PARTE CLINICA. Tecniche di imaging nel glaucoma. Introduzione. Massimo Cesareo Annalisa Anastasio Carlo Nucci

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1 PARTE CLINICA Tecniche di imaging nel glaucoma Massimo Cesareo Annalisa Anastasio Carlo Nucci Introduzione Il formidabile progresso scientifico degli ultimi 25 anni è stato reso possibile dalla continua evoluzione delle tecnologie neurobiologiche, dalla rivoluzione in biologia molecolare e dalla disponibilità di nuove tecnologie che consentono l analisi genetica di fattori molecolari e delle interazioni cellulari sottostanti lo sviluppo delle vie ottiche, che hanno permesso la visualizzazione di singoli neuroni o popolazioni cellulari e del loro ciclo vitale, della espressione di fattori di trascrizione e della regolazione dei geni a valle, della migrazione nei loro strati specifici e della differenziazione delle loro caratteristiche morfologiche, della individuazione di una traiettoria assonale verso le strutture visive centrali, della rifinitura delle loro connessioni sinaptiche e della loro morte cellulare programmata 1. Parallelamente, lo sviluppo tecnologico ha consentito l utilizzo di metodiche di imaging progressivamente più accurate e precise delle vie ottiche, sia a livello delle porzioni iniziali, intraoculari, sia a livello cerebrale. L utilizzo di tali tecniche, quali la Tomografia confocale a scansione laser (CSLT), la

2 180 PARTE CLINICA polarimetria a scansione laser (SLP), la tomografia a coerenza ottica (OCT), per citare le più diffuse, sono state estensivamente impiegate nella pratica clinica oftalmologica e valutate dal punto di vista dell evidenza scientifica. Lo strato interno della retina è formato dallo strato delle fibre nervose retiniche (RNFL) e dalla membrana limitante interna. È costituito da assoni non mielinici di cellule ganglionari (da a circa per ogni occhio), astrociti e vasi sanguigni. Da ogni singola cellula ganglionare retinica (RGC) parte un assone che, unito a tanti altri assoni forma, lo strato delle fibre nervose retiniche (RNFL), dove tutti gli assoni sono raggruppati in canali individuali formati da processi allungati di astrociti specializzati le cellule di Muller. Gli assoni delle cellule ganglionari convergono nella papilla ottica da cui partono tali fasci di fibre assonali. Essi, escono dall occhio attraverso il canale sclerale formando il nervo ottico, che conduce l informazione visiva dalla retina fino ai centri superiori, dapprima al corpo genicolato laterale e da qui alle aree corticali. Tra le patologie più importanti che possono indurre, con differenti eziologie, modificazioni patologiche delle vie ottiche si annoverano il Diabete, il Glaucoma, la Sclerosi Multipla, le Patologie Vascolari Cerebrali, la Malattia di Alzheimer, le Patologie Neoplastiche Cerebrali o Ipofisarie, le patologie infettive, vascolari o tossiche che possono interessare il nervo ottico (Neuropatie Ottiche) o le altre strutture delle vie ottiche. Il Glaucoma è una neuropatia ottica caratterizzata dalla morte delle cellule ganglionari retiniche, a cui corrisponde una diminuzione dello strato delle fibre retiniche. Per quanto riguarda la diagnosi del Glaucoma, ruolo fondamentale riveste lo studio della papilla ottica. La papilla ottica è delimitata dall anello peripapillare di Elschnig. Il tessuto tra i margini della papilla e dell escavazione è chiamato bordo neuro retinico (NRR). Il bordo è principalmente composto da assoni delle cellule ganglionari retiniche (RGC). Dal momento che il danno glaucomatoso è correlato alla perdita delle RGC, l area del bordo (Rim Area) dovrebbe costituire un buon indicatore del livello del danno 2. Il danno delle fibre nervose si ripercuote sia sull aspetto che su area e volume del bordo. Gli occhi con una papilla di forma normale mostrano un modello coerente, che segue la regola cosiddetta ISNT. Lo spessore del RNFL è normalmente maggiore nel settore inferiore (I), poi nel settore superiore (S), nasale (N) e temporale (T). Questa regola è molto utile nella pratica clinica poiché ogni variazione dalla norma è indicativa di danno glaucomatoso. L assottigliamento del bordo viene naturalmente accompagnato da un aumento dell escavazione. Si può avere un allargamento concentrico dell escavazione (frequentemente associato ad una pressione intraoculare alta nei giovani), un allargamento lungo l asse verticale della papilla, con una escavazione verticale, tipica del glaucoma, un allargamento temporale dell escavazione, o una escavazione focale (con aspetto di assottigliamento localizzato che crea un incisura a colpo d unghia, notch, nel bordo neurale) 3. Le modificazioni dello spessore del bordo neuroretinico si possono valutare clinicamente determinando il rapporto escavazione/disco ottico (Cup/Disc, C/D). Nell esame oftalmoscopico della papilla ottica nel glaucoma è di relativamente frequente riscontro la presenza di atrofia peripapillare. Da un punto di vista clinico ed istopatologico si può dividere l atrofia peripapillare in una zona beta centrale ed una alfa periferica. La zona alfa è caratterizzata da iperpigmentazione ed ipopigmentazione alternata; in modo irregolare, dell epitelio pigmentato retinico (RPE) e da assottigliamento del tessuto corioretinico. La zona beta è caratterizzata da una perdita completa di RPE ed una spiccata atrofia dello strato dei fotorecettori e della coriocapillare, con visibilità dei grossi vasi della coroide e della sclera. Questa zona è delimitata sul lato periferico dalla zona alfa adiacente. Nel glaucoma monolaterale l atrofia peripapillare è decisamente maggiore, e la zona beta appare molto più ampia nell occhio malato che in quello adelfo 4,5. L atrofia peripapillare non è diffusa in modo omogeneo nei vari tipi di glaucoma ad angolo aperto. La zona beta è significativamente più ampia negli occhi miopi con glaucoma primario ad angolo aperto (POAG) che negli occhi con glaucoma

