DOI: 10.4274/tjo.41.22 Derleme / Review Fundus Otofloresans Görüntüleri Nas l De erlendirilir? How to Evaluate Fundus Autofluorescence Images? Sinan Tatl p nar, Ali Ayata* Yeditepe Üniversitesi T p Fakültesi, Göz Hastal klar Anabilim Dal, stanbul, Türkiye *Gülhane Askeri T p Akademisi Haydarpafla E itim Hastanesi, Göz Hastal klar Klini i, stanbul, Türkiye Özet Floresans; baz moleküllerin belli bir dalga boyundaki fl kla uyar lmas sonucu daha uzun bir dalga boyunda fl k yaymas d r. Fundus floresein anjiyografi bu konudaki en klasik örnektir. Otofloresans ise sodyum floresein verilmeksizin gözdeki yap lardan floresan fl k yay l m olarak tan mlanabilir. Fundus otofloresans (FOF), retina pigment epitelindeki lipofusinden kaynaklanmaktad r. FOF görüntülemesi, modifiye edilmifl fundus kameralar veya taray c lazer oftalmoskoplarla kaydedilebilmektedir ve farkl fundus hastal klar nda kullan lmaktad r. Otofloresans görüntülerini de erlendirilmesi niteliksel ve niceliksel olarak yap lmaktad r. Bu yaz da, FOF foto raflar eflli inde otofloresans görüntülerinin sistematik olarak de erlendirilmesi anlat lmaktad r. (Turk J Ophthalmol 2011; 41: 108-13) Anahtar Kelimeler: Otofloresans, fundus otofloresans, hipootofloresans, hiperotofloresans Summary Fluorescence is the property of some molecules to emit light energy of a longer wavelenght when stimulated by a light of a certain wavelength. Fundus fluorescein angiography is the classical example for fluorescence. Autofluorescence, on the other hand, is emission of fluorescent light from ocular structures in the absence of fluorescein sodium. Fundus autofluorescence (FAF) is known to originate from lipofuscin in the retinal pigment epithelium. FAF can be recorded by modified fundus cameras or scanning laser ophthalmoscopes and has been used in different retinal disorders. Evaluation of FAF images can be done both qualitatively and quantitatively. Herein, a systematic evaluation of FAF images is described with examples. (Turk J Ophthalmol 2011; 41: 108-13) Key Words: Autofluorescence, fundus autofluorescence, hypoautofluorescence, hyperautofluorescence Girifl Floresans, baz moleküllerin belirli bir dalga boyundaki fl kla uyar lmas sonucu daha uzun bir dalga boyunda fl k yaymas olarak tan mlanmaktad r. Sodyum floresein ve indosiyanin yeflili boyalar floresans özellikleri nedeniyle oftalmolojide kullan lmaktad r. Otofloresans, boya maddesi verilmeksizin fundusun belirli dalgaboyu fl kla uyar lmas sonucu gözdeki yap lardan floresan fl k yay l m olarak tan mlanabilir. Böylece, gözdibinde otofloresans özelli i olan moleküllerin bulunmas nedeniyle boya verilmeden filtreler yard m yla fundus görüntüleri kaydedilebilir. Fundus otofloresans (FOF), gözdibi görüntülenmesinde yeni bir metod olup son y llarda kullan m artm flt r. 1-4 FOF un retina pigment epitelindeki (RPE) lipofusinden kaynakland bildirilmifltir. 1 Bu nedenle FOF, RPE yi noninvaziv olarak de erlendirebilen bir görüntüleme yöntemidir. 1-2 Lipofusin, otofloresans özelli ine sahip, rengi sar ile kahverengi aras nda de iflen, pek çok farkl molekülün kar fl m ndan oluflan bir birikim materyalidir ve tüm postmitotik hücrelerin lizozomlar nda birikmektedir. Yaz flma Adresi/Address for Correspondence: Dr. Sinan Tatl p nar, Gazi Umur Pafla Sk. No:28 Balmumcu, Befliktafl 34390 stanbul, Türkiye Tel: +90 212 211 40 00 Gsm: +90 532 588 04 48 E-posta: statlipinar@yeditepe.edu.tr Gelifl Tarihi/Received: 04.09.2010 Kabul Tarihi/Accepted: 24.11.2010 108
