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Retina e vitreo

Tomografia a coerenza ottica (OCT)

1. Cos’è la tomografia a coerenza ottica (OCT)?

Sezione intitolata “1. Cos’è la tomografia a coerenza ottica (OCT)?”

La tomografia a coerenza ottica (OCT) è una tecnica di imaging diagnostico che sfrutta il fenomeno dell’interferenza luminosa per ottenere immagini in sezione trasversale della retina e della coroide in modo non invasivo. Mentre la TAC a raggi X utilizza onde sonore o radiazioni, l’OCT utilizza luce nel vicino infrarosso.

Introdotta da Huang et al. nel 1991, si è rapidamente diffusa in oftalmologia. Oggi è considerata un esame standard per un’ampia gamma di patologie, tra cui malattie retiniche, glaucoma e malattie del segmento anteriore.

Esistono principalmente tre generazioni di tecniche OCT. Le caratteristiche di ciascuna sono riportate di seguito.

TD-OCT

Lunghezza d’onda: 810 nm

Velocità: 400 A-scan/secondo

Risoluzione assiale: circa 10 μm

Metodo di prima generazione che modifica la lunghezza del percorso ottico con uno specchio di riferimento mobile per ottenere immagini tomografiche. Oggi è stato quasi completamente sostituito dall’SD-OCT.

SD-OCT

Lunghezza d’onda: 840 nm

Velocità: 20.000–70.000 A-scan/secondo

Risoluzione assiale: 5–7 μm

Metodo di seconda generazione che acquisisce le informazioni di profondità in un’unica volta utilizzando uno spettrometro e la trasformata di Fourier. È lo standard clinico attuale. Adatto per la valutazione precisa della macula e della testa del nervo ottico.

SS-OCT

Lunghezza d’onda: 1050 nm

Velocità: 100.000–400.000 A-scan/secondo

Risoluzione assiale: circa 5 μm

Metodo di terza generazione che utilizza un laser a scansione di lunghezza d’onda e un rivelatore a doppio bilanciamento. Grazie alla lunghezza d’onda maggiore, eccelle nella visualizzazione di strutture profonde come la coroide. L’EDI (imaging a profondità migliorata) non è necessario.

  • EDI-OCT (OCT a profondità migliorata): Modalità di imaging che visualizza la coroide in dettaglio posizionando la linea di ritardo zero sul lato coroidale. Disponibile anche con SD-OCT.
  • OCTA (angiografia OCT): Tecnica che rileva i cambiamenti di luminosità (segnale di decorrelazione) tra più B-scan per visualizzare in modo non invasivo i vasi sanguigni con flusso. Non richiede mezzo di contrasto e si sta diffondendo come alternativa all’angiografia con fluoresceina (FA). L’area di imaging può essere scelta da 3 mm × 3 mm a 12 mm × 12 mm. Si noti che le conoscenze di lettura della FA non sono direttamente applicabili all’OCTA; è necessario apprendere un metodo di lettura specifico.
  • Uniformazione della nomenclatura: il precedente ‘strato IS-OS’ è ora chiamato zona ellissoidale (EZ), e la giunzione tra segmento esterno ed EPR è rinominata zona di interdigitazione (IZ) (nomenclatura IN-OCT).
Q L'OCT è un esame doloroso?
A

L’OCT è un esame non invasivo e senza contatto, completamente indolore. Può richiedere l’instillazione di colliri per dilatare la pupilla, ma si limita a illuminare l’occhio senza toccare la cornea o la retina. La durata dell’esame è di solito di pochi minuti.

2. Principali indicazioni e reperti tipici dell’OCT

Sezione intitolata “2. Principali indicazioni e reperti tipici dell’OCT”

L’OCT è utilizzato per la diagnosi e il follow-up di diverse malattie della retina, della macula e della coroide. Le principali malattie e i loro reperti OCT tipici sono elencati di seguito.

Panoramica dei reperti OCT tipici per ciascuna malattia.

