, диагностики кожных новообразований, и выполнять катетерные и эндоскопические исследования сосудов (в том числе коронарных артерий), атеросклеротических бляшек, эндометрия, эпителия шейки матки и мочевого пузыря, желудочно-кишечного тракта.

При проведении хирургических операций ОКТ может помочь дифференцировать опухолевые ткани с помощью визуальной оценки.

Что показывает? Какие болезни диагностирует?

В качестве офтальмологического диагностического инструмента ОКТ полезен при диагностике многих заболеваний сетчатки глаза:

• Макулярное отверстие (разрыв)
• Макулярная морщина
• Витреомакулярная тракция
• Макулярный отек
• Отек диска зрительного нерва
• Глаукома
• Отслойки сетчатки и пигментного эпителия сетчатки (например, центральная серозная ретинопатия или возрастная макулярная дегенерация).

В некоторых случаях, только с помощью этого диагностического исследования можно установить диагноз (например, при макулярном отверстии). При других заболеваниях, особенно при сосудистых заболеваниях сетчатки, может быть полезно комбинировать исследование с ангиограммой. Также исследование позволяет оценить состояние роговицы и передних камер глаза.

В качестве системы для оптической биопсии, метод позволяет диагностировать предраковые состояния и злокачественные новообразования, поражения сосудистых стенок, гинекологические заболевания.

При эндоартериальной оценке сосудов проводится спиральное сканирование, позволяющее получить трехмерные изображения структур сосудистой стенки и дифференцировать различные типы атеросклеротических бляшек.

Оптическая томография также используется при диагностике новообразований кожи.

Как проходит исследование?

В оборудовании используется абсолютно безопасный лазерный источник света, без рентгеновского излучения. Сканирование абсолютно безболезненно и занимает всего несколько секунд.

Противопоказания и ограничения

Проведение исследования сетчатки невозможно, если ограничена прозрачность сред глаза из-за кровоизлияния в стекловидное тело, катаракты или помутнения роговицы.

Проведение эндоскопической или катетерной томографии ограничено противопоказаниями для этих видов диагностических вмешательств.

ОКТ применяется в различных областях медицины — при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, органов дыхательной системы, в гинекологии и для диагностики артритов и артрозов. Но раньше всего оптическую когерентную томографию начали применять в офтальмологии.

Глаза — очень важный орган, главная функция которых — зрение

Глаз человека — парный орган, выполняет функцию зрения. Состоит из зрительного нерва, глазного яблока, и вспомогательных органов, в частности, мышц, век.

Через органы зрения человек получает от 80% (по некоторым данным более 90%) информации извне. Потеря зрения, даже частичная, негативно сказывается на жизнедеятельности человека и его родственников.

Важно беречь глаза — органы зрения подвержены множеству заболеваний. Некоторые возникают в самом глазу, называются первичными, к ним относят:

• отслоение сетчатки;
• дальтонизм;
• конъюнктивит.

Оптическая когерентная томография — что это и кто ее автор?

Проблем с органами зрения у людей много, успешная борьба с ними напрямую зависит от правильности выбранного курса лечения. А для этого нужна точная и своевременная диагностика.

В медицине применяют различные виды исследований — , (исследование остроты зрения), . Один из самых надежных, точных и безболезненных методов — оптическая когерентная томография, что это?

Идея использования световых волн для диагностики принадлежит американскому ученому Кармен Пулиафито. Доктор своей теории дал научное обоснование — так как структура живой ткани имеет неоднородную плотность, акустические волны отражаются от них с различной скоростью.

Слово когерентный означает «протекающий согласованно по времени». Аппарат измеряет время, за которое луч света задерживается, отражаясь от различных слоев ткани. Эти показания анализируют и получают сведения о состоянии исследуемых органов.

Действие метода такое же, как и при , где для исследования биологического материала применяют ультразвуковые волны с разрешающей способностью, измеряемой в микронах. В оптической когерентной томографии используют инфракрасное излучение.

Как проводится ОКТ глаза покажет видео:

Преимущества метода

Используется лазерный прибор, что позволяет получить четкие изображения высокого разрешения. Аппарат делает снимки тех слоев сетчатки (не повреждая здоровые ткани), которые для прежних способов диагностики были недоступны.

В каких случаях целесообразно проведение этого вида исследования:

• у больных практически при всех заболеваниях — это особенно важно, если у пациента плохо расширяется или не расширяется (это может быть при сахарном диабете), глаукомой;
• в любом возрасте — у маленьких детей и людей в преклонном возрасте;
• процедура не занимает много времени, она длится всего 5-7 минут;
• не требуется вводить контрастные вещества, так как метод неинвазивный.
• имеет функцию повторного сканирования, это важно для пациентов с проблемой фиксации взгляда.
• в электронном виде возможна передача информации в любое медицинское учреждение по просьбе пациента.

Оборудование работает по новейшей технологии с применением синего лазера и позволяет провести диагностирование: структуры сетчатки по слоям, патологических изменений , глаукомы и рассеянного склероза на ранних стадиях, ее прогрессирование, возрастной макулодистрофии глаза.

Процесс исследования

Чтобы получить качественное изображение, во время обследования пациент должен сфокусировать взгляд на специальной отметке. Оператор сканирует изображение, делает несколько экземпляров, выбирая более качественное.

Если этот глаз по каким-либо причинам невозможно проверить, проводят исследование второго глаза. По результатам проверки в виде таблиц, карты определяют состояние тканей.

Показания и противопоказания к применению оптической когерентной томографии:

При всей безопасности имеет несколько противопоказаний:

1. Для того чтобы сканировать изображение, пациенту надо зафиксировать в определенной точке взгляд на 2.5 секунды. Некоторые люди это сделать не могут по разным причинам, в этом случае исследование провести не представляется возможным.
2. Тяжелые психические заболевания человека, при которых невозможно контактировать с врачами и оператором устройства.

Оптическая когерентная томография может оказаться некачественной, если среда глаза потеряла прозрачность. Но это не может служить причиной отказа от подобного исследования, которое проводится в специализированных клиниках.

Стоимость диагностики

Процедура оптической когерентной томографии, которую можно сделать и без направления врача, пока для всех пациентов платная. Цены на обследование зависят от того, в какой области глаза требуется провести исследование (сканирование).

Разновидности метода:

• Исследование диска при глаукоме, неврите. Результаты диагностики помогают установить или уточнить болезнь, а также определить, насколько эффективно лечение, правильно ли оно подобрано.
• При ОКТ сетчатки исследуется центральная часть глаза, макула — в случаях кровоизлияния, при отеках и разрывах, ретинопатии (появление перед глазами пелены или пятен), при различных воспалительных процессах.
• Сканирование позволяет получить информацию о всех ее слоях (делают до операции на роговой оболочке и после).

Цены обследования различны, перед записью в определенное медицинское учреждение их обязательно надо уточнить. В среднем стоимость оптической когерентной томографии такова:

1. диска зрительного нерва (один глаз) — 1000 руб.;
2. периферии сетчатки с расширением зрачка (2 глаза) — 2500 руб.;
3. ОКТ + ангиография (1 глаз) — 2000 руб.

Процедура возможна в глазных клиниках и офтальмологических центрах многих городов. Это могут быть как частные, так и государственные учреждения. В некоторых пациентам предлагается скидка на услуги. Например, если диагностика проводится в ночное время, цена может быть снижена на 35-40%.

Глаза дают нам информацию об окружающем мире, делая жизнь красочной и интересной. Но от заболеваний и травм никто не застрахован, если это случилось — не стоит терять время, надо сразу обращаться к врачам, так как запущенную болезнь труднее вылечить.

5-08-2011, 10:31

Описание

Оптическая когерентная томография (ОКТ) - оптический метод исследования, позволяющий отображать структуру биологических тканей организма в поперечном срезе с высоким уровнем разрешения, обеспечивая получение прижизненной морфологической информации на микроскопическом уровне. Действие ОКТ основано на принципе низкокогерентной интерферометрии.

Метод позволяет оценить величину и глубину светового сигнала, отражённого от различных по оптическим свойствам тканей. Осевое разрешение порядка 10 мкм обеспечивает наиболее хорошее из всех существующих методов исследования и отображения тканевых микроструктур. Методом ОКТ определяют эхозадержку отражённой световой волны с измерением интенсивности и глубины сигнала. При фокусировании на ткани-мишени светового луча происходят его рассеивание и частичное отражение от внутренних микроструктур на различных глубинах исследуемых тканей (рис. 17-1).

Механизм аналогичен таковому при ультразвуковом А-сканировании, суть которого заключена в измерении времени, за которое импульс акустической волны проходит от источника ультразвука до цели и обратно к принимающему устройству. В ОКТ вместо звуковой волны применяют пучок когерентного света инфракрасного диапазона с длиной волны 820 нм.

Схему применяемого в офтальмологии оптического когерентного томографа можно представить следующим образом. В качестве источника излучения в устройстве используется суперлюминесцентный диод с длиной когерентности излучения 5-20 мкм. Интерферометр Майкельсона встроен в аппаратную часть прибора, в объектном плече расположен конфокальный микроскоп (фундус-камера или щелевая лампа), в опорном плече - блок временной модуляции.

