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Microscopia ultrasonica biomicroscopica (UBM) (Ultrasound Biomicroscopy)

1. Che cos’è la microscopia ultrasonica biomicroscopica (UBM)?

Sezione intitolata “1. Che cos’è la microscopia ultrasonica biomicroscopica (UBM)?”

L’ecografia biomicroscopica (Ultrasound Biomicroscopy; UBM) è un dispositivo di imaging diagnostico utilizzato per il segmento anteriore dell’occhio. È stata introdotta all’inizio degli anni ‘90 da Foster e Pavlin come metodo per ottenere sezioni trasversali dell’occhio con risoluzione microscopica.

Utilizzando ultrasuoni ad alta frequenza di 30-50 MHz, consente di visualizzare con alta risoluzione le strutture del segmento anteriore (corpo ciliare, superficie posteriore dell’iride, fondo dell’angolo) che non sono visibili con la lampada a fessura. La risoluzione tissutale raggiunge 50-100 μm, ottimizzata per valutare la profondità di 5-10 mm del segmento anteriore.

Rispetto all’ecografia B-mode convenzionale (5-10 MHz), la profondità di penetrazione è limitata (5-10 mm), ma la risoluzione è notevolmente migliorata. A causa dell’elevata attenuazione tissutale delle alte frequenze, per la valutazione delle strutture più profonde della coroide è necessaria separatamente una B-mode a bassa frequenza.

Le situazioni cliniche in cui l’UBM è particolarmente utile sono elencate di seguito.

  • Valutazione della morfologia dell’angolo nel glaucoma ad angolo chiuso (PACG) : differenziazione tra blocco pupillare, iride a plateau e chiusura di origine lenticolare
  • Diagnosi del glaucoma maligno : conferma della rotazione anteriore del corpo ciliare e dello spostamento anteriore del vitreo
  • Valutazione dei tumori del corpo ciliare e dell’iride : visualizzazione dell’estensione, della profondità di infiltrazione e dei limiti posteriori
  • Valutazione prima e dopo l’impianto di ICL (lente intraoculare fachica) : misurazione del vault (spazio tra il cristallino e l’ICL)
  • Traumi del segmento anteriore : valutazione della dialisi dell’angolo, dell’iridodialisi e della ciclodialisi
  • Uveite : valutazione delle membrane ciclitiche e dell’edema ciliare
  • Dopo chirurgia del glaucoma : valutazione della struttura interna della bolla filtrante
Q Qual è la differenza tra l'ecografia biomicroscopica e l'ecografia convenzionale?
A

L’ecografia B-mode convenzionale utilizza 5-10 MHz per osservare l’intero occhio (diametro antero-posteriore, retina, coroide, ecc.). L’ecografia biomicroscopica utilizza ultrasuoni ad alta frequenza di 30-50 MHz per ottenere immagini ad alta risoluzione (50-100 μm) specifiche per il segmento anteriore. Tuttavia, a causa dell’alta frequenza, la profondità di penetrazione è limitata a 5-10 mm e per l’osservazione del vitreo posteriore e della retina è necessaria l’ecografia convenzionale.

Immagine di biomicroscopia ultrasonica (UBM) che mostra sinechie anteriori periferiche (PAS)
Immagine di biomicroscopia ultrasonica (UBM) che mostra sinechie anteriori periferiche (PAS)
Dorairaj S, et al. Changing trends of imaging in angle closure evaluation. ISRN Ophthalmol. 2012. Figure 4. PMCID: PMC3914273. License: CC BY.
Immagine UBM che mostra sinechie anteriori periferiche (PAS). S: sclera, CB: corpo ciliare, AC: camera anteriore, I: iride, C: cornea. La freccia nera indica l’estensione delle PAS. Corrisponde alle sinechie anteriori periferiche trattate nella sezione «2. Tecnica e procedura d’esame».

La procedura di base dell’esame UBM è descritta di seguito.

