Polarimetría láser de barrido

La polarimetría láser de barrido es una técnica para medir el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina en las pruebas de glaucoma . Al implementar el método, se utiliza el efecto de la luz polarizada .

Uno de los principales instrumentos utilizados para tales mediciones es el polarímetro láser de barrido GDx-VCC.

Sin embargo, un estudio holandés mostró que si bien existe una correlación entre la perimetría automática estándar y las mediciones de GDX-VCC en pacientes con glaucoma, lo que sugiere que las mediciones de GDX-VCC se correlacionan bien con la pérdida funcional en el glaucoma, prácticamente no encontraron correlación en personas sanas. perimetría y mediciones GDX-VCC. Esto pone en duda su valor predictivo y sugiere la posibilidad de predicciones erróneas. consulte: "La relación entre la perimetría automatizada estándar y las mediciones GDx VCC", Nicolaas J. Reus y Hans G. Lemij.... Del Servicio de Glaucoma, The Rotterdam Eye Hospital, Rotterdam, Países Bajos.

Para su información, el primer prototipo de este instrumento se desarrolló hace aproximadamente 10 años y se lanzó a la venta por primera vez como un analizador de fibra nerviosa GDX (Laser Diagnostic Technologies Inc). El producto de segunda generación se llama GDX Access. El campo de visión es de 15 grados y la visualización no requiere dilatación de la pupila. El escaneo láser polarizado del fondo crea una imagen monocromática. El estado de polarización de la luz cambia (retraso) a medida que pasa a través de dos tejidos refractivos (la córnea y la capa de fibras nerviosas de la retina). La birrefringencia corneal se elimina (parcialmente) con el 'compensador corneal' patentado. El valor del retraso de la luz reflejada desde el fondo se convierte en el espesor de la capa nerviosa. Actualmente, el fabricante está abordando el problema de la compensación subóptima de la birrefringencia corneal mediante cambios de hardware y software. El escaneo láser GDX mide el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina, que es solo la primera parte del escaneo de su ojo dañado por glaucoma.

Antes de continuar, describamos la herramienta principal de GDX. Este instrumento utiliza láser de diodo GaAIAs como fuente de luz. Este diodo emitirá luz polarizada. Fuente de He-Ne (632,8 nm) y argón (514 nm).

El modulador de polarización de este instrumento cambia los estados de polarización a la salida del láser. El rayo polarizado linealmente del láser pasa luego a través de un retardador giratorio de un cuarto de longitud de onda.

La unidad de exploración de esta herramienta se utiliza para mover el haz horizontal y verticalmente en la retina. Haz enfocado de 35 µm de diámetro.

Este instrumento también tiene un detector de polarización. Se utiliza para detectar la luz polarizada que se refleja en la córnea. También se utiliza para analizar cambios en la polarización de la radiación reflejada. Este elemento consta de un segundo retardador de cuarto de onda que gira sincrónicamente y un polarizador lineal en la parte frontal del fotodetector. La salida luego se digitaliza y se almacena en una computadora.

El concepto del dispositivo

El analizador de nervios GDX mide el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina (RNFL) utilizando un polarímetro láser de barrido basado en las propiedades de birrefringencia de la RNFL. La medición se realiza a partir de 1,75 del diámetro del disco en círculos concéntricos hasta la periferia del disco.

El dispositivo proyecta un haz de luz polarizada en el ojo. A medida que esta luz viaja a través del tejido NFL, cambia y se ralentiza. Los detectores miden el cambio y lo convierten en el grosor de los bloques, que se muestran gráficamente. El grado de modulación GDx alrededor de la elipse no depende de la óptica del disco y de las proporciones de las regiones más gruesas por encima o por debajo de las regiones temporal o nasal.

El campo de visión es de 15 grados y la visualización no requiere dilatación de la pupila. Se realiza un escaneo láser polarizado del fondo de ojo y se crea una imagen monocromática. El estado de polarización de la luz sufre un cambio (retraso) a medida que pasa a través de los tejidos birrefringentes (córnea y RNFL).

La birrefringencia corneal se corrige (parcialmente) con un 'compensador corneal'. El valor del retraso de la luz reflejada desde el fondo se convierte en el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina.

Para la polarimetría retiniana con láser de barrido (SLP), la córnea, el cristalino y la retina se tratan como retardadores lineales (elementos ópticos que introducen un retraso en el haz de iluminación).

Un retardador lineal tiene un eje lento y un eje rápido, y este par de ejes son ortogonales entre sí.La luz polarizada viaja a mayor velocidad cuando su vector de campo eléctrico está alineado con el eje rápido del retardador.

Por el contrario, la luz polarizada viaja a menor velocidad cuando su vector de campo eléctrico está alineado con el eje de menor velocidad del retardador.

Sistema óptico

En este modelo, el haz de medición pasa a través de tres retardadores lineales: un compensador corneal (CC), una córnea (C) y un retardador radial uniforme (R), que son sitios birrefringentes en la retina (p. ej., RNFL peripapilar o mácula) y mantener el reflector de polarización (PPR).