Видимую картину и траекторию сканирования исследуемой области посредством видеокамеры выводят на монитор. Компьютер обрабатывает полученную информацию и сохраняет её в виде графических файлов в базе данных. Оптические когерентные томограммы представлены в виде логарифмической чёрно-белой шкалы. Для лучшего восприятия изображение трансформируют в псевдоцветное, где участкам с высокой степенью светоотражения соответствуют красный и белый цвет, оптически прозрачным - чёрный.

Современная ОКТ - бесконтактная неинвазивная технология, которую используют для исследования морфологии переднего и заднего отрезка глазного яблока in vivo. Она позволяет выявить, записать и количественно оценить состояние сетчатки и прилежащего СТ, зрительного нерва, а также измерить толщину и определить прозрачность роговицы, исследовать состояние радужки и УПК. Возможность многократного повторения исследований и сохранения полученных результатов в памяти компьютера даёт возможность проследить динамику патологического процесса.

Показания

ОКТ позволяет получить ценную информацию как о состоянии нормальных структур глаза, так и о проявлении патологических состояний, таких, как различные помутнения роговицы, в том числе после рефракционных операций, иридоцилиарные дистрофии, тракционный витреомакулярный синдром, макулярные разрывы и предразрывы, макулодистрофии, макулярные отёки, пигментный ретинит, глаукома и прочее.

Противопоказания

Методом ОКТ невозможно получить качественное изображение при сниженной прозрачности сред. Исследование затруднено у пациентов, которые не могут обеспечить неподвижную фиксацию взора на протяжении времени сканирования (2,0-2,5 с).

Подготовка

Процедура не требует дополнительной подготовки. Однако расширение зрачка позволит получить более качественное изображение структур заднего отрезка глаза.

Методика и последующий уход

Технически оптическую когерентную томографию осуществляют следующим образом. После ввода данных пациента (номер карты, фамилия, имя, дата рождения) приступают к исследованию. Пациент фиксирует взгляд на мигающем объекте в линзе фундус-камеры. Камеру приближают к глазу пациента до тех пор, пока изображение сетчатки не отобразится на мониторе. После этого следует зафиксировать камеру нажатием кнопки фиксатора и отрегулировать чёткость изображения. Если острота зрения низкая и пациент не видит мигающий объект, то следует использовать внешнюю подсветку, а пациент должен не мигая смотрен, прямо перед собой. Оптимальное расстояние между исследуемым глазом и линзой камеры 9 мм. Исследование проводят в режиме perform scans (выполнение сканирования) и контролируют с помощью панели управления, представленной в виде регуляторных кнопок и манипуляторов, разделённых на шесть функциональных групп.

Далее осуществляют выравнивание и очищение выполненных сканов от помех. После обработки данных производят измерение исследуемых тканей и анализ их оптической плотности. Полученные количественные измерения можно сравнивать со стандартными нормальными значениями или значениями, полученными во время предыдущих обследований и сохранёнными в памяти компьютера.

Интерпретация

Установление клинического диагноза должно быть основано прежде всего на качественном анализе полученных сканов. Следует обращать внимание на морфологию тканей (изменение внешнего контура, взаимоотношения различных слоев и отделов, взаимоотношения с соседними тканями), изменение светоотражения (повышение или понижение прозрачности, наличие патологических включений). Количественный анализ позволяет выявить утолщение или истончение как слоя клеток, так и всей структуры, её объём, получить карту исследуемой поверхности.

Томография роговицы. Важно точно локализовать имеющиеся структурные изменения и рассчитать их параметры: это даёт возможность более корректно выбрать тактику лечения и объективно оценить его эффективность. В некоторых случаях ОКТ роговицы считают единственным методом, позволяющим рассчитать её толщину (рис. 17-2). Большое преимущество для повреждённой роговицы - бесконтактность методики.

Томография радужки даёт возможность выделить передний пограничный слой, строму и пигментный эпителий. Отражающая способность этих слоев различается в зависимости от количества содержащегося в слоях пигмента: на светлых, слабопигментированных радужках самые большие отражённые сигналы идут от заднего пигментного эпителия, передний пограничный слой чётко не визуализирован. Ранние патологические изменения радужки, выявляемые с помощью ОКТ считают значимыми для постановки диагноза в доклинической стадии при синдроме пигментной дисперсии, псевдоэксфолиативном синдроме, эссенциальной мезодермальной дистрофии, синдроме Франк-Каменецкого.

Томография сетчатки. В норме на ОКТ выявляют правильный профиль макулы с углублением в центре (рис. 17-3).

Слои сетчатки дифференцируют согласно их светоотражающей способности, равномерные по толщине, без очаговых изменений. Высокой светоотражающей способностью обладает слой нервных волокон и пигментного эпителия, средняя степень светоотражения характерна для плексиформного и ядерного слоя сетчатки, практически прозрачен слой фоторецепторов. Наружный край сетчатки на ОКТ ограничен высокофоторефлектирующим ярко-красным слоем толщиной около 70 мкм, составляющим комплекс пигментного эпителия сетчатки (ПЭС) и хориокапилляров. Более тёмная полоса (на томограмме расположена непосредственно перед комплексом "ПЭС/хорио-капилляры") представлена фоторецепторами. Ярко-красная линия на внутренней поверхности сетчатки соответствует слою нервных волокон. СТ в норме оптически прозрачно и на томограмме имеет чёрный цвет. Резкий контраст между окрашиванием тканей позволил производить измерение толщины сетчатки. В области центральной ямки жёлтого пятна она составила в среднем около 162 мкм, у края фовеа - 235 мкм.

Идиопатические макулярные разрывы дефекты сетчатки в области жёлтого пятна, возникающие без какой-то видимой причины у пациентов пожилого возраста. Использование ОКТ даёт возможность точно диагностировать заболевание на всех его этапах, определять тактику лечения и контролировать его эффективность. Так, для начального проявления идиопатического макулярного разрыва, называемого предразрывом, характерно наличие фовеолярной отслойки нейроэпителия вследствие витреофовеолярной тракции. При ламеллярном разрыве отмечают дефект внутренней поверхности сетчатки, при этом слой фоторецепторов сохранён. Сквозной разрыв (рис. 17-4) дефект сетчатки на всю глубину.

Вторым по влиянию на зрительные функции признаком, который можно выявить с помощью ОКТ, считают дегенеративные изменения сетчатки вокруг разрыва. И наконец, наличие или отсутствие витреомакулярных тракций считают важным прогностическим признаком. При анализе томограммы следует оценивать толщину сетчатки в макуле, минимальный и максимальный диаметр разрыва (на уровне ПЭС), толщину отёка по краю разрыва, диаметр интраретинальных кист. Важно обращать внимание на сохранность слоя ПЭС, степень дегенерации сетчатки вокруг разрыва (определяют по уплотнению тканей и появлению их красного окрашивания на томограмме).

Возрастная макулодистрофия (ВМД) группа хронических дегенеративных нарушений с неизвестным этиопатогенезом, которыми страдают пожилые пациенты. ОКТ может быть использована для диагностики изменений структур заднего полюса глаза на различных этапах развития ВМД. Измеряя толщину сетчатки, можно объективно проследить эффективность проводимой терапии. Далее мы приводим клинические случаи, которые позволяют более полно представить изменения сетчатки, происходящие на различных этапах развития ВМД (рис. 17-5, 17-6).

Диабетический макулярный отёк - одна из наиболее тяжёлых, прогностически неблагоприятных и трудно поддающихся лечению форм ДР. ОКТ позволяет оценить толщину сетчатки, наличие интраретинальных изменений, степень дегенерации тканей, а также состояние прилежащего витреомакулярного пространства (рис. 17-7).

Зрительный нерв. Высокая разрешающая способность ОКТ позволяет хорошо различить слой нервных волокон и измерить его толщину. Толщина слоя нервных волокон хорошо коррелирует с функциональными показателями, и прежде всего с полями зрения. Слой нервных волокон имеет высокое обратное рассеивание и, таким образом, контрастирует с промежуточными слоями сетчатки, так как аксоны нервных волокон ориентированы перпендикулярно пучку ОКТ наконечника. Томографию ДЗН можно проводить радиальными и кольцевыми сканами. Радиальные сканы через ДЗН позволяют получить изображение диска в поперечном сечении и оценить экскавацию, толщину слоя нервных волокон в перипапиллярной зоне, а также угол наклона нервных волокон относительно поверхности ДЗН и сетчатки (рис. 17-8).

Трёхмерная информация параметров диска может быть получена на основе серии томограмм, выполненных в различных меридианах, и позволяет измерить толщину слоя нервных волокон в различных участках вокруг ДЗН и оценить их структуру. "Развёрнутая" томограмма представлена в виде плоского линейного снимка. Толщина слоя нервных волокон и сетчатки может быть автоматически обработана компьютером и представлена на экране как усреднённая величина всего скана, квадранта (верхнего, нижнего, височного, носового), часа или индивидуально для каждого скана, содержащего снимок. Эти количественные намерения можно сравнивать со стандартными нормальными значениями или значениями, полученными во время предыдущих обследований. Это позволяет выявлять как локальные дефекты, так и диффузную атрофию, что может быть использовано для объективной диагностики и мониторинга патологических процессов при ней родегенеративных заболеваниях.