  1. Instillare anestesia topica (ossibuprocaina 0,4%).
  2. Riempire la coppa oculare con acqua o Scopisol (metilcellulosa, ecc.).
  3. Posizionare il paziente in decubito dorsale e applicare la coppa oculare sull’occhio.
  4. Immergere la punta della sonda nel liquido e scansionare (evitando il contatto diretto con l’occhio).
  5. Orientare la sonda in ogni direzione per visualizzare l’angolo e il corpo ciliare su tutta la circonferenza.
  6. Eseguire acquisizioni in condizioni di luce e buio per valutare comparativamente le modifiche della forma dell’iride (blocco funzionale) dovute alla dilatazione pupillare.

Esiste anche un metodo che prevede l’applicazione di un cappuccio sulla sonda e l’iniezione di acqua (senza coppa oculare). L’esame è possibile in qualsiasi posizione, quindi può essere utilizzato anche per pazienti che non possono assumere il consueto decubito dorsale.

I biomicroscopi ultrasonici a membrana (es. UD-8060, Tomey Corporation) non richiedono la coppa oculare; si applica Scopisol® sulla punta della membrana e la si posiziona sulla zona da esaminare. L’esame in posizione seduta è ora possibile.

3. Parametri quantitativi e interpretazione dei reperti

Sezione intitolata “3. Parametri quantitativi e interpretazione dei reperti”

La microscopia ultrasonica biomicroscopica consente la misurazione quantitativa dell’angolo della camera anteriore e vengono utilizzati standardmente i seguenti parametri.

ParametroDefinizione
AOD500 (distanza di apertura angolare)Distanza verticale tra il trabecolato e l’iride a 500 μm anteriormente allo sperone sclerale
ARA (area di recesso angolare)Area del triangolo delimitato dalla linea AOD e dal recesso angolare
ACD (profondità della camera anteriore)Distanza dall’endotelio corneale centrale alla superficie anteriore del cristallino
Lens vaultDistanza del cristallino situato anteriormente alla linea verticale che congiunge gli speroni sclerali destro e sinistro

La definizione dettagliata di AOD500 è «la distanza verticale tra il trabecolato e l’iride a 500 μm anteriormente allo sperone sclerale» e l’identificazione precisa dello sperone sclerale influenza l’accuratezza della misurazione. Nel glaucoma primario ad angolo chiuso (PACG), AOD500 e profondità della camera anteriore sono significativamente ridotti, aiutando nella diagnosi.

La superficie anteriore e posteriore della cornea, la superficie della sclera e le superfici anteriore e posteriore dell’iride sono visualizzate come iperecogene. Lo stroma corneale, lo stroma irideo e il corpo ciliare sono ipoecogeni. In un occhio normale, l’iride è leggermente convessa anteriormente o piatta, e il solco ciliare è visibile tra l’iride e i processi ciliari.

Nell’osservazione dell’angolo della camera anteriore, l’identificazione dello sperone sclerale e della linea di Schwalbe è essenziale. Lo sperone sclerale è una parte della sclera che sporge nella camera anteriore, anteriormente attaccata al trabecolato, ed è un importante indicatore sempre identificabile.

4. Significato clinico e reperti nelle principali malattie

Sezione intitolata “4. Significato clinico e reperti nelle principali malattie”

Diagnosi differenziale del glaucoma ad angolo chiuso

Sezione intitolata “Diagnosi differenziale del glaucoma ad angolo chiuso”

Blocco pupillare ad angolo chiuso

Bombé irideo anteriore: forma in cui la pressione della camera posteriore aumenta e spinge l’iride in avanti.

Restringimento globale dell’angolo: l’iride viene premuta contro la cornea a partire dalla linea di Schwalbe.

Aumento della chiusura dell’angolo al buio: si può osservare il peggioramento dovuto alla dilatazione pupillare.

Iride a plateau

Assenza di curvatura iridea: l’iride centrale è piatta e non c’è blocco pupillare.

Dislocazione anteriore del corpo ciliare e scomparsa del solco ciliare: reperti caratteristici. Il corpo ciliare si sposta anteriormente e spinge meccanicamente la radice dell’iride.

Chiusura dell’angolo da parte della radice dell’iride durante la dilatazione: la chiusura può essere confermata in midriasi al buio.

