El documento describe la historia y los avances del OCT (tomografía de coherencia óptica), incluyendo el desarrollo de la tecnología de dominio espectral que permite una mayor velocidad y calidad de imagen. Luego detalla las principales indicaciones clínicas del OCT como herramientas para evaluar anomalías de la interfase vitreo-retiniana, membranas epirretinianas, edema macular, agujeros maculares y otras patologías. Finalmente, compara el OCT con la autofluorescencia para el diagnóstico y seguimiento de
5. TIME DOMAIN – SPECTRAL DOMAIN
Spectral Domain:
2 diferentes métodos de adquirir
la información espectral:
• FOURIER DOMAIN OCT
• swept-source OCT
Ventajas
Velocidad
Elimina artefactos
Imagen tridimensional al adquirir
mucho cortes
Se pueden individualizar cada B-scan
La nueva generación de OCT ofrece
una imagen de mejor calidad,
buena segmentación de la
mácula
reconstrucción de la imagen del
fondo de ojo,
registro de imágenes
37. AUTO FLUORESCENCIA EN ATROFIA
GEOGRAFICA
AF
*SEGURA,
*NO INVASIVA
*OBSERVAR CAMBIOS
METABÓLICOS DEL EPR.
* INFORMACION DE LA
FISIOLOGÍA Y SALUD DE
LAS CELULAS
RETINIANAS QUE POR
OTROS METODOS NO
SON ACCESIBLES.
39. AUTOFLUORESCENCIA
• EN GENERAL CELULAS SALUDABLES BRILLAN A CIERTO NIVEL.
• EXCESO DE LIPOFUSCINA AUMENTO DE BRILLO (DRUSSEN,
STARDARDT)
• TEJIDO MUERTO HIPOFLUORESCENTE (RP, ATROFIA GEOGRÁFICA,
CICATRICES DE LASER).
40. AGF U OCT
INDICACION AGF OCT
RETINOPATIA DIABÉTICA
1. BUENA AV ++
2. EDEMA MACULAR + +
3. EM, MALA VISION, YA PFC. +
COROIDORETINOPATIA SEROSA CENTRAL
1. ACTIVA ++ +
2. TRATADA + CONTROL
3. RESUELTA CON MALA VISION +
4. SOSPECHA DE MNV + +
41. AGF U OCT
INDICACION AGF OCT
MEMBRANA EPIRRETINIANA
1. SOSPECHA DE EDEMA MACULAR + ++
2. SIN SOSPECHA DE EDEMA
+
MACULAR
AGUJERO MACULAR
1. CUALQUIER ESTADIO ++
2. POST QUIRÚRGICO +
MEMBRANA NEOVASCULAR SUBRETINIANA
1. MNV ++ +
2. MNV TRATADA + +
42. AGF U OCT
INDICACION AGF OCT
DEGENERACION MACULAR SECA
ATROFIA GEOGRÁFICA + AF +
DRUSSEN INICIALES +
SOSPECHA DE MNV +
MACULOPATIA DEL MIOPE ALTO
PARA DC TRACCION +
PARA DC EXUDACIÓN +
PARA DC ATROFIA +
IDEALMENTE: + +
43. AGF U OCT
INDICACION AGF OCT
MISCELANEO
DUDA ENTRE DEPR Y DR SEROSO + +
EDEMA MACULAR CISTOIDEO O
+ +
INFLAMATORIO
DISTROFIAS DE RETINA + +
TRAUMATISMOS DE RETINA + +
POST QUIRÚRGICOS DE
+ +
CUALQUIER ETIOLOGÍA CON MALA
VISIÓN
Notas del editor
técnica diagnóstica no invasiva que proporciona imágenes en profundidad de los tejidos con una resolución de 2-10 mm hasta varios milímetros
En los 90’s Zeiss obtuvo la licencia de la tecnología del OCT dominio de tiempo del laboratorio de james fujimoto del MIT e hizo su scanner comercial, pero la tecnología se popularizó para muchos de nosotros en la práctica clínica hasta que el software fue mejorado con el Stratus OCT (Carl Zeiss Meditec) en 2002
El Stratus fue una mejora en velocidad y en resolución axial sobre modelos anteriores, pero más importante, los algoritmos permitían a seguir a los pacientes en el tiempo.
