Szemészet, 2016 (153. évfolyam, 1-4. szám)

2016-12-01 / 4. szám

Examination of cornea using confocal microscopy

A képalkotó eljárások fejlődésével a szaruhártya rétegeit napjainkban már részletesen tudjuk vizsgálni. A szaruhártyát számos készülékkel tanulmányozhatjuk, meghatározva annak görbületi sugarát, törőerejét, alakját (topográfok, tomográfok), vastagságát (pachymetria, „scanningslit", Scheimpflug, elülső szegmentum optikai koherencia-tomográfok), elevációs értékeit (Scheimpflug, „scanning-slit” tomográfok), a biomechanikai tulajdonságait (Ocular Response Analyzer, CorVis ST). Léteznek a cornea sejtszintű elemzésére kifejlesztett műszerek is, az endothelium sejtréteget vizualizáló spekulár mikroszkópok és a szaruhártya összes rétegét mutató in vivo konfokális corneamikroszkópok (IVCM) (3). Az IVCM-ek sejtszinten képesek vizsgálni a szaruhártyát, amely által lehetővé válik már apró változások felismerése által korai bizonyos diagnózisok megerősítése, differenciáldiagnosztikája (7).

Konfokális mikroszkópok TECHNIKAI FEJLŐDÉSE

Az első konfokális mikroszkópot 1955-ben Marvin Minsky fejlesztette ki, amit már használtak szövetek (agyszövet) elemzésére (15). A konfokális mikroszkóp a fénymikroszkópok családjába tartozik. A hagyományos fénymikroszkópok a

vizsgált objektumról nem csupán a mintával egy síkban lévő, hanem a vele szomszédos, a fókuszban lévő sík alatti és feletti fénysugarakat is összegyűjtik a kép kialakításakor, tehát a fénymikroszkóp alkalmazásakor egy elemi tárgypont képéről elmosódott felbontású, zajos képet kapunk (10). A nem képsíkból eredő fénynyalábok kiküszöbölésére fejlesztették ki a konfokális mikroszkópokat, amelyek a konfokalitás elvén működnek (1. ábra), amikor az alkalmazott fény és az objektív fókuszpontja egy pontba esik. Ekkor különböző lyuk, illetve rés alakú optikai berendezések segítségével csak az adott pont képe képződik le, kivédve a fókuszsíkon kívül eső fénynyalábok leképzését

(10). Ezzel a módszerrel a fénymikroszkóp képénél egy jelentősen nagyobb felbontású képhez juthatunk, hiszen annak horizontális és axiális felbontása ugrásszerűen megnő. A konfokális mikroszkópok speciális formái alkalmasak a szaruhártya rétegeinek vizsgálatára, a szaruhártya felszínével párhuzamos optikai szeleteket készítve (10). A Minsky által kidolgozott kezdetleges mikroszkóp hátrányos tulajdonsága az volt, hogy meglehetősen kis terület elemzésére volt alkalmas. A vizsgálati terület változtatására a minta mozgatásával nyílt lehetőség.

Az in vivo konfokális corneamikroszkópok többgenerációs fejlődésen mentek keresztül. 1968-ban

1 . ábra: Konfokális mikroszkópia működési elve [Jalbert et al. 2003 alapján]

Petrán és munkatársai (18) megalkották az első, tandem-scanning típusú mikroszkópot (TSCM). A készülék Nipkow-féle lemezt használ, amelyen több mint tízezer archimédeszi spirál alakban elhelyezett kis átmérőjű (20-80 fim) lyuk található. A kibocsátott fénysugár az egyik ilyen nyíláson halad át és megvilágítja a vizsgált területet. A visszaverődő sugarakat tükrök segítségével vezetik át az ún. tandem lyukon. A Nipkowkorong forgatásával a vizsgált terület egésze leképezhető (18). Az így kapott eredmény valós időben követhető videokamera, vagy számítógép segítségével. Az eszköz hátrányos tulajdonsága azonban, hogy a meglehetősen alacsony lyukátmérő miatt a fényforrás által kibocsátott fénysugaraknak csak kis része tud áthaladni a nyíláson, ezért a kellő megvilágításhoz nagy teljesítményű fényforrásra van szükség (3, 17). Elsőként in vivo szaruhártya-vizsgálatot 1990-ben végeztek.

A TSCM-mikroszkópot felváltotta a Masters és Thaer által 1994-ben kifejlesztett slit-scanning konfokális mikroszkóp (SSCM) (13), amely az eddigi pontszerű lyuk helyett két darab, egymással egyidejűleg mozgatható sztenopikus rést használ. Az egyik rés a fényforrás, a másik a detektor előtt helyezkedik el. Az SSCM-ben is tükörrendszer található, amelynek a résekkel egyidejűleg történő állításával valósul meg a leképezés. A slit-scanning mikroszkóp előnye, hogy a résen keresztül nagyobb fényerő éri el a vizsgálandó mintát, ezért a mikroszkóp nem igényel olyan nagy teljesítményű fényforrást, mint a TSCM (1). A nagyobb fényerősség lehetővé teszi alacsonyabb kontrasztú szaruhártyarétegek vizsgálatát is (14, 19). A jelenleg forgalomban lévő SSCM-készülékek: Confoscan P4 (Torney, Erlangen, Németország), Confoscan 4. (Nidek Technologies, Tokió, Japán).

A konfokális mikroszkópok legújabb generációja a lézer-scanning (LSCM) típusú készülékek. Az eref 182