MalattiaReperti OCT tipici
Foro maculareDifetto a tutto spessore della retina ± VMT
Membrana epiretinica maculareStrato iperriflettente sulla superficie interna
VMTAderenza parziale del vitreo posteriore
Edema maculare diabeticoIspessimento retinico ed edema cistoide
Distacco dell’epitelio pigmentatoSollevamento dell’RPE
CNVMMateriale iperriflettente sottoretinico

Foro maculare, membrana epiretinica, trazione vitreomaculare

Sezione intitolata “Foro maculare, membrana epiretinica, trazione vitreomaculare”
  • Foro maculare : visualizzato come un difetto a tutto spessore della retina. Può essere associato a trazione vitreomaculare (TVM). L’OCT-SD è l’esame più sensibile e specifico per la diagnosi del foro maculare2).
  • Membrana epiretinica (MER) : riconosciuta come uno strato iperriflettente sulla membrana limitante interna. L’OCT è considerato un metodo diagnostico altamente sensibile e di routine3). Per quanto riguarda l’acuità visiva post-operatoria, l’80% dei casi ottiene un miglioramento di due o più linee dopo vitrectomia3).
  • Trazione vitreomaculare (TVM) : il distacco parziale del vitreo posteriore e la trazione sulla macula sono reperti caratteristici. Nel 57% dei casi si verifica adesione maculare e nel 65% è associata a MER3).

L’OCT è uno strumento indispensabile per la misurazione quantitativa dello spessore retinico e il monitoraggio dell’edema maculare diabetico4). I principali reperti sono elencati di seguito.

  • Edema maculare cistoide (EMC) : cavità ipoecogene rotonde o ovali all’interno degli strati retinici.
  • DRIL (Disorganizzazione degli strati interni della retina) : disorganizzazione strutturale degli strati interni della retina, importante marcatore di prognosi visiva sfavorevole.
  • Scomparsa degli strati interni della retina : un assottigliamento o una scomparsa degli strati interni della retina all’OCT-SD suggerisce un’associazione con l’ischemia4).
  • Liquido sottoretinico (LSR) : accumulo di liquido sotto la retina neurosensoriale.

L’OCT consente la valutazione quantitativa dell’edema maculare e il rilevamento dei cambiamenti dell’interfaccia vitreo-retinica 5). La valutazione della presenza di edema maculare cistoide, liquido sottoretinico e VMT aiuta a determinare la strategia terapeutica e il follow-up.

  • Classificazione dei distacchi dell’epitelio pigmentato: Il distacco dell’EPR è classificato in sieroso, fibrovascolare e drusenoide. I pattern di riflettività interna all’OCT sono diversi.
  • Classificazione delle CNVM: Classificate in tipo 1 (sotto l’EPR), tipo 2 (sopra l’EPR) e tipo 3 (neovascolarizzazione intraretinica), valutabili con OCT e OCTA.
  • Corioretinopatia sierosa centrale (CSC): Caratterizzata da distacco neurosensoriale e accumulo di liquido chiaro sottoretinico. L’EDI-OCT può confermare un ispessimento coroidale.
  • Lacerazione dell’EPR: Visualizzata all’OCT come un rapido appiattimento del distacco dell’epitelio pigmentato e scomparsa dell’EPR e degli strati esterni 1). Sono stati riportati casi di associazione con malattie renali (nefropatia membranosa, ecc.) 1), richiedendo attenzione alla relazione con malattie sistemiche.
Q Esistono malattie che l'OCT non può rilevare?
A

L’OCT ha un’eccellente accuratezza diagnostica per le malattie maculari e del polo posteriore, ma non è adatto per il rilevamento di lesioni retiniche periferiche (degenerazione a palizzata, lacerazioni retiniche, ecc.). Inoltre, in caso di cataratta o forti opacità vitreali, la qualità dell’immagine si riduce, diminuendo l’affidabilità diagnostica. Per le lesioni periferiche si utilizzano la fotografia del fundus ad ampio campo o l’oftalmoscopia indiretta.

4. Punti chiave dell’acquisizione e dell’interpretazione delle immagini OCT

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Le immagini OCT possono contenere vari artefatti. Per un’interpretazione accurata è essenziale l’identificazione degli artefatti.

Correlati alle condizioni di acquisizione

Artefatto speculare: A causa di un errore nell’impostazione dell’intervallo di scansione, l’immagine reale viene visualizzata invertita e sovrapposta.

Vignettatura: Attenuazione del segnale in periferia. Dipende dall’angolo di incidenza della luce di illuminazione.

Errore di fuori range : strutture al di fuori dell’intervallo di profondità impostato vengono ripiegate e visualizzate.

Fattori del paziente

Artefatto da battito di ciglia : un battito di ciglia durante l’acquisizione causa un difetto orizzontale.