La gran explosión de la tecnología del OCT vino en 2007 con los primeros OCT de dominio espectral (SD-OCT) que llegaron al mercado.
Al evaluar simultáneamente todos los parámetros de imágenes de luz y longitudes de onda (en contraste con el abordaje serial usado en el antiguo td oct), hubo un gran salto en la velocidad de adquisición de imágenes.
Desde que esta tecnología fue de dominio público, muchas compañías producen OCT sd.
Normalmente, la OCT basada en técnicas de imagen pueden ser divididas en dos clases: TIME DOMAIN OCT (TD-OCT) y el SPECTRAL DOMAIN OCT (SOCT). Las TD-OCT se utilizan ampliamente en clínica y en laboratorios de investigación aunque, recientemente se ha demostrado una clara ventaja de la relación señal-ruido (RSR) del SOCT frente al TD-OCT. Además la simplicidad en la construcción del interferómetro, la ausencia de mecánica para la profundidad de los scanner y la ventaja del RSR del SOCT está facilitando su desarrollo para múltiples aplicaciones.
El SOCT puede ser divido en dos diferentes métodos de adquirir la información espectral de un sujeto bajo estudio: Fourier-domain OCT (FD-OCT) y el swept-source OCT (SS-OCT).
En el FD-OCT, la información se adquiere simultáneamente por una cámara CCD de los A-scan y debido a la rapidez de la misma se pueden realizar hasta 26000 A-scan/segundo. Esto es 65 veces más rápido que la técnica anterior.
Comparada con la técnica convencional TD-OCT, la FD-OCT puede obtener una mayor sensibilidad y velocidad de la imagen.
Gracias a estas dos características el avance considerable de los estudios clínicos es posible.
Se mejora en relación a la relación señal ruido y se reducen hasta llegar a eliminar los artefactos de la imagen.
Además al presentar mayor velocidad, se adquieren muchos más cortes y se crea una imagen tridimensional de las estructuras de la retina.
Los datos de estos cubos pueden ser registrado con los de otros y con las imágenes del fondo de ojo.
Se puede ver individualmente cada B-scan extraído del cubo, o ver todos los cortes del mismo en una secuencia de animación (11-17).
Esto representa una clara ventaja frente a los 6 cortes radiales que realiza el TD-OCT ya que el barrido controla todas las zonas en detalle y no permite que ninguna quede fuera de la misma hecho que ocurre en el caso de los cortes radiales.
Así presenta una mayor seguridad en cuanto al seguimiento de patologías.
La nueva generación de OCT ofrece una imagen de mejor calidad, buena segmentación de la mácula, reconstrucción de la imagen del fondo de ojo, registro de imágenes y otra serie de características que hacen que el especialista se familiarice más con las patologías y sus manifestaciones clínicas
La OCT usa como fuente de luz un diodo superluminiscente.
Se basa en los principios de la interferometría de baja coherencia.
La luz de diodo de baja coherencia es dirigida hacia un espejo parcialmente reflectante, a través del cual se generan dos haces, el de medida y el de referencia.
El haz de medida es dirigido directamente hacia el ojo.
Así se genera una franja de interferencia que se forma por la combinación del reflejo de la luz del espejo de referencia y del que viene de la muestra.
En el time-domain OCT (TD-OCT), la profundidad de exploración axial (A-scan) se obtiene mediante el escaneo de la longitud del brazo de referencia, lo que resulta en una franja de interferencia localizada con un margen de amplitud relacionada con la reflectividad de la muestra. La intensidad de la franja adyacente de los A-scan se combinan para formar una imagen bidimensional y así determinar la resolución en profundidad y lateral, respectivamente (fig. 1).