Застойный диск - офтальмологический симптом повышения внутричерепного давления. ОКТ считают объективным методом, позволяющим определить, измерить и проследить в динамике степень выстояния ДЗН. Оценивая уровень светоотражения тканей, можно оценить как гидратацию тканей, так и степень их дегенерации (рис. 17-9).

Ямка зрительного нерва - врождённая аномалия развития. Наиболее частым осложнением ямки зрительного нерва считают расслоение (шизис) сетчатки в макуле. ОКТ чётко иллюстрирует дефекты ДЗН и расслоение сетчатки, изменения, происходящие в фовеа (рис. 17-10).

Пигментный ретинит, или тапеторетинальная абиотрофия , - наследственное прогрессирующее заболевание органа зрения с первичным генетически детерминированным поражением фоторецепторного слоя и ПЭС. Оценить состояние хориоретинального комплекса и тяжесть развития заболевания можно с помощью ОКТ. На томограммах оценивают толщину слоя фоторецепторов, нервных волокон и нейроглии сетчатки, прозрачность слоев сетчатки относительно стандартной цветовой шкалы прибора, состояние ПЭС и слоя хориокапилляров. Уже в латентной стадии пигментного ретинита при отсутствии клинических проявлений и офтальмоскопических признаков заболевания обнаруживают характерные изменения в виде уменьшения толщины слоя фоторецепторов, снижения его прозрачности, сегментов и повышенным метаболизмом пигментного эпителия. ОКТ позволяет осуществлять мониторинг патологического процесса и может быть использована в диагностике пигментного ретинита, включая беспигментную форму, в том числе и у детей, когда из-за маленького возраста ребёнка и его неадекватного поведения невозможно проведение функциональных методов исследования.

Операционные характеристики

Источник светового сигнала - суперлюминесцентный диод с длиной волны 820 нм для сетчатки и 1310 нм для переднего отрезка. Тип сигнала - оптическое рассеивание от ткани. Поле изображения: 30 мм по горизонтали и 22 мм по вертикали для заднего отрезка, 10-16 мм - для переднего. Разрешение: продольное - 10 мкм, поперечное - 20 мкм. Скорость сканирования - 500 аксиальных срезов в секунду.

Факторы, влияющие на результат

Если пациенту накануне проводили офтальмоскопию с использованием панфундусскопа, линзы Гольдмана либо гониоскопию, проведение ОКТ возможно только после вымывания контактной среды из конъюнктивальной полости.

Осложнения

Используемое излучение инфракрасного диапазона незначительной мощности не оказывает повреждающего воздействия на исследуемые ткани, не имеет ограничений по соматическому состоянию пациента и исключает нанесение травмы.

Альтернативные методы

Часть информации, которую даёт ОКТ, можно получить с помощью Гейдельбергского ретинального томографа, ФАГ, ультразвуковой биомикроскопии, ИОЛ-Мастера и т.п.

Статья из книги: .

2, 3
1 ФГАУ НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С. Н. Федорова» Минздрава России, Москва
2 ФКУ «ЦВКГ им. П.В. Мандрыка» Минобороны России, Москва, Россия
3 ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России, Москва, Россия

Оптическая когерентная томография (ОКТ) впервые была применена для визуализации глазного яблока более 20 лет назад и до сих пор остается незаменимым методом диагностики в офтальмологии. С помощью ОКТ стало возможно неинвазивно получать оптические срезы тканей с разрешением выше, чем у любого другого метода визуализации. Динамическое развитие метода привело к повышению его чувствительности, разрешающей способности, скорости сканирования. В настоящее время ОКТ активно применяется для диагностики, мониторинга и скринига заболеваний глазного яблока, а также для выполнения научных исследований. Совмещение современных технологий ОКТ и фотоакустических, спектроскопических, поляризационных, допплеро- и ангиографических, эластографических методов дало возможность оценивать не только морфологию тканей, но и их функциональное (физиологическое) и метаболическое состояние. Появились операционные микроскопы с функцией интраоперационного выполнения ОКТ. Представленные устройства могут быть использованы для визуализации как переднего, так и заднего отрезка глаза. В данном обзоре рассматривается развитие метода ОКТ, представлены данные о современных ОКТ-приборах в зависимости от их технологических характеристик и возможностей. Описаны методы функциональной ОКТ.

Для цитирования: Захарова М.А., Куроедов А.В. Оптическая когерентная томография: технология, ставшая реальностью // РМЖ. Клиническая офтальмология. 2015. № 4. С. 204–211.

Для цитирования: Захарова М.А., Куроедов А.В. Оптическая когерентная томография: технология, ставшая реальностью // РМЖ. Клиническая офтальмология. 2015. №4. С. 204-211

Optic coherent tomography - technology which became a reality

Zaharova M.A., Kuroedov A.V.

Mandryka Medicine and Clinical Center
The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov, Moscow

Optical Coherence Tomography (OCT) was first applied for imaging of the eye more than two decades ago and still remains an irreplaceable method of diagnosis in ophthalmology. By OCT one can noninvasively obtain images of tissue with a resolution higher than by any other imaging method. Currently, the OCT is actively used for diagnosing, monitoring and screening of eye diseases as well as for scientific research. The combination of modern technology and optical coherence tomography with photoacoustic, spectroscopic, polarization, doppler and angiographic, elastographic methods made it possible to evaluate not only the morphology of the tissue, but also their physiological and metabolic functions. Recently microscopes with intraoperative function of the optical coherence tomography have appeared. These devices can be used for imaging of an anterior and posterior segment of the eye. In this review development of the method of optical coherence tomography is discussed, information on the current OCT devices depending on their technical characteristics and capabilities is provided.

Key words: оptical coherence tomography (OCT), functional optical coherence tomography, intraoperative optical coherence tomography.

For citation: Zaharova M.A., Kuroedov A.V. Optic coherent tomography - technology which became a reality. // RMJ. Clinical ophthalomology. 2015. № 4. P. 204–211.