Movimenti oculari : una scarsa fissazione causa spostamento o distorsione dell’immagine.

Disallineamento : dovuto a variazioni della posizione della testa durante la scansione.

Fattori software

Errore di segmentazione : l’algoritmo di segmentazione automatica degli strati riconosce erroneamente gli strati retinici. Frequente in caso di lesioni o cataratta densa.

Correzione manuale o nuova scansione per risolvere.

Interpretazione dei pattern iper-riflettenti e ipo-riflettenti

Sezione intitolata “Interpretazione dei pattern iper-riflettenti e ipo-riflettenti”

I pattern di riflettività sulle immagini OCT riflettono il tipo e la gravità della malattia. I pattern tipici sono mostrati di seguito.

PatternRiscontroMalattia rappresentativa
Iper-riflettività diffusaGonfiore degli strati retinici interniCRAO
HRFIperriflettività puntiforme <30 μmEdema maculare diabetico, occlusione venosa retinica
DRILDisorganizzazione degli strati interni della retinaEdema maculare diabetico
CMECavità iporiflettenti rotonde o ovaliEdema maculare diabetico, occlusione venosa retinica
  • Segno della collana di perle: allineamento di iperriflettività puntiformi nella cavità vitreale. Osservato dopo infiammazione o emorragia vitreale.
  • PAMM (maculopatia acuta paracentrale degli strati medi): perdita degli strati interni dovuta a ischemia dei capillari dello strato medio. L’OCTA conferma l’assenza di flusso sanguigno.
  • AMN (neuroretinopatia maculare acuta): visualizzata come lesione iporiflettente dallo strato nucleare esterno allo strato plessiforme esterno.
  • Perdita dell’EZ: la rottura o scomparsa della zona ellissoidale è un marker di danno ai fotorecettori. È stata riportata una correlazione con la prognosi visiva.
  • Drappeggio della ILM: la membrana limitante interna forma un ponte che copre il bordo del foro maculare. Considerato un fattore prognostico per la chiusura spontanea.
  • ORT (formazione di tubuli nello strato plessiforme esterno) : struttura tubulare nello strato plessiforme esterno. Osservata nelle malattie essudative croniche.
  • SHRM (sostanza iperriflettente sottoretinica) : sostanza iperriflettente sopra l’EPR e sotto la retina neurosensoriale. Associata a CNVM e infiammazione.

Nella gestione della retinopatia diabetica, la misurazione regolare dello spessore maculare mediante OCT è un indicatore importante per l’inizio e la ripresa della terapia anti-VEGF4).

Q Quali sono i fattori che influenzano i risultati dell'esame OCT?
A

Scarsa fissazione, ammiccamento e movimenti oculari sono le principali cause di artefatti, che degradano la qualità dell’immagine. Inoltre, cataratta avanzata, opacità del vitreo e scarso diametro pupillare (miosi) riducono anche l’intensità del segnale. Gli errori di segmentazione sono frequenti nelle sedi delle lesioni, pertanto è importante verificare visivamente la validità delle misurazioni automatiche.

L’OCT si basa sul principio dell’interferometro di Michelson. La luce nel vicino infrarosso viene divisa in un fascio di misura e un fascio di riferimento, che vengono rispettivamente diretti verso il campione (fondo oculare) e lo specchio di riferimento. Dall’interferogramma risultante dalla ricombinazione dei due fasci riflessi, viene calcolata l’intensità di riflessione a ciascuna profondità. Il profilo di intensità di riflessione allineato nella direzione della profondità costituisce una scansione A, e l’insieme delle scansioni A allineate orizzontalmente costituisce una scansione B (immagine tomografica).