Nell’iride a plateau, il centro della camera anteriore è relativamente profondo, l’iride centrale è piatta, la radice dell’iride è spessa e curvata verso la camera anteriore, e il fondo dell’angolo è ristretto a fessura. La dislocazione anteriore del corpo ciliare e la scomparsa del solco ciliare sono reperti caratteristici.

L’osservazione mediante microscopia ultrasonica biomicroscopica è estremamente utile per la diagnosi definitiva dell’iride a plateau che non si risolve nemmeno dopo iridotomia laser. Se la pressione intraoculare non diminuisce dopo iridotomia laser, o se con la dilatazione si conferma una chiusura dell’angolo simile a quella preoperatoria, la diagnosi di iride a plateau è confermata. Eseguire un’iridotomia laser solo a scopo diagnostico dovrebbe essere evitato a causa del rischio di cheratopatia bollosa, e si raccomanda l’osservazione con microscopia ultrasonica biomicroscopica.

Circa il 33% dei pazienti sottoposti a iridotomia laser per glaucoma primario ad angolo chiuso presenta un iride a plateau, e questo gruppo ha un alto rischio di formazione di sinechie anteriori periferiche e ulteriore chiusura dell’angolo. 2)

Il glaucoma maligno è un angolo chiuso causato da uno spostamento anteriore del vitreo dovuto a una rotazione anteriore del corpo ciliare o a un flusso anomalo di umore acqueo nella cavità vitrea. Sebbene esistano casi idiopatici, la conferma dei reperti UBM insieme alla storia chirurgica è essenziale per la diagnosi.

All’UBM si osservano i seguenti reperti:

  • Rotazione anteriore del corpo ciliare: il corpo ciliare si sposta in avanti, spingendo l’iride e il corpo ciliare contro il cristallino o il vitreo.
  • Spostamento anteriore del vitreo: l’umore acqueo si accumula nella cavità vitrea, spostando l’intero vitreo in avanti.
  • Chiusura completa dell’angolo: l’angolo si chiude su tutta la circonferenza senza presentare blocco pupillare.

Il vault (spazio tra l’ICL e la superficie anteriore del cristallino) dopo l’impianto di ICL (Implantable Collamer Lens) viene misurato quantitativamente con UBM. L’intervallo di vault appropriato varia in base al modello e alla lunghezza assiale, ma un vault insufficiente (<250 μm) aumenta il rischio di progressione della cataratta, mentre un vault eccessivo (>1000 μm) aumenta il rischio di danno endoteliale corneale e di riduzione della profondità della camera anteriore. L’UBM viene utilizzato anche per monitorare i cambiamenti del vault nel lungo termine (1-2 volte l’anno). 3)

Un improvviso aumento della pressione endoculare dovuto a una forza esterna può causare dialisi dell’angolo, iridodialisi, danno al trabecolato o dialisi del corpo ciliare. Nella dialisi del corpo ciliare, l’accumulo di umore acqueo nello spazio sopracoroideale viene chiaramente visualizzato con l’ecobiomicroscopia.

Yeilta e collaboratori hanno riportato un caso di melanocitoma irido-ciliare di 5×3×2 mm visualizzato con ecobiomicroscopia (come lesione con confini relativamente netti), utilizzato per la diagnosi clinica e la gestione. 1) Anche in caso di tumori fortemente pigmentati o tumori della camera anteriore con opacità corneale, è possibile identificare il limite posteriore, migliorando la precisione nel rilevare l’infiltrazione delle strutture adiacenti.

Q Perché l'iride a plateau è difficile da diagnosticare?
A

L’iride a plateau è difficile da distinguere da un angolo chiuso da blocco pupillare perché la camera anteriore non è poco profonda (la profondità centrale della camera anteriore è normale) e l’iride non appare bombata in avanti all’esame con lampada a fessura. La chiave per la diagnosi è la conferma di una rotazione anteriore del corpo ciliare e della scomparsa del solco ciliare mediante ecobiomicroscopia in midriasi al buio.

La microscopia ultrasonica biomicroscopica stessa è uno strumento diagnostico, non una terapia. I trattamenti delle malattie diagnosticate con la microscopia ultrasonica biomicroscopica sono indicati di seguito.

