CORNEAL  PACHYMETRY  

Dr  Cesar  Carrillo  

May,  2014  

Vien9ane/NOC  **Disclaimer**    The  images  contained  in  this  presenta5on  are  not  

my  own,  they  can  be  found  on  the  web    

Corneal  Pachymetry  Outline  

•  Indica5ons  •  Contact  methods:  

o Ultrasonic  pachymetry  o Op5cal  pachymetry  (confocal  microscopy)  

•  Non-‐contact  methods:  o Op5cal  biometry  (OCT,OLCR,  ORBSCAN,  Pentacam)  

Corneal  Pachymetry  Indica9ons  •  Measurement  of  corneal  thickness  •  Used  to  gauge  endothelial  status  •  Refrac5ve  surgery  candidates  •  Central  corneal  thickness  (CCT)  as  indicator  of  glaucoma  risk  (OHTS)  

•  Evalua5on  and  management  of  ocular  hypertension  &  glaucoma  

•  Rou5ne  part  of  ophthalmic  evalua5on    

Corneal  Thickness  

Corneal  Pachymetry  

Contact  pachymeytry  

1. Ultrasonic    

2. Op5cal  (confocal  microscopy)  

Ultrasound  Pachymetry  •  Henderson  and  Kremer  (1980)  •  Measure  the  amount  of  5me  (transit  5me)  needed,  for  ultrasound  pulse,  to  pass  the  cornea  and  return  to  the  transducer  

•  Speed  of  sound  in  cornea  is  1640m/sec    

Corneal  Pachymetry  

Ultrasound  biomicroscopy    (40  -‐  50  MHz)    Very-‐high  frequency  ultrasound  (70MHz)    •  Require  water  bath  •  Allow  determina5on  of  corneal  sublayer  detail  and  pachymetry  

Eye  Cubed  

•  A/B  ultrasound  scan  •  40  MHz  UBM  wide-‐field  anterior  segment  mode  

•  Allows  view  of  anterior  structures:  cornea  ,  iris,  ciliar  body,  lens  an  IOL  

Corneal  Pachymetry  

Tradi9onal  Ultrasound  (10  –  20  MHz)  • Dry  contact  systems  • Simple    • Portable    • Cost-‐effec5ve  • Accuracy  relies  on  precise  probe  placement  

Ultrasound  Pachymetry  Probe:    •  Piezoelectric  crystal-‐geometrical  design    •  Emits  an  ultrasonic  beam  of  20  MHz  •  Hand  held  •  Straight  probe  handle  difficult  to  use  •  Angled  probe  handle  is  easier  

Ultrasound  Pachymetry  

Measurements:  • Average  series  of  thickness  measurements  in  a  frac5on  of  sec.  • Record  all  readings  within  5  -‐10°    • Record  all  readings  within  5  -‐10  μ  • Reject  readings  outside  the  range  • If  the  probe  is  not  perpendicular  or  the  readings  are  too  disparate,  is  rejected  

Ultrasound  Pachymetry  Accuracy:  • ±  5  –  10  μ  • Measure  thickness  range  200  -‐  2000μ  • Selected  speed  of  1640m/sec  • Some  units  allow  adjustments  of  sound  speed  (faster  speed  will  produce  a  thicker  corneal  reading)  

Ultrasound  Pachymetry  

Addi5onal  features:  • Built-‐in  glaucoma  risk  calculator  • Iden5fy  a  pa5ent’s  5-‐y  risk  of  progression  in  glaucoma  (OHTS)  • OHTS  based  on  6  risk  factors:  Age,  Race,  IOP,  Pagern  Standard  Devia5on,  Cup  to  Disk  ra5o,  and  CCT  

Ultrasonic  Pachymeters  

1. PachPen®  2. Pachmate®  3. Tomey®  

4. PalmScan  P2000  FastPach®  

PachPen®  

•  Ergonomic  hand  held,  body  angled  

•  Portable,  LCD  screen  •  Allows  entry  IOP  =  corrected  IOP  

•  User  segable  speed  of  sound  •  Capture  and  store  up  to  9  measurements  plus  average  