3 Tecniche di imaging 181 senile sclerotico 4. In diversi studi longitudinali, l allargamento dell atrofia peripapillare è stato associato alla conversione dell ipertensione oculare in glaucoma ad angolo aperto con perdita del campo visivo e progressione del danno glaucomatoso 6,7. Tuttavia, data la grande variabilità interindividuale, la valutazione dell atrofia peripapillare risulta uno strumento diagnostico di secondo piano nella diagnostica e nel follow-up del glaucoma 8. La valutazione oftalmoscopica della papilla ottica è ovviamente soggettiva e operatore dipendente. L utilizzo di strumenti computerizzati può, almeno in linea teorica, rendere più accurata e ripetibile la misurazione dei parametri papillari e consentire un confronto con valori normali di riferimento. Le tecniche di imaging e glaucoma Viene comunemente riportato in Letteratura che nel glaucoma le modificazioni strutturali si verificano prima delle alterazioni funzionali 9,10. Sarebbe più corretto affermare che, allo stato attuale, si è in grado di individuare più precocemente le alterazioni morfologiche rispetto a quelle funzionali, dati gli strumenti diagnostici validati nella diagnosi della malattia. La valutazione dello strato delle fibre nervose retiniche (RNFL) costituisce in ogni caso un esame fondamentale per misurare le modificazioni strutturali nel glaucoma. Allo stadio iniziale, il danno delle fibre può essere diffuso o focale 11,12. I difetti focali appaiono come scanalature scure, più ampie dei vasi retinici che si allargano verso la periferia, e vengono chiamati difetti a cuneo. Questo tipo di difetto viene associato spesso ad un danno localizzato della funzione visiva. Con il progredire del danno, i difetti focali appaiono più ampi e profondi (più scuri). Le alterazioni del RNFL nel glaucoma iniziale possono presentarsi come un assottigliamento dello strato delle fibre nervose retiniche localizzato o generalizzato, o come una combinazione dei due. Il danno strutturale del glaucoma è associato a specifiche alterazioni del campo visivo e della funzione visiva che può evolvere fino alla cecità. Quigley ed altri hanno dimostrato che un elevata percentuale di gangliari e di fibre nervose retiniche può essere persa prima che si possa individuare un alterazione del CV con la metodica gold standard 13. Recentemente, in uno studio sul trattamento dell ipertensione oculare, in più della metà di coloro che hanno sviluppato glaucoma, la diagnosi precoce è stata fatta sulla base delle modificazioni della papilla ottica 14. Tradizionalmente la immagini fotografiche della papilla ottica sono risultate di essenziale importanza nella gestione di questa malattia. L analisi delle stereofoto è considerata tuttora il gold standard per valutare e rilevare la progressione strutturale del danno del nervo ottico 15,16. Tuttavia, negli ultimi anni, l imaging della testa del nervo ottico (ONH) e dello spessore delle fibre nervose retiniche (RNFL) ha avuto notevole diffusione clinica per la diagnosi ed il follow-up di pazienti con ed a rischio di glaucoma. La Tomografia a scansione laser confocale La Tomografia a scansione laser confocale (CSLT) è probabilmente la metodica che ha avuto maggiore utilizzo nello studio della patologia glaucomatosa. L HRT (Heidelberg Retina Tomograph) è un sistema laser confocale concepito per acquisire ed analizzare immagini tridimensionali del fondo dell occhio 17,18, il cui principale campo di applicazione risiede nello studio della papilla nel glaucoma. Appositi moduli consentono di effettuare anche l analisi dello spessore retinico maculare ed una microscopia confocale della cornea. In un oftalmoscopio confocale a scansione laser la luce viene fatta convergere dalle lenti dell obbiettivo in un punto estremamente piccolo del campione osservato. Il punto stesso, attraverso un sistema di specchi oscillanti, viene spostato attraverso tutto il campo visivo dell obbiettivo così da effettuare una scansione completa di tutto il piano focale. Le caratteristiche della luce laser (estrema coerenza, alta intensità e lunghezza d onda unica) consentono di evitare fenomeni di aberrazioni e diffrazioni tipiche invece della luce prodotta da tradizionali lampade a incandescenza. Inoltre, le lenti dell obbiettivo fanno sì che l intensità della

4 182 PARTE CLINICA luce laser sia sufficiente a eccitare i fluorocromi soltanto nel punto di massima concentrazione del raggio, corrispondente al piano di messa a fuoco dell obbiettivo. In questo modo le aree superiori ed inferiori al piano di fuoco, non venendo eccitate, non contribuiscono alla formazione dell immagine, limitando la formazione di aloni e riducendo il rumore di fondo. Muovendo il piano di messa a fuoco, si possono acquisire sezioni ottiche sequenziali a profondità diverse, in modo tale da costituire una immagine tridimensionale stratificata: tale processo di acquisizione di immagini viene chiamato tomografia confocale a scansione laser (CSLT). La versione attuale della CSLT è denominata HRT III e rappresenta l evoluzione delle versioni precedenti. Il sistema HRT è in grado di acquisire fino a 64 sezioni ottiche mentre viene spostato il piano di scansione in profondità (asse z). Per l esame della papilla vengono acquisite tre serie di immagini. Durante il processo di acquisizione il