مقایسه‌ی محلی نسبت کاپ به دیسک چشم چپ و راست افراد سالم با استفاده از تصاویر Optical Coherence Tomography (OCT)

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه بیوالکتریک و مهندسی پزشکی، دانشکده‌ی فن‌آوری‌های نوین علوم پزشکی و کمیته‌ی تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه بیوالکتریک و مهندسی پزشکی، دانشکده‌ی فن‌آوری‌های نوین پزشکی و مرکز تحقیقات پردازش سیگنال و تصاویر پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 دانشیار ،گروه چشم‌پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: بررسی تقارن در عضوهایی از بدن که به صورت زوج وجود دارد، می‌تواند در تشخیص زودهنگام بیماری‌ها به پزشکان کمک کند. در این مطالعه، حد آستانه‌ی تقارن با محاسبه‌ی نسبت کاپ به دیسک در چشم افراد سالم با استفاده از داده‌های Optical coherence tomography (OCT) به صورت محلی و نقطه به نقطه با استفاده از هر B-scan بررسی شد.روش‌ها: در این مطالعه، 40 داده‌ی مربوط به افراد سالم که از دستگاه 3D-OCT1000 مدل تاپکن استخراج شده بود، مورد استفاده قرار گرفت. مراحل انجام کار به این صورت بود که با استخراج لایه‌ی Internal limiting membrane (ILM) و Retinal pigment epithelium (RPE)، محدوده‌ی کاپ و دیسک به ازای هر B-scan محاسبه شد و سپس به ازای B-scanهای معادل در چشم‌های چپ و راست، این نسبت به صورت نقطه به نقطه، مقایسه و پارامترهای تقارن بررسی قرار گردید.یافته‌ها: نسبت کاپ به دیسک در سه ناحیه‌ی فوقانی، میانی و تحتانی برای چشم‌های چپ و راست به دست آمد که به ترتیب برای چشم راست 054/0 ± 433/0، 061/0 ± 432/0 و 063/0 ± 405/0 و برای چشم چپ، 063/0 ± 441/0، 073/0 ± 443/0 و 067/0 ± بود؛ میزان اختلاف این نسبت برای دو چشم به طور میانگین 042/0 ± 048/0، 038/0 ± 042/0 و 045/0 ± 067/0 بود.نتیجه‌گیری: عدم تقارن در قسمت تحتانی دیسک نسبت به قسمت فوقانی و میانی بیشتر است و در قسمت میانی، بیشترین تقارن دیده می‌شود. همچنین در بررسی نقطه به نقطه، بیشترین تقارن در دومین B-scan در قسمت تحتانی محور افقی بین مرکز دیسک نوری و ماکولا مشاهده می‌شود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Local Comparison of Cup-to-Disc Ratio in Right and Left Eyes via Optical Coherence Tomography B-Scans of Optic Nerve Head

نویسندگان [English]

  • Marzieh Mokhtari 1
  • Hossein Rabbani 2
  • Alireza Mehridehnavi 2
  • Mohammadreza Akhlaghi 3
1 MSc Student, Department of Biomedical Engineering, School of Advanced Medical Technology, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Biomedical Engineering, School of Advanced Medical Technology AND Medical Image and Signal Processing Research Center, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Associate Professor, Department of Ophthalmology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: The symmetricity of even organs of body may help clinicians in the early detection of diseases. So, we estimated the cup-to-disk ratio (CDR) in left and right eyes and checked the symmetricity between the two eyes using the data of optical coherence tomography (OCT).Methods: In this study, data from 40 normal subjects were used. This data was taken from the 3D-OCT1000 Tapcon model. For estimating CDR in each B-scan, at first the internal limiting membrane (ILM) and retinal pigment epithelium (RPE) layers were extracted; then using the end-point of RPE layer and the depth of cup, the boundary of disk and cup were determined. Finally, CDR of each B-scan was compared point-by-point and the symmetricity parameters were evaluated.Findings: CDRs in the left and right eyes of 40 normal data were investigated locally. We divided optic disk area into three regions named upper, middle and lower. Then, CDR of each region was calculated for left and right eyes of each patient. The local CDR were 0.433 ± 0.0548, 0.432 ± 0.061, and 0.432 ± 0.0635 for the right eyes and 0.441 ± 0.0635, 0.443 ± 0.0731, and 0.417 ± 0.675 for the left eyes in upper, middle and lower regions, respectively. The differences between local CDRs in different regions of the two eyes were 0.0483± 0.042, 0.0420 ± 0.039, and 0.067 ± 0.045, respectively.Conclusion: The results of local comparison of CDRs between the left and right eyes indicated that the level of asymmetricity in the lower region of disk was higher than upper and middle regions, and the middle region has the most symmetricity. In addition, in point-by-point symmetricity evaluation of CDRs, the highest level of symmetricity is seen in the second B-scan, near the center of optic disk.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Asymmetry evaluation
  • Cup-to-disk ratio
  • Optical coherence tomography