  • TD-OCT (dominio temporale) : uno specchio mobile sul percorso del fascio di riferimento viene spostato meccanicamente per variare sequenzialmente la lunghezza del percorso ottico, e l’intensità di riflessione a ciascuna profondità viene acquisita in sequenza. A causa dei limiti di velocità, questo metodo è attualmente quasi in disuso clinico.
  • SD-OCT (dominio spettrale) : lo specchio di riferimento è fisso e la luce riflessa viene scomposta per lunghezza d’onda mediante uno spettrometro come un reticolo di diffrazione. Applicando una trasformata di Fourier allo spettro ottenuto, le informazioni di tutte le profondità vengono acquisite simultaneamente. La velocità di acquisizione migliora notevolmente e il rumore si riduce.
  • SS-OCT (sorgente a scansione di lunghezza d’onda) : una sorgente laser la cui lunghezza d’onda viene spazzata ad alta velocità è combinata con un rivelatore a doppio bilanciamento, e lo spettro acquisito in serie temporale viene sottoposto a trasformata di Fourier. L’uso di una lunghezza d’onda lunga intorno a 1050 nm aumenta la penetrazione attraverso l’EPR e la coroide, offrendo una migliore visualizzazione delle strutture profonde. Il vantaggio clinico è che non è necessaria la modalità di acquisizione EDI.
  • OCTA : più scansioni B vengono ripetute nella stessa posizione e le variazioni di luminanza (decorrelazione) tra le scansioni vengono estratte come segnale di flusso sanguigno. Le strutture senza flusso presentano una bassa decorrelazione, mentre le aree con flusso sanguigno presentano un’alta decorrelazione. Ciò consente di visualizzare gli strati vascolari retinici separatamente per profondità (plesso capillare superficiale, plesso capillare profondo, retina esterna, lamina coriocapillare).
Q Qual è la differenza tra SD-OCT e SS-OCT?
A

La differenza principale risiede nella lunghezza d’onda utilizzata e nella capacità di visualizzare le strutture profonde. L’SD-OCT utilizza la banda degli 840 nm, mentre l’SS-OCT utilizza quella dei 1050 nm. La lunghezza d’onda di 1050 nm è meno diffusa dalla melanina e penetra più facilmente l’EPR, quindi l’SS-OCT è superiore per l’osservazione della coroide e della sclera. Inoltre, la velocità di acquisizione dell’SS-OCT supera quella dell’SD-OCT, facilitando le scansioni ad ampio angolo. D’altra parte, la risoluzione assiale è di circa 5-7 μm per entrambi, senza grandi differenze.


7. Ricerche recenti e prospettive future (rapporti in fase di ricerca)

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Espansione delle applicazioni cliniche dell’OCTA

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L’OCTA ha attirato l’attenzione per la sua capacità di visualizzare in modo non invasivo la struttura vascolare retinica, ed è applicata al rilevamento di aree avascolari fini e neovascolarizzazioni difficili da identificare con la FA. Sono in corso ricerche per migliorare l’accuratezza dello screening della retinopatia diabetica e per monitorare l’efficacia della terapia anti-VEGF.

Grazie alla capacità di scansione rapida e ad ampio angolo dell’SS-OCT, la tomografia di vaste aree, inclusa la retina periferica, sta diventando possibile. Sono in corso tentativi di valutare simultaneamente lesioni maculari e periferiche nella stessa acquisizione. Inoltre, la valutazione dettagliata dello spessore coroidale e della sclera, sfruttando le caratteristiche della lunghezza d’onda di 1050 nm, contribuisce alla comprensione della miopia e delle malattie coroidali.

Ricerca sulle correlazioni con malattie sistemiche

Sezione intitolata “Ricerca sulle correlazioni con malattie sistemiche”

La valutazione delle complicanze oculari delle malattie sistemiche attraverso i reperti OCT è anche un campo di ricerca in progresso.

Dou et al. (2024) hanno riportato un caso di lacerazione gigante dell’EPR in un paziente con nefropatia membranosa e hanno discusso la relazione tra malattie renali e oculari attraverso una revisione della letteratura 1). L’OCT ha confermato che la lacerazione dell’EPR si verifica come un appiattimento improvviso di un distacco dell’epitelio pigmentato, suggerendo l’utilità dell’OCT per il monitoraggio delle complicanze oculari in pazienti con malattie sistemiche.


  1. Dou R, Chu Y, Han Q, Zhang W, Bi X. Giant retinal pigment epithelium tears with membranous nephropathy: a case report and literature review. BMC Ophthalmol. 2024;24:177.
  2. American Academy of Ophthalmology Retina/Vitreous Panel. Idiopathic Macular Hole Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2019.
  3. American Academy of Ophthalmology Retina/Vitreous Panel. Idiopathic Epiretinal Membrane and Vitreomacular Traction Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2019.
  4. American Academy of Ophthalmology Retina/Vitreous Panel. Diabetic Retinopathy Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024.
  5. American Academy of Ophthalmology Retina/Vitreous Panel. Retinal Vein Occlusions Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024.

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