Metodi di imaging e diagnosi del glaucoma

È stato stabilito che l'obiettivo del trattamento del glaucoma è prevenire l'ulteriore perdita sintomatica della vista, riducendo al minimo gli effetti collaterali o le complicanze dopo interventi chirurgici. Nel contesto della fisiopatologia, ciò significa ridurre la pressione intraoculare a un livello che non danneggi gli assoni delle cellule gangliari della retina.

Attualmente, il "gold standard" per determinare lo stato funzionale degli assoni delle cellule gangliari (il loro stress) è l'imaging monocromatico statico automatizzato del campo visivo. Queste informazioni vengono utilizzate per formulare una diagnosi e valutare l'efficacia del trattamento (progressione del processo con danno cellulare o sua assenza). Lo studio presenta dei limiti a seconda del grado di perdita assonale, che deve essere determinato prima di condurre lo studio, che identifica le alterazioni, formula una diagnosi e confronta gli indicatori per stabilirne la progressione.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Analizzatore di spessore retinico

Il Retinal Thickness Analyzer (RTA) (Talia Technology, MevaseretZion, Israele) calcola lo spessore della retina nella macula ed esegue misurazioni di immagini 2D e 3D.

Come funziona un analizzatore dello spessore della retina?

Nella mappatura dello spessore retinico, un raggio laser HeNe verde da 540 nm viene utilizzato per visualizzare la retina tramite un analizzatore di spessore retinico. La distanza tra l'intersezione del laser con la superficie vitreoretinica e la superficie tra la retina e il suo epitelio pigmentato è direttamente proporzionale allo spessore retinico. Vengono eseguite nove scansioni con nove bersagli di fissazione separati. Confrontando queste scansioni, viene coperta l'area nei 20° centrali (misurati come 6 x 6 mm) del fondo oculare.

A differenza di OCT e SLP, che misurano la SNV, o di HRT e OCT, che misurano il contorno del disco ottico, l'analizzatore dello spessore retinico misura lo spessore retinico a livello della macula. Poiché la più alta concentrazione di cellule gangliari retiniche si trova nella macula e lo strato di cellule gangliari è molto più spesso dei loro assoni (che costituiscono la SNV), lo spessore retinico a livello della macula può essere un buon indicatore dello sviluppo del glaucoma.

Quando utilizzare un analizzatore dello spessore retinico

L'analizzatore dello spessore della retina è utile per rilevare il glaucoma e monitorarne la progressione.

Restrizioni

Per eseguire l'analisi dello spessore retinico è necessaria una pupilla di 5 mm. Il suo utilizzo è limitato nei pazienti con miodesopsie multiple o opacità significative nei mezzi oculari. A causa delle radiazioni a lunghezza d'onda corta utilizzate nell'ATS, questo dispositivo è più sensibile alle cataratte nucleari dense rispetto all'OCT, all'oftalmoscopia laser a scansione confocale (HRT) o all'SLP. Per convertire i valori ottenuti in valori assoluti di spessore retinico, è necessario apportare correzioni per l'errore refrattivo e la lunghezza assiale dell'occhio.

Flusso sanguigno nel glaucoma

L'aumento della pressione intraoculare è da tempo associato alla progressione della perdita del campo visivo nei pazienti con glaucoma primario ad angolo aperto. Tuttavia, nonostante la riduzione della pressione intraoculare ai livelli desiderati, molti pazienti continuano a manifestare una perdita del campo visivo, il che suggerisce che siano in gioco altri fattori.

Studi epidemiologici dimostrano l'esistenza di una correlazione tra pressione arteriosa e fattori di rischio per il glaucoma. I nostri studi hanno dimostrato che i soli meccanismi di autoregolazione non sono sufficienti a compensare e ridurre la pressione arteriosa nei pazienti affetti da glaucoma. Inoltre, i risultati degli studi confermano che alcuni pazienti con glaucoma normoteso presentano vasospasmo reversibile.

