Line-field confocal optical coherence tomography for the diagnosis of onychomycosis in comparison with healthy nails: A case series

Line-field confocal optical coherence tomography, a novel non-invasive tool for the diagnosis of onychomycosis

BACKGROUND AND OBJECTIVES

Onychomycosis is common and important to distinguish from other nail diseases. Rapid and accurate diagnosis is necessary for optimal patient treatment and outcome. Non-invasive diagnostic tools have increasing potential for nail diseases including onychomycosis. This study evaluated line-field confocal optical coherence tomography (LC-OCT) as a rapid non-invasive tool for diagnosing onychomycosis as compared to confocal laser scanning microscopy (CLSM), optical coherence tomography (OCT), and conventional methods.

PATIENTS AND METHODS

In this prospective study 86 patients with clinically suspected onychomycosis and 14 controls were examined using LC-OCT, OCT, and CLSM. KOH-preparation, fungal culture, PCR, and histopathology were used as comparative conventional methods.

RESULTS

LC-OCT had the highest sensitivity and negative predictive value of all methods used, closely followed by PCR and OCT. Specificity and positive predictive value of LC-OCT were as high as with CLSM, while OCT scored much lower. The gold standard technique, fungal culture, showed the lowest sensitivity and negative predictive value. Only PCR and culture allowed species differentiation.

CONCLUSIONS

LC-OCT enables quick and non-invasive detection of onychomycosis, with advantages over CLSM and OCT, and similar diagnostic accuracy to PCR but lacking species differentiation. For accurate nail examination, LC-OCT requires well-trained and experienced operators.

Konfokale Line-Field optische Kohärenztomographie, ein innovatives nichtinvasives Instrument zur Diagnose der Onychomykose: Line-field confocal optical coherence tomography, a novel non-invasive tool for the diagnosis of onychomycosis

Hintergrund und Ziele

Onychomykose ist weit verbreitet und sollte von anderen Nagelerkrankungen unterschieden werden. Eine rasche und genaue Diagnostik ist für die optimale Behandlung des Patienten und ein bestmögliches Ergebnis erforderlich. Nichtinvasive Techniken haben ein wachsendes Potenzial bei der Diagnose von Nagelerkrankungen, einschließlich Onychomykose. In dieser Studie wurde die konfokale Line‐Field optische Kohärenztomographie (LC‐OCT) als schnelle nichtinvasive Methode zur Diagnose von Onychomykose im Vergleich zur konfokalen Laserscanmikroskopie (KLM), optischen Kohärenztomographie (OCT) und konventionellen Methoden bewertet.

Patienten und Methodik

In dieser prospektiven Studie wurden 86 Patienten mit klinischem Verdacht auf Onychomykose und 14 Kontrollen mittels LC‐OCT, OCT und KLM untersucht. KOH‐Präparation, Pilzkultur, PCR und Histopathologie wurden als vergleichende konventionelle Methoden eingesetzt.

Ergebnisse

LC‐OCT hatte die höchste Sensitivität und den höchsten negativen Vorhersagewert aller verwendeten Methoden, dicht gefolgt von PCR und OCT. Die Spezifität und der positive Vorhersagewert der LC‐OCT waren genauso hoch wie bei der KLM, während OCT deutlich schlechter abschnitt. Das Goldstandardverfahren Pilzkultur zeigte die geringste Sensitivität und den niedrigsten negativen Vorhersagewert. Nur PCR und Kultur ermöglichten eine Differenzierung der Pilzspezies.

Schlussfolgerungen

LC‐OCT ermöglicht eine schnelle und nichtinvasive Diagnostik von Onychomykose, mit Vorteilen gegenüber KLM und OCT und ähnlicher diagnostischer Genauigkeit wie die PCR, aber ohne Differenzierung der Pilzarten. Für eine genaue Nageluntersuchung erfordert die LC‐OCT gut geschulte und erfahrene Anwender.

Line-Field Confocal Optical Coherence Tomography (LC-OCT) for Skin Imaging in Dermatology

Line-field confocal optical coherence tomography (LC-OCT) is a non-invasive optical imaging technique based on a combination of the principles of optical coherence tomography and reflectance confocal microscopy with line-field illumination, which can generate cell-resolved images of the skin in vivo. This article reports on the LC-OCT technique and its application in dermatology. The principle of the technique is described, and the latest technological innovations are presented. The technology has been miniaturized to fit within an ergonomic handheld probe, allowing for the easy access of any skin area on the body. The performance of the LC-OCT device in terms of resolution, field of view, and acquisition speed is reported. The use of LC-OCT in dermatology for the non-invasive detection, characterization, and therapeutic follow-up of various skin pathologies is discussed. Benign and malignant melanocytic lesions, non-melanocytic skin tumors, such as basal cell carcinoma, squamous cell carcinoma and actinic keratosis, and inflammatory and infectious skin conditions are considered. Dedicated deep learning algorithms have been developed for assisting in the analysis of LC-OCT images of skin lesions.