Tatl p nar ve ark. Fundus Otofloresans Görüntüleri Nas l De erlendirilir? fiekil 1. Normal bir olgunun 30º aç da FOF görüntüsü RPE deki lipofusin primer olarak fotoreseptör d fl segmentlerinin y k m sonucu oluflmaktad r. 5 Yani lipofusin; ya asidi, retinoid ve proteinlerin oksidatif y k m ürünlerinin bir kar fl m d r. Lipofusindeki ana florofor A2E isimli fotoreseptör d fl segment y k m ürünüdür. FOF görüntülemesi, belirli dalgaboyundaki filtrelerle modifiye edilmifl fundus kameralar veya taray c lazer oftalmoskoplarla elde edilebilmektedir. 2,6,7 Taray c lazer oftalmoskoplar, kullan m kolayl ve avantajlar nedeniyle daha s k kullan lmaktad r. Öncelikle, konfokal özellikleri sayesinde yaklafl k 300 mikronluk bir fokal plan n görüntülenmesini sa lar ve kristalin lensten kaynaklanan otofloresans dikkate almayarak sadece fundus otofloresans n görüntülerler. Ayr ca, k sa sürede seri foto raf çekerek dijital ortamda ortalamalar n al p gürültü oran düflük yüksek kontrastl görüntüler sa larlar. FOF Görüntülemesi Bu yaz daki tüm görüntüler bir konfokal taray c lazer oftalmoskop olan HRA2 (Heidelberg Retina Angiograph 2, Heidelberg, Almanya) cihaz kullan larak kaydedilmifltir. Cihaz uyar c fl k olarak, floresein anjiyografi metodu ile özdefl 488 nm dalga boyundaki argon mavisi lazeri kullanmakta ve bariyer filtresi 500 nm ve üstündeki dalga boylar n n n geçifline izin vermektedir. Cihaz n k z lötesi modunda gözdibi net bir flekilde odakland ktan sonra floresein anjiyografi modunda floresein verilmeksizin FOF görüntüleri kaydedilmifltir. K z lötesi ve mavi fl n dalga boyu farkl l ndan dolay, k z lötesi modunda fundus netlendikten sonra, mavi fl a geçildi inde odaklaman n yeniden ayarlanarak görüntü netli inin art r lmas sa lanm flt r. Her gözden ortalama 25 seri foto raf kaydedilip cihaz n ortalama fonksiyonu kullan larak gürültü oran düflük foto raflar elde edilmifltir. Tüm görüntüler pupilla dilatasyonu takiben çekilmifltir. Normal gözden elde edilen FOF görüntüsünde optik disk ve retina damarlar nda otofloresans sinyali olmad görülmektedir (fiekil 1). Bunun nedeni optik diskte RPE bulunmamas, büyük retina damarlar n n ve içerisindeki kan elemanlar n n mavi fl absorbe etmesi ve alttaki retina pigment epitelini bloke etmesidir. Fundusun geri kalan nda RPE de varolan lipofusin sebebiyle otofloresans izlenmektedir. Makuladaki otofloresans n fliddeti, luteal pigmentlerin neden oldu u emilim nedeniyle di er retina sahalar na göre daha düflüktür. Fundus floresein anjiyografidekine benzer flekilde FOF görüntülemesinde hipootofloresans ve hiperotofloresans terimleri kullan lmaktad r. 8 Yani, bir retina sahas ndaki otofloresans sinyali çevresindekinden daha düflük ise hipootofloresan (hipoof), fazlaysa hiperotofloresan (hiperof) olarak nitelenmektedir. Makuladaki düflük otofloresans fizyolojik bir durum iken (fizyolojik hipoof), patolojik durumlarda otofloresans karfl m za artm fl veya azalm fl flekilde ç kabilmektedir (Tablo 1). Tablo 1. Hiperotofloresans ve hipootofloresans nedenleri Hipootofloresans: 