第二章 共聚焦显微镜的检查方法

第一节 共聚焦显微镜的组成结构和类型

一、组成结构

共聚焦显微镜主要由主机、光学传输系统和计算机分析系统这三大部分组成。

1.主机

由一个一维的扫描裂隙装置和一个与图像光路相一致的物体聚焦盘,在一维的光切面上做三维的点状分层扫描。

2.光学传输系统

将连续的光扫描信号同步传输到计算机屏幕上显示并储存在计算机硬盘内。

3.计算机分析系统

通过系统自带的分析软件,对记录在电脑内的图像加以分析。一般说来,不同厂商生产的共聚焦显微镜均带有厂商自主研发的分析软件,彼此之间不能互相通用或兼容。

二、共聚焦显微镜的类型

目前临床上常用的眼科用活体共聚焦显微镜主要有两大类:

1.以卤素等为光源型

目前市场上如Confoscan(CS)系列(NIDEK)即属这一类型。它具有自动、半自动和手动三种不同的扫描模式,三种模式均通过类似裂隙灯的手柄控制探头的前进和后退,操作方便、简单易学,因此容易被眼科医生熟悉和接受(图2-1-1)。CS系列还配有Z-scan模式,可对不同部位的组织或病变进行深度定位。此外,最新的CS4还增加了三维重建扫描,通过计算机软件将连续采集的二维扫描图片进行整合还原成三维模型,有助于全方位地对病灶进行观察和评估。

图2-1-1 CS3共聚焦显微镜

A.外观;B.控制面板和手柄按钮分布图

这一类型的共聚焦显微镜有许多优点,除了操作简单、模式多样外,其放大倍率高达1 000倍,最佳分辨精度可达1μm;其探头通过凝胶为介质,与角膜表面保持约1.98mm的安全距离,并不直接与角膜表面接触,无创伤性,易被患者接受(图2-1-2);高端产品还配有注视光源,容易控制患者眼位,使患者更好地配合检查。但是,由于其使用卤素光为光源,所以其最大缺点是光源的穿透力有限,仅适用于对透明角膜的观察;如角膜水肿混浊较明显,则光线大多在浅层组织被反射或散射,不能到达深层组织以致深层组织不能显影。此外,由于每次检查完毕镜头表面仅使用75%乙醇擦拭消毒,故有发生交叉感染的风险。

图2-1-2 CS系列共聚焦显微镜进行检查时

A.镜头与角膜表面不直接接触;B.以凝胶作为介质与角膜表面保持约1.98mm的安全距离,在安全距离内,入射光束可聚焦在角膜组织内;如镜头与角膜距离过近,则入射光束的焦点进入前房

2.以激光为光源型

目前市场上HRT Ⅱ/RCM型(Heidelberg)即属这一类型(图2-1-3)。HRT Ⅱ/RCM需要通过将探头旋进或后退调节成像平面,操作复杂、不易掌握。此外,其放大倍率为800倍,低于前一种类型;探头与患者角膜直接接触,易引起感染和患者不适感;探头挤压角膜,容易导致深层组织的图像出现轻微畸变,且角膜变薄濒于穿孔者不宜进行检查以免诱发穿孔。然而,与卤素灯光源的共聚焦显微镜相比,HRT Ⅱ/RCM的最大优点是激光光源的穿透力强,不仅能对透明角膜进行成像,而且对水肿混浊的角膜组织以及周边的不透明组织如角巩膜缘、睑板腺、结膜杯状细胞和结膜滤泡(青光眼术后)等均能进行清晰成像。另外,每检查一名患者,都要对镜头表面的无菌帽进行更换,故可防止交叉感染。

HRT Ⅱ/RCM也有三种不同的图像采集方式,如单幅采集(single scan)、连续线性采集(sequence scan)和对同一观察位置的动态采集(volume scan)。 HRT Ⅱ/RCM所内置的软件功能较为单一,只能进行细胞计数。如需要对图像进行较为复杂的分析或者进行三维重建,必须依靠其他软件。

图2-1-3 HRT Ⅱ型共聚焦显微镜外观

这两种类型的共聚焦显微镜各有利弊,目前在临床上均有广泛应用。但是由于目前这两种常用的共聚焦显微镜均尚未克服眼球运动造成图像畸变问题,所以该项检查对于患者的配合程度要求较高。