La tomografia a coerenza ottica a dominio spettrale (SD-OCT) è una tecnica di imaging che visualizza gli strati retinici analizzando i pattern di interferenza della luce laser riflessa. Segnalata per la prima volta nel 1991, l’OCT a dominio temporale (TD-OCT) è stata commercializzata nel 2002 e ampiamente diffusa. La SD-OCT è una tecnologia di nuova generazione apparsa dopo il 2006, che migliora significativamente la TD-OCT.
L’SD-OCT ha migliorato la risoluzione in profondità e aumentato notevolmente la velocità di scansione. Consente l’analisi morfologica non solo in sezione, ma anche per superficie e volume. L’algoritmo di segmentazione automatica delinea con precisione lo strato di fibre nervose retiniche (RNFL)1).
Ecco alcuni dispositivi SD-OCT commerciali rappresentativi:
Negli ultimi anni è stato sviluppato anche l’OCT a sorgente spazzolata (SS-OCT) con maggiore profondità di penetrazione, applicato all’analisi della lamina cribrosa della testa del nervo ottico e della coroide1).
Nella diagnosi del glaucoma, è riconosciuta l’elevata utilità del metodo di valutazione tramite SD-OCT1). Tuttavia, la precisione di misurazione ha dei limiti e esiste una sovrapposizione dei valori tra occhi glaucomatosi e normali, pertanto la decisione finale deve essere presa sulla base di una valutazione complessiva dei reperti clinici1)2).
QQual è la differenza tra SD-OCT e TD-OCT?
A
Il TD-OCT è un metodo che sovrappone scansioni A in una direzione assiale per ottenere un’immagine in sezione della retina, richiedendo tempo. L’SD-OCT adotta il metodo del dominio di Fourier, con una velocità di scansione aumentata a 26.000 scansioni A al secondo o più. Anche la risoluzione assiale è migliorata a circa 5 µm, consentendo un’analisi rapida dello spessore della RNFL, della testa del nervo ottico e del complesso di cellule gangliari maculari. È stata inoltre realizzata l’analisi morfologica per superficie e volume1).
L’SD-OCT valuta i cambiamenti glaucomatosi utilizzando i seguenti tre parametri. Tutti i valori vengono confrontati con un database di occhi normali e visualizzati a colori: bianco, verde, giallo e rosso2). Il giallo indica una probabilità inferiore al 5%, il rosso inferiore all’1%.
Spessore della RNFL
Principio di misurazione : quantifica lo spessore tra la membrana limitante interna (ILM) e il limite dello strato di fibre nervose retiniche (RNFL)
Mappa TSNIT : mostra lo spessore della RNFL su un cerchio di 3,4 mm centrato sul nervo ottico nell’ordine T (temporale) → S (superiore) → N (nasale) → I (inferiore) → T (temporale)
Pattern normale : mostra due picchi nelle direzioni superiore e inferiore (riflette la distribuzione anatomica dei fasci di fibre arcuate) 1)
Visualizzazione per quadranti e assi orari : mostra lo spessore della RNFL per quadrante e per settore orario
Parametri ONH
Analisi della testa del nervo ottico : delinea automaticamente la testa del nervo ottico, l’escavazione e il bordo papillare
Riferimento alla membrana di Bruch : definisce il bordo della papilla al punto terminale della membrana di Bruch e calcola la distanza minima fino all’ILM
Indicatori ad alta capacità diagnostica : lo spessore del bordo verticale, l’area del bordo e il rapporto C/D verticale hanno la più alta capacità diagnostica 2)
BMO-MRW : valutazione della larghezza del bordo basata sull’apertura della membrana di Bruch con eccellente riproducibilità 1)
Analisi delle cellule gangliari (GCA) : misura lo spessore combinato dello strato di cellule gangliari (GCL) e dello strato plessiforme interno (IPL) intorno alla macula. Su Cirrus si valuta GCL+IPL (GCIPL); su Optovue si valuta il complesso di cellule gangliari (GCC) che include la RNFL1)2). Il valore minimo, il settore inferotemporale e il valore medio sono i parametri più utili per la diagnosi.
Le principali evidenze riguardanti la capacità di rilevamento del glaucoma della SD-OCT sono le seguenti:
Rilevamento tramite spessore medio della RNFL: sensibilità dell’83% e specificità dell’88% per SD-OCT (livello 5%). Al livello 1%, specificità del 100% e sensibilità del 65%
I parametri ONH hanno una capacità diagnostica equivalente ai parametri di spessore della RNFL2)
Anche i parametri GCA hanno una capacità diagnostica paragonabile ai parametri ONH e RNFL
Nel glaucoma pre-perimetrico, la misurazione dello spessore dello strato di fibre nervose retiniche (RNFL) mediante SD-OCT è particolarmente utile per rilevare cambiamenti strutturali prima della comparsa di difetti del campo visivo 1)3). Il numero di glaucomi diagnosticati per la prima volta con l’OCT è in aumento 1).
Occhio miope: Nella miopia elevata, lo spessore della RNFL viene sottostimato, portando facilmente a falsi positivi. A causa dello spostamento temporale del fascio di fibre nervose retiniche, anche un occhio normale può essere giudicato «assottigliato» 1).
Opacità dei mezzi diottrici: La cataratta sottostima lo spessore della RNFL. Sono riportati aumenti del 4,8–9,3% nelle misurazioni della RNFL dopo intervento di cataratta.
Lunghezza assiale: Più lungo è l’asse, più sottile è la RNFL e più piccole vengono misurate l’area della papilla e l’area del bordo neurale. Cirrus non esegue la correzione della lunghezza assiale.
Fattori legati alla misurazione
Errore di segmentazione: Si verifica facilmente in caso di papilla inclinata, stafiloma sclerale, atrofia peripapillare o membrana epiretinica. Con SD-OCT la frequenza è inferiore rispetto a TD-OCT.