1. RPE atrofisi 2. Blokaj - ntraretinal-subretinal hemoraji - Pigmentasyon - Retina ödemi, subretinal s v - Ortam opasiteleri Hiperotofloresans: 1. Artm fl RPE lipofusin birikimi - Lipofusinopatiler (Stargardt hastal /Best hastal /Pattern distrofi/eriflkin vitelliform makula distrofisi) - Co rafik atrofi sahalar n n çevresindeki bileflke bölgesi (YBMD) 2. RPE tabakas n n anterior ve posteriorunda bulunan floroforlar - Pigment epitel dekolman (PED) - Kronik santral seröz koriyoretinopati 3. Transmisyon hiperotofloresans - Makula deli i - Kistoid makula ödemi 4. Optik sinir druseni 109
TJO 41; 2: 2011 Anormal hipoof, RPE atrofisine veya blokaja ba l oluflurken hiperotofloresans RPE de artm fl lipofusin birikimi, transmisyon hiperotofloresans ve otofloresans özelli ine sahip di er floroforlar n mevcudiyeti nedeniyle ortaya ç kabilmektedir. Hipootofloresans 1. RPE Atrofisi RPE atrofisi/hasar alanlar otofloresans görüntülemede hipoof olarak izlenmektedir ve en tipik örne i kuru tip YBMD olgular ndaki co rafik atrofi alanlar d r (fiekil 2). FOF görüntülemede atrofik sahalar gözdibi muayenesi ve renkli gözdibi foto raflar ndan daha keskin s n rl ve net olarak ortaya ç kmaktad r. Argon lazer tedavisi, koroid rüptürü (fiekil 3) ve RPE y rt gibi örneklerde de RPE atrofisi alanlar na uyan hipootofloresans izlenir. 9 2. Blokaj RPE önünde yerleflen intra- veya subretinal kanamalar, retina ödemi, subretinal s v birikimi (örn. erken dönem santral seröz koriyoretinopati), pigmentasyon veya ortam opasiteleri (vitreus opasiteleri) gibi farkl nedenlere ba l olarak otofloresans sinyalinde azalma izlenebilmektedir (fiekil 4, 5). Katarakt geliflimi, FOF görüntülerinin elde edilmesini zorlaflt ran önemli bir faktördür. Katarakt n mavi fl absorbe etmesi nedeniyle net FOF görüntüsü kaydetmek ve detayl bir de erlendirme yapmak mümkün olmayabilir. Hiperotofloresans 1. RPE de artm fl lipofusin birikimi Lipofusinopatiler olarak isimlendirilebilecek bir grup hastal kta (Best hastal, Stargardt hastal, pattern distrofi gibi) artm fl lipofusin birikimine ba l artm fl otofloresans izlenmektedir (fiekil 6, 7). Di er bir hipe- fiekil 3. Disk ve makula temporalindeki toplam 3 adet koroid rüptürü (beyaz ok) alan hipoof olarak görülmektedir. Di er hipoof alanlar retinal hemorajilere (siyah ok) ba l d r fiekil 2. Kuru tip YBMD olgusundaki co rafik atrofi alanlar hipoof olarak izlenirken (ok) çevresindeki metabolizmas bozulmufl RPE sahalar (y ld z) hiperof sinyal vermektedir fiekil 4. Üst temporal retina ven dal t kan kl olgusundaki retina hemorajilerine ba l blokaj hipootofloresans (55º aç da çekilmifl foto raf) 110
Tatl p nar ve ark. Fundus Otofloresans Görüntüleri Nas l De erlendirilir? rof nedeni ise YBMD da co rafik atrofi alanlar n n çevresinde yerleflen bileflke bölgesindeki metabolizmas bozulmufl RPE hücrelerinden al nan artm fl otofloresans sinyalidir (fiekil 2). Co rafik atrofinin zamanla bu alana do ru geniflledi i bildirilmifltir. 10 2. RPE kat n n anterior veya posteriorunda yerleflmifl floroforlar yileflme dönemindeki santral seröz koriyoretinopati olgular nda tipik bir benekli hiperof saha izlenmektedir (fiekil 8). Bunun nedeninin duyusal retina dekolman nedeniyle RPE taraf ndan tam olarak fagosite edilememifl ve subretinal alanda biriken fotoreseptör d fl segmentleri oldu u öne sürülmektedir. 