software regola automaticamente la profondità della scansione e la luminosità dell immagine. In seguito vengono elaborate tre immagini topografiche ed una immagine media finale che contempla una deviazione media standard dell altezza dei pixel (MPHSD). Per definire la struttura tridimensionale della papilla deve essere posizionata dall operatore (tramite mouse) una linea di contorno del bordo papillare (contour line), in modo tale che il software possa calcolare una serie di parametri stereometrici descrittivi delle caratteristiche tridimensionali della papilla stessa. Per calcolare tali parametri il software adotta un piano di riferimento, ovvero un piano immaginario al di sotto del piano retinico, parallelo ad esso. Lo spazio al di sopra di tale piano viene definito bordo neuroretinico, lo spazio al di sotto escavazione. Quindi la valutazione dei valori dei parametri stereometrici quali il volume del bordo neurale (Rim volume) e la sua area (Rim area), dipendono dal posizionamento del piano di riferimento: un piano collocato più in profondità dà come risultato una escavazione maggiore ed un bordo minore; al contrario, un piano posizionato più in superficie dà un escavazione maggiore ed un bordo minore. Instrument type: Confocal scanning laser ophthalmoscope Field of View: 15 x 15 (transverse) Scan Depth: 1.0 to 4.0 mm (automatic) Optical Resolution: 10 µm /pixel (transverse) Repeatability: 20 µm Digital Image Size: 2-D image: 384 x 384 pixels 3-D image: up to 384 x 384 x 64 pixels Image file size: 30 MB uncompressed, 5 MB compressed (typical) Scan Time: 2-D image: 24 milliseconds 3-D image: 1 second typical (2mm scan depth) Focus Range: -12 to +12 diopters spherical -6 to +6 diopters cylindrical Minimum Pupil Diameter: 1 mm Light Source: 670 nm diode laser Image alignment/ artifact rejection: TruTrack proprietary software Display modes: Single frame, Multi-frame (movie), 2-D mapping, 3-D mapping Software analysis: Glaucoma, retina, cornea Operating systems: Heidelberg Eye Explorer and Windows XP Glaucoma Module: Moorfields Regression Analysis (MRA) RNFL analysis C/D ratio Cup shape analysis Glaucoma Probability Score (GPS) Ethinc-specific databases OU symmetry analysi 9-point quality check Optic disc size adjusted parameters On-line operator feedback Topographic Change Analysis (progression) Retina Module: Edema index Retinal thickness 3-D retinal thickness display ETDRS moveable grid Trend analysis Cornea Module: 400x400 micron field of view 2 micron intervals, up to 80 sections acquired automatically 1 micron resolution Semi-automatic cell counting Section scan, sequence scans, volume scans Figura 1 HRT 3 Heidelberg Engineering

5 Tecniche di imaging 183 Il Piano di Riferimento Standard è collocato 50 micron sotto il margine temporale della linea di contorno della testa del nervo ottico (tra -10 e - 4 ). Tale locus è stato scelto sia perché coincide col fascio papillo-maculare sia perché risulta essere l angolo medio di inclinazione superficiale dell ONH. In passato, si supponeva che il fascio papillo-maculare avrebbe mantenuto un altezza stabile durante il processo glaucomatoso dato che, almeno negli stadi avanzati, l acutezza visiva veniva preservata. Ma tale teoria, più di recente, è stata smentita dalle misurazioni dello spessore della macula effettuate con OCT, che evidenziano una diminuzione dell altezza del fascio papillo-maculare nei soggetti glaucomatosi anche quando sia conservata una buona acutezza visiva 19. Nel corso dell evoluzione della malattia non si possono verificare pertanto escludere variazioni dell altezza del piano di riferimento. I parametri che risultano indipendenti dal piano di riferimento sono: l Height Variation Contour (differenza tra il punto più alto ed il punto più declive delle fibre nervose retiniche) ed il Cup Shape Disc Measure (misura della forma dell escavazione). L accuratezza delle misurazioni dell HRT è stata dimostrata in esperimenti in vivo 20. I parametri stereometrici dell HRT sono stati confrontati con il numero di fibre nervose contate tramite esame istologico negli occhi dei primati. Si è trovata una significativa correlazione con la maggior parte dei parametri, soprattutto quelli che descrivono il bordo e l escavazione 21. I parametri stereometrici risultati più importanti in Letteratura per individuare un danno come glaucomatoso e la sua progressione sono la Rim area (l area del bordo neurale), il Rim Volume (volume del bordo neurale), il Cup shape measure (misura della forma dell escavazione), la Mean Height Variation Contour (differenza tra il punto più alto e più basso della superficie retinica intorno alla papilla), ed infine lo spessore dello strato delle fibre nervose retiniche (RNFL thickness). La Moorfields Regression Analysis (MRA) calcola i limiti della normalità dell area del bordo neuro retinico, struttura danneggiata dal processo glaucomatoso. L analisi tiene conto di note relazioni fisiologiche quali la dipendenza dell area del bordo neuroretinico dalla dimensione dell ONH e dall età del paziente 22,19. Durante l evoluzione della malattia, sebbene si sostenga che l assottigliamento avvenga preferenzialmente ai poli dell ONH, secondo altri Autori può presentarsi in qualsiasi area; pertanto l algoritmo di classificazione si basa sull analisi di tutti i settori predefiniti nel software. La papilla ottica esaminata viene classificata normale, borderline o patologica con una classificazione puramente statistica e non descrittiva dello stato patologico. L area del bordo neuroretinico è correlata fisiologicamente alla dimensione della testa del nervo ottico. Per