مراجع

  1. Tasman W, Jaeger EA, Shields JA, Smith SG, Spaeth GL, Augsburger JJ. The Wills eye hospital atlas of clinical ophthalmology. 2nd ed. Philadelphia, PA: Lippincott Williams and Wilkins; 2001.
  2. Altemir I, Oros D, Elia N, Polo V, Larrosa JM, Pueyo V. Retinal asymmetry in children measured with optical coherence tomography. Am J Ophthalmol 2013; 156(6): 1238-43.
  3. Mahmudi T, Kafieh R, Rabbani H, Mehri Dehnavi A, Akhlaghi MR, Arbabian Kh, et al. Evaluation of asymmetricity of retinal nerve fiber layer and total retina in right and left eyes of normal subjects using extracted features from optical coherence tomography. J Isfahan Med Sch 2013; 31(247): 1185-93.
  4. Sinthanayothin C, Boyce JF, Cook HL, Williamson TH. Automated localisation of the optic disc, fovea, and retinal blood vessels from digital colour fundus images. Br J Ophthalmol 1999; 83(8): 902-10.
  5. Pinz A, Bernogger S, Datlinger P, Kruger A. Mapping the human retina. IEEE Transactions on Medical Imaging 1998; 17(4): 606-9.
  6. Li H, Chutatape SO. Automatic location of optic disk in retinal images. Image Processing 2001; 2: 837-40.
  7. Lalonde M, Beaulieu M, Gagnon L. Fast and robust optic disc detection using pyramidal decomposition and Hausdorff-based template matching. IEEE Trans Med Imaging 2001; 20(11): 1193-200.
  8. Xu J, Chutatape O, Sung E, Zheng C, Chew Tec Kuan P. Optic disk feature extraction via modified deformable model technique for glaucoma analysis. Pattern Recognition 2007; 40(7): 2063-76.
  9. Boyer KL, Herzog A, Roberts C. Automatic recovery of the optic nervehead geometry in optical coherence tomography. IEEE Trans Med Imaging 2006; 25(5): 553-70.
  10. Koozekanani D, Boyer K, Roberts C. Retinal thickness measurements from optical coherence tomography using a Markov boundary model. IEEE Trans Med Imaging 2001; 20(9): 900-16.
  11. Wang YP, Chen Q, Lu ST. Quantitative assessments of cup-to-disk ratios in spectral domain optical coherence tomography images for glaucoma diagnosis. Proceedings of 6th International Conference on Biomedical Engineering and Informatics (BMEI); 2013 Dec 16-18; Hangzhou, China. p. 160-5.
  12. Hrynchak P, Hutchings N, Jones D, Simpson T. A comparison of cup-to-disc ratio measurement in normal subjects using optical coherence tomography image analysis of the optic nerve head and stereo fundus biomicroscopy. Ophthalmic Physiol Opt 2004; 24(6): 543-50.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 33، شماره 367 - شماره پیاپی 367
بهمن و اسفند 1394
صفحه 2381-2387

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 11 مهر 1394
  • تاریخ بازنگری: 12 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار