Konfokale Scanning-Mikroskopie: Eine vergleichende Darstellung von Hornhautdystrophiebefunden mittels ConfoScanP2 und Rostock Cornea Modul-HRT II

Zusammenfassung

Hintergrund: Ziel der vorliegenden Arbeit war der Vergleich konfokaler Darstellungen von Hornhautdystrophien angefertigt mittels Spalt-Scanning-Mikroskop versus Laser-Scanning-Mikroskop. Material und Methoden: Unter Verwendung des Rostock Cornea Moduls-HRT II als konfokales Laser-Scanning-Mikroskop wurden Aufnahmen von fünf Patienten mit ausgewählten epithelialen, stromalen und endothelialen Dystrophien der Hornhaut angefertigt. Zusätzlich wurde die gesunde Hornhaut von 10 Probanden untersucht. Diese Aufnahmen wurden mit denen entsprechender Hornhautdystrophien und gesunden Hornhäuten, angefertigt mittels des konfokalen Spalt-Scanning-Mikroskops „ConfoScan P2”, verglichen. Ergebnisse: Sowohl das konfokale Spalt-Scanning-Verfahren als auch das Laser-Scanning-Verfahren lieferten eine aussagekräftige differenzierte Darstellung der Hornhautmikrostrukturen. Durch die Optimierung der Bildverarbeitungs- und Archivierungssoftware, aber auch durch die Erweiterung der Aufnahmemodi, ist das RCM-HRT II in diesem Vergleich als vorteilhaft hervorzuheben. Diese Beurteilung ist jedoch dadurch eingeschränkt, dass es bereits eine optimierte, anwenderfreundliche Weiterentwicklung des Spalt-Scanning-Mikroskops („Confoscan 4”) gibt. Schlussfolgerung: Bei der Beurteilung von Hornhautdystrophien in vivo ist die diagnostische Aussagekraft beider Verfahren gleichwertig.

Abstract

Background: The object of this work was a comparison of confocal images of corneal dystrophies made by a slit scanning microscope versus a laser scanning microscope. Material and Methods: Using the Rostock Cornea Modul-HRT II as a confocal laser scanning microscope the images of five patients with some epithelial, stromal and endothelial corneal dystrophies were acquired. The pictures were compared qualitatively with those taken by the slit scanning microscope “ConfoScan P2” from corresponding pathologies. Also, the images of normal corneas of ten healthy persons were acquired for a qualitative comparison. Results: Confocal images from both devices were able to provide significant helpful diagnostic findings about the corneal microstructure. Essential qualitative differences between the images of both devices used were not observed. Due to the additional hardware components and the software module for image acquisition, analysis and archiving, the RCM-HRT II is favoured over the “ConfoScan P2”. Nevertheless, the evaluation in favour of the RCM-HRT II has to be confined because an optimised, user-friendly enhancement, the “ConfoScan 4” is currently available. Conclusion: Evaluating corneal dystrophies in vivo, an equivalent utility of both technical approaches has been observed.

