Nuove tecnologie di Imaging per il Glaucoma

Questa review si propone di descrivere le differenti tecnologie attualmente disponibili nella pratica clinica, per l’imaging del disco ottico e dello strato delle fibre nervose retiniche (RNFL).

L’importanza dei cambiamenti morfologici del disco ottico nella diagnosi e nel management del glaucoma è ben conosciuta. I metodi convenzionali di esame includono l’osservazione dellla papilla ottica e l’analisi soggettiva di una stereofoto da parte di un oftalmologo esperto. Recentemente sono stati introdotti nuovi metodi di valutazione del disco ottico: Confocal laser ophthalmoscopy (CSLO), Scanning laser polarimetry (SLP) e Optical Coherence Tomography (OCT). Individuando i punti di forza ed i limiti di queste tecnologie, è possibile valutare meglio il loro uso nella pratica clinica. 

Introduzione 

Il glaucoma è una patologia  caratterizzata da aumento della pressione oculare che determina, se non curato,la progressiva  sofferenza e morte delle cellule gangliari della retina.

La diagnosi di glaucoma e la progressione della malattia si basano sull’ identificazione delle  anomalie e dei cambiamenti della testa del nervo ottico e dello strato delle fibre nervose retiniche (RNFL). Tali cambiamenti strutturali  precedeno le variazioni che possono essere rilevate all’esame del campo visivo.

Sebbene l’esame clinico del disco ottico sia indispensabile per la diagnosi del glaucoma, l’imaging della testa del nervo ottico e delle RNFL è raccomandato per una documentazione oggettiva del danno glaucomatoso.

Una varietà di nuove tecniche come l’HRT, il GDx e l’OCT sono stati creati e sviluppati per la valutazione del nervo ottico e dell’ RNFL.

Queste tecnologie di imaging forniscono misurazioni oggettive che sono altamente riproducibili e mostrano un grande accordo con le valutazioni cliniche.

Tuttavia poiché l’ affidabilità diagnostica di queste tecniche di imaging non è sufficientemente alta, la valutazione del disco ottico tramite stereofoto da parte di personale esperto, rimane ancor oggi il gold standard per la diagnosi di glaucoma.

Nonostante ciò lo scopo di questo articolo è di valutare il ruolo delle tecniche di imaging nella diagnosi di glaucoma.

Scanning Laser Polarimetry (GDX)

 Il GDx (GDx Nerve Fiber Analyzer; Carl Zeiss Meditec, Inc., Dublin, USA), è utile per quantificare lo spessore delle fibre nervose retiniche peripapillari, il cui assottigliamento è dovuto alla perdita di cellule ganglionari retiniche e dei loro assoni. Il principio del GDx è basato sulla misurazione di un ritardo di fase nel backscattering della luce che passa attraverso un’area birifrangente di RNFL. Sebbene il ritardo sia considerato proporzionale allo spessore dell’RNFL, si possono avere artefatti da parte di altri tessuti oculari, in particolare della cornea, che interferiscono con una valutazione accurata dello spessore. Al fine di ridurre gli artefatti e per una migliore compensazione della birifrangenza corneale,  è stato sviluppato il GDx with variable corneal compensation (GDx VCC), che ha una migliore abilità diagnostica rispetto al GDx with fixed corneal compensation (GDx FCC).  Nonostante ciò si possono verificare interferenze con altre strutture sub retiniche e l’immagine prodotta dale GDx VCC può mostrare un atipico ritardo di pattern. Il nuovo Enhanced Corneal Compensation (GDx ECC) è stato recentemente introdotto per migliorare il signal-to-noise  ed eliminare gli artefatti associati ad ARP. Confrontato con il GDx VCC, il GDx ECC ha dimostrato una più alta accuratezza diagnostica ed una migliore relationship struttura-funzione.

Un recente articolo di Medeiros, Vizzeri et al. Ha dimostrato che l’imaging dello strato delle fibre nervose retiniche mediante GDx VCC è superiore alla valutazione topografica del disco ottico mediante HRT nel rilevamento del danno precoce in pazienti con glaucoma sospetto. SLP-VCC e CSLO mostrano una simile relationship con la Perimetria Automatica Standard (SAP).

Confocal Scanning Laser Ophthalmoscope (CSLO)

 CSLO è una tecnica usata per  fornire una mappa topografica della superficie retinica e, in particolare, della testa del nervo ottico (ONH), oltre a dare una stima dello spessore dell’RNFL attorno alla testa del nervo ottico. L’ultimo CSLO è l’HRT 3 (Heidelberg Engineering). In breve, un’immagine topografica tridimensionale è costruita a partire da piani assiali multifocali attorno alla papilla ottica. Una media di tre scansioni consecutive è ottenuta per formare una singola immagine per l’analisi. Un esaminatore esperto deve tracciare i margini del disco ottico sull’immagine topografica ottenuta. Una volta ottenuta la countur line, il software calcola automaticamente tutte le misure del disco ottico.

