Optimizing optical coherence tomography and histopathology correlation in retinal imaging

• Published in: Canadian journal of ophthalmology Vol. 54; no. 2; pp. 280 - 287
• Main Authors: Moreira-Neto, Carlos A., Bergeron, Sabrina, Coblentz, Jacqueline, Zoroquiain, Pablo, Maloney, Shawn, Mastromonaco, Christina, Esposito, Evangelina, Romano, André, Belfort Neto, Rubens, Moreira, Carlos A., Burnier, Julia V., Burnier, Miguel
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: England Elsevier Inc 01.04.2019
• Subjects: Animals; Humans; Rabbits; Reproducibility of Results; Retina - pathology; Retinal Detachment - diagnosis; Tomography, Optical Coherence - methods
• ISSN: 0008-4182; 1715-3360
• DOI: 10.1016/j.jcjo.2018.06.024

To develop a methodology to correlate optical coherence tomography (OCT) images and histopathological sections from the same eye. Part 1: To determine the best fixative for optimal OCT and histopathological analysis in post-mortem eyes. Part 2: A protocol is proposed to correlate histopathological features and OCT scans from the same post-mortem eyes. Experimental study. Part 1: Twenty-three rabbit eyes and 14 post-mortem human eyes. Part 2: Nineteen post-mortem human eyes. Part 1: Six different fixatives were tested, and specimens were evaluated on 4 criteria: globe shape, structure opacification, retinal detachment, and nuclear details. Part 2: Based on the findings from Part 1, fixed human eyes were imaged using OCT. Orientation-controlled histopathological processing was performed to obtain serial tissue sections from paraffin embedded tissue, which were matched to corresponding OCT images. Part 1: Of the 6 fixatives, 2% glutaraldehyde and Davidson's solution met the proposed criteria in rabbit eyes. Of these, glutaraldehyde showed similar results in human eyes and was selected for Part 2. Part 2: Using anatomical landmarks, cross-sectional histopathological sections in the same orientation as the OCT images were correlated to their corresponding OCT images. Retinal lesions such as a macular hole, an epiretinal membrane, and the presence of drusen were easily correlated, proving the reliability of our methodology. Moreover, the photoreceptor's inner/outer junction was correlated to a hyperreflective band on OCT. A standardized protocol was developed to correlate OCT images and histopathological findings by generating serial cross-sections of the retina, which can be used to better understand otherwise ambiguous OCT findings. Mettre au point une méthodologie pour établir une corrélation entre les images obtenues à la tomographie par cohérence optique (OCT, pour optical coherence tomography) et les coupes histologiques provenant du même œil. Partie 1: Déterminer le meilleur fixateur pour réaliser l'analyse la plus efficace des images OCT et des coupes histologiques d'yeux à l'autopsie. Partie 2: Proposer un protocole pour établir une corrélation entre les caractéristiques des coupes histologiques et celles des images OCT provenant des mêmes yeux post-mortem. Étude expérimentale. Partie 1: Vingt-trois yeux de lapin et 14 yeux humains post-mortem. Partie 2: Dix-neuf yeux humains post-mortem. Partie 1: Six fixateurs différents ont été testés, et les échantillons ont été évalués en fonction de 4 critères: forme du globe, opacification de la structure, décollement de la rétine et détails du noyau. Partie 2: D'après les résultats obtenus à la partie 1, on a pris des images OCT des yeux humains fixés. On a alors procédé au traitement histologique en maintenant l'orientation de l’échantillon, afin d'obtenir des sections en séries de tissus provenant de tissus inclus dans la paraffine, qui ont été appariées avec les images OCT correspondantes. Partie 1: Sur les 6 fixateurs, le glutaraldéhyde à 2% et le fixateur de Davidson répondaient aux critères proposés dans les yeux de lapins. Comme le glutaraldéhyde a donné des résultats semblables dans les yeux humains, c'est ce fixateur qui a été retenu pour la partie 2. Partie 2: À l'aide de repères anatomiques, des sections histologiques transversales dans la même orientation que celle des images OCT ont été corrélées avec leurs images OCT correspondantes. Des lésions de la rétine, comme un trou maculaire, une membrane épirétinienne et la présence de drusen, étaient faciles à corréler, ce qui prouve la fiabilité de notre méthodologie. Qui plus est, ona pu établir une corrélation entre la jonction segments interne/externe des photorécepteurs et une zone hyperréflective sur les images OCT. On a mis au point un protocole standardisé pour établir une corrélation entre les images OCT et les résultats histologiques en générant des sections transversales en série de la rétine, lesquelles peuvent servir à mieux comprendre des images OCT ambiguës.