Schlüsselwörter

Konfokale Mikroskopie - In-vivo-Beobachtung - Hornhautdystrophie

Key words

Confocal microscopy - corneal dystrophies - in vivo observation

Literatur

• 1 Bochert R, Zhivov A, Kraak R. et al . Contribution to comprehension of image formation in confocal microscopy of cornea with Rostock cornea module.  Br J Ophthalmol. 2005;  89 1351-1355
• 2 Böhnke M, Masters B R. Confocal Microscopy of the Cornea.  Prog Retin Eye Res. 1999 Sep;  18 (5) 553-628
• 3 Böhnke M, Schipper I, Thaer A. Konfokale Mikroskopie der Hornhaut nach PRK mit dem Eximer-Laser.  Klin Monatsbl Augenheilkd. 1997;  211 159-167
• 4 Clinical and diagnostic use of in vivo confocal microscopy in patients with corneal disease.  Opthtalmology. 1993;  100 1444-1454
• 5 Eckard A, Stave J, Guthoff R F. In vivo investigations of the corneal epithelium with the confocal Rostock laser scanning microscope (RLSM).  Cornea. 2006;  25 127-131
• 6 Goldstein S R, Hubin T, Rosenthal S. et al . A confocal video-rate laser-beam scanning reflected-light microscope with no moving parts.  J Microsc. 1990;  157 29-38
• 7 Imre L, Resch M, Nagymihaly A. In vivo confocal corneal microscopy after keratoplasty.  Ophthalmologe. 2005;  140-146
• 8 Kitzmann A S, Winter E J, Nau C B McLaren JW. et al . Comparison of corneal endothelial cell images from a noncontact specular microscope and a scanning confocal microscope.  Cornea. 2005;  24 980-984
• 9 Lopez J D, del C astillo JM, Lopez C D, Sanchez J G. Confocal microscopy in ocular chrysiasis.  Cornea. 2003 Aug;  22 (6) 573-575
• 10 Masters B R, Thaer A A. Real-time scanning slit confocal microscopy of the in vivo human cornea.  Appl Optics. 1994;  33 695-701
• 11 Mikek K, Hawlina M, Pfeifer V. Comparative study of human keratocyte density after corneal grafting by using confocal microscopy in vivo.  Klin Monatsbl Augenheilkd. 2003 Dec;  220 (12) 830-834
• 12 Nagel S, Wiegand W, Thaer A A. et al . Streulichtuntersuchung der Kornea bei Kontaktlinsenträgern.  Ophthalmologe. 1996;  93 252-256
• 13 Nagel S, Wiegand W, Thaer A A. Hornhautveränderungen und korneale Heilungsvorgänge nach Keratomileusis in situ.  Ophthalmologe. 1995;  92 397-401
• 14 Perez-Gomez I, Efron N. Change to Cornea Morphology after Refractive Surgery (Myopic Laser In Situ Keratomileusis) as Viewed with a Confocal Microscope.  Optom Vis Sci. 2003;  80 690-697
• 15 Petran M. et al . The tandem scanning reflected light microscope: Part I: The principle, and its design.  Proc R Microsc Soc. 1985;  20 125-129
• 16 Petran M, Hadravsky M, Egger M D. et al . Tandem scanning reflected-light microscopy.  J Opt Soc Am. 1968;  58 661-664
• 17 Rosenberg M E. et al . In Vivo Confocal Microscopy of Patients with Corneal Recurrent Erosion Syndrome or Epithelial Basement Membrane Dystrophy.  Ophthalmology. 2000;  107 565-573
• 18 Sheppard C JR, Wilson T. Image formation in scanning microscopes with partially coherent source and detector.  Optica Acta. 1978;  25 315-325
• 19 Sheppard CJR. Imaging modes of scanning optical microscopy. In Scanned Image Microscopy (Ed Ash EA) London; Academic Press 1980: 201-225
• 20 Sherif Z, Pleyer U, Rieck P. et al . Konfokale Mikroskopie bei Hornhautdystrophien.  Klin Monatsbl Augenheilkd. 1999;  214 12-21
• 21 Stave J, Zinser G, Grümmer G. et al . Der modifizierte Hedelberg-Retina-Tomograph HRT.  Ophthalmologe. 2002;  99 276-280
• 22 Stave J. Konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie.  Der Augenspiegel. 2005;  6 41-45
• 23 Wiegand W, Thaer A, Kroll P. et al . Optical sectioning of the cornea with a new confocal in vivo slit-scanning video microscope.  Ophthalmology. 1995;  102 568-575
• 24 Wiegand W, Thaer A A. In-vivo-Hornhautmikroskopie mit einem neuen konfokalen Spalt-Scanning-Video-System. Robert YCA, Gloor B, Hartmann Ch, Rochels R 7. Kongress der Deutschsprachigen Gesellschaft für Intraokularlinsen-Implantation Berlin; Springer-Verlag 1993: 484-488
• 25 Wilson T, Gannaway J N, Johnson P. A scanning optical microscope for the inspection of semiconductor materials.  J Microsc. 1980;  118 309-314