INTERVIEW ‘OPTISCHE BIOPTIE’ BRENGT HET OOG IN KAART Fotografie: De Beeldredaktie / Ed van Rijswijk Professor De Boer over de OCT-revolutie De derde generatie OCT’s laat zien dat deze beeldvormende techniek nog niet is uitontwikkeld. Professor Johannes de Boer verwacht vooral winst te behalen in functionele metingen en ‘image processing’. “Zo’n revolutie als destijds met Spectraal Domein, dat gaan we niet meer meemaken.” O CT verenigt de fundamentele eigenschappen van licht en interferentie. Dat maakt deze techniek ‘fascinerend’ voor prof. dr. De Boer, hoofd van de sectie Biofotonica en Medische Beeldverwerking van de Vrije Universiteit. “De principes uit de quantummechanica zijn zelfs te illustreren aan de hand van het gedrag van licht”, zegt De Boer. “Immers, licht bezit dezelfde dualiteit van deeltjes en golven. Het mooie van OCT is dat het real-time ‘optische biopties’ kan maken voor een diagnose in vivo. In de oogheelkundige praktijk is deze techniek niet meer weg te denken bij het opsporen van aandoeningen als leeftijdsgebonden maculadegeneratie, diabetische retinopathie of glaucoom.” “Een lichtbundel wordt in het oog gebracht, waar het weerkaatst en met behulp van een interferentietechniek wordt omgezet in hogeresolutie plaatjes” 6 SCOPE 2015 Interferentie Optische Coherentie Tomografie (OCT) maakt afbeeldingen van de structuren van het oog, zoals van het netvlies, door licht met een grote bandbreedte te gebruiken. Een vergelijking met echografie ligt voor de hand, al gebruikt OCT lichtgolven in plaats van geluidsgolven. Een groot voordeel is dat deze techniek niet-invasief is: een lichtbundel wordt in het oog gebracht, waar het weerkaatst en met behulp van een interferentietechniek wordt omgezet in hoge-resolutie plaatjes. De Boer geldt als een internationaal expert op het gebied van OCTonderzoek, na zijn baanbrekende papers uit 2004 1-2 over de potentie van Spectraal of Fourier Domain OCT. Zeven jaar eerder had zijn Duitse collega Gerd Häusler al het vermoeden geuit dat een spectrometer interferentie beter kon meten dan mogelijk was met een beweegbare spiegel en een enkele detector. “We toonden met een simpel experiment aan dat Häusler gelijk had. En wij leverden daarvoor het bewijs met de eerste videorate OCT-beelden, die de kracht van deze methode demonstreerde.” Dwarsdoorsnede De Spectraal Domein-techniek levert honderd tot duizend keer betere scans op van het achtersegment van het oog dan het toen geldende ‘Time Domain’. Met Time Domain OCT werd diepte-informatie verkregen door ‘punt voor punt in de diepte’ A-scans te maken, waarbij vele A-scans samen één longitudinale B-scan opleverden – zo werd een dwarsdoorsnede van het netvlies verkregen. Spectraal Domein OCT scant 75 tot 250 maal per seconde sneller en leverde voor het eerst een echt 3D-beeld op van grotere weefselstructuren. Een wereld van verschil met de 400 scans van de eerste generatie OCT’s uit de jaren ’90! “Toch zijn we er wel qua meettechnologie”, zegt professor De Boer. “Zo’n revolutie als toen met Spectraal Domein OCT gaan we niet meer meemaken. Dat was een >> SCOPE 2015 7 INTERVIEW PRODUCTNIEUWS Figure 9 (E). Wide-field retinal intensity shadowgram TOPCON OCT-NIEUWS DRI-OCT TRITON SWEPT SOURCE OCT! MEDICAL WORKSHOP PROGRAMMA UITGEBREID MET INTRA OCULAIRE IMPLANTATEN 2006: TOPCON INTRODUCEERT DE 3D OCT-1000: • eerste Spectral Domain OCT • eerste OCT met ingebouwde kleurencamera 2009: TOPCON INTRODUCEERT DE 3D OCT-2000 EN 3D OCT-2000FA+: • e erste OCT met ingebouwde FAG en FAF-camera • eerste OCT met 50.000 A-scans/seconde 2012: TOPCON INTRODUCEERT DE DRI OCT ATLANTIS • eerste Swept Source OCT Een standaard fundusfoto, met de vasculaire vertakkingen in de retina. fundamentele sprong vooruit, waarbij de gevoeligheid voor het gereflecteerde licht met een factor 100 tot 1000 toenam.” Absorptie van licht De nieuwste generatie OCT’s (swept source) gebruikt een lichtbron met een langere golflengte van 1050 nm en scant zelfs 100.000 tot 400.000 keer per seconde. Hoe langer de golflengte, hoe dieper “Het is qua laserbronnen en rekenkracht van computers al haalbaar om automatische segmentaties te doen” je kunt doordringen en de diepere lagen in het oog kunt afbeelden. Maar daarmee neemt ook de absorptie van licht door glasvocht toe. Johannes de Boer: “Verhogen we die golflengte tot 1300 nm, dan zien we een dusdanige toename van de absorptie in het glasvocht dat we het netvlies niet meer zien. Dat toont aan dat we niet verder komen in het oog.” Functionele metingen De Boer en zijn onderzoekers houden zich op dit moment bezig met de ontwikkeling van Doppler OCT, om de stroomsnelheid van het bloed kwantitatief te kunnen meten en eventueel oorzaken van AMD 8 SCOPE 2015 Beeld van de retina, gemaakt met angiografie OCT: de afbeelding laat de volledige vasculatuur zien, inclusief