Il Moorfields regression analysis (MRA) è stato sviluppato per migliorare l’accuratezza diagnostica dell’HRT 2. Questo algoritmo stima la rima neuroretitica globale ed in 6 settori e li compara con un database normale.

L’HRT 3 software utilizza un’analisi automatica per la valutazione del danno glaucomatoso, il glaucoma probabilità score (GPS), traccia una contour line del margine del disco ottico indipendente dall’operatore. E’ basato su modelli tridimensionali di immagini topografiche complete, che includono il disco ottico e le RNFL.

L’analisi del cup disc comprende tre misure: la dimensione, la profondità e la rima.

I parametri che vengono analizzati per le RNFL sono il raggio di curvatura verticale e orizzontale.

Un recente studio di Rao Hl, Babu GJ dimostra che la capacità diagnostica dell’HRT2 MRA è simile all’HRT 3 MRA; il GPS è più sensibile ma meno specifico del MRA nella diagnostica del glaucoma.

OCT : Tomografia a Coerenza Ottica

 L’ OCT è una tecnica di imaging non invasiva utilizzata negli ultimi anni.

Viene sfrutta il principio dell’interferometria dell’alta frequenza e echi bassi, per valutare lo spessore

del tessuto.

L’OCT time domain con lo STRATUS OCT di terza generazione (Carl Zeiss Meditech) è stato il primo ad essere utilizzato per la diagnosi e ricerca del glaucoma.

La tecnologia di Fourier -domain recentemente sviluppata (conosciuta come Spectral-domain OCT) esegue 40.000 scan al secondo con una risoluzione di 3-6 ùm rispetto all’OCT time-domain che ha una risoluzione di 10-15 ùm. Questa tecnologia ha un esecuzione più semplice , ha una migliore abilità diagnostica nel rilevamento dei danni precoci causati dal glaucoma rispetto al time-domain OCT.

L’OCT può essere utilizzato per lo studio della testa del nervo ottico, dello strato delle fibre nervose retiniche peripapillari e della regione maculare.

Ruolo delle tecniche di Imaging

L’uso delle tecniche di imaging è diventato di uso routinario nella pratica clinica mondiale.

L’HRT, IL Gdx, L’OCT forniscono misure quantitative ed oggettive che sono altamente riproducibili.

Molti studi sono stati pubblicati riguardo l’alta riproducibilità di queste tecniche e del loro accordo con le valutazioni cliniche.

Le tecniche di imaging permettono al clinico di valutare oggettivamente lo strato delle fibre nervose retiniche peripapillari che, a differenza del disco ottico, non possono essere visualizzate e misurate facilmente. Si è dimostrato che la variazione dello spessore delle fibre nervose retiniche peripapillari avviene precocemente in corso di glaucoma.

Inoltre le tecniche di imaging forniscono un utile mezzo per quantificare le dimensioni del disco ottico. Gli occhi affetti da ipertensione oculare che presentano anormalità all’HRT e uno spessore ridotto del RNFL misurato con l’OCT e il GDx presentano un rischio aumentato di sviluppare un glaucoma ad angolo aperto (POAG). Si rileva comunque che l’evoluzione delle tecnologie di imaging hanno un effetto negativo sugli studi longitudinali che cercano di dimostrare l’utilità dell’uso di queste tecniche per la rilevazione della progressione del glaucoma.

A tutt’oggi ci sono evidenze che le tecniche di imaging possano assistere il medico nella valutazione della progressione del glaucoma.

L’imaging può anche produrre una falsa identificazione della diagnosi del glaucoma e della sua progressione. La qualità delle immagini può essere influenzata dalla opacità dei mezzi diottrici, dal movimento oculare, dal diametro della pupilla, dalla miopia e dalle variabili dipendenti dall strumento.

Perciò le informazioni ottenute dagli strumenti d’imaging dovrebbero essere considerate complementari alla altre valutazioni cliniche . Quindi la diagnosi di glaucoma non può essere assolutamente basata sull’esclusivo uso di queste tecniche.

Tecnologie future

Un OCT di nuova generazione è l’OCT Swept-Source, che può migliorare la velocità di acquisizione delle immagini e la sensibilità. Un’altra tecnologia che inizia a suscitare interesse è l’OCT Polarization-Sensitive che ha dimostrato di fornire uno più specifico contrasto tessutale.

Conclusioni

Premesso che lo studio del disco ottico tramite le stereofotografie rimane il gold standard per la valutazione del danno strutturale provocato dal glaucoma, le moderne tecnologie di imaging forniscono un contributo significativo nella diagnosi e nel follow up del galucoma.