Per il rilevamento del danno strutturale nel glaucoma, la misurazione dello spessore del RNFL tramite OCT e la fotografia senza rosso sono utilizzate come standard2)3). Tuttavia, la precisione di misurazione dell’OCT ha limiti e non è in grado di distinguere completamente il glaucoma dalla normalità1). ROTA ha il potenziale per superare i limiti di questi metodi tradizionali.
Il vantaggio della ROTA è che può rivelare il decorso dei fasci di fibre arcuate, del fascio papillomaculare e dei fasci radiali nasali, inclusa la loro texture ottica, su un’ampia area. Inoltre, l’algoritmo ROTA è in grado di distinguere i vasi retinici dallo strato di fibre nervose retiniche (RNFL).
Poiché può essere analizzata utilizzando misurazioni ottenute da dispositivi OCT commerciali, può essere facilmente applicata nella pratica clinica esistente.
QIn cosa la ROTA differisce dall'analisi OCT convenzionale?
A
L’analisi OCT convenzionale si concentra sulla misurazione quantitativa dello spessore dell’RNFL, confrontando i valori ottenuti da una scansione circolare peripapillare con un database normativo 2)3). La ROTA integra inoltre la riflettività (densità ottica) con lo spessore dell’RNFL e la calcola come firma di texture ottica. Ciò consente di visualizzare i pattern di decorso dei fasci assonici su un’ampia area, inclusi i fasci arcuati e il fascio papillomaculare, e di rilevare difetti sottili dell’RNFL difficili da identificare con i metodi convenzionali.
L’analisi ROTA viene eseguita secondo i seguenti passaggi.
Acquisizione di una scansione raster che copra l’area peripapillare e la macula con OCT
Segmentazione dei confini anteriore e posteriore dell’RNFL
Calcolo della firma di texture ottica (Sxy) dalle misurazioni di riflettività e spessore dell’RNFL
Generazione di una mappa di analisi della texture e rilevamento delle anomalie dell’RNFL tramite un algoritmo di apprendimento automatico
La firma di texture ottica viene calcolata utilizzando misurazioni della densità ottica in ogni posizione (x, y) e profondità (z) della retina. Vengono utilizzati parametri come la funzione di trasformazione gamma, la funzione di correzione gamma e una costante preimpostata proporzionale allo spessore del tessuto dell’RNFL.
Valutazione estesa: Consente una valutazione completa del decorso e della texture ottica dei fasci di fibre arcuate, del fascio papillomaculare e dei fasci radiali nasali.
Distinzione dai vasi: I vasi retinici e i fasci di fibre assonali hanno una propria firma di texture ottica, quindi ROTA li distingue.
Correzione della lunghezza assiale: L’algoritmo corregge la lunghezza assiale, riducendo i falsi positivi negli occhi miopi.
Fattibilità: I dati dei dispositivi OCT commerciali possono essere analizzati senza la necessità di nuove apparecchiature.
Limiti di ROTA
Opacità dei mezzi diottrici: Negli occhi con opacità come la cataratta, la qualità dell’immagine diminuisce.
Artefatti da movimento: I movimenti durante l’acquisizione OCT influenzano la precisione dell’analisi.
Interpretazione soggettiva: L’interpretazione dei difetti dello RNFL contiene elementi soggettivi, come nella fotografia red-free.
Implementazione clinica in corso: L’implementazione nei software commerciali non è ancora diffusa.
Metodi standard di valutazione dello RNFL mediante OCT
Attualmente, per la valutazione dello RNFL sono ampiamente utilizzati SD-OCT e SS-OCT1)2)3). Vengono misurati tre gruppi di parametri: spessore RNFL peripapillare, testa del nervo ottico e strati interni della macula2)3).
I risultati dell’OCT sono classificati in tre categorie: ‘nei limiti normali’, ‘borderline’ e ‘fuori dai limiti normali’3). Tuttavia, un risultato fuori dai limiti normali non significa necessariamente glaucoma; è essenziale l’interpretazione nel contesto clinico2)3). Negli occhi con miopia elevata o disco ottico inclinato sono frequenti artefatti ed errori di segmentazione2)3)5).
La concordanza tra valutazione strutturale ed esame del campo visivo è parziale, quindi la diagnosi di glaucoma non dovrebbe basarsi su un singolo esame2)3)4)5).
QROTA è ampiamente utilizzato in clinica?
A
ROTA è attualmente una tecnologia in fase di ricerca e non è stata ancora ampiamente implementata nei software OCT commerciali. Tuttavia, l’algoritmo di ROTA funziona con dati standard provenienti da dispositivi OCT commerciali, quindi tecnicamente può essere introdotto nella pratica clinica esistente. In futuro, la commercializzazione del software e l’accumulo di studi di validazione saranno fondamentali per la diffusione clinica.
6. Fisiopatologia e meccanismi patogenetici dettagliati
Nel glaucoma, il danno alle cellule gangliari retiniche porta alla perdita dei loro assoni, la RNFL1). Circa il 50% di tutte le cellule gangliari retiniche è concentrato nella regione centrale di 20° della macula, e anche nel glaucoma precoce circa il 50% delle cellule gangliari retiniche è già scomparso.
