Práce seznamuje čtenáře se souhrnem aktuálních pokroků ve vývoji a používání komplexních systémů využívajících umělou inteligenci (AI) v neurooftalmologii. Cílem následujícího článku je představit principy AI a algoritmů, které se aktuálně již využívají nebo jsou dosud ve stavu hodnocení nebo validace v prostředí neurooftalmologie. Pro účely tohoto textu byla provedena literární rešerše zaměřená na vyhledání specifických klíčových slov v dostupných vědeckých databázích, a to kumulativně do dubna 2023. Vyvinuté systémy AI napříč neurooftalmologií dosahují v převážné většině vysoké citlivosti, specificity a přesnosti. Jednotlivé systémy AI a algoritmů jsou v článku následně vybrány, zjednodušeně popsány a srov nány. Výsledky jednotlivých studií se podstatně odlišují v závislosti na zvolené metodice, stanovených cílech, velikostí testovacího i hodnoceného souboru a hodnocených parametrech. Ukazuje se, že hodnocení rozličných onemocnění pomocí AI v budoucnu značně urychlí a zefektivní jejich diagnostiku a vykazují tak vysoký potenciál být užitečným nástrojem v klinické praxi i při razantním nárůstu počtu pacientů.
This article presents a summary of recent advances in the development and use of complex systems using artificial intelligence (AI) in neuro-ophthalmology. The aim of the following article is to present the principles of AI and algorithms that are currently being used or are still in the stage of evaluation or validation within the neuro-ophthalmology environment. For the purpose of this text, a literature search was conducted using specific keywords in available scientific databases, cumulatively up to April 2023. The AI systems developed across neuro-ophthalmology mostly achieve high sensitivity, specificity and accuracy. Individual AI systems and algorithms are subsequently selected, simply described and compared in the article. The results of the individual studies differ significantly, depending on the chosen methodology, the set goals, the size of the test, evaluated set, and the evaluated parameters. It has been demonstrated that the evaluation of various diseases will be greatly speeded up with the help of AI and make the diagnosis more efficient in the future, thus showing a high potential to be a useful tool in clinical practice even with a significant increase in the number of patients.
- Klíčová slova
- neurooftalmologie,
- MeSH
- algoritmy MeSH
- diagnostické techniky oftalmologické klasifikace MeSH
- klinická studie jako téma MeSH
- nemoci zrakového nervu diagnostické zobrazování diagnóza klasifikace MeSH
- nervus opticus diagnostické zobrazování MeSH
- oftalmologie * metody přístrojové vybavení MeSH
- pohyby očí MeSH
- strabismus diagnostické zobrazování MeSH
- umělá inteligence * klasifikace MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
PURPOSE: A case report of a 40-year-old patient with tuberculosis treated with ethambutol is described. Within six months of starting treatment, there was a painless sudden decline in visual function. Despite the known complications of ethambutol treatment, it was discontinued after another three months. METHODS: In the case report, we highlight the damage to the dominantly peripheral visual pathways. Using electrophysiological examinations, we showed a significant alteration in the optic nerves. Optical Coherence Tomography (OCT) showed progressive loss of vessel density and nerve fibre layer of retinal ganglion cells. Perimetric examination showed both a central decrease in sensitivity and mainly scotomas in the temporal parts of the visual fields. Although there was improvement in visual fields over time, OCT findings indicated progression of ethambutol-induced optic neuropathy (EON). Magnetic Resonance Imaging confirmed the alteration in the peripheral part of the visual pathway (intraorbital, intracranial parts of optic nerves, chiasma, and optic tracts). CONCLUSION: Even though EON is not an unknown complication, new cases still occur and, unfortunately, with an irreversible course. Therefore, it is important to draw attention constantly to this complication and to consider it not only in ophthalmologists' surgeries.
