Μελέτη της επαναληψιμότητας μετρήσεων τοπογραφικών συστημάτων του κερατοειδούς στην οφθαλμολογία

Abstract

Purpose. To describe a new software tool for the detailed presentation of corneal topography measurements variability by means of color coded maps. Methods. Software was developed in Visual Basic to analyze and process a series of 10 consecutive measurements obtained by a topographic system on calibration spheres and individuals with emmetropic low high and irregular astigmatic corneas Corneal surface was segmented into 1200 segments and the coefficient of variance of each segment’s keratometric dioptric power was used as the measure of variability. The results were presented graphically in color coded maps (Variability Maps). Two topographic systems the TechnoMed C-Scan and the TOMEY Topographic Modeling System (TMS-2Ν) were examined to demonstrate our method. Results. Graphic representation of coefficient of variance offered a detailed representation of examination variability both in calibration surfaces and human corneas. It was easy to recognize an increase in variability as the irregularity of examination surfaces increased. In individuals with high and irregular astigmatism a variability pattern correlated with the pattern of corneal topography, steeper corneal areas possessed higher variability values compared with flatter areas of the same cornea. Numerical data permitted direct comparisons and statistical analysis. Conclusions. We propose a method that permits a detailed evaluation of the variability of corneal topography measurements. The representation of the results both graphically and quantitatively improves interpretability and facilitates a spatial correlation of variability maps with original topography maps. Given the popularity of topography based custom refractive ablations of the cornea it is possible that variability maps may assist clinicians in the evaluation of corneal topography maps of patients with very irregular corneas before custom ablation procedures.

Σκοπός. Ο προσδιορισμός της επαναληψιμότητας τοπογραφικών συστημάτων μέσω ενός λογισμικού που χρησιμοποιεί ανάλυση σημείο-προς σημείο των εξαχθέντων πρωτευόντων δεδομένων (Raw Data). Μέθοδοι. Ένας εξεταστής λαμβάνει 10 διαδοχικές τοπογραφικές μετρήσεις με δυο τοπογραφικά συστήματα το TechnoMed C Scan και το Tomey Topographic Modeling System (TMS-2N) σε σφαίρες βαθμονόμησης, σε εμμετροπικούς, μυωπικούς, αστιγματικούς και σε πολύ ανώμαλης επιφάνειας κερατοειδείς. Ο κερατοειδής χωρίζεται σε 1200 τμήματα και για κάθε τμήμα υπολογίζεται: η μέση τιμή, η τυπική απόκλιση και ο συντελεστής μεταβλητότητας (coefficient of variation) μέσω λογισμικού που αναπτύχθηκε σε γλωσσά προγραμματισμού Visual Basic 6.0. Τα αποτελέσματα εκφράζονται και αριθμητικά και γραφικά υπό τη μορφή έγχρωμων χαρτών που είναι παρόμοιοι με αυτούς της τοπογραφίας και η επαναληψιμότητα εκφράζεται μέσω του συντελεστή μεταβλητότητας. Αποτελέσματα. Ακόμη και αν οι σφαίρες βαθμονόμησης έχουν καλύτερα αποτελέσματα ως προς τη επαναληψιμότητα (CoV<0 5%) σε σχέση με τους κερατοειδείς (CoV>0 5%), υπάρχουν και περιοχές όπου η επαναληψιμότητα μειώνεται αισθητά (CoV>1.25%D). Το φαινόμενο αυτό είναι πιο αισθητό στη κεντρική και περιφερική ζώνη για τις πιο κυρτές και πιο πεπλατυσμένες σφαίρες (6.50 χιλ. και 10.0 χιλ. ) και κυρίως για το σύστημα της TechnoMed C-Scan. Στους κερατοειδείς τα αποτελέσματα είναι κοντινά και για τα δυο συστήματα σε αντίθεση με τις σφαίρες βαθμονόμησης, και τα καλύτερα αποτελέσματα παρουσιάζονται στη παρακεντρική περιοχή. Η μείωση της επαναληψιμότητας είναι ανάλογη με τη αύξηση της ανωμαλίας. Στους κερατοειδείς με ανώμαλο αστιγματισμό παρουσιάζονται διαμορφώσεις επαναληψιμότητας η μεταβλητότητας (Variability), που σχετίζονται με τη διαμόρφωση του αρχικού τοπογραφικού χάρτη: οι κυρτότερες περιοχές του κερατοειδή δίνουν μεγαλύτερες τιμές μεταβλητότητας (μικρότερη επαναληψιμότητα) σε σχέση με άλλες περιοχές επάνω στο χάρτη που είναι πιο πεπλατυσμένες. Τα αριθμητικά αποτελέσματα προσφέρονται για περαιτέρω στατιστική ανάλυση. Συμπεράσματα. Προτείνουμε μια μέθοδο που επιτρέπει τον ακριβή προσδιορισμό της μεταβλητότητας (επαναληψιμότητας) σε τοπογραφικές μετρήσεις του κερατοειδούς. Η μέθοδος αναπαράστασης των αποτελεσμάτων γραφικά και αριθμητικά βελτιώνει την ερμηνεία και διευκολύνει τη χωρική συσχέτιση των χαρτών μεταβλητότητας με αυτούς της τοπογραφίας. Δεδομένης της εξάπλωσης των εξατομικευμένων επεμβάσεων καθοδηγούμενων από laser, είναι πιθανό ότι οι χάρτες μεταβλητότητας μπορούν να προσφέρουν βοήθεια στους κλινικούς στην κατεύθυνση της εκτίμησης τοπογραφικών χαρτών που προέρχονται από ασθενείς με ανωμάλους κερατοειδείς που πρόκειται να υποστούν εξατομικευμένη διόρθωση.