Il glaucoma è una neuropatia ottica caratterizzata da una perdita progressiva delle cellule gangliari retiniche (RGC) e dei loro assoni. Le tecniche di imaging che registrano e quantificano oggettivamente i cambiamenti strutturali della testa del nervo ottico (ONH), della RNFL peripapillare e della macula sono strumenti importanti che completano l’esame clinico e la perimetria2)3).
I cambiamenti strutturali spesso precedono quelli funzionali (difetti del campo visivo)3). È stato riportato che il rilevamento di cambiamenti strutturali tramite OCT precede di circa 2 anni la comparsa di difetti del campo visivo1). Esistono tre tipi di tecniche di imaging2).
Oftalmoscopia laser confocale a scansione (CSLO): HRT
Nelle revisioni sistematiche, la capacità di distinguere occhi glaucomatosi da occhi normali era simile per queste tecniche2). Tuttavia, un risultato anomalo (fuori dal range normale) non significa necessariamente malattia2)3). I criteri dei database normali differiscono tra i dispositivi e risultati fuori norma possono verificarsi per ragioni diverse dal glaucoma.
QSi può diagnosticare il glaucoma solo con l'imaging?
A
No. L’imaging è uno strumento ausiliario per la diagnosi clinica e non dovrebbe essere usato da solo per diagnosticare il glaucoma4)5). Un risultato OCT «fuori norma» può essere un falso positivo; è necessario integrare tutte le informazioni, inclusi i reperti clinici e la perimetria. La sensibilità e specificità dei programmi di diagnosi automatica sono riportate intorno all’80%.
La fotografia stereoscopica a colori del fondo oculare è un metodo consolidato per la registrazione qualitativa dell’aspetto della testa del nervo ottico2)3). L’illuminazione senza rosso è utile per la valutazione dei difetti dello strato di fibre nervose retiniche (RNFL). Le fotografie seriali possono essere utilizzate per rilevare i cambiamenti temporali della testa del nervo ottico5).
Tuttavia, nell’excavazione glaucomatosa avanzata, rimane poco tessuto nervoso da valutare, rendendo difficile l’identificazione dei cambiamenti progressivi mediante stereofotografia 2). Quando la forma del disco è a coppa e i vasi sono scarsi, la topografia è difficile da discernere nella fotografia, ed è necessario uno schizzo con lampada a fessura come registrazione aggiuntiva.
Oftalmoscopio laser confocale a scansione (CSLO/HRT)
L’HRT (Heidelberg Retina Tomograph, Heidelberg Engineering) è un dispositivo che scansiona un laser a diodi (670 nm) per misurare la topografia tridimensionale della testa del nervo ottico1). Quantifica la topografia della superficie papillare ed è anche utilizzato per rilevare i cambiamenti temporali 4).
L’analisi di regressione di Moorfields (MRA) esegue una valutazione statistica dell’area del bordo neurorretinico in base all’area papillare 1). Il Glaucoma Probability Score (GPS) non richiede un piano di riferimento o l’impostazione manuale del bordo papillare da parte dell’operatore; è una classificazione automatica basata sull’apprendimento automatico 1).
Un limite dell’HRT è che la definizione del bordo papillare sul piano del fondo oculare non si basa su punti di riferimento anatomici. Questo problema è stato risolto dall’approccio che utilizza l’apertura della membrana di Bruch (BMO) in OCT come punto di riferimento 1). La produzione dell’HRT è terminata negli anni 2020 e l’OCT è diventato predominante nella pratica clinica 1).
Il GDx (Carl Zeiss Meditec) è un dispositivo che misura il ritardo di fase sfruttando le proprietà di birifrangenza della RNFL1). I microtubuli negli assoni della RNFL sono la causa principale della birifrangenza, e questa è correlata allo spessore della RNFL1). La tecnologia Enhanced Corneal Compensation (ECC) corregge la birifrangenza corneale.
Tuttavia, è stato dimostrato che è inferiore all’SD-OCT nel rilevamento longitudinale del glaucoma1) e, con la diffusione dell’OCT, il suo utilizzo è cessato.
OCT (tomografia a coerenza ottica)
Principio : Imaging della struttura in sezione della retina mediante interferometria a bassa coerenza 4)5)
TD-OCT : OCT precoce. Metodo che sovrappone scansioni A in una direzione assiale per ottenere un’immagine in sezione, con tempi di esame lunghi e bassa risoluzione. Attualmente quasi inutilizzato.
SD-OCT: realizza alta velocità e alta risoluzione tramite analisi spettrale. Consente un’analisi rapida del disco ottico, dello strato di fibre nervose retiniche (RNFL) e della macula a oltre 26.000 A-scan/secondo. Esistono diversi modelli, come Cirrus OCT e Spectralis OCT.
SS-OCT: utilizza una sorgente a scansione di lunghezza d’onda. Grazie all’elevata profondità di penetrazione, viene applicato anche all’analisi della lamina cribrosa e della coroide. Esistono modelli come il DRI OCT Triton (Topcon).