- MeSH
- antituberkulotika škodlivé účinky MeSH
- dospělí MeSH
- ethambutol škodlivé účinky MeSH
- lidé MeSH
- nemoci zrakového nervu * chemicky indukované diagnóza patologie MeSH
- nervus opticus diagnostické zobrazování patologie MeSH
- optická koherentní tomografie metody MeSH
- tuberkulóza * MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
Optical coherence tomography angiography (OCT-A) is a novel, non-invasive, fast, repeatable, 3D imaging method for retinal, choroidal, and optic nerve vessels. OCT-A has the potential to become a new biomarker of various ophthalmological (e.g. glaucoma, diabetic retinopathy, age-related macular degeneration) and neurological disorders. Retinal microcirculation share similar features with cerebral small blood vessels, thus OCT-A may be considered a "window" for the detection of microvascular changes which are associated with neurodegenerative disorders, such as multiple sclerosis. In this review, we summarize recent findings regarding the utility of OCT-A as a novel, prospective biomarker for early diagnosis and monitoring of multiple sclerosis.
O
C
T
‐
a
n
g
i
o
g
r
a
f
i
a
(
O
p
t
i
c
a
l
c
o
h
e
r
e
n
c
e
t
o
m
o
g
r
a
p
h
y
a
n
g
i
o
g
r
a
p
h
y
,
O
C
T
‐
A
)
j
e
n
o
v
á
,
n
e
i
n
v
a
z
í
v
n
a
,
r
ý
c
h
l
a
,
r
e
p
r
o
d
u
k
o
v
a
t
e
ľ
n
á
3
D
z
o
b
r
a
z
o
v
a
c
i
a
m
e
t
ó
d
a
c
i
e
v
s
i
e
t
n
i
c
e
,
c
i
e
v
o
v
k
y
a
z
r
a
k
o
v
é
h
o
n
e
r
v
u
.
O
C
T
‐
A
m
á
p
o
t
e
n
c
i
á
l
s
t
a
ť
s
a
n
o
v
ý
m
b
i
o
m
a
r
k
e
r
o
m
c
h
o
r
o
b
n
ý
c
h
z
m
i
e
n
s
i
e
t
n
i
c
e
p
r
i
p
o
č
e
t
n
ý
c
h
o
č
n
ý
c
h
(
n
a
p
r
.
g
l
a
u
k
ó
m
,
d
i
a
b
e
t
i
c
k
á
r
e
t
i
n
o
p
a
t
i
a
,
v
e
k
o
m
p
o
d
m
i
e
n
e
n
á
d
e
g
e
n
e
r
á
c
i
a
m
a
k
u
l
y
)
a
n
e
u
r
o
l
o
g
i
c
k
ý
c
h
c
h
o
r
o
b
á
c
h
.
R
e
t
i
n
á
l
n
a
c
i
r
k
u
l
á
c
i
a
z
o
d
p
o
v
e
d
á
c
i
r
k
u
l
á
c
i
i
d
r
o
b
n
ý
c
h
c
i
e
v
m
o
z
g
u
,
p
r
e
t
o
m
e
t
ó
d
a
O
C
T
‐
A
p
r
e
d
s
t
a
v
u
j
e
a
k
é
s
i
"
o
k
n
o
"
,
v
k
t
o
r
o
m
m
o
ž
n
o
s
l
e
d
o
v
a
ť
z
m
e
n
y
m
i
k
r
o
c
i
r
k
u
l
á
c
i
e
p
r
i
p
r
i
m
á
r
n
y
c
h
(
A
l
z
h
e
i
m
e
r
o
v
a
c
h
o
r
o
b
a
,
P
a
r
k
i
n
s
o
n
o
v
a
c
h
o
r
o
b
a
)
i
s
e
k
u
n
d
á
r
n
y
c
h
n
e
u
r
o
d
e
g
e
n
e
r
a
t
í
v
n
y
c
h
o
c
h
o
r
e
n
i
a
c
h
m
o
z
g
u
,
a
k
o
j
e
s
c
l
e
r
o
s
i
s
m
u
l
t
i
p
l
e
x
.