normalizzare la distribuzione si effettua una calcolo logaritmico ed i limiti normali vengono ricavati dagli intervalli di previsione di un analisi regressiva di dati (espressi in Log) dell area del bordo retinico in rapporto all area della papilla ed all età. Ci sono tre intervalli di previsione: 95,0%, 99,0%, 99,9%. Questi intervalli sono calcolati per tutta la papilla e per ognuno dei sei settori predefiniti. Una papilla è classificata entro i limiti della norma se le aree del bordo neuroretinico globale e settoriali sono tutte superiori all intervallo di previsione del 95%, borderline se l area del bordo di uno dei settori si colloca tra gli intervalli 95% e 99,9%, patologica se l area del bordo di uno dei settori si colloca al di sotto dell intervallo 99,9%. La Moorfields Regression Analysis e le formule discriminanti hanno ricevuto nel tempo un Importante validazione clinica nell individuare alterazioni della papilla ottica compatibili con il glaucoma 23,24. In particolare le formule discriminanti sfruttano l associazione di alcuni parametri stereometrici, differenti nelle varie funzioni lineari elaborate dai diversi Autori 22,25. È importante sottolineare che le classificazioni della MRA hanno valore per il range di dimensioni papillari specificate nel database normativo. In conclusione, la MRA fornisce una classificazione topografica della papilla ottica in rapporto al database normativo, ma i risultati vanno sempre valutati nel contesto dell esame clinico e dei test della funzione visiva. Con HRT è possibile anche individuare cambiamenti strutturali significativi della papilla ottica nel corso del tempo, in particolare con la

6 184 PARTE CLINICA Figura 2 TCA overview in paziente con glaucoma. In alto: area e volume delle variazioni nel tempo; in basso: le aree in rosso indicano significativa riduzione di altezza, le aree in verde un incremento

7 Tecniche di imaging 185 Topographic Change Analysis, di cui Chauhan ha dimostrato una performance almeno uguale a quella di esperti di glaucoma nell individuare la progressione del danno strutturale sulla base di stereofoto 26,27 e con l analisi della variazione dei parametri stereometrici 28. Data la grande varietà delle definizioni di glaucoma in Letteratura oftalmologica, non è possibile reperire valori universalmente accettati di sensibilità e specificità della CSLT. Mentre alcuni studi definiscono glaucoma preperimetrico i cambiamenti strutturali della papilla e dello strato delle fibre nervose retiniche in assenza di difetti del CV, secondo altri, perché si possa parlare di glaucoma, è necessaria la contemporanea presenza di alterazioni campimetriche, nonostante sia stata dimostrata una perdita di cellule ganglionari retiniche anche del 40% prima che siano rilevabili difetti del CV con la SAP 29,19,30. Mardin et al. hanno confrontato con HRT le papille di 102 pazienti con glaucoma preperimetrico (definito da difetti di ONH e RNFL, ma CV normale) con quelle di 50 controlli. In tal caso, per una specificità predeterminata del 95%, si è avuta una sensibilità del parametro rim area pari al 24,8% e del 25,5% per il rim volume. Tale scarso potere diagnostico nel differenziare occhi normali da occhi con glaucoma preperimetrico è stata attribuita dagli Autori alla elevata variabilità biologica interindividuale dei parametri della papilla ottica 19. Quando invece per la definizione di glaucoma si richiede la presenza di difetti del CV, la sensibilità della CSLT (HRT) aumenta. Wollstein et al. hanno riscontrato una sensibilità dell 84,3% ed una specificità del 96,3% per la rim area 31. In altri studi il parametro stereometrico con migliore capacità discriminante è stato il Cup Shape Measure, CSM 31. Mikelberg et al. hanno riportato una sensibilità dell 87% ed una specificità dell 84% per il CSM 22. Le funzioni discriminanti (LDF Linear Discriminant Functions o discriminant functions analysis DFA) rappresentano nel sistema HRT un ulteriore metodo di classificazione della papilla ottica costituito da una combinazione ponderata di variabili. La prima LDF è stata introdotta da Mikelberg et al 22. La LDF di Mikelberg include un numero di parametri stereometrici globali della papilla e l età del soggetto. Nel tempo altri Autori hanno proposto altre DFA costituite da differenti combinazioni di parametri 25,32. È stato dimostrato che anche la classificazione con LDF, analogamente alla Moorfields Analysis è differente per papille di dimensioni piccole (area papillare= DA< 2mmÇ) e papille intermedie e grandi (DA>3mmÇ). La formula di Iester et al., nei sottogruppi con papille di dimensioni intermedie e grandi, ha dato risultati migliori nell individuare le alterazioni compatibili con il glaucoma 33,34. Ford et al. hanno ottenuto risultati leggermente diversi: il tipo di glaucoma, il sesso ed il difetto refrattivo non sono risultati influire in maniera rilevante sull efficacia dell analisi 35. La versione più recente dell HRT (HRT3) è dotata di un database normativo più ampio per etnia, età e dimensione del disco ottico. L HRT3 fornisce all oftalmologo una ulteriore opzione di analisi della papilla ottica che non richiede il posizionamento della contour line da parte dell operatore, il Glaucoma Probability Score (GPS). Con il GPS la papilla in esame viene confrontata con un modello matematico geometrico tridimensionale di papilla normale 9. La modellizzazione della papilla è basata essenzialmente su 3 parametri papillari (ampiezza dell escavazione, profondità dell escavazione, pendenza della rima) e 2 parametri del RNFL (curvatura verticale e curvatura orizzontale del RNFL). La capacità del GPS (operatore indipendente) di identificare alterazioni glaucomatose è stata confrontata con quella della Moorfields Regression Analysis (operatore dipendente: necessità di tracciare la contour-line). Diversi Autori ne hanno accertato sensibilità e specificità che sarebbero risultate analoghe ma leggermente inferiori come specificità alla MRA, mentre il GPS mostrerebbe una maggiore sensibilità. La capacità predittiva di glaucoma del GPS è stata valutata da Alencar et al. in confronto alla valutazione soggettiva delle stereo foto 19,36,37. Il software di HRT3 è compatibile con le versione precedenti e consente pertanto di valutare l eventuale progressione della malattia su un periodo molto lungo. Per l analisi della progressione non sono contemplati interventi da parte dell operatore. HRT2 ed HRT3 allineano automatica-