Con il progredire della ricerca, è diventato sempre più chiaro che il flusso sanguigno è un fattore importante per comprendere l'eziologia vascolare del glaucoma e il suo trattamento. È stato riscontrato che la retina, il nervo ottico, i vasi retrobulbari e la coroide presentano un flusso sanguigno anomalo nel glaucoma. Poiché attualmente non esiste un metodo unico in grado di esaminare accuratamente tutte queste aree, si sta utilizzando un approccio multistrumentale per comprendere meglio la circolazione sanguigna dell'intero occhio.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Angiografia oftalmoscopica laser a scansione

L'angiografia oftalmoscopica laser a scansione si basa sull'angiografia con fluoresceina, una delle prime tecnologie di misurazione moderne per la raccolta di dati empirici sulla retina. L'angiografia oftalmoscopica laser a scansione supera molte delle carenze delle tradizionali tecniche fotografiche o videoangiografiche sostituendo la sorgente luminosa a incandescenza con un laser ad argon a bassa potenza per ottenere una migliore penetrazione attraverso il cristallino e le opacità corneali. La frequenza del laser viene selezionata in base alle proprietà del colorante iniettato, fluoresceina o verde di indocianina. Quando il colorante raggiunge l'occhio, la luce riflessa che esce dalla pupilla colpisce un rilevatore, che ne misura l'intensità luminosa in tempo reale. Questo crea un segnale video, che viene trasmesso attraverso un timer video e inviato a un videoregistratore. Il video viene quindi analizzato offline per ottenere parametri come il tempo di transito artero-venoso e la velocità media del colorante.

Angiografia oftalmoscopica laser a scansione di fluorescenza con angiografia al verde di indocianina

Bersaglio

Valutazione dell'emodinamica della retina, in particolare del tempo di transito artero-venoso.

Descrizione

Il colorante fluorescente viene utilizzato in combinazione con radiazioni laser a bassa frequenza per migliorare la visualizzazione dei vasi retinici. L'elevato contrasto consente di visualizzare i singoli vasi retinici nella parte superiore e inferiore della retina. A un'intensità luminosa di 5x5 pixel, quando il colorante fluorescente raggiunge il tessuto, vengono rivelate le aree con arterie e vene adiacenti. Il tempo di transito artero-venoso corrisponde alla differenza di tempo tra il passaggio del colorante dalle arterie e le vene.

Bersaglio

Valutazione dell'emodinamica coroideale, in particolare confronto della perfusione del disco ottico e della macula.

Descrizione

Il colorante verde di indocianina viene utilizzato in combinazione con radiazioni laser a penetrazione profonda per migliorare la visualizzazione della vascolarizzazione coroidale. Vengono selezionate due zone in prossimità del disco ottico e quattro zone attorno alla macula, ciascuna di 25x25 pixel. Nell'analisi delle zone di diluizione, viene misurata la luminosità di queste sei zone e viene determinato il tempo necessario per raggiungere livelli di luminosità predeterminati (10% e 63%). Le sei zone vengono quindi confrontate tra loro per determinarne la luminosità relativa. Poiché non è necessario correggere differenze di ottica, opacità del cristallino o movimento, e tutti i dati vengono raccolti attraverso lo stesso sistema ottico con tutte e sei le zone acquisite simultaneamente, sono possibili confronti relativi.

Mappatura Doppler a colori

Bersaglio

Valutazione dei vasi retrobulbari, in particolare dell'arteria oftalmica, dell'arteria retinica centrale e delle arterie ciliari posteriori.

Descrizione

La mappatura Color Doppler è una tecnica ecografica che combina un'immagine B-scan in scala di grigi con un'immagine del flusso sanguigno Color Doppler a frequenza spostata sovrapposta e misurazioni della velocità di flusso Pulse Doppler. Per tutte le funzioni viene utilizzato un singolo trasduttore multifunzionale, in genere da 5 a 7,5 MHz. I vasi vengono selezionati e le deviazioni nelle onde sonore di ritorno vengono utilizzate per effettuare misurazioni della velocità di flusso sanguigno di equalizzazione Doppler. I dati della velocità di flusso sanguigno vengono rappresentati graficamente in funzione del tempo e il picco con il minimo viene definito come la velocità sistolica di picco e la velocità telediastolica. L'indice di resistenza di Pourcelot viene quindi calcolato per stimare la resistenza vascolare discendente.

[ 13 ], [ 14 ]

Flusso sanguigno oculare pulsato

Bersaglio

Valutazione del flusso sanguigno coroideo durante la sistole mediante misurazione della pressione intraoculare in tempo reale.

Descrizione

Il dispositivo per la misurazione del flusso sanguigno oculare pulsatile utilizza uno pneumotonometro modificato collegato a un microcomputer per misurare la pressione intraoculare circa 200 volte al secondo. Il tonometro viene applicato alla cornea per diversi secondi. L'ampiezza dell'onda pulsatile della pressione intraoculare viene utilizzata per calcolare la variazione del volume oculare. Si ritiene che la pulsazione della pressione intraoculare rappresenti il flusso sanguigno oculare sistolico. Si presume che questo sia il flusso sanguigno coroideo primario, poiché costituisce circa l'80% del volume circolante dell'occhio. È stato riscontrato che nei pazienti con glaucoma, rispetto alle persone sane, il flusso sanguigno oculare pulsatile è significativamente ridotto.

