Związek między plamką OCTA i GCIPL a ich indeksem kombinowanym przy użyciu AI

Jest to badanie prospektywne, przekrojowe. Wszyscy zrekrutowani pacjenci z jaskrą i osoby zdrowe zostaną poddane pełnemu badaniu okulistycznemu obejmującemu pomiar najlepszej skorygowanej ostrości wzroku (BCVA), badanie w lampie szczelinowej, gonioskopię, badanie dna oka, biometrię przy użyciu IOL Master (Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA , USA) oraz standardową zautomatyzowaną perymetrię (SAP). Centralna grubość rogówki (CCT) zostanie zmierzona za pomocą pachymetrii ultradźwiękowej (Pachmate; DGH Technology, Exton, PA, USA). Keratometria będzie mierzona za pomocą Auto Kerato-Refractometer (ARK-510A; NIDEK, Hiroshi, Japonia). Wszyscy pacjenci zostaną również zbadani za pomocą zdjęć RNFL bez czerwieni i zdjęć stereoskopowych tarczy nerwu wzrokowego. Zostaną przeprowadzone dwa różne badania OCT w celu pomiaru GCIPLT plamki żółtej i gęstości naczyń plamki, odpowiednio, optycznej tomografii koherencyjnej w domenie spektralnej (SD-OCT) i angiografii optycznej koherentnej tomografii z przemiatanym źródłem (SS-OCTA).

Obrazy angiograficzne plamki żółtej zostaną uzyskane przy użyciu urządzenia OCT (SS-OCT) typu Swept-Source (DRI OCT Atlantis; Topcon, Tokio, Japonia). SS-OCT wykorzystuje światło podczerwone o długości fali 1050 nm, która jest dłuższa niż konwencjonalne SD-OCT, przy 100 000 skanów A na sekundę. To dłuższe źródło światła podczerwonego ma zalety głębokiej penetracji sygnału przez siatkówkę i naczyniówkę. Jego rozdzielczość osiowa i poprzeczna wynosi odpowiednio 7 i 20 μm w tkance. Wolumetryczne skany OCT wykonano z kostek 6 × 6 mm. Każdy sześcian składa się z 320 klastrów 4 powtarzających się skanów B wyśrodkowanych w dołku. Ruchome obiekty (głównie przepływy krwi) są wykrywane przez pomiar fluktuacji intensywności tych wielokrotnie skanowanych obrazów OCT. Ta metodologia jest określana jako algorytm OCTARA (OCT Angiography Ratio Analysis), w którym obliczenia opierają się na stosunku wartości intensywności w punktach w ramach jednego skanu do identycznych punktów w powtarzanych skanach. OCTARA zapewnia względną przewagę czułości rzędu 10 ~ 50 razy dla średniego do niskiego przepływu krwi. Zautomatyzowaną segmentację przeprowadzono za pomocą oprogramowania OCT w celu oddzielenia każdej warstwy siatkówki. Obrazy en-face powierzchniowej sieci kapilarnej pochodziły z płyty en-face, rozciągającej się od wewnętrznej membrany granicznej (ILM) do wewnętrznej granicy wewnętrznej warstwy jądrowej (INL).

Badacze opracowali niestandardowe oprogramowanie Windows z Microsoft Visual Studio 2012 i językiem C# z biblioteką dot net. To oprogramowanie oblicza sektorową średnią gęstość naczyń dokładnie odpowiadającą sektorom GCIPL. Wymaga dwóch plików graficznych, obrazu powierzchownej warstwy naczyniowej i kolorowej mapy gęstości naczyń, wyeksportowanych z instrumentu OCTA. Po załadowaniu dwóch plików obrazów dołek jest automatycznie wykrywany, ale w przypadku awarii oprogramowania użytkownik może ręcznie ustawić lokalizację dołka. Następnie oblicza średnią sektorową gęstość naczyń między dwiema elipsoidalnymi granicami, zewnętrzną granicą 4800 x 3000 µm i wewnętrzną granicą 1200 x 1000 µm (szerokość x wysokość) wyśrodkowaną w dołku. Ta średnica elipsy wewnętrznej i zewnętrznej oraz kąt sektorowania są dokładnie dopasowane do sektorowania GCIPL. Średnią gęstość naczyń obliczono z mapy gęstości kolorów. Po pierwsze, niestandardowe oprogramowanie skanuje wszystkie kolory pikseli w granicach sektora. Następnie kolory każdego piksela są konwertowane na wartości gęstości naczyń zgodnie z instrukcją producenta. Na koniec bierze średnią ze wszystkich wartości gęstości naczyń. Ta średnia gęstość naczyń jest wartością bez jednostek w zakresie od 0 do 100.

Do pomiaru GCIPLT plamki żółtej zostanie użyty przyrząd Cirrus SD-OCT (Carl Zeiss Meditec, wersja oprogramowania 6.0). Po rozszerzeniu źrenic przy użyciu 0,5% tropikamidu i 0,5% fenylefryny wykonano pojedynczy skan plamki (protokół skanowania sześcianu plamki 200 × 200) każdego oka. Algorytm GCA automatycznie dokonał segmentacji GCIPL i RNFL i obliczył grubość plamki GCIPL i RNFL w obrębie eliptycznego obszaru pierścienia o powierzchni 14,13 mm2, wyśrodkowanego w dołku. Wewnętrzna i zewnętrzna granica elipsoidalna jest dokładnie dopasowana do sektorowej gęstości naczyń obliczonej przez nasze niestandardowe oprogramowanie. Uzyskano średnie, minimalne i sześć sektorowych (nadskroniowych, górnych, nadnosowych, dolno-nosowych, dolnych i dolnoskroniowych) wartości GCIPLT. W celu kontroli jakości badacze ustawili minimalną siłę sygnału wszystkich dołączonych skanów SD-OCT na 6,0.