8 186 PARTE CLINICA mente le mappe topografiche 38. Inoltre vengono rilevate e quantificate variazioni significative dell altezza della superficie rispetto all esame baseline. Le modificazioni topografiche rilevate con HRT TCA permettono il monitoraggio del cambiamento di aree e volume dei cluster e dei singoli pixel nel tempo e di valutare la significatività delle variazioni misurate. Polarimetria a scansione laser La Polarimetria a Scansione Laser, (Scanning Laser Polarimetry, SLP) è una metodica che sfrutta l oftalmoscopia a scansione laser confocale accoppiata ad un compensatore della birifrangenza corneale. Le immagini del fundus si ottengono con la scansione laser con lunghezza d onda vicino all infrarosso (780 nm) 39,40. La scansione copre un campo di immagine di 40 orizzontali e 20 verticali che comprende sia la regione peripapillare, sia la regione maculare. La progressiva evoluzione della tecnologia GDX può essere schematizzata come segue: NFA I NFA II GDX NFA GDX ACCESS GDX FCC GDX VCC GDX ECC. Nella SLP l occhio viene trattato come un depolarizzante ed un ritardante. La luce riflessa dall occhio è di solito polarizzata ellitticamente ed è separata in due canali con analizzatori lineari polarizzati parallelamente e perpendicolarmente al raggio incidente. Il piano di polarizzazione ed i due analizzatori ruotano e producono una serie di immagini che vengono utilizzate per elaborare l immagine di ritardo. Le variazioni della polarizzazione si ritengono causate dalla birifrangenza Figura 3 Glaucoma Probability Score (GPS) Report degli assoni delle gangliari retiniche ed in particolare dai microtubuli e neurofilamenti delle fibre retiniche 40,41. La birifrangenza del segmento anteriore, dovuta in maniera preponderante alla cornea, costituisce un elemento di confusione nella valutazione del RNFL tramite SLP 42,43,44. Lo stroma corneale è composto da fibre collagene parallele che gli conferiscono una significativa proprietà polarizzante che deve essere compen- Figura 4 GDx PRO Scanning Laser Polarimeter, Carl Zeiss Meditec

9 Tecniche di imaging 187 sata adeguatamente al fine di ottenere valide misurazioni dello spessore dell RNFL tramite la SLP (Scanning Laser Polarimetry) 45,46. Evidenze scientifiche indicano che la compensazione corneale fissa (FCC) utilizzata nelle prime generazioni di GDX non teneva conto della variabilità interindividuale della birifrangenza corneale 46,47. Per tale motivo il GDX è stato successivamente implementato con una nuova metodica di compensazione corneale variabile (VCC) che si è dimostrata utile nel neutralizzare la birifrangenza (polarizzazione) corneale individuale 48,49. Le proprietà di polarizzazione del cristallino sono inferiori a quelle della cornea e si ritiene siano anch esse compensate efficacemente dal VCC. Alcuni tipi di chirurgia refrattiva corneale sono causa di alterazioni della birifrangenza, il che può determinare artefatti di misurazione nella SLP con compensatore fisso (FCC) 50. Gli esiti della cheratomileusi con laser ad eccimeri non influenzerebbero la SLP con VCC. La LASIK (cheratectomia intrastromale con laser ad eccimeri) può modificare notevolmente le proprietà polarizzanti della cornea. La LASIK produce un assottigliamento apparente del RNFL, quando è misurato con FCC, ma se effettuate con VCC, le misurazioni del RNFL non risentirebbero della LASIK 50. Il GDx VCC confronta le misurazioni dello strato delle fibre nervose retiniche di ciascun paziente con un database normativo multietnico, suddiviso per fasce d età consentendo così di identificare, in modo precoce, i segni di un danno precoce da glaucoma. Il software fornisce, tra gli altri, l indice NFI (Nerve Fiber Index) che è risultato il miglior parametro per distinguere occhi sani da quelli con glaucoma 50. Gli occhi glaucomatosi raramente hanno un NFI < 35 mentre gli occhi sani non hanno quasi mai NFI > 44. Valori di NFI tra 35 e 44 si possono definire borderline 51. Nella pratica clinica, per lo screening o il followup del glaucoma si tiene conto oltre che del NFI anche dello spessore del RNFL perché numerosi studi hanno evidenziato che uno spessore ridotto dell RNFL alla baseline in pazienti con glaucoma sospetto è predittivo di danno campimetrico indipendentemente da altri fattori 52,53. L introduzione del VCC ha significativamente migliorato, rispetto al FCC, la correlazione struttura-funzione, garantendo una buona capacità discriminativa tra occhi sani e occhi con glaucoma di grado moderato ed avanzato, riuscendo ad evidenziare quadri subclinici di assottigliamento anche negli occhi adelfi, con perimetria nella norma, di pazienti affetti da glaucoma monolaterale Medeiros et al. hanno valutato la capacità di GDx VCC di identificare nel tempo la progressione della perdita di fibre