به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، افتالموسکوپی، که فوندوسکوپی چشمی یا فوندوسکوپی نیز نامیده می‌شود، نوعی تست و بررسی چشمی است که به پزشک معاینه کننده اجازه می‌دهد تا داخل فوندوس چشمی و سایر ساختارهای چشمی به منظور ارزیابی پزشکی به فوندوس را ببینند. افتالموسکوپی کمی آزار دهنده است ولی معمولا دردناک نیست و در مواردی نادر، ممکن است بیمارنسبت به قطره چشمی واکنش حساسیتی نشان دهد. افتالموسکوپ ابزاری است که در تعیین سلامت شبکیه، زجاجیه و دیسک بینایی، نقش بسیار مهمی ‌دارد. افتالموسکوپ‌ها دارای عدسی‌ها و ‌آینه‌های سوراخ‌دار متعددی هستند که به اپتومتریست‌ها اجازه می‌دهند چشم‌ها را ببینند و بیماری‌های چشمی و سایر اندام‌های چشمی را تشخیص دهند. حال به تازگی در مطالعه‌ای که اخیراً در مجله Biomedical Optics منتشر شده است، محققان عملکرد چندوجهی طیف‌سنجی فلورسانس چشمی هدفمند را در شرایط in vitro و in vivo نشان می‌دهند.

پیش زمینه

برخی از تغییرات ساختاری و عملکردی معمولی در چشم‌ها، به ویژه فوندوس چشم (فوندوس به ناحیه‌ایی از چشم گویند که شامل موارد زیر است، شبکیه چشم (بافت عصبی در پشت چشم که نور را تشخیص می‌دهد)، دیسک نوری (ابتدای عصب بینایی) و رگ‌های خونی) به دلیل بیماری‌های چشمی مانند رتینوپاتی دیابتی (DR)، دژنراسیون ماکولا وابسته به سن (AMD) و گلوکوم رخ می‌دهد. بیماری‌های عصبی از جمله بیماری آلزایمر (AD) و بیماری پارکینسون (PD) نیز می‌توانند به تغییرات شبکیه مانند نازک شدن لایه فیبر عصبی شبکیه (RNFL) و تغییرات همودینامیک منجر شوند. با توجه به ویژگی‌ها و ترکیبات بسیار ناهمگن فوندوس چشم، نشانگرهای زیستی یا به طور گسترده در سراسر‌ این بافت پراکنده می‌شوند یا در مناطق خاصی قرار می‌گیرند. به عنوان مثال، پلاک‌های بتا آمیلوئید در سراسر شبکیه بیماران مبتلا به AD پخش می‌شود، در حالی که بیماران مبتلا به DR خونریزی‌های موضعی دارند. تکنیک‌های تصویربرداری معمولی اطلاعات کافی در مورد تغییرات شبکیه ناشی از‌این بیماری‌ها در مقایسه با طیف‌سنجی بازتابی منتشر چشمی (DRS) فراهم نمی‌کنند. روش‌های DRS چشمی، آنالیز طیفی بخش‌های خاصی از فوندوس چشم، از جمله دیسک بینایی، شبکیه محیطی و فووئا را بین ۵۰۰ تا ۸۰۰ نانومتر (nm) ممکن می‌سازد. بازتاب منتشر و طیف‌سنجی فلورسانس همچنین می‌تواند تأثیر عواملی مانند تجمع لیپوفوسین، تغییرات ساختاری RNFL، طیف جذب خون و مشخصات طیفی ملانین را روشن کند که همگی بر خواص نوری بافت‌های شبکیه تأثیر می‌گذارند.