Статья посвящена применению оптической когерентной томографии в офтальмологии

Оптическая когерентная томография (ОКТ) – это метод диагностики, который позволяет с высокой разрешающей способностью получать томографические срезы внутренних биологических систем. Название метода впервые приводится в работе коллектива из Массачусетского технологического университета, опубликованной в Science в 1991 г. Авторами были представлены томографические изображения, демонстрирующие in vitro перипапиллярную зону сетчатки и коронарную артерию . Первые прижизненные исследования сетчатки и переднего отрезка глаза с помощью ОКТ были опубликованы в 1993 и 1994 гг. соответственно . В следующем году вышел ряд работ, посвященных применению метода для диагностики и мониторинга заболеваний макулярной области (в т. ч. отека макулы при сахарном диабете, макулярных отверстий, серозной хориоретинопатии) и глаукомы . В 1994 г. разработанная технология ОКТ была передана зарубежному подразделению фирмы Carl Zeiss Inc. (Hamphrey Instruments, Dublin, США), и уже в 1996 г. была создана первая серийная система ОКТ, предназначенная для офтальмологической практики.
Принцип метода ОКТ заключается в том, что световая волна направляется в ткани, где распространяется и отражается или рассеивается от внутренних слоев, которые имеют различные свойства. Получаемые томографические образы – это, по сути, зависимость интенсивности рассеянного или отраженного от структур внутри тканей сигнала от расстояния до них. Процесс построения изображений можно рассматривать следующим образом: на ткань направляется сигнал от источника, и последовательно измеряется интенсивность возвращающегося сигнала через определенные промежутки времени. Так как скорость распространения сигнала известна, то по этому показателю и времени его прохождения определяется расстояние. Таким образом, получается одномерная томограмма (А-скан). Если последовательно смещаться по одной из оси (вертикальной, горизонтальной, косой) и повторять предыдущие измерения, то можно получить двухмерную томограмму. Если последовательно смещаться еще по одной оси, то можно получить набор таких срезов, или объемную томограмму . В ОКТ-системах применяется интерферометрия слабой когерентности. Интерферометрические методы позволяют значительно повысить чувствительность, т. к. с их помощью измеряется амплитуда отраженного сигнала, а не его интенсивность. Основными количественными характеристиками ОКТ-приборов являются осевое (глубинное, аксиальное, вдоль А-сканов) и поперечное (между А-сканами) разрешение, а также скорость сканирования (число А-сканов за 1 с).
В первых ОКТ-приборах использовался последовательный (временной) метод построения изображения (time-domain optical coherence tomography, TD-OC) (табл. 1). В основе этого метода лежит принцип работы интерферометра, предложенный А.А. Михельсоном (1852–1931 гг.). Луч света низкой когерентности от суперлюминесцентного светодиода разделяется на 2 пучка, один из которых отражается исследуемым объектом (глазом), в то время как другой проходит по референтному (сравнительному) пути внутри прибора и отражается специальным зеркалом, положение которого регулируется исследователем. При равенстве длины луча, отраженного от исследуемой ткани, и луча от зеркала возникает явление интерференции, регистрируемое светодиодом. Каждая точка измерения соответствует одному А-скану. Получаемые одиночные А-сканы суммируются, в результате чего формируется двухмерное изображение. Осевое разрешение коммерческих приборов первого поколения (TD-OCT) составляет 8–10 мкм при скорости сканирования 400 А-сканов/с. К сожалению, наличие подвижного зеркала увеличивает время исследования и снижает разрешающую способность прибора. Кроме этого, движения глаз, неизбежно возникающие при данной длительности сканирования, или плохая фиксация во время исследования приводят к формированию артефактов, которые требуют цифровой обработки и могут скрывать важные патологические особенности в тканях.
В 2001 г. была представлена новая технология – ОКТ сверхвысокого разрешения (Ultrahigh-resolution OCT, UHR-OCT), с помощью которой стало возможно получать изображения роговицы и сетчатки с осевым разрешением 2–3 мкм . В качестве источника света использовался фемтосекундный титан-сапфировый лазер (Ti:Al2O3 laser). По сравнению со стандартным разрешением, составляющим 8–10 мкм, ОКТ высокого разрешения стала давать более качественную визуализацию слоев сетчатки in vivo. Новая технология позволяла дифференцировать границы между внутренними и наружными слоями фоторецепторов, а также наружную пограничную мембрану . Несмотря на улучшение разрешающей способности, применение UHR-OCT требовало дорогостоящего и специализированного лазерного оснащения, что не позволяло использовать его в широкой клинической практике .
С внедрением спектральных интерферометров, использующих преобразование Фурье (Spectral domain, SD; Fouirier domain, FD), технологический процесс приобрел ряд преимуществ по сравнению с использованием традиционных временных ОКТ (табл. 1). Хотя методика была известна еще с 1995 г., она не применялась для получения изображений сетчатки почти до начала 2000-х гг. Это связано с появлением в 2003 г. высокоскоростных камер (charge-coupled device, ССD) . Источником света в SD-OCT является широкополосный суперлюминесцентный диод, позволяющий получить низкокогерентный луч, содержащий несколько длин волн. Как и в традиционной, в спектральной ОКТ луч света разделяется на 2 пучка, один из которых отражается от исследуемого объекта (глаза), а второй – от фиксированного зеркала. На выходе интерферометра свет пространственно разлагается по спектру, и весь спектр регистрируется высокоскоростной CCD-камерой. Затем с помощью математического преобразования Фурье происходят обработка спектра интерференции и формирование линейного А-скана. В отличие от традиционной ОКТ, где линейный А-скан получается за счет последовательного измерения отражающих свойств каждой отдельной точки, в спектральной ОКТ линейный А-скан формируется за счет одномоментного измерения лучей, отраженных от каждой отдельной точки . Осевое разрешение современных спектральных ОКТ-приборов достигает 3–7 мкм, а скорость сканирования – более 40 тыс. А-сканов/с. Безусловно, основным преимуществом SD-OCT является его высокая скорость сканирования. Во-первых, она позволяет значительно улучшить качество получаемых изображений путем уменьшения артефактов, возникающих при движениях глаз во время исследования. К слову, стандартный линейный профиль (1024 А-сканов) можно получить в среднем всего за 0,04 с. За это время глазное яблоко совершает только микросаккадные движения с амплитудой в несколько угловых секунд, не влияющих на процесс исследования . Во-вторых, стала возможна 3D-реконструкция изображения, позволяющая оценить профиль исследуемой структуры и ее топографию. Получение множества изображений одновременно при спектральной ОКТ дало возможность диагностики небольших по размерам патологических очагов. Так, при TD-OCT макула отображается по данным 6 радиальных сканов в противовес 128–200 сканам аналогичной области при выполнении SD-OCT . Благодаря высокому разрешению можно четко визуализировать слои сетчатки и внутренние слои сосудистой оболочки. Итогом выполнения стандартного исследования SD-OCT является протокол, представляющий полученные результаты как графически, так и в абсолютных значениях. Первый коммерческий спектральный оптический когерентный томограф был разработан в 2006 г., им стал RTVue 100 (Optovue, США).

В настоящее время некоторые спектральные томографы обладают дополнительными протоколами сканирования, к которым относятся: модуль анализа пигментного эпителия, лазерный сканирующий ангиограф, модуль увеличенной глубины изображения (Enhanced depth imagine, EDI-OCT), глаукомный модуль (табл. 2).