Introducción
Ideado primero en 1991 por Huang y otros, la tomografía de coherencia óptica (OCT) con capacidades de imagen de resolución micrométrica y de corte transversal se ha convertido en una prominente técnica biomédica de imagen de tejidos; es particularmente adecuada a las aplicaciones oftálmicas y otras imágenes de tejidos que requieren resolución micrométrica y profundidad de penetración milimétrica.1 2 La OCT también ha sido usada para varios proyectos de conservación de arte, donde es utilizada para analizar diferentes capas en una pintura. La OCT tiene ventajas críticas sobre otros sistemas de imagen médica. La ultrasonografía médica, la imagen por resonancia magnética (MRI) y la microscopía confocal no son adecuados para la imagen morfológica de tejidos: las primeros dos tienen pobre resolución; la última carece de profundidad de penetración milimétrica.3 4
La OCT está basada en la interferometría de baja coherencia.
En la interferometría convencional con la longitud de coherencia larga (interferometría láser), la interferencia de la luz ocurre sobre una distancia de metros. En OCT, esta interferencia es acortada a una distancia de micrómetros, gracias al uso de fuentes de luz de banda ancha (fuentes que pueden emitir luz sobre una amplia gama de frecuencias). La luz con amplio ancho de banda puede ser generada usando diodos superluminicentes (LEDs superbrillantes) o lásers con pulsos extremadamente cortos (lásers de femtosegundo). La luz blanca es también una fuente de banda ancha con energías más bajas.
La luz en un sistema de OCT es dividida en dos rayos -- un rayo de muestra (conteniendo el artículo de interés) y un rayo de referencia (usualmente un espejo). La combinación de la luz reflejada del rayo de muestra y la luz del rayo de la referencia da lugar a un patrón de interferencia, pero solamente si la luz de ambos rayos ha viajado la "misma" distancia óptica ("misma" significando una diferencia de menos que una longitud de coherencia). Explorando el espejo en el rayo de referencia, puede ser obtenido un perfil de reflectividad de la muestra (éste es dominio de tiempo OCT). Las áreas de la muestra que reflejan de vuelta mucha luz crearán mayor interferencia que las áreas que no lo hacen. Cualquier luz que esté fuera de la corta longitud de coherencia no interferirá. Este perfil de reflectividad, llamado A-scan, contiene información sobre las dimensiones y la localización espaciales de estructuras dentro del artículo de interés. Un tomógrafo de corte transversal (B-scan) puede ser alcanzado al combinar lateralmente una serie de estas exploraciones de profundidad axial (A-scan). Dependiendo del motor de imagen usado, es posible la imagen de cara (C-scan) a una profundidad adquirida.
La OCT es especialmente útil en oftalmología,dada la facilidad con que la luz alcanza las estructuras oculares en el segmento anterior y posterior. La ventaja en su aplicación en oftalmología es que la luz incide de forma directa sobre el tejido, sin la necesidad de utilizar un transductor. Para ello se precisa un medio óptico suficientemente transparente que permita obtener una señal detectable.
Las imágenes tomográficas obtenidas permiten el diagnóstico de patologías difíciles de identificar oftalmoscópicamente, pero, además, la capacidad de explorar la misma zona de la retina en diferentes ocasiones hace osible su monitorización. 8
Esta tecnología utiliza un láser de 800 nm que emplea el principio de la reflectividad de la luz para realizar un corte de la retina en dos dimensiones con una resolución de 10 micras. La imagen del OCT mide el retraso del tiempo del eco luminoso y la intensidad de la reflectividad. Cada capa de la retina tiene diferentes propiedades de reflectividad y se presenta en diferente escala de colores en la pantalla. La capa de las fibras nerviosas y el epitelio pigmentario de la retina presentan la mayor reflectividad y aparecen en rojo en la pantalla. Otras capas, como las interiores de la retina y los fotorreceptores tienen menos reflectividad y aparecen de color verde y azul, respectivamente (4-10).