nervose retiniche in pazienti con glaucoma. Sono stati analizzati 335 occhi e seguiti per un periodo di circa 4 anni (3.94 anni); la progressione del danno è stata valutata tramite SAP e sterofoto. I risultati ottenuti mostrano che il GDx VCC è in grado di identificare perdite di spessore del RNFL in pazienti con progressione di malattia dimostrata con la SAP e le sterofoto. L entità della riduzione dello spessore delle fibre nervose è risultata maggiore nei settori inferotemporali e superotemporali, analogamente a quanto dimostrato nel glaucoma in studi condotti con differenti metodiche. In occhi in cui la SAP e/o le stereofoto non mostravano progressione, il GDx VCC ha individuato una riduzione di spessore del RNFL nel tempo. Ciò potrebbe indicare una maggiore sensibilità della SLP con VCC rispetto a SAP e stereofoto, come indicato da alcuni Autori, oppure una misura della progressiva perdita di fibre causata dall età 54. Non esistono studi longitudinali con GDx VCC che abbiano valutato la perdita di fibre retiniche correlata all età; ci sono tuttavia evidenze tratte da studi trasversali che stimano tale perdita in 0,08 micron per anno 55. L entità della riduzione di spessore del RNFL con GDx VCC è risultata minore nel tempo in pazienti con un ridotto spessore alla baseline. Ciò potrebbe indicare un limite della metodica che sarebbe più capace di individuare perdite negli stadi iniziali della malattia, quando la dotazione di fibre è relativamente intatta, oppure riflettere la storia naturale della malattia glaucomatosa, come alcuni modelli sperimentali di correlazione struttura-funzione sembrano indicare 56. Per affermare che il GDX possa essere utilizzato nell analisi della progressione di malattia sono tuttavia necessari altri studi 57. Il software Guided Progression Analysis (GPA) del GDx VCC è finalizzato al monitoraggio della

10 188 PARTE CLINICA progressione del danno glaucomatoso. Il GPA mette a confronto le immagini acquisite durante il follow-up e riporta un analisi della progressione di malattia in ogni occhio dopo aver automaticamente considerato la variabilità che ci si aspetta dal test- retest 58. Il printout del GPA fornisce la valutazione statistica delle variazioni riscontrate nei vari esami nel corso del tempo. Viene utilizzato un codice cromatico (giallo: possibile progressione, rosso: probabile progressione, violetto: possibile aumento di danno). In particolare: Image progression map: la mappa è divisa in 9000 pixel ed il cambiamento viene indicato significativo se almeno 150 pixel adiacenti appaiono modificati; TSNIT progression graph: l area circolare peripapillare di misura viene suddivisa in 64 segmenti: i cambiamenti devono essere presenti in 4 segmenti adiacenti; Summary parameter charts: rappresenta il grafico di tre parametri: TSNIT Average, Superior Average, Inferior Average. La probabile progressione viene indicata sia graficamente che numericamente in micron/anno. Uno studio condotto da Medeiros in pazienti con glaucoma o glaucoma sospetto ha valutato la capacità del GPA di individuare la progressione del danno del RNFL; è risultato che nei casi di progressione di malattia rilevata con SAP e sterofoto anche il GPA mostrava, con maggiore specificità, un incremento del danno 58. Come altre metodiche, Ia SLP presenta limiti che occorre conoscere; diventa un esame difficile e mal interpretabile nelle patologia corneali, nella miopia elevata con atrofia dell EPR, e di patologia maculare. L utilizzo del GDx VCC è risultato sfavorevolmente influenzato da cheratoplastiche, opacità dei mezzi diottrici, atrofia dell EPR e maculopatie 56,59,60. Nonostante il GDx VCC abbia ridotto gli effetti negativi della birifrangenza corneale, in una quota residua variabile dal 20% al 40% dei casi è presente un pattern di birifrangenza anomalo (ABP) ovvero una distribuzione anomala con bande di birifrangenza alta e bassa alternate a raggiera, oppure a disposizione circonferenziale o ancora con chiazze disomogenee di alta birifrangenza nei quadranti nasale e temporale, normalmente a bassa birifrangenza 52,53. L esatta origine dell ABP resta ancora da chiarire: sembra che il meccanismo sia una bassa reflettività da parte dell epitelio pigmentato, con riduzione del rapporto segnale-rumore, cui la macchina oppone un aumento di intensità della polarizzazione che crea interferenze con strutture sottoretiniche, soprattutto la sclera. Questa atipica distribuzione della birifrangenza viene valutata dal software mediante un calcolo a supporto vettoriale che fornisce un punteggio di atipicità (da 0 a 100 con valore decrescente al crescere della atipicità) definito Typical Scan Score (TSS) 61. La presenza di ABP correlata con l età: al crescere dell età diminuisce il valore di TSS e cresce la percentuale di ABP, probabilmente per le alterazioni a carico dell EPR. L ABP induce un artefatto di misura con sovrastima dello spessore delle fibre 61,62. Recentemente è stato evidenziato che la presenza e le elevate fluttuazioni degli ABP, singolarmente o in associazione, hanno impatto significativo sull attendibilità delle misurazioni della perdita progressiva di RNFL con GDx VCC, che può risultare in false variazioni di progressione della malattia glaucomatosa o occultare reali modificazioni del RNFL 53. Il GDx ECC utilizza una nuova tecnologia per eliminare gli artefatti da pattern di birifrangenza atipici (ABPs) a vantaggio del rapporto segnale/rumore. Confrontato con il GDx VCC, il GDx ECC ha dimostrato una più alta accuratezza diagnostica ed una migliore conclusione tra le misure del RNFL e la funzione visiva e tra elevati livelli di PIO e maggior perdita progressiva di RNFL misurato con ECC durante il follow-up 63,64,65. Con GDx ECC, la correlazione è apparsa statisticamente significativa, assumendo un andamento curvilineo quando la sensibilità del campo visivo è espressa in decibel (logaritmica) e lineare quando la sensibilità del campo visivo è stato espressa in antilog. Quando le immagini con birifrangenza atipica (ABPs) venivano rimosse dall analisi, il rapporto struttura-funzione migliorava e non venivano più rilevate differenze statisticamente significative tra GDx VCC e GDx ECC 66. Inoltre con GDx ECC è stata dimostrata una minore Intervisit Standard Deviation (ISD) del NFI,