Retardadores

En primer lugar, el retraso (es decir, el cambio de polarización) es proporcional al grosor de la RNFL. En este instrumento, hay cuatro retardadores de haz polarizado en el proceso de medición: 1. Los primeros dos retardadores lineales tienen un retardo equivalente y forman un VCC. 2. El tercer retardador lineal es una combinación de la córnea y el segmento anterior del cristalino. 3. El cuarto retardador lineal, con ejes distribuidos radialmente, es una estructura retiniana birrefringente (RE; RNFL peripapilar o fibras de Henle).

Cuando la luz polarizada pasa a través de un medio birrefringente, uno de los dos componentes de las ondas que se propagan a 90 grados entre sí se retarda con respecto al otro. El grado de desfase obtenido es directamente proporcional al número de microtúbulos por los que pasa la luz, que, a su vez, es directamente proporcional al grosor de la RNFL. La figura anterior muestra este proceso.

RNFL no es el único tipo de estructura birrefringente en el ojo. Las estructuras del segmento anterior, como la córnea, también cambian la fase de la luz polarizada. Por lo que este último instrumento incluye un dispositivo compensador o denominado 'compensador corneal', que está diseñado para eliminar parte de la señal generada por el segmento anterior.

Este dispositivo consta de dos retardadores ópticos que giran entre sí para que el operador pueda configurar el compensador en cualquier valor entre 0 nm y 120 nm. Girar el dispositivo en cualquier eje puede compensar la birrefringencia del segmento anterior en cualquier orientación hasta una magnitud de 120 nm.

El eje lento R se orientó radialmente y la distancia alrededor de R se midió desde el meridiano horizontal de la nariz en un ángulo β. En cada punto, por tanto, el eje rápido R era R = β + 90°. Un cambio radial en la demora en este caso no afecta los resultados del análisis. El haz medido se reflejaba en una capa más profunda y regresaba a través de tres retardadores al elipsómetro.

El reflejo del fondo tiene un alto grado de conservación de la polarización y se esperaba que el reflector en el modelo (reflector de conservación de la polarización [PPR]) retuviera el estado de polarización total del haz incidente, excluyendo la fase de 180° debido a la rotación inversa. Cada componente óptico de este modelo experimenta un doble paso del haz de medición.

¿Qué significa birrefringente?

Birrefringente es un medio relacionado o caracterizado como un medio birrefringente. En esta imagen vemos un cristal de calcita colocado sobre papel con un texto que muestra doble refracción.

Herramienta

Componentes: 1. SLP 2. VCC que consta de dos retardadores idénticos 3. Segmento anterior del ojo (A) 4. Estructura birrefringente de la retina (RE), como RNFL o capa fibrosa de Henle, y fondo como PPR.

Interpretación clínica

La interpretación clínica se basa en los resultados del analizador de fibras nerviosas GDX de Carl Zeiss Meditec.

En primer lugar, este instrumento se utiliza para medir el grosor de la capa de fibras nerviosas de nuestra retina. Pero, GDX puede dar una imagen monocromática. Considerando que este sistema analizará y dará colores para ciertos valores de varios espesores.

Representa el espesor RNFL de secciones gruesas en rojo y amarillo y secciones delgadas en azul y verde.

Para un ojo sano, la imagen será amarilla y roja en las áreas altas y bajas de la NFL. Pero, con glaucoma, la imagen carecerá de colores rojo y amarillo. Arriba y abajo una apariencia azul más uniforme. La imagen muestra que el ojo se encuentra en una etapa avanzada de la enfermedad.

Mapa de desviación

El mapa de desviación muestra la ubicación y la magnitud del estrechamiento de la RNFL en relación con el valor normal. Este valor normal se formó como el valor promedio de representantes de diferentes culturas. Los defectos están codificados por colores según la probabilidad de normalidad (por ejemplo, amarillo significa que la probabilidad no supera el 5 % para este RNFL, tal condición es normal). Un ojo sano tiene un mapa de desviación claro.

El gráfico TSNIT proporciona una vista adicional. TSNIT se basa en el principio de temporal-superior - nasal - inferior-temporal. Este gráfico muestra los valores de espesor a lo largo del círculo de cálculo de T a S, N y de regreso a T. El área de valores normales está sombreada. Las medidas para el ojo izquierdo se denominan "OS" y para el ojo derecho "OD". Se indica un defecto si el valor medido cae por debajo del área sombreada.

Base de datos de comparación GDX

Una extensa base de datos es esencial para la detección precisa del glaucoma. Este instrumento utiliza una base de datos de 540 ojos normales. Los sujetos son multiétnicos de 18 a 82 años. La base de datos también contiene datos de 262 ojos con glaucoma utilizados para determinar la capacidad del NFI para distinguir entre ojos normales y con glaucoma .

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