Movimenti oculari e ammiccamento: Alterano l’allineamento delle scansioni A, portando a errori di misurazione dello spessore della RNFL. La funzione di eye tracking migliora la situazione.
Intensità del segnale: Le scansioni con intensità inferiore a 6 devono essere ripetute. La defocalizzazione porta a una misurazione falsamente ridotta della RNFL.
È necessario tenere conto anche dei limiti del database di occhi normali 2). Il database di occhi normali di Cirrus comprende 284 soggetti (18–84 anni) con errori di rifrazione da −12,00 D a +8,00 D. Nei pazienti con caratteristiche non incluse nel database, occorre prestare attenzione alla «malattia rossa» (visualizzazione in rosso in assenza di malattia).
QCome valutare la SD-OCT in caso di miopia elevata?
A
Nella miopia elevata, il confronto con il database di occhi normali ha dei limiti. A causa dello spostamento temporale del fascio di fibre nervose retiniche, anche un occhio normale può essere giudicato «assottigliato». In questi casi, è efficace il confronto longitudinale con il proprio basale del paziente. Valutare l’assottigliamento progressivo utilizzando una serie di scansioni SD-OCT. Tuttavia, anche nei soggetti sani, lo spessore della RNFL diminuisce con l’età di circa 0,52 µm all’anno; è necessario tenere conto di questa riduzione naturale.
6. Fisiopatologia e meccanismo dettagliato della malattia
Nel glaucoma, il danno alle cellule gangliari retiniche (RGC) porta alla perdita dei loro assoni, lo strato di fibre nervose retiniche (RNFL)1). Circa il 50% di tutte le RGC è concentrato nella regione centrale di 20° della macula. Anche nel glaucoma precoce, circa il 50% delle RGC può essere scomparso1).
Il corpo cellulare delle RGC e l’assone a livello della testa del nervo ottico (ONH) subiscono diversi livelli di stress4). Lo stress indotto dalla pressione intraoculare (IOP) è significativamente maggiore a livello dell’ONH rispetto alla retina. Lo stress meccanico a livello della lamina cribrosa è composto dallo stress circonferenziale della sclera peripapillare e dalla differenza di pressione trans-laminare tra IOP e pressione del tessuto del nervo ottico mielinizzato4).
I meccanismi a monte della morte delle RGC sono multifattoriali e coinvolgono quanto segue4):
L’SD-OCT valuta la perdita degli assoni delle cellule gangliari retiniche (RGC) tramite lo spessore dello strato di fibre nervose retiniche (RNFL) e l’assottigliamento degli strati interni, inclusi i corpi cellulari, tramite l’analisi dello strato di cellule gangliari (GCA/GCIPL)1)2). I parametri maculari sono utili per la valutazione degli stadi avanzati perché presentano un effetto pavimento più tardivo rispetto allo spessore della RNFL1).
Esistono due approcci per determinare la progressione del glaucoma: l’analisi degli eventi e l’analisi dei trend.
Analisi degli eventi: la progressione viene determinata quando le misurazioni di follow-up superano una soglia rispetto al basale.
Analisi dei trend: il tasso di cambiamento nel tempo (µm/anno) viene calcolato mediante analisi di regressione per determinare la progressione.
Il GPA (Guided Progression Analysis) di Cirrus integra entrambi gli approcci2). Confronta pixel per pixel le mappe di spessore della RNFL tra basale e follow-up, rilevando cambiamenti che superano la variabilità test-retest. Per creare un grafico di tendenza complessivo sono necessarie due scansioni basali e tre scansioni di follow-up.
Il limite di tolleranza inter-visita per lo spessore medio della RNFL è di 3,89 µm; una riduzione riproducibile di 4 µm o più suggerisce un cambiamento statisticamente significativo.
Pattern di assottigliamento progressivo della RNFL
Nel glaucoma avanzato, lo spessore dello strato di fibre nervose retiniche (RNFL) raggiunge un plateau e, a causa della persistenza di tessuti non neuronali come il tessuto gliale e i vasi sanguigni, raramente scende al di sotto di 50 µm1)2). Questo ‘effetto pavimento’ riduce l’utilità clinica della SD-OCT negli stadi terminali, e la valutazione della progressione si basa principalmente sull’esame del campo visivo. I parametri maculari mostrano un effetto pavimento più tardivo rispetto allo spessore dell’RNFL1).
Analisi dettagliata della lamina cribrosa e della coroide mediante SS-OCT (OCT a sorgente spazzolata)1)
Applicazioni cliniche dell’OCT ad altissima risoluzione, dell’OCT sensibile alla polarizzazione e dell’OCT con ottica adattiva
Sviluppo di algoritmi di diagnosi automatica e rilevamento della progressione basati sull’IA
Standardizzazione delle misurazioni tra diversi modelli di OCT1)2)
Valutazione simultanea di struttura e flusso sanguigno mediante integrazione con OCT-A
QCos'è l'effetto pavimento della SD-OCT?
A
L’effetto pavimento è un fenomeno per cui lo spessore dell’RNFL smette di diminuire nel glaucoma avanzato. Anche in caso di grave perdita di fibre nervose, la persistenza di tessuti non neuronali come il tessuto gliale e i vasi sanguigni impedisce generalmente allo spessore dell’RNFL di scendere al di sotto di 50 µm. In questa fase, il rilevamento della progressione mediante SD-OCT diventa difficile e la valutazione tramite esame del campo visivo diventa predominante1)2). I parametri maculari (GCIPL) mostrano un effetto pavimento più tardivo rispetto allo spessore dell’RNFL, mantenendo quindi una certa utilità anche negli stadi avanzati.