de capillairen. Deze informatie kan zelfs in 3D uitgerekend worden, waardoor de vasculatuur in elke laag van de retina met één scan te zien is. Daardoor kunnen veranderingen zoals micro-aneurysma’s, neovascularisatie of gebrek aan perfusie snel worden gedetecteerd. B. Braaf, K.A. Vermeer, K.V. Vienola, J.F. de Boer, “Angiography of the retina and the choroid with phase-resolved OCT using interval-optimized backstitched B-scans”, Optics Express, 20, 20516-20534 (2012) 2013: TOPCON INTRODUCEERT DE 3D OCT-1 MAESTRO • eerste volautomatische Spectral Domain OCT 2015: TOPCON INTRODUCEERT DE DRI OCT TRITON EN TRITON+ • eerste Swept Source OCT voor voor- en achtersegment • e erste Swept Source OCT met ingebouwde kleurencamera • e erste Swept Source OCT met FAG en FAF-camera (optioneel) • e erste Swept Source OCT met OCT-angiografie (upgrade wordt verwacht in Q4) op te sporen. Hij streeft er ook naar om afwijkingen in de oogzenuw bloot te leggen door naar de verandering van de polarisatie van het licht te kijken. En real-time tracking van oogbewegingen zal een belangrijke rol gaan spelen. “Als je een video kunt verkrijgen van opeenvolgende tijdsmomenten, dan kun je zien of de zenuwlaag met de jaren dunner wordt of niet. Een fundusfoto laat dat verschil niet zien.” 1 N. Nassif, B. Cense, B. H. Park, S. H. Yun, T. C. Chen, B. E. Bouma, G. J. Tearney, J. F. de Boer, “In-vivo Human Retinal Imaging by Ultra HighSpeed Spectral Domain Optical Coherence Tomography.” Optics Letters 29 (5), 480-482 (2004). 2 N. A. Nassif, B. Cense, B. H. Park, M. C. Pierce, S. H. Yun, B. E. Bouma, G. J. Tearney, T. C. Chen, and J. F. de Boer, "In vivo high-resolution videorate spectral-domain optical coherence tomography of the human retina and optic nerve," Opt. Express 12, 367-376 (2004), http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=OPEX-12-3-367. Medical Workshop heeft een samenwerkingsverband gesloten met verschillende merken die op het NOG 2015 uitgebreid zullen worden geïntroduceerd. Onderdeel van het portfolio zijn de producten van HumanOptics AG. HumanOptics was net als Medical Workshop één van de eerste fabrikanten van Intra Oculaire Lenzen en bouwt voort op de traditie van Dr. Schmidt Intraocularlinsen. Ze ontwikkelen en distribueren intra oculaire implantaten van de hoogste kwaliteit vanuit het hoofdkantoor in Nürnberg, Duitsland, waar ook de productie plaatsvindt. Behalve reguliere IOL’s met extreme dioptrie- en cilinderwaardes biedt HumanOptics ook zogenoemde ‘add-on’-lenzen, waarmee bijvoorbeeld post-cataract en corneapatiënten een refractie of cilinder kunnen corrigeren. Ook (torisch)multifocale additie voor pseudophake patiënten is hiermee mogelijk. Automatische segmentatie De ontwikkeling van data-infrastructuur zal een cruciale rol spelen in de komende jaren, verwacht de wetenschapper. “Als het mogelijk is om data automatisch te segmenteren, dan kunnen langzame pathologieën, zoals glaucoom of diabetische retinopathie, al vroegtijdig worden gelokaliseerd. Het is qua laserbronnen en rekenkracht van computers al haalbaar om automatische segmentaties te doen. De sleutel is: kan de kostprijs van een OCT-unit met een factor 10 naar beneden? Indien het antwoord ‘ja’ is, dan wordt het mogelijk om OCT’s te gebruiken in optiekzaken. De optometrist maakt dan een scan van het oog, waarna de data in processing centers wordt geanalyseerd. Zodra daar een afwijkend beeld tussen zit, wordt deze er automatisch uitgefilterd en naar de oogarts gestuurd. Die kan dan snel een afspraak maken.” Na een afwezigheid van meer dan drie decennia breidt Medical Workshop het leveringsprogramma weer uit met Intra Oculaire Lenzen (IOL’s). Verder zijn er speciale IOL’s voor Marfan-patiënten en diplopie: de unieke, gepersonaliseerde kunstmatige Iris voor patiënten met complete of gedeeltelijke aniridie. Naast de producten van HumanOptics zal Medical Workshop ook samenwerken met andere leveranciers om aan alle vragen en eisen te kunnen voldoen. PRIMEUR TOPCON DRI OCT TRITON Na vier eerdere primeurs introduceert Topcon wederom als eerste de volgende generatie OCT, de DRI OCT Triton met Swept Source OCT. De opnames van de nieuwe 3D OCT Triton zijn compatibel met de opnames van de 3D OCT-1000, de 3D OCT-2000 en de 3D OCT-1 Maestro. Hierdoor kan probleemloos worden voortgebouwd op basis van een bestaande database. Vraagt u ons vrijblijvend naar de speciale upgrade-aanbieding voor uw Topcon OCT. UITBREIDING TEAM Om de optimale begeleiding te verzorgen is het Medical Workshopteam uitgebreid met Sander Kuhn. Sander heeft al meerdere jaren ervaring in de oogheelkunde, meer specifiek in voorsegment chirurgie. De afgelopen twee jaar was hij verantwoordelijk voor de chirurgische producten van Topcon Europa waardoor hij al langere tijd met Medical Workshop samenwerkt. SCOPE 2015 9