Principali parametri di analisi dell'OCT
Spessore RNFL: misura lo spessore dello strato di fibre nervose retiniche su un cerchio di 3,46 mm attorno al disco ottico1). È il parametro più ampiamente utilizzato.
BMO-MRW: misura tridimensionalmente la larghezza minima del bordo dall’apertura della membrana di Bruch1). Utilizza un punto di riferimento anatomicamente accurato e mostra una migliore capacità diagnostica rispetto alla misurazione convenzionale dell’area del bordo.
GCC/GC-IPL: misura lo spessore del complesso di cellule gangliari (GCC) o dello strato plessiforme interno delle cellule gangliari (GC-IPL) nella macula6). L’effetto pavimento si verifica più tardi rispetto all’RNFL anche negli stadi avanzati 5).
Mappa di deviazione: visualizza con codice colore la deviazione di ciascun parametro dal database normale. Si raccomanda di valutare sia i valori quantitativi che la mappa di deviazione 5).
Importanza della qualità dell’immagine: un’immagine di base di alta qualità è essenziale 4). Errori di segmentazione e artefatti sono frequenti, specialmente negli occhi con elevata miopia e disco ottico inclinato 5).
Compatibilità tra modelli: i valori misurati non sono intercambiabili tra diversi modelli di OCT4)5). Per il follow-up è obbligatorio utilizzare lo stesso modello.
Limitazioni del database normale: la composizione del database varia a seconda del modello. È necessario valutare se la distribuzione di età, etnia e refrazione corrisponde al paziente 1).
Interpretazione in situazioni particolari
Occhio miope: lo spessore dell’RNFL è influenzato dal grado di miopia1). Nella miopia, l’atrofia peripapillare e i cambiamenti della posizione dell’apertura della membrana di Bruch influenzano la misurazione OCT. È desiderabile una correzione per la lunghezza assiale (formula di Littmann, ecc.).
Dimensioni del disco ottico: nei dischi grandi, un rapporto C/D elevato può essere normale. Il BMO-MRW è meno influenzato dalle dimensioni del disco e mostra una migliore capacità diagnostica rispetto ai metodi convenzionali sia per i dischi grandi che per quelli piccoli 1).
Differenze razziali: La maggior parte dei database normali è composta da una razza specifica (principalmente bianchi) e in altre razze possono verificarsi falsi positivi e falsi negativi 1)
Parametro
Sito di misurazione
Vantaggio
Limite
Spessore RNFL
Peripapillare
Ampiamente validato
Effetto pavimento precoce
BMO-MRW
Bordo papillare
Poco influenzato dalle dimensioni della papilla
Strumenti limitati
GCC/GC-IPL
Macula
Effetto pavimento tardivo
Influenzato da malattie maculari
QLe misurazioni OCT sono intercambiabili tra diversi modelli di apparecchi?
A
No, non sono intercambiabili. Le specifiche tecniche, il software e la composizione dei database normali differiscono tra i modelli OCT, pertanto non è possibile un confronto diretto delle misurazioni 4)5). Per il follow-up è obbligatorio utilizzare lo stesso apparecchio e lo stesso protocollo.
QCome interpretare i risultati OCT negli occhi miopi?
A
Negli occhi miopi, lo spessore della RNFL è influenzato, quindi è necessaria cautela 1). L’atrofia peripapillare, il disco inclinato e la deviazione della posizione BMO possono causare errori di segmentazione e artefatti. Si raccomanda l’applicazione della correzione della lunghezza assiale e la verifica della segmentazione sulle immagini B-scan.
Il rilevamento dei cambiamenti strutturali mediante OCT può precedere la comparsa di difetti del campo visivo 3). Gli studi dimostrano che l’OCT ha un anticipo di circa 2 anni rispetto al rilevamento dei difetti del campo visivo 1). Tuttavia, esistono cambiamenti del campo visivo senza progressione strutturale e cambiamenti strutturali senza progressione del campo visivo; la concordanza tra i due è parziale e moderata 4).
Sia la valutazione strutturale che quella funzionale sono essenziali per la gestione del paziente e dovrebbero essere utilizzate in modo complementare 2)3).
La maggior parte degli apparecchi OCT commerciali è dotata di software di analisi della progressione in grado di quantificare la velocità di progressione 4)5). Tuttavia, a causa della variabilità delle misurazioni e dell’influenza di cambiamenti non glaucomatosi (come l’invecchiamento), è necessaria un’interpretazione attenta 4). Molti software commerciali non eseguono la correzione per l’età, quindi una pendenza statisticamente significativa non indica necessariamente una progressione glaucomatosa 4).
Nel glaucoma avanzato, lo spessore della RNFL raggiunge un «pavimento» e l’ulteriore progressione non si riflette più nelle variazioni di spessore 5). I parametri maculari (GCC/GC-IPL) presentano un effetto pavimento più tardivo rispetto allo spessore della RNFL, quindi sono utili per la valutazione degli stadi avanzati 1)5). Anche la densità vascolare in OCT-A potrebbe avere un effetto pavimento più tardivo rispetto alla RNFL negli stadi avanzati 1).