Velocimetria laser Doppler

Bersaglio

Stima della velocità massima del flusso sanguigno nei grandi vasi retinici.

Descrizione

La velocimetria laser Doppler è il predecessore del laser Doppler retinico e della flussimetria retinica di Heidelberg. In questo dispositivo, una radiazione laser a bassa potenza viene indirizzata ai grandi vasi retinici del fondo oculare e vengono analizzati gli spostamenti Doppler osservati nella luce diffusa delle cellule ematiche in movimento. La velocità massima viene utilizzata per ottenere la velocità media delle cellule ematiche, che viene poi utilizzata per calcolare i parametri di flusso.

Flussimetria laser Doppler retinica

Bersaglio

Valutazione del flusso sanguigno nei microvasi della retina.

Descrizione

La flussimetria laser Doppler retinica è una fase intermedia tra la velocimetria laser Doppler e la flussimetria retinica di Heidelberg. Il raggio laser viene indirizzato lontano dai vasi visibili per valutare il flusso sanguigno nei microvasi. A causa della disposizione casuale dei capillari, è possibile effettuare solo una stima approssimativa della velocità del flusso sanguigno. La velocità volumetrica del flusso sanguigno viene calcolata utilizzando le frequenze di spostamento dello spettro Doppler (che indicano la velocità di movimento delle cellule del sangue) e l'ampiezza del segnale di ciascuna frequenza (che indica il rapporto tra le cellule del sangue a ciascuna velocità).

Flussimetria retinica di Heidelberg

Bersaglio

Valutazione della perfusione nei capillari peripapillari e nei capillari del disco ottico.

Descrizione

Il flussimetro retinico Heidelberg ha superato le capacità della velocimetria laser Doppler e della flussimetria laser Doppler retinica. Il flussimetro retinico Heidelberg utilizza una radiazione laser infrarossa con una lunghezza d'onda di 785 nm per la scansione del fondo oculare. Questa frequenza è stata scelta in virtù della capacità dei globuli rossi ossigenati e deossigenati di riflettere questa radiazione con la stessa intensità. Il dispositivo esegue la scansione del fondo oculare e riproduce una mappa fisica del valore del flusso sanguigno retinico senza distinguere tra sangue arterioso e venoso. È noto che l'interpretazione delle mappe del flusso sanguigno è piuttosto complessa. L'analisi del programma per computer fornito dal produttore, quando si modificano i parametri di localizzazione, anche per un minuto, offre un gran numero di opzioni per l'interpretazione dei risultati. Utilizzando l'analisi punto per punto sviluppata dal Glaucoma Research and Diagnostic Center, vengono esaminate ampie aree della mappa del flusso sanguigno, ottenendo una descrizione migliore. Per descrivere la "forma" della distribuzione del flusso sanguigno nella retina, incluse le zone perfuse e avascolari, è stato sviluppato un istogramma dei singoli valori del flusso sanguigno.

Ossimetria retinica spettrale

Bersaglio

Valutazione della pressione parziale dell'ossigeno nella retina e nella testa del nervo ottico.

Descrizione

Un ossimetro retinico spettrale utilizza le diverse proprietà spettrofotometriche dell'emoglobina ossigenata e deossigenata per determinare la pressione parziale dell'ossigeno nella retina e nella testa del nervo ottico. Un lampo di luce bianca colpisce la retina e la luce riflessa passa attraverso uno splitter d'immagine 1:4 nel percorso di ritorno verso la fotocamera digitale. Lo splitter d'immagine crea quattro immagini illuminate in modo uniforme, che vengono poi filtrate in quattro diverse lunghezze d'onda. La luminosità di ciascun pixel viene quindi convertita in densità ottica. Dopo aver rimosso il rumore della fotocamera e calibrato le immagini in base alla densità ottica, viene calcolata una mappa di ossigenazione.

L'immagine isosbestica viene filtrata in base alla frequenza alla quale riflette l'emoglobina ossigenata e quella deossigenata in modo identico. L'immagine sensibile all'ossigeno viene filtrata in base alla frequenza alla quale la riflessione dell'ossigeno ossigenato è massimizzata e confrontata con la riflessione dell'emoglobina deossigenata. Per creare una mappa che rifletta il contenuto di ossigeno in termini di coefficiente di densità ottica, l'immagine isosbestica viene divisa per l'immagine sensibile all'ossigeno. In questa immagine, le aree più chiare contengono più ossigeno e i valori dei pixel grezzi riflettono il livello di ossigenazione.