V
t
o
m
t
o
p
r
e
h
ľ
a
d
e
u
v
á
d
z
a
m
e
v
ý
s
l
e
d
k
y
š
t
ú
d
i
í
z
a
m
e
r
a
n
ý
c
h
n
a
O
C
T
‐
A
a
k
o
n
o
v
ý
p
e
r
s
p
e
k
t
í
v
n
y
b
i
o
m
a
r
k
e
r
v
s
k
o
r
e
j
d
i
a
g
n
o
s
t
i
k
e
i
m
o
n
i
t
o
r
o
v
a
n
í
s
c
l
e
r
o
s
i
s
m
u
l
t
i
p
l
e
x
.
- MeSH
- dospělí MeSH
- klinická studie jako téma MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mikrovaskulární denzita MeSH
- nervus opticus anatomie a histologie diagnostické zobrazování krevní zásobení patologie anatomie a histologie diagnostické zobrazování krevní zásobení patologie MeSH
- neurodegenerativní nemoci diagnostické zobrazování patofyziologie patologie MeSH
- oči anatomie a histologie diagnostické zobrazování krevní zásobení patologie MeSH
- oční symptomy MeSH
- optická koherentní tomografie * metody MeSH
- retina anatomie a histologie diagnostické zobrazování patologie MeSH
- roztroušená skleróza * diagnostické zobrazování patofyziologie patologie MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- kazuistiky MeSH
- přehledy MeSH
BACKGROUND: Tuberculum sellae meningiomas are challenging to treat when accompanied with altered vision due to compression of the optic nerve. These tumors mostly refer to be benign; therefore, gross total removal and excellent functional recovery are desired. METHOD: We describe the microsurgical treatment of tuberculum sellae meningioma with altered vision function on the left eye. Intradural unroofing of the optic canal with gross total resection of the tumor led to immediate excellent recovery. Intraoperative video highlights key steps of our surgical approach. CONCLUSION: Optic canal unroofing is in our opinion safe and mandatory when treating tuberculum sellae meningiomas with compression of optic nerve.
- MeSH
- lidé MeSH
- meningeální nádory * komplikace diagnostické zobrazování chirurgie MeSH
- meningeom * komplikace diagnostické zobrazování chirurgie MeSH
- nádory baze lební * chirurgie MeSH
- nervus opticus diagnostické zobrazování patologie chirurgie MeSH
- neurochirurgické výkony MeSH
- retrospektivní studie MeSH
- sella turcica diagnostické zobrazování patologie chirurgie MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
Cíl: Cílem práce je zhodnotit změny šíře optických nervů a pochev optických nervů v MR obraze v závislosti na věku a pohlaví ve věkové skupině 15–75 let. Soubor a metodika: Bylo provedeno měření celkem 300 jedinců bez prokázané patologie očního nervu a bez zjištěné poruchy drenáže mozkomíšního moku (150 mužů, 150 žen), bylo provedeno 600 měření optických nervů (4 úseky), 300 měření optického chiasmatu a 600 měření pro 2 úseky optické pochvy. Měření probíhalo na MR přístroji síly 1,5 T. Statistická analýza byla provedena pomocí parametrického testu Kruskal-Wallisova typu ANOVA a pomocí testu neparametrického GLMM (generalized linear mixed model). Výsledky: Prokázali jsme statisticky významný rozdíl mezi věkovými skupinami mužů i žen pro úseky optického nervu 1–4 a úseky optické pochvy A a B, stejně tak byl prokázán statisticky významný rozdíl mezi pohlavími pro úseky optického nervu 1–4 a oba úseky optické pochvy. V úsecích optického nervu 1–4 a optické pochvy A a B byl zjištěn nárůst rozměrů od skupiny 15–25 let směrem ke věkové skupině do 45–55 let a poté jednoznačná redukce rozměrů směrem k věkové skupině 55 a více let. Úsek 5 (chiasma) ve sledovaném souboru neměl statisticky průkazné změny rozměrů v závislosti na věku. Závěr: Prokázali jsme statisticky významnou závislost rozměrů zrakového nervu a jeho pochvy na věku a pohlaví probandů. Při měření v oblasti chiasmatu nebyla tato závislost potvrzena.