Предпосылкой для разработки модуля увеличенной глубины изображения (EDI-OCT) было ограничение визуализации сосудистой оболочки с помощью спектральной ОКТ за счет поглощения света пигментным эпителием сетчатки и рассеивания его структурами хориоидеи . Ряд авторов использовали спектрометр с длиной волны 1050 нм, с помощью которого удалось качественно визуализировать и провести количественную оценку собственно сосудистой оболочки . В 2008 г. был описан способ получения изображения сосудистой оболочки, который был реализован путем размещения SD-OCТ прибора достаточно близко к глазу, в результате чего стало возможным получение четкого изображение хориоидеи, толщину которой также можно было измерить (табл. 1) . Принцип метода заключается в возникновении зеркальных артефактов из преобразования Фурье. При этом формируется 2 симметричных изображения – позитивное и негативное относительно нулевой линии задержки. Следует отметить, что чувствительность метода снижается с увеличением расстояния от интересующей ткани глаза до этой условной линии. Интенсивность отображения слоя пигментного эпителия сетчатки характеризует чувствительность метода – чем ближе слой к линии нулевой задержки, тем больше его рефлективность. Большинство приборов этого поколения предназначено для исследования слоев сетчатки и витреоретинального интерфейса, поэтому сетчатка расположена ближе к нулевой линии задержки, чем сосудистая оболочка. Во время обработки сканов нижняя половина изображения, как правило, удаляется, отображается только его верхняя часть. Если смещать ОКТ-сканы так, чтобы они пересекли линию нулевой задержки, то сосудистая оболочка окажется ближе к ней, это позволит визуализировать ее более четко . В настоящее время модуль увеличенной глубины изображения доступен у томографов Spectralis (Heidelberg Engineering, Германия) и Cirrus HD-OCT (Carl Zeiss Meditec, США) . Технология EDI-OCT применяется не только для исследования сосудистой оболочки при различной глазной патологии, но и с целью визуализации решетчатой пластинки и оценки ее смещения в зависимости от стадии глаукомы .
К методам Fourier-domain-OCT также относится ОКТ с перестраиваемым источником (swept-source OCT, SS-OCT; deep range imaging, DRI-OCT). В SS-OCT используются лазерные источники со свипированием частоты, т. е. лазеры, у которых частота излучения перестраивается с большой скоростью в пределах определенной спектральной полосы. При этом регистрируется изменение не частоты, а амплитуды отраженного сигнала во время цикла перестройки частоты . В приборе используется 2 параллельных фотодетектора, благодаря которым скорость сканирования составляет 100 тыс. А-сканов/с (в отличие от 40 тыс. А-сканов в SD-OCT). Технология SS-OCT обладает рядом преимуществ. Длина волны 1050 нм, используемая в SS-OCT (в SD-OCT длина волны – 840 нм), обеспечивает возможность четкой визуализации глубоких структур, таких как хориоидеа и решетчатая пластинка, при этом качество изображения в значительно меньшей степени зависит от расстояния интересующей ткани до линии нулевой задержки, как в EDI-OCT . Кроме того, при данной длине волны происходит меньшее рассеивание света при его прохождении сквозь мутный хрусталик, что обеспечивает более четкие изображения у пациентов с катарактой. Окно сканирования охватывает 12 мм заднего полюса (для сравнения: у SD-OCT – 6–9 мм), поэтому на одном скане одновременно могут быть представлены зрительный нерв и макула . Результатами исследования методом SS-OCT являются карты, которые могут быть представлены в виде общей толщины сетчатки или отдельных ее слоев (слой нервных волокон сетчатки, слой ганглиозных клеток вместе с внутренним плексиморфным слоем, хориоидеа). Технология swept-source OCT активно применяется для исследований патологии макулярной зоны, хориоидеи, склеры, стекловидного тела, а также для оценки слоя нервных волокон и решетчатой пластинки при глаукоме . В 2012 г. был представлен первый коммерческий Swept-Source OCT, реализованный в приборе Topcon Deep Range Imaging (DRI) OCT-1 Atlantis 3D SS-OCT (Topcon Medical Systems, Japan). С 2015 г. на зарубежном рынке стал доступен коммерческий образец DRI OCT Triton (Topcon, Japan) cо скоростью сканирования 100 тыс. А-сканов/с и разрешением 2–3 мкм.
Традиционно ОКТ использовалась для пред- и послеоперационной диагностики. С развитием технологического процесса стало возможно использование ОКТ-технологии, интегрированной в хирургический микроскоп. В настоящее время предлагаются сразу несколько коммерческих устройств с функцией выполнения интраоперационной ОКТ. Envisu SD-OIS (spectral-domain ophthalmic imaging system, SD-OIS, Bioptigen, США) – спектральный оптический когерентный томограф, предназначенный для визуализации ткани сетчатки, также с его помощью можно получить изображения роговицы, склеры и конъюнктивы. SD-OIS включает в себя портативный зонд и установки микроскопа, имеет осевое разрешение 5 мкм и скорость сканирования 27 кГц. Другая компания – OptoMedical Technologies GmbH (Германия) также разработала и представила ОКТ-камеру, которая может быть установлена на операционный микроскоп. Камера может быть использована для визуализации переднего и заднего сегментов глаза. Компания указывает, что данное устройство может быть полезным при выполнении таких хирургических пособий, как пересадка роговицы, операции по поводу глаукомы, хирургия катаракты и витреоретинальная хирургия. OPMI Lumera 700/Rescan 700 (Carl Zeiss Meditec, США), выпущенный в 2014 г., является первым коммерчески доступным микроскопом с интегрированным в него оптическим когерентным томографом. Оптические пути микроскопа используются для получения ОКТ-изображения в реальном времени. С помощью прибора можно измерить толщину роговицы и радужки, глубину и угол передней камеры во время хирургического вмешательства. ОКТ подходит для наблюдения и контроля нескольких этапов в хирургии катаракты: лимбальных разрезов, капсулорексиса и факоэмульсификации. Кроме того, система может обнаружить остатки вискоэластика и контролировать положение линзы во время и в конце операции. Во время хирургического вмешательства на заднем сегменте можно визуализировать витреоретинальные спайки, отслойку задней гиалоидной мембраны, наличие фовеолярных изменений (отек, разрыв, неоваскуляризация, кровоизлияние). В настоящее время в дополнение к уже имеющимся разрабатываются новые установки .
ОКТ – по сути, метод, позволяющий оценить на гистологическом уровне морфологию тканей (форму, структуру, размер, пространственную организацию в целом) и их составных частей. Приборы, которые включают в себя современные ОКТ-технологии и такие методы, как фотоакустическая томография, спектроскопическая томография, поляризационная томография, допплерография и ангиография, эластография, оптофизиология, дают возможность оценить функциональное (физиологическое) и метаболическое состояние исследуемых тканей. Поэтому в зависимости от возможностей, которыми может располагать ОКТ, ее принято классифицировать на морфологическую, функциональную и мультимодальную.
Фотоакустическая томография (photoacoustic tomography, PAT) использует различия в поглощении тканями коротких лазерных импульсов, последующем их нагреве и крайне быстром терморасширении для получения ультразвуковых волн, которые детектируются пьезоэлектрическими приемниками. Преобладание гемоглобина в качестве основного абсорбента данного излучения означает, что с помощью фотоакустической томографии можно получить контрастные изображения сосудистой сети. В то же время метод дает относительно мало информации о морфологии окружающей ткани. Таким образом, сочетание фотоакустической томографии и ОКТ позволяет оценить микрососудистую сеть и микроструктуру окружающих тканей .
Способность биологических тканей поглощать или рассеивать свет в зависимости от длины волны может быть использована для оценки функциональных параметров – в частности, насыщения гемоглобина кислородом. Этот принцип реализован в спектроскопической ОКТ (Spectroscopic OCT, SP-OCT). Хотя метод в настоящее время находится в стадии разработки, а его использование ограничивается экспериментальными моделями, тем не менее он представляется перспективным в плане исследования насыщения кислородом крови, предраковых поражений, внутрисосудистых бляшек и ожогов .
Поляризационная ОКТ (Polarization sensitive OCT, PS-OCT) измеряет состояние поляризации света и основана на том факте, что некоторые ткани могут изменить состояние поляризации зондирующего светового пучка. Различные механизмы взаимодействия света и тканей могут вызвать такие изменения состояния поляризации, как двойное лучепреломление и деполяризацию, что уже частично ранее использовалось в лазерной поляриметрии. Двулучепреломляющими тканями являются строма роговицы, склера, глазные мышцы и сухожилия, трабекулярная сеть, слой нервных волокон сетчатки и рубцовая ткань . Эффект деполяризации наблюдается при исследовании меланина, содержащегося в тканях пигментного эпителия сетчатки (ПЭС), пигментном эпителии радужки, невусах и меланомах хориоидеи, а также в виде скоплений пигмента сосудистой оболочки . Первый поляризационный низкокогерентный интерферометр был реализован в 1992 г. . В 2005 г. PS-OCT был продемонстрирован для визуализации сетчатки человеческого глаза in vivo . Одно из преимуществ метода PS-OCT заключается в возможности детальной оценки ПЭС, особенно в тех случаях, когда на ОКТ, например, при неоваскулярной макулодистрофии, пигментный эпителий плохо различим из-за сильного искажения слоев сетчатки и обратного светорассеяния (рис. 1). Есть и прямое клиническое предназначение этого метода. Дело в том, что визуализация атрофии слоя ПЭС может объяснить, почему у этих пациентов на фоне лечения после анатомического восстановления сетчатки острота зрения не улучшается . Поляризационная ОКТ также применяется для оценки состояния слоя нервных волокон при глаукоме . Следует отметить, что и другие структуры, деполяризующие в пределах пораженной сетчатки, могут быть обнаружены с помощью PS-OCT. Первоначальные исследования у больных с диабетическим макулярным отеком показали, что жесткие экссудаты являются деполяризующими структурами. Поэтому PS-OCT может быть использована для обнаружения и количественной оценки (размер, количество) жестких экссудатов при этом состоянии .
Оптическая когерентная эластография (optical coherence elastography, OCE) используется для определения биомеханического свойства тканей. ОКТ-эластография является аналогом ультразвуковой сонографии и эластографии, но с преимуществами, присущими ОКТ, такими как высокое разрешение, неинвазивность, получение изображений в реальном времени, глубина проникновения в ткани. Метод впервые был продемонстрирован в 1998 г. для изображения механических свойств in vivo кожи человека . Экспериментальные исследования донорских роговиц с помощью данного метода продемонстрировали, что ОКТ-эластография может количественно оценить клинически значимые механические свойства данной ткани .
Первые спектральные ОКТ с функцией допплерографии (Doppler optical coherence tomography, D-OCT) для измерения глазного кровотока появились в 2002 г. . В 2007 г. был измерен суммарный кровоток сетчатки с помощью кольцевых В-сканов вокруг зрительного нерва . Однако метод имеет ряд ограничений. Например, с помощью допплеровской ОКТ трудно различить медленный кровоток в мелких капиллярах . Помимо этого, большинство сосудов проходят почти перпендикулярно к лучу скана, поэтому обнаружение сигнала допплеровского сдвига критически зависит от угла падающего света . Попыткой преодолеть недостатки D-OCT является ОКТ-ангиография. Для реализации данного метода была необходима высококонтрастная и сверхскоростная технология ОКТ. Ключевым в развитии и усовершенствовании методики стал алгоритм под названием «сплит-спектральная ангиография с декорреляцией амплитуды» (split-spectrum amplitude decorrelation angiography, SS-ADA). SS-ADA-алгоритм подразумевает проведение анализа при использовании разделения полного спектра оптического источника на несколько частей с последующим раздельным подсчетом декорреляции для каждого частотного диапазона спектра. Одновременно проводится анизотропный анализ декорреляции и выполняется ряд сканов с полной спектральной шириной, которые обеспечивают высокое пространственное разрешение сосудистой сети (рис. 2, 3) . Данный алгоритм используется в томографе Avanti RTVue XR (Optovue, США). ОКТ-ангиография является неинвазивной трехмерной альтернативой обычной ангиографии. К преимуществам метода относятся неинвазивность исследования, отсутствие необходимости применения флуоресцентных красителей, возможность измерения глазного кровотока в сосудах в количественном выражении.

Оптофизиология – способ неинвазивного изучения физиологических процессов в тканях с помощью ОКТ. ОКТ чувствительна к пространственным изменениям в оптическом отражении или рассеянии света тканями, связанными с локальными изменениями показателя преломления. Физиологические процессы, происходящие на клеточном уровне, такие как деполяризация мембраны, набухание клеток и изменения метаболизма, могут привести к небольшим, но обнаруживаемым изменениям локальных оптических свойств биологической ткани. Первые доказательства того, что ОКТ может быть использована для получения и оценки физиологической реакции на световую стимуляцию сетчатки, были продемонстрированы в 2006 г. . В последующем данная методика была применена для исследования человеческой сетчатки in vivo. В настоящее время рядом исследователей продолжается работа в этом направлении .
ОКТ – один из самых успешных и широко используемых методов визуализации в офтальмологии. В настоящее время приборы для технологии находятся в списке продукции более чем 50 компаний в мире. За последние 20 лет разрешение улучшилось в 10 раз, а скорость сканирования увеличилась в сотни раз. Непрерывный прогресс в технологии ОКТ превратил этот метод в ценный инструмент для исследования структур глаза на практике. Разработка за последнее десятилетие новых технологий и дополнений ОКТ позволяет поставить точный диагноз, осуществлять динамическое наблюдение и оценивать результаты лечения. Это пример того, как новые технологии могут решать реальные медицинские проблемы. И, как это часто бывает с новыми технологиями, дальнейший опыт применения и разработка приложений могут дать возможность более глубокого понимания патогенеза патологии глаз.