Gli strati valutati della RNFL includono la RNFL, lo strato delle cellule gangliari (GCL) e lo strato plessiforme interno (IPL), chiamati complesso delle cellule gangliari (GCC)6). Alcuni dispositivi utilizzano il complesso GCL+IPL (GCIPL) come parametro diagnostico.
Principi e limiti della valutazione della RNFL mediante OCT
Spessore cpRNFL : misurazione dello spessore della RNFL tramite scansione circolare peripapillare. Visualizzato sul grafico TSNIT, mostra un pattern bimodale nelle direzioni superiore e inferiore negli occhi normali1)
Mappa di spessore : visualizzazione cartografica dello spessore della RNFL peripapillare da una scansione raster. La più alta sensibilità nel rilevare aree locali di assottigliamento della RNFL
Mappa di significatività : visualizzazione a colori delle aree anomale mediante confronto con un database normale. Attenzione ai falsi positivi (red disease)
BMO-MRW : valutazione della larghezza del bordo basata sull’apertura della membrana di Bruch. Eccellente riproducibilità
Avvertenze per la misurazione
Effetto pavimento : nel glaucoma avanzato, le misurazioni OCT non cambiano ulteriormente. I parametri maculari mostrano un effetto pavimento più tardivo rispetto allo spessore della RNFL3)6)
Cambiamenti legati all’età : lo spessore della RNFL diminuisce con l’età di circa 0,5 μm/anno. La maggior parte dei software commerciali non esegue la correzione per l’età2)3)
Compatibilità tra dispositivi : non esiste compatibilità dei valori misurati tra diversi modelli di OCT1)2)3)
Influenza della miopia : nella miopia elevata, lo spessore della RNFL viene sottostimato a causa dell’effetto di ingrandimento, portando facilmente a falsi positivi1)
ROTA potrebbe integrare i limiti di questi metodi tradizionali integrando non solo lo spessore della RNFL ma anche le informazioni sulla riflettività. In particolare, la funzione di correzione della lunghezza assiale riduce i falsi positivi negli occhi miopi, e la visualizzazione estesa del decorso dei fasci di fibre promette un’analisi meno influenzata dall’effetto pavimento.
In uno studio su più occhi, sono stati confrontati 531 occhi di 363 pazienti con difetti dello RNFL e 315 occhi di 177 soggetti sani utilizzando ROTA, OCT e fotografia red-free. La sensibilità della ROTA per il rilevamento del glaucoma è stata del 98,9% (IC 95%: 95,4–100,0%), significativamente superiore al 79,3% della fotografia red-free. La specificità della ROTA è stata del 94,3% (IC 95%: 91,3–97,2%), superiore a quella dello spessore peripapillare dello RNFL (87,9%) e del GC-IPL (78,1%).
Lo studio di Su et al. ha valutato 600 occhi di pazienti con ipertensione oculare. All’esame clinico della testa del nervo ottico e all’analisi OCT, nessun caso mostrava difetti dello RNFL, ma l’analisi ROTA ha rilevato difetti dello RNFL nel 10,8% dei casi. Il sito di difetto più comune era il fascio arcuato superiore. L’età avanzata e un’elevata deviazione standard del pattern erano significativamente associati al difetto dello RNFL alla ROTA.
Coinvolgimento del fascio papillomaculare nel glaucoma precoce
In un altro studio di Leung et al., sono stati esaminati 204 occhi con glaucoma precoce (MD ≥ −6 dB). Il 71,6% presentava un difetto dello RNFL coinvolgente il fascio papillomaculare, e il 17,2% un difetto dello RNFL coinvolgente il fascio papillofoveale. I difetti dello RNFL non erano limitati a un’emiretina ma coinvolgevano anche la fovea e la macula, e la ROTA ha rivelato questo danno nervoso esteso.
Diagnosi differenziale con le neuropatie ottiche non glaucomatose
La ROTA può visualizzare la scomparsa dei fasci di fibre dello RNFL corrispondenti all’area di pallore del bordo papillare. La neuropatia ottica ischemica anteriore non arteritica (NAION) e la neurite ottica hanno pattern di pallore del bordo papillare specifici, quindi ci si aspetta una differenziazione dal glaucoma mediante ROTA. Anche in casi di drusen del nervo ottico o edema dello RNFL, la ROTA può identificare difetti dello RNFL.
Validazione della validità esterna della capacità diagnostica della ROTA tramite studi multicentrici su larga scala
Implementazione dell’algoritmo ROTA nei software OCT commerciali
Valutazione della capacità di rilevamento della progressione del glaucoma mediante studi longitudinali
Integrazione con la diagnosi automatica basata su IA
QLa ROTA è efficace anche negli occhi miopi?
A
L’algoritmo ROTA ha una funzione di correzione della lunghezza assiale, che può ridurre i falsi positivi negli occhi miopi, un problema nell’analisi OCT convenzionale. Mentre la misurazione tradizionale dello spessore dello RNFL è soggetta a falsi positivi negli occhi con miopia elevata a causa dell’effetto di ingrandimento 1), è stato riportato che la ROTA riduce il rilevamento di falsi positivi di difetti dello RNFL e anomalie del GC-IPL grazie alla correzione della lunghezza assiale. Tuttavia, in presenza di opacità dei mezzi diottrici, la precisione può essere influenzata dalla ridotta qualità dell’immagine.