11 Tecniche di imaging 189 Figura 5 GDX VCC e GDX ECC rispetto a quella del VCC 67, oltre ad una minore suscettibilità ad artefatti indotti dalle ametropie elevate, in particolar modo la miopia 68. Uno studio di Alencar et al., ha evidenziato che lo spessore medio dello strato delle fibre nervose retiniche misurato con con GDx VCC è meglio correlato alla progressione del glaucoma, rispetto all area globale della rima neurale dell HRT3 69. La conoscenza della relazione esistente fra danno strutturale e funzionale nel glaucoma può essere d aiuto nella comprensione della patogenesi della malattia e del suo progredire nel tempo. Tale correlazione è stata investigata e misurata sia con test sensoriali che con varie tecniche di imaging 18,23. Correlazioni significative sono state descritte fra test perimetrici e parametri del disco ottico, in particolare l area della rima neuroretinica e/o dello spessore dello strato delle fibre nervose retiniche. Nonostante la natura topograficamente localizzata dell informazione fornita dalla perimetria automatica standard, l indice Mean Defect è stato spesso usato in rappresentazione dell intero CV come misura quantitativa di abilità funzionale 24,25. Molti studi hanno indagato anche la correlazione tra difetti localizzati del CV e difetti localizzati delle strutture nervose, dal momento che individuare tali corrispondenze può essere maggiormente significativo nella valutazione dello stato della malattia. Per investigare sulle correlazioni tra danni morfologici focali e danni compatibili in aree corrispondenti del CV sono state usate varie metodiche, da quelle fotografiche all imaging scansione laser 8,20,26. Particolare interesse riveste l associazione topografica tra gli scotomi causati dal glaucoma e le alterazioni localizzate nel decorso dello strato delle fibre nervose retiniche (RNFL) 27,28. Lo spessore del RNFL può essere utilmente misurato con la tomografia a coerenza ottica (Optical Coherence Tomography, OCT). Tomografia a coerenza ottica L OCT (Carl Zeiss Meditec Inc., Dublin, CA) fornisce una sezione trasversale dei tessuti basata

12 190 PARTE CLINICA sul backscattering ottico di un laser a bassa coerenza (850 nm) che attraversa strati di diversa densità ottica. L OCT ha avuto differenti sviluppi nel corso del tempo: OCT1, OCT2, OCT3 Stratus. Il principio di funzionamento dell OCT è analogo a quello dell ecografia, anche se l OCT, grazie all utilizzo della luce, ha risoluzione circa 10 volte più alta (OCT 3 10 micron) che l ecografia. Il back-scattering del fascio di luce che passa da uno strato (e.g. strato delle fibre retiniche) ad un altro (strato delle cellule ganglionari) viene amplificato per formare un immagine bidimensionale dell area scansionata. I protocolli di scansione dell OCT 3 consentono di effettuare una scansione standardizzata di tre aree distinte del segmento posteriore: la macula, la papilla ottica e l area peripapillare. La scansione della macula può essere effettuata con radial lines che consiste in una serie di 6-24 scansioni lineari di lunghezza variabile da 3 a 10 mm con asse centrale comune, equidistanti tra loro. Si possono effettuare scansioni con densità di 128, 256, 512 A scan per intervallo assiale. Il protocollo Fast macular Thickness Map consente di effettuare 6 scansioni lineari di 6 mm in 1,92 secondi. I protocolli di analisi Retinal Thickness/ Volume e Retinal Thickness/ Volume Tabular forniscono mappe circolari centrate sulla macula dei valori di spessore retinico settoriale e del volume maculare. I protocolli di scansione designati allo studio della testa del nervo ottico sono Optic Disc e Fast Optic Disc. Il primo consiste in una serie di 6-24 scansioni lineari equidistanti. La versione Fast acquisisce sei linee alla volta con bassa densità in 1,92 secondi riducendo così la variabilità dovuta ai movimenti dell occhio. L unico protocollo di analisi a disposizione è Optic Nerve Head che, basandosi sulle scansioni effettuate con l opzione Optic Disc, individua automaticamente il limite dell EPR che è sfruttato dal software per delimitare il contorno della papilla ottica che tuttavia può (e spesso deve) essere modificato dall operatore. Tale protocollo fornisce il diametro della papilla ottica, l area del bordo papillare, il diametro e l area dell escavazione, i rapporti tra diametro escavazione e diametro papillare verticale ed orizzontale. La scansione RNFL Thickness 3,4 effettua tre scansioni circolari ad alta densità (512 A-scan per intervallo assiale) con diametro di 3,4 mm, ed è centrata sulla papilla; il protocollo di analisi RNFL Thickness Average fornisce le misurazioni dello spessore medio del RNFL globale, per quadrante e per le 12 ore (cioè su 12 settori uguali di 30 ). Nella versione Fast RNFL Thickness la densità è dimezzata (256 A-scan) e le tre scansioni circolari sono acquisite più velocemente. Il confronto con il database di normalità per ogni singola età si può effettuare