Литература

1. Huang D., Swanson E.A., Lin C.P. et al. Optical coherence tomography // Science. 1991. Vol. 254. № 5035. P. 1178–1181.
2. Swanson E.A., Izatt J.A., Hee M.R. et al. In-vivo retinal imaging by optical coherence tomography // Opt Lett. 1993. Vol. 18. № 21. P. 1864–1866.
3. Fercher A.F., Hitzenberger C.K., Drexler W., Kamp G., Sattmann H. In-Vivo optical coherence tomography // Am J Ophthalmol. 1993. Vol. 116. № 1. P. 113–115.
4. Izatt J.A., Hee M.R., Swanson E.A., Lin C.P., Huang D., Schuman J.S., Puliafito C.A., Fujimoto J.G. Micrometer-scale resolution imaging of the anterior eye in vivo with optical coherence tomography // Arch Ophthalmol. 1994. Vol. 112. № 12. P. 1584–1589.
5. Puliafito C.A., Hee M.R., Lin C.P., Reichel E., Schuman J.S., Duker J.S., Izatt J.A., Swanson E.A., Fujimoto J.G. Imaging of macular diseases with optical coherence tomography // Ophthalmology. 1995. Vol. 102. № 2. P. 217–229.
6. Schuman J.S., Hee M.R., Arya A.V., Pedut-Kloizman T., Puliafito C.A., Fujimoto J.G., Swanson E.A. Optical coherence tomography: a new tool for glaucoma diagnosis // Curr Opin Ophthalmol. 1995. Vol. 6. № 2. P. 89–95.
7. Schuman J.S., Hee M.R., Puliafito C.A., Wong C., Pedut-Kloizman T., Lin C.P., Hertzmark E., Izatt .JA., Swanson E.A., Fujimoto J.G. Quantification of nerve fiber layer thickness in normal and glaucomatous eyes using optical coherence tomography // Arch Ophthalmol. 1995. Vol. 113. № 5. P. 586–596.
8. Hee M.R., Puliafito C.A., Wong C., Duker J.S., Reichel E., Schuman J.S., Swanson E.A., Fujimoto J.G. Optical coherence tomography of macular holes // Ophthalmology. 1995 Vol. 102. № 5. P. 748–756.
9. Hee M.R., Puliafito C.A., Wong C., Reichel E., Duker J.S., Schuman J.S., Swanson E.A., Fujimoto J.G. Optical coherence tomography of central serous chorioretinopathy // Am J Ophthalmol.1995. Vol. 120. № 1. P. 65–74.
10. Hee M.R., Puliafito C.A., Wong C., Duker J.S., Reichel E., Rutledge B., Schuman J.S., Swanson E.A., Fujimoto J.G. Quantitative assessment of macular edema with optical coherence tomography // Arch Ophthalmol. 1995. Vol. 113. № 8. P. 1019–1029.
11. Висковатых А.В., Пожар В.Э., Пустовойт В.И. Разработка оптического когерентного томографа для офтальмологии на быстроперестраиваемых акустооптических фильтрах // Сборник материалов III Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика – 2010». 2010. Т. 4. C. 68–70. М., 2010 .
12. Drexler W., Morgner U., Ghanta R.K., Kartner F.X., Schuman J.S., Fujimoto J.G. Ultrahigh-resolution ophthalmic optical coherence tomography // Nat Med. 2001. Vol. 7. № 4. P. 502–507.
13. Drexler W., Sattmann H., Hermann B. et al. Enhanced visualization of macular pathology with the use of ultrahigh-resolution optical coherence tomography // Arch Ophthalmol. 2003. Vol. 121. P. 695–706.
14. Ko T.H., Fujimoto J.G., Schuman J.S. et al. Comparison of ultrahigh and standard resolution optical coherence tomography for imaging of macular pathology // Arch Ophthalmol. 2004. Vol. 111. P. 2033–2043.
15. Ko T.H., Adler D.C., Fujimoto J.G. et al. Ultrahigh resolution optical coherence tomography imaging with a broadband superluminescent diode light source // Opt Express. 2004. Vol. 12. P. 2112–2119.
16. Fercher A.F., Hitzenberger C.K., Kamp G., El-Zaiat S.Y. Measurement of intraocular distances by backscattering spectral interfereometry // Opt Commun. 1995. Vol. 117. P. 43–48.
17. Choma M.A., Sarunic M.V., Yang C.H., Izatt J.A. Sensitivity advantage of swept source and Fourier domain optical coherence tomography // Opt Express. 2003. Vol. 11. № 18. P. 2183–2189.
18. Астахов Ю.С., Белехова С.Г. Оптическая когерентная томография: как все начиналось и современные диагностические возможности методики // Офтальмологические ведомости. 2014. Т. 7. № 2. C. 60–68. .
19. Свирин А.В., Кийко Ю.И., Обруч Б.В., Богомолов А.В. Спектральная когерентная оптическая томография: принципы и возможности метода // Клиническая офтальмология. 2009. Т. 10. № 2. C. 50–53 .
20. Kiernan D.F., Hariprasad S.M., Chin E.K., Kiernan C.L, Rago J., Mieler W.F. Prospective comparison of cirrus and stratus оptical coherence tomography for quantifying retinal thickness // Am J Ophthalmol. 2009. Vol. 147. № 2. P. 267–275.
21. Wang R.K. Signal degradation by multiple scattering in optical coherence tomography of dense tissue: a monte carlo study towards optical clearing of biotissues // Phys Med Biol. 2002. Vol. 47. № 13. P. 2281–2299.
22. Povazay B., Bizheva K., Hermann B. et al. Enhanced visualization of choroidal vessels using ultrahigh resolution ophthalmic OCT at 1050 nm // Opt Express. 2003. Vol. 11. № 17. P. 1980–1986.
23. Spaide R.F., Koizumi H., Pozzoni M.C. et al. Enhanced depth imaging spectral-domain optical coherence tomography // Am J Ophthalmol. 2008. Vol. 146. P. 496–500.
24. Margolis R., Spaide R.F. A pilot study of enhanced depth imaging optical coherence tomography of the choroid in normal eyes // Am J Ophthalmol. 2009. Vol. 147. P. 811–815.
25. Ho J., Castro D.P., Castro L.C., Chen Y., Liu J., Mattox C., Krishnan C., Fujimoto J.G., Schuman J.S., Duker J.S. Clinical assessment of mirror artifacts in spectral-domain optical coherence tomography // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010. Vol. 51. № 7. P. 3714–3720.
26. Anand R. Enhanced depth optical coherence tomographyiImaging - a review // Delhi J Ophthalmol. 2014. Vol. 24. № 3. P. 181–187.
27. Rahman W., Chen F.K., Yeoh J. et al. Repeatability of manual subfoveal choroidal thickness measurements in healthy subjects using the technique of enhanced depth imaging optical coherence tomography // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011. Vol. 52. № 5. P. 2267–2271.
28. Park S.C., Brumm J., Furlanetto R.L., Netto C., Liu Y., Tello C., Liebmann J.M., Ritch R. Lamina cribrosa depth in different stages of glaucoma // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2015. Vol. 56. № 3. P. 2059–2064.
29. Park S.C., Hsu A.T., Su D., Simonson J.L., Al-Jumayli M., Liu Y., Liebmann J.M., Ritch R. Factors associated with focal lamina cribrosa defects in glaucoma // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2013. Vol. 54. № 13. P. 8401–8407.
30. Faridi O.S., Park S.C., Kabadi R., Su D., De Moraes C.G., Liebmann J.M., Ritch R. Effect of focal lamina cribrosa defect on glaucomatous visual field progression // Ophthalmology. 2014 Vol. 121. № 8. P. 1524–1530.
31. Potsaid B., Baumann B., Huang D., Barry S., Cable A.E., Schuman J.S., Duker J.S., Fujimoto J.G. Ultrahigh speed 1050nm swept source / Fourier domain OCT retinal and anterior segment imaging at 100,000 to 400,000 axial scans per second // Opt Express 2010. Vol. 18. № 19. P. 20029–20048.
32. Adhi M., Liu J.J., Qavi A.H., Grulkowski I., Fujimoto J.G., Duker J.S. Enhanced visualization of the choroido-scleral interface using swept-source OCT // Ophthalmic Surg Lasers Imaging Retina. 2013. Vol. 44. P. 40–42.
33. Mansouri K., Medeiros F.A., Marchase N. et al. Assessment of choroidal thickness and volume during the water drinking test by swept-source optical coherence tomography // Ophthalmology. 2013. Vol. 120. № 12. P. 2508–2516.
34. Mansouri K., Nuyen B., Weinreb R.N. Improved visualization of deep ocular structures in glaucoma using high penetration optical coherence tomography // Expert Rev Med Devices. 2013. Vol. 10. № 5. P. 621–628.
35. Takayama K., Hangai M., Kimura Y. et al. Three-dimensional imaging of lamina cribrosa defects in glaucoma using sweptsource optical coherence tomography // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2013. Vol. 54. № 7. P. 4798–4807.
36. Park H.Y., Shin H.Y., Park C.K. Imaging the posterior segment of the eye using swept-source optical coherence tomography in myopic glaucoma eyes: comparison with enhanced-depth imaging // Am J Ophthalmol. 2014. Vol. 157. № 3. P. 550–557.
37. Michalewska Z., Michalewski J., Adelman R.A., Zawislak E., Nawrocki J. Choroidal thickness measured with swept source optical coherence tomography before and after vitrectomy with internal limiting membrane peeling for idiopathic epiretinal membranes // Retina. 2015. Vol. 35. № 3. P. 487–491.
38. Lopilly Park H.Y., Lee N.Y., Choi J.A., Park C.K. Measurement of scleral thickness using swept-source optical coherence tomography in patients with open-angle glaucoma and myopia // Am J Ophthalmol. 2014. Vol. 157. № 4. P. 876–884.
39. Omodaka K., Horii T., Takahashi S., Kikawa T., Matsumoto A., Shiga Y., Maruyama K., Yuasa T., Akiba M., Nakazawa T. 3D Evaluation of the Lamina Cribrosa with Swept-Source Optical Coherence Tomography in Normal Tension Glaucoma // PLoS One. 2015 Apr 15. Vol. 10 (4). e0122347.
40. Mansouri K., Nuyen B., Weinreb R. Improved visualization of deep ocular structures in glaucoma using high penetration optical coherence tomography // Expert Rev Med Devices. 2013. Vol. 10. № 5. P. 621–628.
41. Binder S. Optical coherence tomography/ophthalmology: Intraoperative OCT improves ophthalmic surgery // BioOpticsWorld. 2015. Vol. 2. P. 14–17.
42. Zhang Z.E., Povazay B., Laufer J., Aneesh A., Hofer B., Pedley B., Glittenberg C., Treeby B., Cox B., Beard P., Drexler W. Multimodal photoacoustic and optical coherence tomography scanner using an all optical detection scheme for 3D morphological skin imaging // Biomed Opt Express. 2011. Vol. 2. № 8. P. 2202–2215.
43. Morgner U., Drexler W., Ka..rtner F. X., Li X. D., Pitris C., Ippen E. P., and Fujimoto J. G. Spectroscopic optical coherence tomography // Opt Lett. 2000. Vol. 25. № 2. P. 111–113.
44. Leitgeb R., Wojtkowski M., Kowalczyk A., Hitzenberger C. K., Sticker M., Ferche A. F. Spectral measurement of absorption by spectroscopic frequency-domain optical coherence tomography // Opt Lett. 2000. Vol. 25. № 11. P. 820–822.
45. Pircher M., Hitzenberger C.K., Schmidt-Erfurth U. Polarization sensitive optical coherence tomography in the human eye // Progress in Retinal and Eye Research. 2011. Vol. 30. № 6. P. 431–451.
46. Geitzinger E., Pircher M., Geitzenauer W., Ahlers C., Baumann B., Michels S., Schmidt-Erfurth U., Hitzenberger C.K. Retinal pigment epithelium segmentation by polarization sensitive optical coherence tomography // Opt Express. 2008. Vol. 16. P. 16410–16422.
47. Pircher M., Goetzinger E., Leitgeb R., Hitzenberger C.K. Transversal phase resolved polarization sensitive optical coherence tomography // Phys Med Biol. 2004. Vol. 49. P. 1257–1263.
48. Mansouri K., Nuyen B., N Weinreb R. Improved visualization of deep ocular structures in glaucoma using high penetration optical coherence tomography // Expert Rev Med Devices. 2013. Vol. 10. № 5. P. 621–628.
49. Geitzinger E., Pircher M., Hitzenberger C.K. High speed spectral domain polarization sensitive optical coherence tomography of the human retina // Opt Express. 2005. Vol. 13. P. 10217–10229.
50. Ahlers C., Gotzinger E., Pircher M., Golbaz I., Prager F., Schutze C., Baumann B., Hitzenberger C.K., Schmidt-Erfurth U. Imaging of the retinal pigment epithelium in age-related macular degeneration using polarization-sensitive optical coherence tomography // Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010. Vol. 51. P. 2149–2157.
51. Geitzinger E., Baumann B., Pircher M., Hitzenberger C.K. Polarization maintaining fiber based ultra-high resolution spectral domain polarization sensitive optical coherence tomography // Opt Express. 2009. Vol. 17. P. 22704–22717.
52. Lammer J., Bolz M., Baumann B., Geitzinger E., Pircher M., Hitzenberger C., Schmidt-Erfurth U. 2010. Automated Detection and Quantification of Hard Exudates in Diabetic Macular Edema Using Polarization Sensitive Optical Coherence Tomography // ARVO abstract 4660/D935.
53. Schmitt J. OCT elastography: imaging microscopic deformation and strain of tissue // Opt Express. 1998. Vol. 3. № 6. P. 199–211.
54. Ford M.R., Roy A.S., Rollins A.M. and Dupps W.J.Jr. Serial biomechanical comparison of edematous,normal, and collagen crosslinked human donor corneas using optical coherence elastography // J Cataract Refract Surg. 2014. Vol. 40. № 6. P. 1041–1047.
55. Leitgeb R., Schmetterer L.F., Wojtkowski M., Hitzenberger C.K., Sticker M., Fercher A.F. Flow velocity measurements by frequency domain short coherence interferometry. Proc. SPIE. 2002. P. 16–21.
56. 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. 2007. Vol. 12. P. 412–415.
57. Wang R. K., Ma Z., Real-time flow imaging by removing texture pattern artifacts in spectral-domain optical Doppler tomography // Opt. Lett. 2006. Vol. 31. № 20. P. 3001–3003.
58. Wang R. K., Lee A. Doppler optical micro-angiography for volumetric imaging of vascular perfusion in vivo // Opt Express. 2009. Vol. 17. № 11. P. 8926–8940.
59. 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. 2008. Vol. 13. № 6. P. 640–643.
60. 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. 2009. Vol. 17. № 5. P. 4061–4073.
61. Jia Y., Tan O., Tokayer J., Potsaid B., Wang Y., Liu J.J., Kraus M.F., Subhash H., Fujimoto J.G., Hornegger J., Huang D. Split-spectrum amplitude-decorrelation angiography with optical coherence tomography // Opt Express. 2012. Vol. 20. № 4. P. 4710–4725.
62. Jia Y., Wei E., Wang X., Zhang X., Morrison J.C., Parikh M., Lombardi L.H., Gattey D.M., Armour R.L., Edmunds B., Kraus M.F., Fujimoto J.G., Huang D. Optical coherence tomography angiography of optic disc perfusion in glaucoma // Ophthalmology. 2014. Vol. 121. № 7. P. 1322–1332.
63. Bizheva K., Pflug R., Hermann B., Povazay B., Sattmann H., Anger E., Reitsamer H., Popov S., Tylor J.R., Unterhuber A., Qui P., Ahnlet P.K., Drexler W. Optophysiology: depth resolved probing of retinal physiology with functional ultrahigh resolution optical coherence tomography // PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of America). 2006. Vol. 103. № 13. P. 5066–5071.
64. Tumlinson A.R., Hermann B., Hofer B., Považay B., Margrain T.H., Binns A.M., Drexler W., Techniques for extraction of depth-resolved in vivo human retinal intrinsic optical signals with optical coherence tomography // Jpn. J. Ophthalmol. 2009. Vol. 53. P. 315–326.

