Macular OCTA と GCIPL の関係と AI を使用したそれらの組み合わせインデックス

これは前向きの横断研究です。 募集されたすべての緑内障患者と健康な被験者は、最高矯正視力（BCVA）の測定、細隙灯検査、隅角鏡検査、眼底検査、IOLマスター（カールツァイスメディテック、ダブリン、カリフォルニア州）を使用した生体測定を含む完全な眼科検査を受けます。 、USA)、および標準自動視野測定 (SAP)。 角膜中心部の厚さ (CCT) は、超音波パキメトリー (Pachmate; DGH Technology, Exton, PA, USA) を使用して測定されます。 ケラトメトリーは、Auto Kerato-Refractometer (ARK-510A; NIDEK、ヒロシ、日本) で測定されます。 すべての患者は、赤のないRNFL写真と視神経乳頭立体写真を使用して検査されます。 黄斑 GCIPLT および黄斑血管密度、スペクトル領域光コヒーレンストモグラフィー (SD-OCT)、および掃引光源光コヒーレンストモグラフィー血管造影法 (SS-OCTA) をそれぞれ測定するために、2 つの異なる OCT 検査が実行されます。

黄斑血管造影画像は、スイープソースOCT（SS-OCT）デバイス（DRI OCT Atlantis; Topcon、東京、日本）を使用して取得されます。 SS-OCT は、従来の SD-OCT よりも長い波長 1050 nm の赤外光を使用し、1 秒間に 100,000 回の A スキャンを行います。 このより長い赤外線光源には、網膜と脈絡膜を通る深い信号浸透の利点があります。 その軸方向および横方向の分解能は、組織内でそれぞれ 7 および 20 μm です。 容積OCTスキャンは、6×6 mmの立方体から取得されました。 各立方体は、中心窩を中心とした 4 回繰り返される B スキャンの 320 クラスターで構成されます。 動きのある物体 (主に血流) は、これらの繰り返しスキャンされた OCT 画像から強度変動を測定することによって検出されます。 この方法論は OCTARA (OCT Angiography Ratio Analysis) アルゴリズムと呼ばれ、計算は 1 回のスキャン内のポイント間の強度値と、繰り返されるスキャン内の同一のポイントとの比率に基づいています。 OCTARA は、中～低血流量で 10 ～ 50 倍の相対感度の利点を提供します。 網膜の各層を分離するために、OCTソフトウェアによって自動セグメンテーションが実行されました。 表面毛細血管ネットワークの正面画像は、内境界膜 (ILM) から内核層 (INL) の内側境界までの正面スラブから得られました。

調査員は、Microsoft Visual Studio 2012 とドット ネット ライブラリを使用した C# 言語を使用してカスタム Windows ソフトウェアを開発しました。 このソフトウェアは、GCIPL セクターに正確に一致するセクター平均血管密度を計算します。 OCTA 装置からエクスポートされた、表層血管層画像とカラー血管密度マップの 2 つの画像ファイルが必要です。 2 つの画像ファイルがロードされた後、中心窩が自動的に検出されますが、ソフトウェアが失敗した場合、ユーザーは中心窩の位置を手動で設定できます。 次に、中心窩を中心とした 2 つの楕円体境界、外側境界 4800 x 3000 μm と内側境界 1200 x 1000 μm (幅 x 高さ) の間の平均扇形血管密度を計算します。 この内側と外側の楕円の直径とセクター化の角度は、GCIPL のセクター化と正確に一致しています。 平均血管密度は、色密度マップから計算されました。 まず、カスタム ソフトウェアがセクター境界内のすべてのピクセルの色をスキャンします。 次に、各ピクセルの色は、メーカーのガイドに従って血管密度値に変換されます。 最後に、すべての血管密度値の平均を取ります。 この平均血管密度は、0 から 100 の範囲の単位のない値です。

Cirrus SD-OCT 機器 (Carl Zeiss Meditec、ソフトウェア バージョン 6.0) を使用して、黄斑 GCIPLT を測定します。 0.5% トロピカミドと 0.5% フェニレフリンを使用して瞳孔を拡張した後、各眼の 1 回の黄斑スキャン (200 × 200 黄斑キューブ スキャン プロトコル) を取得しました。 GCA アルゴリズムは、GCIPL と RNFL を自動的にセグメント化し、中心窩を中心とする 14.13 mm2 の楕円形の輪領域内の黄斑 GCIPL と RNFL の厚さを計算しました。 楕円体の内側と外側の境界は、カスタム ソフトウェアによって計算された扇形血管密度に正確に一致します。 平均、最小、および 6 つのセクター (上頭、上、上鼻、下鼻、下、および下側頭) GCIPLT 値が得られました。 品質管理のために、研究者は含まれているすべての SD-OCT スキャンの最小信号強度を 6.0 に設定しました。