درباره مطالعه

در مطالعه  حال حاضر، محققان ویژگی‌های کلیدی فناوری طیف‌سنجی چشمی هدفمند را در شرایط آزمایشگاهی با استفاده از هدف مرجع و چشم مدل شناسایی می‌کنند. هدف مرجع یک صفحه نمایش با وضوح فوق العاده بالا با شبکه‌ای از هشت رنگ مختلف بود که دوربین فوندوس در مقابل آن قرار داشت و فقط نور ساطع شده از صفحه را جمع آوری می‌کرد. مدل چشم OEMI-7، یک مردمک هفت میلی متری که به طور دقیق چشم انسان را شبیه سازی می‌کند، به اعتبار بخشیدن به ‌این اکتساب‌های DRS کمک کرد. پس از آن، تصویربرداری in vivo و DRS برای ارزیابی اشباع اکسیژن خون (StO2) در سر عصب بینایی و پارافووا هشت شرکت‌کننده سالم مطالعه که قبل از مطالعه رضایت آگاهانه ارائه کردند، استفاده شد.‌این افراد بین 27 تا 35 سال سن داشتند، هیچ بیماری سیستمیک یا دارویی نداشتند و پس از معاینه چشم، نتایج طبیعی داشتند. دیود ساطع کننده نور اشاره گر (LED) موقعیت دقیق منطقه واقعی اکتساب طیفی (ROSA) را روشن می‌کند که به دوربین امکان می‌دهد موقعیت خود را ثبت کند. یک توالی اکتساب دو مرحله‌ای، به دنبال تصویربرداری ترکیبی و طیف سنجی هدفمند استفاده شد. مکان منطقه اکتساب DRS بر اساس تقسیم بندی تصویر ROSA تعیین شد. طیف با انتقال ROSA به شش مکان مختلف در میدان دید هدف مرجع برای تجزیه و تحلیل طیفی به دست آمد. فیلترهای باند، روشنایی تحریک را برای تصویربرداری فلورسانس سبز جدا می‌کنند. در مقایسه، فیلترهای طولانی گذر، تصویربرداری انحصاری و جذب طیفی نور ساطع شده توسط فلورسانس را فعال می‌کنند. تجزیه و تحلیل طیفی شامل سه مرحله پردازش بود، که در آن سهم طیفی نور محیط از طیف حذف شد، و اثر طیف منبع روشنایی متعاقبا تعیین شد. سپس طیف نور برای تصحیح تفاوت در شدت سیگنال نرمال شد.

نتایج مطالعه

چشم مدل طیف بازتاب را از عروق خونی، شبکیه نزدیک سر عصب بینایی، سر عصب بینایی و شبکیه دور از سر عصب بینایی (D) به دست آورد. رگ‌های خونی و عصب بینایی طیف‌های بازتابی کاملاً متفاوتی را نشان دادند. به طور مشابه، چشم مدل به انجام آنالیز فلورسانس برای چهار منطقه کمک کرد که تنها رگ‌های خونی و سر عصب بینایی سیگنال‌های فلورسانس را ساطع می‌کردند. اکتساب‌های DRS پنج ثانیه‌ای با 13 طیف اکتسابی مطابقت داشت و در سر عصب بینایی و پارافوئا برای هر هشت شرکت کننده ساخته شد. میانگین طیف جذب برای هر دو مکان تنوع بین فردی را نشان داد. تمام روش‌های قبلی برای ارزیابی اشباع اکسیژن خون در چشم حساسیت محدودی داشتند و در نتیجه، امکان ارزیابی نسبی StO2 را فقط برای رگ‌های خونی بزرگ فوندوس چشم فراهم می‌کردند. در مطالعه حاضر، اندازه گیری اشباع اکسیژن خون انجام شده در مناطق مختلف منجر به مقادیر متفاوتی از StO2 شد. اشباع اکسیژن کمتر و تنوع بین فردی بیشتر در StO2 در پارافوئا نسبت به سر عصب بینایی مشاهده شد که به ترتیب از 4/58-4/30 و 7/69-1/62 درصد متغیر بود. یک الگوریتم اکسیمتری چشمی برای طیف‌های به‌دست‌ آمده در داخل بدن پیاده‌سازی شد و پتانسیل ارزیابی حضور فلوروفورها/کروموفورهای مختلف را نشان داد که می‌توانند برای تشخیص آسیب‌شناسی‌های مختلف شبکیه مورد استفاده قرار گیرند. به طور خاص، ‌این رویکرد مناطق خاصی را هدف قرار می‌دهد که از طریق فلورسانس میدان گسترده شناسایی شده بودند و یک نمایه طیفی انتشار کامل از‌این مولکول‌ها را به دست آورد.

نتیجه گیری

سیستم چندوجهی ارائه شده در‌این مطالعه تصویربرداری همزمان و پیوسته و طیف‌سنجی هدفمند در فوندوس چشم را فعال می‌کند. علاوه بر‌این، حساسیت بالا، وضوح طیفی و سرعت اکتساب کوتاه را برای تشخیص بیومارکر شبکیه نشان داد. قابل توجه است زیرا سیستم‌های دیگر، مانند تصویربرداری فراطیفی، بین وضوح طیفی و سرعت اکتساب مصالحه دارند. علاوه بر‌این،‌این فناوری پروفایل‌های طیفی متمایزی را در مناطق مختلف آزمایش شده در طول آزمایش‌های in vitro و in vivo به دست آورد. برای نتیجه گیری، طیف سنجی چشمی هدفمند می‌تواند راه‌های جدیدی را برای تشخیص و درمان بیماری‌های چشمی‌ در طول زمان باز کند.

پایان مطلب./