  • Iridotomia laser (LPI/LI) : trattamento di prima linea. Collega la camera posteriore e anteriore, eliminando il gradiente pressorio del flusso dell’umore acqueo.
  • Chirurgia della cataratta : la sostituzione del cristallino con un IOL aumenta la profondità della camera anteriore, con possibile effetto di apertura dell’angolo.
  • Gonioplastica laser (LGP) : trattamento di prima linea. La contrazione termica dell’iride periferica apre l’angolo.
  • Iridotomia laser (LI) : eseguita in prima istanza se si sospetta un meccanismo di blocco pupillare, seguita da LGP.
  • Chirurgia della cataratta : indicata in caso di cataratta concomitante.
  • Collirio alla pilocarpina : trattamento conservativo. L’effetto è incerto e con l’uso prolungato occorre prestare attenzione agli effetti collaterali (midriasi insufficiente, sinechie posteriori dell’iride, progressione della cataratta).
  • Fotocoagulazione del corpo ciliare (ciclodistruzione) : in caso di rotazione anteriore confermata del corpo ciliare.
  • Vitrectomia : quando prevale lo spostamento anteriore del vitreo. La rimozione del vitreo ripristina il normale flusso dell’umore acqueo.

Trattamento del distacco traumatico del corpo ciliare

Sezione intitolata “Trattamento del distacco traumatico del corpo ciliare”

In caso di distacco del corpo ciliare diagnosticato con microscopia ultrasonica biomicroscopica, di norma si sceglie un trattamento conservativo o la ri-sutura chirurgica/fissazione del corpo ciliare.

  • Vault insufficiente: sostituzione ICL (aumento di dimensione) o intervento precoce di cataratta
  • Vault eccessivo: sostituzione ICL (riduzione di dimensione) o rimozione ICL
Q Come vengono trattate le anomalie riscontrate all'UBM?
A

Il glaucoma ad angolo chiuso (da blocco pupillare) viene trattato con iridotomia laser o intervento di cataratta; l’iride a plateau con gonioplastica laser (LGP). Il glaucoma maligno (rotazione anteriore del corpo ciliare) può richiedere fotocoagulazione del corpo ciliare o vitrectomia. In caso di anomalie del vault dopo ICL, si considera la sostituzione o la rimozione dell’ICL. La strategia terapeutica è determinata in base al meccanismo di blocco identificato all’UBM.

Principi fisici della microscopia ultrasonica biomicroscopica

Sezione intitolata “Principi fisici della microscopia ultrasonica biomicroscopica”

La microscopia ultrasonica biomicroscopica utilizza ultrasuoni ad alta frequenza (30–50 MHz). I principi fisici sono i seguenti.

  • Lunghezza d’onda: 50–30 μm (corrispondente a 30–50 MHz)
  • Risoluzione tissutale: 50–100 μm (assiale)
  • Principio di generazione del segnale: l’intensità di riflessione varia in base alla differenza di impedenza acustica dei tessuti, formando un’immagine tomografica
  • Ottimizzato per il segmento anteriore: banda di frequenza ideale per la valutazione di profondità di 5–10 mm
  • Limitazione di profondità : Le alte frequenze subiscono una forte attenuazione nei tessuti, quindi per valutare strutture più profonde della coroide si utilizza una sonda B-mode a bassa frequenza di 5–10 MHz.

L’UBM e la tomografia a coerenza ottica del segmento anteriore (AS-OCT) sono utilizzate in modo complementare come dispositivi di imaging del segmento anteriore.

ParametroUBMAS-OCT
PrincipioUltrasuoni (30–50 MHz)Luce (0,7–1,3 μm)
ContattoA contatto (rischio di infezione)Senza contatto
PosizioneSupina (di base)Seduta (di base)
Corpo ciliare / superficie posteriore dell’irideOsservabilePoco chiaro
Periferia retinicaOsservabile fino alla coroideDifficile
Esame dell’angolo con compressionePossibile con coppetta oculareImpossibile
Superficie corneale / film lacrimaleNon adattoUtile
Immediatamente dopo l’interventoDifficilePossibile
Risoluzione tissutale (assiale)50–100 μm5–10 μm
Necessità di un operatore espertoAltaBassa

Il punto di forza principale della microscopia ultrasonica biomicroscopica è la visualizzazione delle strutture che includono la parte posteriore dell’iride e il corpo ciliare. Gli svantaggi rispetto all’AS-OCT includono la necessità di un contatto oculare tramite il metodo di immersione in bagno d’acqua, il tempo necessario per l’acquisizione delle immagini e la necessità di un operatore esperto.