Aim: The aim of this study was to evaluate the optic nerve and its sheath diameter changes in relation to age and gender, measured by MR images in the population aged 15–75 years. Patients and methods: A total of 300 individuals without proven optic nerve pathology or cerebrospinal fluid pathway pathology were included in the study (150 men, 150 women); 600 measurements of the optic nerve (4 sections), 300 measurements of the optic chiasm, and 600 measurements of 2 optic sheath sections were carried out using a 1.5 T MRI device. Statistical analysis employed the ANOVA Kruskal-Wallis parametric test and a non-parametric GLMM (generalized linear mixed model) test. Results: We proved a statistically significant difference between age groups of men and women for optic nerve sections 1–4 and optic sheath sections A and B, as well as a statistically significant difference between genders for the optic nerve sections 1–4 and both optic sheath sections. Growth in dimensions in optic nerve sections 1–4 and optic sheaths A and B was demonstrated from the 15–25-year-old age group up to the 45–55-year-old age group; after that, there is an unambiguous reduction in dimensions towards the 55-year-old age group and above. Section 5 (the chiasm) demonstrated no statistically significant changes in dimensions in relation to age in the respective set. Conclusions: We proved a statistically significant age and gender influence on the dimensions of optic nerve and its sheath. This dependence was not proven by measurements of the optic chiasm.
- Klíčová slova
- obaly optického nervu,
- MeSH
- dospělí MeSH
- klinická studie jako téma MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- magnetická rezonanční tomografie * metody MeSH
- mladiství MeSH
- nervus opticus * diagnostické zobrazování MeSH
- pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- věkové faktory MeSH
- Check Tag
- dospělí MeSH
- lidé středního věku MeSH
- lidé MeSH
- mladiství MeSH
- mužské pohlaví MeSH
- senioři MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- MeSH
- diagnostické techniky oftalmologické * MeSH
- discus nervi optici diagnostické zobrazování patofyziologie MeSH
- glaukom * diagnóza MeSH
- gonioskopie metody MeSH
- lidé MeSH
- nervus opticus diagnostické zobrazování MeSH
- nitrooční tlak MeSH
- testy zrakového pole metody MeSH
- tonometrie oční metody MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Due to the increased availability of MRI, this modality is the first choice for patients with a suspected pathology of the optic nerve, chiasm and optic tracts. Magnetic resonance imaging allows to evaluate the optic nerve itself as well as the gain or atrophy, its focal changes; it also allows detailed views of the surrounding structures such as vagina of the optic nerve and the mutual ratio between the full thickness of the nerve and the vagina, and the nerve itself. MR method uses a tissue contrast of an adipose tissue structures to a detailed imaging of the orbit. These data can play an important role not only in the diagnosis of the diseases with ophthalmic symptoms, but also in the diagnosis of the diseases of the nervous system. We are presenting a comprehensive overview of basic sequences used to show the optic nerve and the structures of the orbit as well as highlighting the benefits of their use and emphasizing their limitations. Imaging of the optic nerve and eye sockets may be standardized, and thus make the assessment easier for the following examinations that should be ideally performed using the same equipment and the same protocol display. The issue of imaging on the display unit with the strength of 1.5 Tesla is discussed; it is a machine that is largely represented across the Czech Republic.