Green disease: condizione in cui l’OCT indica «entro i limiti normali (verde)» rispetto al database normale, ma in realtà sono presenti alterazioni glaucomatose. Ciò si verifica spesso al di fuori della copertura del database normale (disco grande, miopia elevata, etnie specifiche, ecc.) 1).
Red disease: condizione in cui l’OCT indica «fuori dai limiti normali (rosso)» ma in realtà non c’è glaucoma. La causa può essere una variazione fisiologica individuale o caratteristiche non incluse nel database normale (disco piccolo, differenze etniche specifiche, ecc.) 1).
Questi fenomeni mostrano i limiti del giudizio statistico dell’OCT e rendono indispensabile un giudizio integrato con i reperti clinici e il campo visivo4)5).
QCosa sono la Green disease e la Red disease?
A
Sono concetti che illustrano i limiti del giudizio tramite codice colore basato sul database normale dell’OCT. La Green disease è una condizione in cui l’OCT giudica «normale (verde)» ma in realtà è presente glaucoma, mentre la Red disease è una condizione in cui l’OCT giudica «anormale (rosso)» ma in realtà è normale1). Entrambe mostrano la necessità di interpretare i risultati dell’OCT integrandoli con i reperti clinici e l’esame del campo visivo.
L’OCT-A è una tecnica per imaging dei microvasi retinici e della testa del nervo ottico senza l’uso di mezzo di contrasto1). Negli occhi glaucomatosi è stata riportata una riduzione della densità vascolare peripapillare e maculare. La riproducibilità è buona1), ma il ruolo clinico non è ancora stabilito4).
Il dropout microvascolare coroidale (MvD) è associato a un assottigliamento progressivo della RNFL nel glaucoma con emorragia papillare1) e potrebbe essere un fattore predittivo dell’insorgenza del glaucoma a pressione normale1). Tuttavia, i cambiamenti nella densità vascolare non sono specifici del glaucoma e sono stati riportati anche in ipertensione, diabete, malattia di Alzheimer e sclerosi multipla1).
Il PS-OCT è una tecnica che misura tridimensionalmente le proprietà di birifrangenza della RNFL1). La disposizione dei microtubuli negli assoni è la causa principale della birifrangenza, e la distruzione dei microtubuli o una lieve perdita assonale potrebbe essere rilevata come una riduzione della birifrangenza prima della diminuzione dello spessore della RNFL1).
Può essere aggiunto sia al SD-OCT che al SS-OCT e consente di acquisire parametri di polarizzazione tridimensionali in parallelo ai dati di riflettanza dell’OCT convenzionale1). La capacità diagnostica nel glaucoma precoce è equivalente allo spessore della RNFL, ma una superiorità in fase molto precoce è stata dimostrata al momento solo in studi animali1).
OCT a luce visibile (VL-OCT) : utilizza luce visibile invece della tradizionale luce nel vicino infrarosso. Potrebbe rilevare cambiamenti dipendenti dalla lunghezza d’onda della riflettanza della RNFL prima dei cambiamenti di spessore della RNFL. Tuttavia, ci sono sfide per l’applicazione clinica, come il disagio del paziente e l’influenza della cataratta1).
Analisi della trama ottica della RNFL (ROTA) : un nuovo metodo che analizza i pattern di microstruttura della RNFL anziché il suo spessore. Mostra un’accuratezza eccellente nel rilevare danni precoci del fascio papillomaculare. I dati clinici reali sono attualmente insufficienti1).
Imaging della lamina cribrosa : SS-OCT e EDI (imaging a profondità migliorata) consentono di valutare la morfologia della lamina cribrosa (profondità, curvatura, spessore, difetti). La curvatura posteriore della lamina cribrosa è associata alla velocità di deterioramento del campo visivo 1). I difetti della lamina cribrosa sono frequentemente osservati nel glaucoma a pressione normale1).
Ottica adattiva (AO) : È una tecnologia che corregge le aberrazioni ottiche per osservare ad alta risoluzione in vivo le singole CGR e la morfologia dei pori della lamina cribrosa1). Si prevede la sua applicazione per la diagnosi precoce del glaucoma.
L’apprendimento profondo (CNN) mostra un’elevata precisione nel rilevamento del glaucoma da fotografie del fondo oculare e immagini OCT1). È in corso lo sviluppo di modelli di previsione della progressione che integrano più modalità di dati (campo visivo, scansione volumetrica OCT, OCT-A) 1).
L’IA contribuisce anche a migliorare la precisione della segmentazione, con la previsione di una migliore riproducibilità delle misurazioni. Tuttavia, permangono sfide relative alla privacy dei dati, alla standardizzazione e alla validazione degli algoritmi 1). Come misura contro la natura a scatola nera, è richiesto lo sviluppo di modelli di IA spiegabili.