Differenze nella valutazione dei tumori: per le neoplasie squamose della superficie oculare (OSSN), l’AS-OCT è superiore nel mostrare i dettagli interni della lesione. D’altra parte, per i tumori dell’iride non pigmentati, la microscopia ultrasonica biomicroscopica è più capace di determinare il confine posteriore della lesione e ha una maggiore riproducibilità.

Meccanismo di insorgenza del glaucoma ad angolo chiuso e ruolo della microscopia ultrasonica biomicroscopica

Sezione intitolata “Meccanismo di insorgenza del glaucoma ad angolo chiuso e ruolo della microscopia ultrasonica biomicroscopica”

Esistono principalmente due meccanismi di insorgenza del glaucoma ad angolo chiuso.

  • Blocco pupillare relativo: la pressione della camera posteriore aumenta, l’iride si incurva in avanti e l’angolo si chiude. L’UBM conferma il rigonfiamento anteriore dell’iride e il restringimento globale dell’angolo.
  • Meccanismo dell’iride a plateau: il corpo ciliare è congenitamente spostato in avanti, sollevando meccanicamente la radice dell’iride. L’UBM conferma lo spostamento anteriore del corpo ciliare e la scomparsa del solco ciliare.

La differenziazione preoperatoria di questi due meccanismi mediante microscopia ultrasonica biomicroscopica consente di ottimizzare la strategia terapeutica (iridotomia laser da sola vs. LI + LGP).

È stato sviluppato un software per l’analisi quantitativa automatica delle immagini di microscopia ultrasonica biomicroscopica, in grado di misurare automaticamente parametri come la distanza di apertura dell’angolo, la profondità della camera anteriore e l’iride a volta del cristallino. Si prevede una riduzione della variabilità inter- e intra-operatore e un miglioramento dell’accuratezza diagnostica.

Microscopia ultrasonica biomicroscopica nella gestione del melanocitoma

Sezione intitolata “Microscopia ultrasonica biomicroscopica nella gestione del melanocitoma”

In un case report di Yeilta et al., per un glaucoma pigmentario secondario a melanocitoma irideo necrotico, la microscopia ultrasonica biomicroscopica ha valutato le dimensioni della lesione (5×3×2 mm) e la gestione chirurgica combinando iridociclectomia e intervento di shunt per glaucoma si è rivelata efficace. 1) Il tasso diagnostico dell’agoaspirato (FNAB) è dell’88-95% e i reperti della microscopia ultrasonica biomicroscopica svolgono un ruolo ausiliario nella differenziazione tra melanocitoma e melanoma.

Analisi dell’angolo mediante IA e machine learning

Sezione intitolata “Analisi dell’angolo mediante IA e machine learning”

Sono in corso ricerche sulla classificazione dell’angolo e la diagnosi automatica delle immagini UBM utilizzando il deep learning. Si prevede un’applicazione per lo screening precoce del glaucoma ad angolo chiuso, ma non è ancora stata implementata clinicamente. 4)


  1. Yeilta YS, Oakey Z, Brainard J, Yeaney G, Singh AD. Necrotic iris melanocytoma with secondary glaucoma. Taiwan J Ophthalmol 2025;15:135–137.

  2. Ritch R, Tham CC, Lam DS. Plateau iris syndrome. Ophthalmology 2004;111:1244–1246.

  3. Gonzalez-Lopez F, Bilbao-Calabuig R, Mompean B, et al. Assessing vaulting changes after phakic collamer lens implantation by ultrasound biomicroscopy and optical coherence tomography. Eur J Ophthalmol 2016;26:36–41.

  4. Jiang H, Wu Z, Lin Z, et al. Machine learning approaches to distinguish angle-closure from open-angle glaucoma using anterior segment features: a systematic review. Br J Ophthalmol 2022;106:1452–1458.

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