La luz reflejada desde el tejido se combina con la luz que regresa del espejo de referencia, y el fotodiodo detecta la señal interferométrica resultante. Debido a la naturaleza de la lenta mecánica en la velocidad de movimiento del TD-OCT el tiempo del scan es muy lento. Realiza unos 400 A-scans/ segundo.
Mapping Drusen and
Atrophy in Dry AMD
Evaluating drusen size and volume, as well as geographic atrophy area, is something that is being added very shortly to a few OCT devices. We were fortunate to test both the Cirrus and Topcon versions of this software, and they allow you to actually map changes in these parameters over time.
Since the software cannot actually “see” drusen, it assumes that any elevations in the RPE over a certain threshold are drusen and use this to identify anything elevated as drusen (see Figure 4).
From a scientific standpoint, you can see how error could be introduced into this type of measurement.
So the key aspect of this software is how you can adjust for these elevations (by adjusting this threshold) and basically only evaluate the images that are correct and throw out the images that are incorrect. We are working closely with the companies to work out these issues. As treatments for dry AMD become a reality in the future, this type of analysis will become important.
FAF takes advantage of the fluorescent properties of lipofuscin, a byproduct of cell metabolism.
With age, lipofuscin Accumulates in many types of cells throughout the body.
However, given its propensity to interfere with cell functioning, perhaps to the point of cell death, it has been associated with several disease states.
In the eye, the retinal pigment epithelium (RPE), which is responsible for digesting and eliminating shed photoreceptor outer segments, is particularly
susceptible.
Excessive build-up of lipofuscin in the RPE has been linked to a number of retinal diseases, including age-related macular degeneration (AMD).
In the visual process, the visual pigment undergoes a conformational change to signal the brain that light has been detected.
However, absorption of light by a retinoid raises its energy level and can make the retinoid reactive.
The retinoid may attach to other molecules, creating a larger molecule that is difficult to degrade.
The RPE stores these conjugated photopigments in cell lysosomes.
Eventually, these conjugated molecules become a major component of lipofuscin.
The creation of lipofuscin happens in all post-mitotic cells.
The unique physiologic role of the RPE leads to the formation of a very large accumulation of molecules that are autofluorescent over life.
THE VALUE OF FUNDUS AUTOFLUORESCENCE IMAGING
Exposing the fluorophores in lipofuscin to specific wavelengths of light stimulates them to fluoresce.
Once stimulated, they emit light at different, but specific wavelengths, which can be captured as an image.
As such, FAF is a safe, noninvasive way to map metabolic changes in the RPE in vivo.
FAF provides information about the physiology and health of retinal cells that is not accessible by any other means.
THE VALUE OF FUNDUS AUTOFLUORESCENCE IMAGING
Exposing the fluorophores in lipofuscin to specific wavelengths of light stimulates them to fluoresce.
Once stimulated, they emit light at different, but specific wavelengths, which can be captured as an image.
As such, FAF is a safe, noninvasive way to map metabolic changes in the RPE in vivo.
FAF provides information about the physiology and health of retinal cells that is not accessible by any other means.
In general, living, healthy cells glow a certain amount.
In some conditions, such as Stargardt's disease, the RPE cells accumulate an excess of lipofuscin before death.
Areas of dead or absent cells, as in AMD-associated geographic atrophy (GA) or retinitis pigmentosa, are hypofluorescent.
Distinct FAF patterns have been observed in various retinal diseases, and in some conditions, such as pseudoxanthoma
elasticum and multifocal choroiditis with panuveitis, FAF has revealed previously unknown RPE involvement or more
extensive involvement than was detectable by other imaging methods.1
FAF is used in clinical practice as a diagnostic aid and for tracking disease progression over time.
Currently, FAF has utility in many areas — including earlier disease detection, identification of risk factors for disease progression, correlation of genotype and phenotype, and evaluation of potential new therapies in clinical trials — and its usage is expected to expand.
DC ATROFIA RETINIANA O PRESENCIA DE LSR CON DR SEROSO RESIDUAL.
DC ATROFIA RETINIANA O PRESENCIA DE LSR CON DR SEROSO RESIDUAL.