11 Seröz pigment epitelyum dekolman (PED) olgular - n n ço unda artm fl otofloresans sinyali izlenmektedir. Uzun süreli retina kanamalar nda da y k ma u ram fl hemoglobin hiperof sinyale neden olabilmektedir. fiekil 5. Akut santral seröz koriyoretinopati olgusunda subretinal s v n n yerleflimine uyan hipoof alan (oklar) fiekil 7. Kelebek flekilli patern distrofide lipofusin birikimi sahalar na uyan çizgisel lezyonlar hiperof olarak izlenmektedir fiekil 6. Stargardt olgusunda makuladaki atrofi belirgin hipoof (beyaz ok) olarak izlenirken çevresideki lipofusin birikim alanlar hiperof (siyah ok) olarak görülmektedir fiekil 8. yileflme dönemindeki santral seröz koriyoretinopati olgusunda makulada benekli hiperotofloresans 111
TJO 41; 2: 2011 3. Transmisyon hiperotofloresans Tipik örne i makula deli idir (fiekil 9). Makula deli- inde RPE yi örten retina dokusu olmad için uyar c fl k fotopigmentler taraf ndan tutulmadan direkt RPE ye ulaflmakta ve otofloresans sinyali daha belirgin olarak izlenebilmektedir. 12 Benzer bir mekanizma gözdibinin bir süre fl kla uyar lmas sonras elde edilen sinyalin bafllang çtakine göre artm fl olmas d r. Bunun nedeni, fotopigmentlerin gözdibini ayd nlatmak için kullan lan mavi dalgaboyundaki uyar c fl absorbe ederek solmas ve bu flekilde RPE ye ulaflan fl n artmas - d r. 13 Kistoid maküla ödeminde, makulada oluflan kistoid boflluklar luteal pigmentleri lateralize ederek otofloresan sinyalin daha net görülmesine yol açar ve bu nedenle kistler makuladaki fizyolojik hipootofloresans içinde hiperof adac klar olarak görünür (fiekil 10). Astrositik hamartom ve optik sinir druseni de klasik hiperaf nedenleridir. 14 Fundus otofloresans n n yukar - da bahsedilen niteliksel de erlendirilmesi yan nda niceliksel de erlendirilmesi de mümkündür. FOF ve niceliksel de erlendirme Otofloresans görüntüleri 30 derecelik lens ve standart görüntü kalitesi kullan ld nda 768x768 piksel içeren dijital görüntülerden oluflur. Her bir pikselin, gri skalada parlakl k derecesine göre 0 ile 255 (0= siyah, 255= beyaz) aras nda de iflen bir de eri vard r. Özel görüntü analiz programlar n n yard m yla dijital ortamdaki OF görüntüleri standardize edildikten sonra kantitatif analizler yap labilir. RPE lipofusin içeri ini yans tan bu analizlerle fundus lezyonlar n n bireyler aras ndaki de iflimi belirlenebilece i gibi özellikle ilerleyici fundus lezyonlar olan olgularda ayn hastada zaman içerisindeki fundus de iflikliklerini kantitatif olarak dokümante etmek mümkün olabilmektedir. 15 Makula pigment dansitesi ve otofloresans Lutein ve zeaksantin, makulay oksidatif hasardan ve mavi fl k toksisitesinden korudu una inan lan iki temel makula pigmenti olup, mavi fl absorbe etmelerinden dolay RPE deki lipofusine ulaflan mavi fl azaltarak otofloresan görüntülemede makulan n hipo- OF görünmesine neden olurlar. Bu özellik sayesinde OF görüntülerden makula pigment dansitesinin ölçümü kantitatif olarak yap labilir. 