Tomey®  

•  Compact,  portable  •  Built-‐in  printer  •  Simple,  quick  &  easy  •  8  readings  with  Average  •  Pa5ent  data  imput  •  Measurement  data  export  •  Large  data  LED  display  

Pachmate®  •  Automa5c  measurement  mode,  portable  

•  Up  to  25  meas.  of  a  single  loca5on  •  Displays  current,  average,  &  Std  dv  •  Mapping  mode  up  to  33  measurements  •  Configura5on  memory  •  Built-‐in  IOP  correc5on  Calcula5on  •  Probe:  30,45,60,75  &  90°  

PalmScan  P2000  FastPach®  

Corneal  Pachymetry  CONTACT  PACHYMETRY  • Ultrasound  • Op5cal  (Confocal  Microscopy)  

NON-‐CONTACT  PACHYMETRY  • OPTICAL  (ORBSCAN-‐  OCT-‐OLCR-‐Pentacam)  

Confocal  Microscopy  •  Contact  technique  (high  mag  20-‐500x)  •  Focus  through  cornea  thickness  (in  vivo)    •  Display  &  allow  measurements  of  detailed  sublayer  cellular  structure  

•  Iden5fica5on  of  corneal  microbial  pathology  

•  Limited  use  in  corneal  opaci5es  •  Data  acquisi5on  &  interpreta5on  5mely    

ConfoScan  4®  

OPTICAL  PACHYMETRY      •  Original  method  using  slit  lamp  •  Non  Contact  Method  •  Thickness   is   es5mated   using   an   equa5on  

(refrac5ve  index  &  ant.  Radius  of  curvature)  •  Major   problem   in   clinical,   prac5cal   use   of  

this   instrument   is   repeatability   of  measurements,   par5cularly   among  observers  

Non-‐contact  Pachymetry  

Op5cal  Pachymetry  

Orbscan  •  Op5cal  coherence  

pachymetry  •  Provides  pachymetry  +  

topography    •  Non  contact  op5cal  

scanning  •  Underes5mates  corneal  

thickness  in  post  refrac5ve  surgery  &  haze  

Op5cal  Coherence  Tomography    (OCT)  

•  And  op5cal  low-‐coherence  reflectometry  (OLCR)  are  based  on  op5cal  interferometry  

•  Discern  sublayer  detail  and  pachymetry  •  Perform  measurements  on  corneas  with  pathology  

•  OCLR  provides  con5nuous  measurements  during  corneal  abla5on  procedures  

OLCR  •  Op5cal  low-‐coherence  reflectometry  •  Non-‐invasive,  non-‐contact  •  Biometer  with  a  huge  specifica5on  o  •  Axial  eye  length  

•  Corneal  thickness  •  Anterior  chamber  depth  •  Aqueous  depth  •  Lens  thickness  •  Radii  of  corneal  curvature  of  flat  and  steep  meridian  •  Axis  of  the  flat  meridian  •  White-‐to-‐white  distance  •  Pupil  diameter  

Visante  OCT  

Visante  OCT  

PentaCam®  •  Comprehensive  anterior  segment  analyser  •  3-‐D  rota5ng  Scheimpflug  camera  •  Perform  5  func5ons  in  2  sec  1. Scheimpflug  image  of  anterior  segment  2. 3-‐D  anterior  chamber  analyser  3.  Pachymetry  4. Corneal  topography  5. Cataract  analyser  

PentaCam®  

•  Pachymetry  displayed  as  a  color  image  over  its  en5re  area  from  limbus  to  limbus  

•  Actual  thickness  measured  individually  by  a  mouse  click  at  any  loca5ons  

PentaCam®  

PentaCam®  

•  Applica5ons:  1. Corneal  refrac5ve  surgery  evalua5on  2.   Glaucoma  screening    3. IOP  modifica5on  (CCT)  4. Ketatoconus  detec5on  &  quan5fica5on  

Corneal  Pachymetry  Report