OCT 生体顕微鏡検査

OCT 生体顕微鏡検査
眼のOCT生体顕微鏡画像のシミュレーション
目的	眼の透明な軸組織の検査

OCT 生体顕微鏡検査は、スリットランプ生体顕微鏡検査の代わりに光干渉断層撮影 (OCT)を使用して、眼の透明な軸組織を検査するものです。^[1]従来、眼科生体顕微鏡検査は、スリットビーム照明と光学顕微鏡を使用して、追加レンズの使用の有無にかかわらず、眼の透明組織の立体的な拡大断面画像を可能にするスリットランプ生体顕微鏡で完了していました。^[2]スリットランプ生体顕微鏡検査と同様に、OCT は不透明組織を十分に貫通しませんが、透明組織の詳細な断面画像を可能にし、多くの場合、スリットランプで可能なよりも詳細です。超音波生体顕微鏡検査(UBM) は、高エネルギーの音波を使用するため、不透明組織を介した画像化に優れています。貫通深度が限られているため、UBM は眼科で主に、隅角や毛様体などの前部構造を視覚化するために使用されます。超音波と OCT 生体顕微鏡検査はどちらも、測定に使用できる眼組織の客観的な画像を生成します。UBM とは異なり、OCT 生体顕微鏡検査では、脈絡膜まで後方の組織を高い軸方向解像度で画像化できます (図 1)。

生体顕微鏡は、ほぼ 1 世紀にわたって眼科検査の定番となっています。水平に取り付けられた実体顕微鏡にスリット ビーム照明を追加することで、スリットランプ生体顕微鏡のユーザーは、眼内の透明な組織を光学的に「スライス」して断面を見ることができます。さらに、立体拡大により、眼組織の非常に詳細な検査が可能になります。Hruby レンズ、コンタクト レンズ、または手持ちの 90D または 78D 視度レンズなどのレンズを使用すると、網膜などの後部構造を拡大して検査できます。^{[引用が必要]}

比較的普及しているにもかかわらず、スリットランプにはいくつかの重要な制限があります。光学機器である従来のスリットランプ生体顕微鏡は、 OCT、MRI、CTなどの画像装置のように画像を保存して検査結果を記録または文書化することができません。一部の最新のスリットランプには、検査中に2Dビデオまたは静止デジタル画像を記録できる機能があります。検査の客観的な記録がなければ、スリットランプ検査の所見は一時的なものであり、訓練を受けた観察者がリアルタイムで解釈する必要があります。検査者が所見を記録しなかった場合、または所見を認識するために必要な知識がなかった場合、検査データが失われる可能性があります。この制限は、世界中の眼科のトレーニングのばらつきによって増幅される可能性があります。操作者が知識豊富である必要があるため、スリットランプ検査は訓練を受けた経験豊富な人員によって実施される必要があり、コストが増加し、検査を実施できる資格のある検査者の数が減少することになります。スリットランプ検査の所見は、一般的に主観的かつ定性的であると考えられています。たとえば、ある眼科医は患者の前房反応を 1+ 細胞、微量のフレアと評価する一方、専門医は同じ患者の前房反応を 2+ 細胞、2+ フレアと評価する場合があります。その特定の診察の検査結果の客観的な文書がなければ、振り返ってどちらの評価が正しかったかを判断するのは困難です。スリットランプのもう 1 つの制限は、検査中に手動で操作する必要があることです。この自由度により、スリットランプ検査は患者の診察や世界中のさまざまな場所で異なる方法で実施される可能性があります。また、この変動性は用語や検査プロトコルの標準化に悪影響を及ぼす可能性があります。これらの機能と制限にもかかわらず、スリットランプ検査は依然として眼科検査の要となっています。^[要出典]

スリットランプと同様に、OCT イメージング デバイスは、眼球内の透明組織の拡大された断面画像を提供します。スリットランプとは異なり、OCT デバイスは、1) 世界中のあらゆる場所で患者の診察ごとに同じプロトコルを使用して一貫して取得できる断層画像を保存し、2) スリットランプよりも訓練や経験の少ない安価な人員によって操作でき、3) ユーザーやコンピューター ソフトウェアによって客観的かつ定量的に分析でき、4) 臨床試験と臨床診療の両方で遡及的または長期的に評価できます。現時点では、スリットランプ生体顕微鏡検査のどの所見が OCT 生体顕微鏡検査で見逃される可能性があるのか​​、またその逆なのかは不明です。

最近まで、OCT ハードウェアの制限により、OCT 生体顕微鏡検査は困難または不可能でした。

TD-OCT を OCT 生体顕微鏡検査に使用できない主な制限は速度です。従来の市販の TD-OCT システムは、深さ 2mm で 1 秒あたり 400 A スキャンの取得速度に制限されています。OCT 生体顕微鏡検査システムが平均深さ 24mm (5,400 立方 mm) の眼組織の 15mm x 15mm の平面領域をカバーしなければならないと仮定すると、従来の TD-OCT システムでは 1 組の眼の OCT 生体顕微鏡検査データを取得するのに 1 日以上かかります。^{[引用が必要]}

SD-OCT システムは TD-OCT システムより 50 ～ 100 倍高速であるため、片眼の OCT 生体顕微鏡検査に必要な組織量を約 8 分でカバーできます (A スキャン レートが 100 kHz と仮定)。ただし、市販の SD-OCT システムは、浸透深度が 2 mm を超えると感度が大幅に低下し、画像品質が低下します。そのため、角膜から脈絡膜まで眼を連続的に画像化すると、市販の SD-OCT システムでは眼の深度全体にわたって許容できないほど一貫性のない品質の画像が生成される可能性があります。さらに、市販の SD-OCT デバイスは、ゼロ遅延位置の周囲で鏡像アーティファクトも生成します。これは後眼部の画像化ではめったに気になりませんが、虹彩面付近の画像化では非常に混乱を招く可能性があります。^{[引用が必要]}

短外部キャビティ可変レーザー技術の開発により、高速取得と長いコヒーレンス長、眼の深部にわたる一貫した高画質を組み合わせることで、SS-OCT 生体顕微鏡検査が可能になりました。現在では、適切に設計された SS-OCT システムにより、被験者の両眼から 20 秒未満で完全な OCT 生体顕微鏡データを取得することが可能になっています。SD-OCT と同様に、SS-OCT システムから鏡像アーティファクトを除去する必要があります。^[要出典]

SS-OCTシステムは、従来は網膜、最近では虹彩や眼角の画像化に使用されていましたが、まぶたの縁やまつ毛の画像化も可能であることが実証されています。^[3]将来のSS-OCTシステムでは、目に見えるまぶたの組織の大部分の画像化も可能になる可能性がありますが、OCT生体顕微鏡システムが涙腺の画像化が可能になる可能性は低いです。

前眼部に焦点を合わせた高速 SS-OCT システムは、眼瞼裂内の眼球結膜を画像化できることが実証されています (Gora らを参照)。残りの眼球結膜と眼瞼結膜は、まぶたが本来のリラックスした位置にある間は、現在画像化できません。眼瞼牽引器と眼瞼外転を使用することで、これらの結膜領域のより包括的な検査が可能になります。

SS-OCTの最近の研究（Gora et al.を参照）に加えて、多くの研究者がOCTシステムが角膜内の病変^{[4] [5] [6]}や角膜地形の障害を描写する能力があることを実証しています。^{[7] [8]}