16 Düflük makula pigment yo unlu u ile yafla ba l makula dejenerasyonu (YBMD) gelifliminde aras ndaki ba lant dikkate al nd - nda OF görüntüleme sayesinde makula pigment yo- unlu u hakk nda ve dolayl olarak YBMD geliflimi aç - s ndan kiflinin bireysel riski hakk nda fikir edinilebilir. Sonuç olarak, uzun say lamayacak bir geçmifli olan FOF farkl fundus hastal klar nda kullan lm flt r ve RPE lipofusin miktar ndaki de iflikliklerini noninvaziv olarak ortaya koyabilmektedir. FOF görüntülerinin, fundus floresein anjiyografiye benzer flekilde sistematik olarak okunmas gereklidir. fiekil 9. Makula deli inde transmisyon hiperotofloresans fiekil 10. Diyabetik makula ödeminde makuladaki kistoid alanlar hiperof (beyaz ok) olarak görülürken lazer izleri (siyah oklar) hipoof olarak izlenmektedir 112
Tatl p nar ve ark. Fundus Otofloresans Görüntüleri Nas l De erlendirilir? Kaynaklar 1. Delori FC, Dorey CK, Staurenghi G, Arend O, Goger DG, Weiter JJ. In vivo fluorescence of the ocular fundus exhibits retinal pigment epithelium lipofuscin characteristics. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1995;36:718-29. 2. von Rückmann A, Fitzke FW, Bird ACDistribution of fundus autofluorescence with a scanning laser ophthalmoscope. Br J Ophthalmol. 1995;79:407-12. 3. Tatl p nar S, Ayata A, Ünal M, Erflanl E, Bilge AH. Farkl gözdibi patolojilerinde fundus otofloresans. Turk J Ophthalmol. 2007;37:469-73. 4. Tatl p nar S, Ayata A, Ünal M, Erflanl E, Bilge AH. Fundus otofloresans n n herediter retina hastal klar nda kullan m. Ret-Vit. 2007;15:77-80. 5. Sparrow JR, Boulton M. RPE lipofuscin and its role in retinal photobiology. Exp Eye Res. 2005;80:595-606. 6. Spaide RF. Fundus autofluorescence and age-related macular degeneration. Ophthalmology. 2003;110:392-9. 7. Bellmann C, Rubin GS, Kabanarou SA, Bird AC, Fitzke FW. Fundus autofluorescence imaging compared with different confocal scanning ophthalmoscopes. Br J Ophthalmol. 2003;87:1381-6. 8. Framme C, Walter A, Gabler B, Roider J, Sachs HG, Gabel VP. Fundus autofluorescence in acute and chronic-recurrent central serous chorioretinopathy. Acta Ophthalmol Scand. 2005;83:161-7. 9. Tatl p nar S, Ayata A, Ünal M, Erflanl E. Fundus autofluorescence in choroidal rupture. Retinal Cases & Brief Reports. 2008;2:231-3. 10. Holz FG, Bellman C, Staudt S, Schütt F, Völcker HE. Fundus autofluorescence and development of geographic atrophy in age-related macular degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2001;42:1051-6. 11. Spaide RF, Klancnik JM Jr. Fundus autofluorescence and central serous chorioretinopathy. Ophthalmology. 2005;112:825-33. 12. Ayata A, Tatl p nar S, Ünal M, Erflanl E, Bilge AH. Makula deli inde fundus otofloresans n n kullan m. Ret-Vit. 2008;16:119-22. 13. Ayata A, Tatl p nar S, Ünal M, Erflanl E, Bilge AH. Excitation-time dependent increment in the luminescence of fundus autofluorescence. Br J Ophthalmol. 2008;92:1241-3. 14. Dinç UA, Tatl p nar S, Görgün E, Yenerel M. Fundus autofluorescence in optic disc drusen: comparison of confocal scanning laser ophthalmoscope and Standard fundus camera. Neuro- Ophthalmology. 2009;33:318-21. 15. Lois N, Halfyard AS, Bird AC, Holder GE, Fitzke FW. Fundus autofluorescence in Stargardt macular dystrophy-fundus flavimaculatus. Am J Ophthalmol. 2004;138:55-63. 16. Trieschmann M, Spital G, Lommatzsch A, et al. Macular pigment: quantitative analysis on autofluorescence images. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2003;241:1006-12. 113