Возможности современной офтальмологии значительно расширены в сравнении с методами диагностики и лечения заболеваний органов зрения еще каких-то пятьдесят лет назад. Сегодня для постановки точного диагноза, выявления малейших изменений в структурах глаза применяются сложные, высокотехнологичные аппараты и методики. Оптическая когерентная томография (ОКТ), выполняемая с помощью специального сканнера – один из таких методов. Что это такое, кому и когда нужно проводить подобное обследование, как правильно к нему подготовиться, существуют ли противопоказания и возможны ли осложнения – ответы на все эти вопросы ниже.

Преимущества и особенности

Оптическая когерентная томография сетчатки и других элементов глаза – это инновационное офтальмологическое исследование, при котором визуализируются в высоком качестве разрешения поверхностные и глубинные структуры органов зрения. Этот метод является сравнительно новым, не проинформированные пациенты относятся к нему с предубеждением. И совершенно напрасно, так как на сегодняшний день ОКТ считается лучшим, что существует в диагностической офтальмологии.

Выполнение ОКТ занимает всего лишь несколько секунд, а результаты будут подготовлены максимум через час после обследования – можно заехать в клинику на обеденном перерыве, выполнить ОКТ, сразу же получить диагноз и в тот же день начать лечение

К основным преимуществам ОКТ можно отнести:

• возможность исследовать одновременно оба глаза;
• скорость процедуры и оперативность получения точных результатов для постановки диагноза;
• за один сеанс врач получает четкое представление о состоянии макулы, зрительного нерва, сетчатки, роговицы, артерий и капилляров глаза на микроскопическом уровне;
• ткани элементов глаза можно досконально изучить без биопсии;
• разрешающие способности ОКТ во много раз превышают показатели обычной компьютерной томографии или УЗИ – обнаруживаются повреждения тканей размером не более 4 микрон, патологические изменения на самых ранних стадиях;
• не требуется вводить внутривенно контрастные окрашивающие вещества;
• процедура относится к неинвазивным, потому почти не имеет противопоказаний, не требует специальной подготовки и восстановительного периода.

При проведении когерентной томографии пациент не получает никакого радиационного облучения, что также является большим преимуществом с учетом того, какому вредному воздействию внешних факторов и без этого подвергается каждый современный человек.

В чем суть процедуры

Если через организм человека пропустить световые волны, они будут отражаться от различных органов по-разному. Время задержки световых волн и время их прохождения через элементы глаза, интенсивность отражения замеряют с помощью специальных приборов при проведении томографии. Затем они переносятся на экран, после чего проводятся расшифровка и анализ полученных данных.