Vzhledem ke zvýšené dostupnosti vyšetření magnetickou rezonancí je tato modalita metodou první volby u pacientů s podezřením na patologii optického nervu, chiasmatu i optických traktů jakož i patologických procesů očnice. Magnetická rezonance umožňuje zhodnotit vlastní optický nerv, jeho zesílení či atrofizaci, ložiskové změny v něm; umožní detailní zobrazení okolních struktur – obaly zrakového nervu, subarachnoidální prostory a vzájemný poměr mezi celkovou tloušťkou nervu a obalů, a vlastního nervu. Metoda MR využívá přirozeného tkáňového kontrastu tukové tkáně k detailnímu zobrazení struktur očnice. Tyto údaje mohou hrát roli v diagnostice nejen nemocí s oční symptomatologií, ale i v diagnostice nemocí nervového systému. Přinášíme ucelený přehled základních sekvencí sloužících k zobrazení optického nervu a struktur očnice, poukazujeme na výhody jejich použití a zdůrazňujeme jejich limitace. Zobrazení optických nervů a očnic je možno standardizovat a tím zjednodušit hodnocení zejména pro následující kontroly, které je optimální provádět na stejném přístroji a stejným protokolem zobrazení. Je diskutována problematika zobrazení na přístroji síly 1,5 Tesla; jedná se o stroje v České republice nejvíce zastoupené.
Due to the increased availability of MRI, this modality is the first choice for patients with a suspected pathology of the optic nerve, chiasm and optic tracts. Magnetic resonance imaging allows to evaluate the optic nerve itself as well as the gain or atrophy, its focal changes; it also allows detailed views of the surrounding structures such as vagina of the optic nerve and the mutual ratio between the full thickness of the nerve and the vagina, and the nerve itself. MR method uses a tissue contrast of an adipose tissue structures to a detailed imaging of the orbit. These data can play an important role not only in the diagnosis of the diseases with ophthalmic symptoms, but also in the diagnosis of the diseases of the nervous system. We are presenting a comprehensive overview of basic sequences used to show the optic nerve and the structures of the orbit as well as highlighting the benefits of their use and emphasizing their limitations. Imaging of the optic nerve and eye sockets may be standardized, and thus make the assessment easier for the following examinations that should be ideally performed using the same equipment and the same protocol display. The issue of imaging on the display unit with the strength of 1.5 Tesla is discussed; it is a machine that is largely represented across the Czech Republic.
V současnosti je magnetická rezonance dobře dostupnou modalitou, což ji umožňuje využít pro standardní a standardizované vyšetření 2. až 4. úseku optického nervu. Místo magnetické rezonance v zobrazení optického nervu je nezastupitelné. Umožňuje velmi efektivně zobrazit optický nerv, jeho tlouštku, ložiskové změny, ale i náplň okolních struktur - obaly zrakového nervu, subarachnoidální prostory a vzájemný poměr mezi celkovou tlouštkou nervu a obalů a vlastního nervu. Tyto údaje mohou hrát v roli v diagnostice nejen nemocí s oční symptomatologií, ale i v diagnostice nemocí nervového systému. Vyšetření optických nervů následuje až po provedení základního protokolu zobrazení mozku. Zobrazení optických nervů je možné standardizovat a tím zjednodušit hodnocení zejména v následujících kontrolách. V diskusi se věnujeme základnímu přehledu příčin atrofie či hypertrofíe optického nervu. Rozebíráme možnost vlivu extraorbitálně lokalizovaného procesu, který se může manifestovat poruchou vizu.
Nowadays, the MRI is an easily accessible imaging modality, which allows us to use it for standard and standardized imaging of the optic nerve from its second through fourth section. The position of the MRI in imaging of the optic nerve is unique. It enables us to image not only the optic nerve effectively with its thickness and focal pathologies, but also the composition of its near structures - filling of subarachnoidal spaces, vagine of optic nerve and mutual ratio between the full thickness of the nerve and vagine, and the nerve itself. Such data can play a significant role not only in the diagnosis in ophtalmology, but also in the diagnosis of illnesses of the central nerve system. Imaging of optic nerve follows the basic imaging of brain. It is possible to standardise the imaging of optic nerve, and thus simplify the following check-ups. In the following discussion we are concentrating on the general overview of causes of atrophy and hypertrophy of optic nerve. We are analysing the possibilities of influence of extraorbital patologies, which may manifest in vision failure.