Окт сетчатки глаза – абсолютно безопасный и безболезненный метод, поскольку приборы не контактируют с органами зрения, ничего не вводится подкожно или внутрь глазных структур. Но при этом он обеспечивает куда более высокую информативность, чем стандартные КТ или МРТ.

Вот так выглядит изображение на мониторе компьютера, полученное путем сканирования при ОКТ, для его расшифровки потребуются особые познания и навыки специалиста

Именно в способе расшифровки получаемого отражения кроется главная особенность ОКТ. Дело в том, что волны света движутся с очень высокой скоростью, что не позволяет напрямую замерить необходимые показатели. Для этих целей используется специальный прибор – интерферометр Мейкельсона. Он разделяет световую волну на два луча, затем один луч пропускается через глазные структуры, которые необходимо исследовать. А другой направляется на зеркальную поверхность.

Если требуется выполнить обследование сетчатки и макулярной зоны глаза, применяется низкокогерентный инфракрасный луч длиной 830 нм. Если же нужно сделать ОКТ передней камеры глаза, будет нужна волна длиной 1310 нм.

Оба луча соединяются и попадают в фотодетектор. Там они преображаются в интерференционную картинку, которая затем анализируется компьютерной программой и выводится на монитор в виде псевдоизображения. Что же оно покажет? Участки с высокой степенью отражения будут окрашены в более теплые оттенки, а те, которые отражают световые волны слабо, выглядят на картинке почти черными. «Теплыми» на картинке отображаются нервные волокна и пигментный эпителий. Ядерные и плексиформные прослойки сетчатки обладают средней степенью отражаемости. А стекловидное тело выглядит черным, так как оно практически прозрачное и хорошо пропускает световые волны, почти не отражая их.

Для получения полноценной, информативной картинки необходимо пропустить световые волны через глазное яблоко в двух направлениях: поперечном и продольном. Искажения получаемого изображения могут возникать, если роговица отечна, имеют место помутнения стекловидного тела, кровоизлияния, инородные частички.

Одной процедуры продолжительностью менее минуты достаточно, чтобы без инвазивного вмешательства получить максимально полную информацию о состоянии глазных структур, выявить развивающиеся патологии, их формы и стадии

Что можно сделать с помощью оптической томографии:

• Определить толщину глазных структур.
• Установить размеры диска зрительного нерва.
• Выявить и оценить изменения структуры сетчатки и нервных волокон.
• Оценить состояние элементов переднего участка глазного яблока.

Таким образом, при проведении ОКТ врач-офтальмолог получает возможность за один сеанс изучить все составляющие глаза. Но наиболее информативным и точным получается исследование сетчатки. На сегодняшний день оптическая когерентная томография – самый оптимальный и информативный способ оценки состояния макулярной зоны органов зрения.

Показания к проведению

Оптическую томографию в принципе можно назначать каждому пациенту, обратившемуся к офтальмологу с какими-либо жалобами. Но в отдельных случаях без этой процедуры не обойтись, она заменяет КТ и МРТ и даже опережает их по информативности. Показаниями к проведению ОКТ являются такие симптомы и жалобы пациентов:

• «Мушки», паутинки, молнии и вспышки перед глазами.
• Помутнение зрительной картинки.
• Неожиданное и резкое снижение зрения в одном или обоих глазах.
• Сильная боль в органах зрения.
• Значительное повышение внутриглазного давления при глаукоме или по другим причинам.
• Экзофтальм – выпячивание глазного яблока из орбиты самопроизвольно или после травмы.

Глаукома, повышение внутриглазного давления, изменения диска зрительного нерва, подозрения на отслойку сетчатки, а также подготовка к хирургическим вмешательствам на глазах – все это показания к проведению оптической когерентной томографии

Если предстоит коррекция зрения с использованием лазера, то подобное исследование проводят до операции и после нее, чтобы точно определить угол передней камеры глаза и оценить степень дренажа внутриглазной жидкости (если диагностирована глаукома). Также ОКТ необходима при проведении кератопластики, вживления интрастромальных колец или интраокулярных линз.

Что можно определить и обнаружить с помощью когерентной томографии:

• изменения внутриглазного давления;
• врожденные или приобретенные дегенеративные изменения тканей сетчатки;
• злокачественные и доброкачественные новообразования в структурах глаза;
• симптомы и степень выраженности диабетической ретинопатии;
• различные патологии диска зрительного нерва;
• полиферативную витреоретинопатию;
• эпиретинальную мембрану;
• тромбы коронарных артерий или центральной вены глаза и другие сосудистые изменения;
• разрывы или отслойку макулы;
• макулярный отек, сопровождающийся формированием кист;
• язвы роговицы;
• глубоко проникающий кератит;
• прогрессирующая близорукость.

Благодаря такому диагностическому исследованию можно выявить даже незначительные изменения и аномалии органов зрения, правильно поставить диагноз, определить степень поражений и оптимальный метод лечения. ОКТ на самом деле помогает сохранить или восстановить зрительные функции пациента. А поскольку процедура совершенно безопасна и безболезненна, часто ее выполняют в профилактических целях при заболеваниях, которые могут осложняться патологиями со стороны глаз – при сахарном диабете, гипертонической болезни, нарушениях мозгового кровообращения, после травм или хирургического вмешательства.

Когда нельзя проводить ОКТ

Наличие кардиостимулятора и других имплантов, состояния, при которых пациент не может фокусировать взгляд, находится в бессознательном состоянии или не способен контролировать свои эмоции и движения, большинство диагностических исследований не проводится. В случае с когерентной томографией все иначе. Процедуру такого рода можно проводить при спутанности сознания и нестабильном психоэмоциональном состоянии пациента.

В отличие от МРТ и КТ, которые хотя информативны, но имеют ряд противопоказаний, ОКТ можно применять для обследования детей без всяких опасений – ребенок не испугается процедуры и не получит никаких осложнений

Главное и фактически единственное препятствие к выполнению ОКТ – это одновременное проведение других диагностических исследований. В день, на который назначена ОКТ, применять какие-либо другие диагностические методы обследования органов зрения нельзя. Если же пациент уже подвергался другим процедурам, то ОКТ переносят на другой день.

Также помехой к получению четкого, информативного изображения может стать близорукость высокой степени или сильное помутнение роговицы и других элементов глазного яблока. В этом случае световые волны будут плохо отражаться и давать искаженное изображение.

Техника выполнения ОКТ

Сразу же нужно сказать, что оптическую когерентную томографию в районных поликлиниках обычно не проводят, так как офтальмологические кабинеты не располагают необходимым оборудованием. Сделать ОКТ можно только в специализированных частных медицинских учреждениях. В крупных городах не составит труда найти заслуживающий доверия офтальмологический кабинет, располагающий ОКТ-сканнером. о проведении процедуры желательно договориться заблаговременно, стоимость когерентной томографии для одного глаза начинается от 800 рублей.

Никакой подготовки к проведению ОКТ не требуется, нужен только функционирующий ОКТ-сканнер и сам пациент. Обследуемого попросят сесть на стул и сфокусировать взгляд на указанной отметке. Если глаз, структуру которого нужно исследовать, не способен сфокусироваться, то взгляд фиксируется насколько возможно другим, здоровым глазом. Находиться в неподвижном состоянии требуется не более двух минут – этого достаточно, чтобы пропустить пучки инфракрасного излучения через глазное яблоко.

В течение этого периода делается несколько снимков в разных плоскостях, после чего медицинский сотрудник отбирает самые четкие и качественные. Их компьютерная система сверяет с имеющейся базой данных, составленной на основании обследований других пациентов. Представлена база различными таблицами и схемами. Чем меньше будет обнаружено совпадений, тем выше вероятность, что структуры глаза обследуемого пациента патологически изменены. Поскольку все аналитические действия и преобразования полученных данных выполняются компьютерными программами в автоматическом режиме, на получение результатов уйдет не более получаса.

ОКТ-сканнер производит идеально точные измерения, обрабатывает их быстро и качественно. Но для постановки корректного диагноза необходимо еще правильно расшифровать полученные результаты. А это требует высокого профессионализма и глубоких познаний в области гистологии сетчатки и хориоидеи врача-офтальмолога. По этой причине расшифровка результатов исследований и постановка диагноза проводятся несколькими специалистами.

Резюме: большинство офтальмологических заболеваний крайне сложно распознать и диагностировать на ранних стадиях, тем более – установить реальную степень поражения глазных структур. При подозрительных симптомах стандартно назначается офтальмоскопия, но этого метода недостаточно, чтобы получить максимально точную картину о состоянии глаз. Более полную информацию дают компьютерная томография и магнитно-резонансная томография, но эти диагностические мероприятия имеют ряд противопоказаний. Оптическая когерентная томография совершенно безопасна и безвредна, ее можно выполнять даже в тех случаях, когда другие методы обследования органов зрения противопоказаны. На сегодняшний день это единственный неинвазивный способ получить максимально полную информацию о состоянии глаз. Единственная сложность, которая может возникнуть – не все офтальмологические кабинеты располагают необходимой для проведения процедуры аппаратурой.