quando si seleziona questo protocollo con le scansioni di Fast RNFL Thickness 3,4 o con una sola delle scansioni di RNFL Thickness 3,4. La sensibilità e la specificità delle misurazioni del protocollo RNFL Thickness nel discriminare tra occhi normali e glaucomatosi sono risultate rispettivamente 89% e 92%. Nella valutazione clinica del glaucoma vengono attualmente impiegati diversi protocolli di scansione 70. Le scansioni peripapillari del RNFL mostrano una riduzione di spessore in pazienti con glaucoma o con ipertensione oculare rispetto ai pazienti normali 71. Soliman et al. hanno analizzato il rapporto tra perdita del RNFL e danno del campo visivo 72. Tale rapporto, secondo alcuni Autori, non sarebbe di tipo lineare e può essere meglio rappresentato da un modello esponenziale. Una notevole riduzione dello spessore delle fibre nervose retiniche sarebbe misurabile prima che si manifesti un danno del campo visivo (CV) con la SAP. Ciò è in accordo con studi precedenti secondo i quali il 50% delle cellule ganglionari retiniche (RGC) può essere perso prima che si possa individuare il danno campimetrico 73. Si può pertanto ipotizzare che negli stadi più precoci della malattia glaucomatosa la perdita iniziale del RNFL si manifesti senza corrispondenti alterazioni del CV, ma è invece evidenziabile con OCT 74. Molti studi hanno dimostrato la capacità delle misurazioni del RNFL con OCT di discriminare tra occhi normali e con glaucomatosi. Schumann et al. hanno dimostrato che le misurazioni dell RNFL con OCT presentano uno spessore significativamente minore in occhi con glaucoma rispetto ad occhi sani. Lo spessore del RNFL in pazienti affetti da glaucoma risulta ridotto so-

13 Tecniche di imaging 191 prattutto nel quadrante inferiore 63. Risultati simili sono stati riportati da Bowd et al. 75. Lu et al. hanno dimostrato che la combinazione dei parametri spessore globale e inferiore o superiore del RNFL di OCT Stratus (AUROC 0.92) ha mostrato migliore accuratezza diagnostica rispetto ai parametri NFI di GDx ECC e C/D ratio di HRT2 76. Soliman et al. e Bowd et al. hanno trovato che lo spessore del RNFL nel quadrante inferiore è il parametro OCT con migliore abilità nel distinguere tra occhi normali e occhi con glaucoma iniziale (AUROC= 0,91). Greaney et al., hanno disegnato uno studio per valutare comparativamente la capacità di distinguere tra occhi normali e occhi con difetti del CV da glaucoma iniziale o moderato dalle seguenti metodiche: valutazione qualitativa delle stereofoto della papilla da parte di osservatori esperti, tomografia a scansione laser confocale (CSLT), polarimetria a scansione laser (SLP) e tomografia a coerenza ottica (OCT); i risultati in termini di sensibilità e specificità delle metodiche di imaging sono sovrapponibili all assessment qualitativo di osservatori esperti. Peraltro, una combinazione delle metodiche d imaging ha fornito la migliore capacità discriminante 77. In uno studio condotto da Medeiros et al. è stata valutata la capacità di identificare con OCT la progressione del danno strutturale nel glaucoma sia con i protocolli di analisi del RNFL sia con quelli della testa del nervo ottico e dello spessore maculare. Sono stati analizzati 253 occhi di cui 31 mostravano una progressione nel tempo con le stereofoto e/o con SAP. Il protocollo di analisi RNFL Thickness, in particolare nel settore inferiore (AUROC= 0.84), è risultato in tale studio maggiormente capace di discriminare tra pazienti con progressione di malattia e quelli stabili rispetto all analisi maculare e della papilla ottica 78. Schuman et al. in uno studio clinico comparativo, trasversale, riportano che le analisi della papilla ottica con OCT e CSLO sono altamente correlate e mostrano associazione simile con il grado di glaucoma 79,80. Studi recenti hanno investigato la possibilità di utilizzare le misurazioni effettuate con OCT in area maculare e papillare per individuare alterazioni da glaucoma. Greenfield et al. hanno trovato una notevole correlazione tra spessore maculare ed indici globali del CV, 81. Guedes et al. hanno riscontrato una significativa riduzione dello spessore maculare nei pazienti affetti da glaucoma rispetto ai normali 82. Lederer et al. hanno trovato un volume maculare significativamente minore negli occhi affetti da glaucoma in confronto a quelli normali 83,84. Il macular volume è risultato più ridotto nei pazienti con glaucoma in stadio avanzato che in quelli con glaucoma iniziale, glaucoma sospetto o nei controlli 83. Numerosi studi hanno evidenziato una correlazione significativa tra le misurazioni del RNFL con OCT e gli indici di CV. Leung et al. hanno dimostrato una correlazione significativa (r=0,75) tra spessore medio dello strato delle fibre nervose retiniche e Mean Deviation 70. Analoga correlazione è stata trovata tra la misurazioni del RNFL con OCT e CV con perimetria SWAP 85. El Beltagi et al. hanno dimostrato che, in pazienti con glaucoma, riduzioni di spessore localizzate del RNFL misurate con OCT sono topograficamente correlate con riduzioni localizzate della SLD rilevate con SAP. In particolare, la correlazione più significativa era tra difetti localizzati nei settori peripapillari inferotemporali e le regioni superiori e nasali del CV 72. Questo risultato conferma il frequente riscontro di un danno assonale localizzato al fascio arcuato inferiore delle fibre nervose nel glaucoma iniziale 86. Altre evidenze che i difetti del CV nel glaucoma sono rilevabili inizialmente nell emicampo superiore implicano che le relazioni topografiche siano prevedibili 87,88. Diversi studi hanno dimostrato che le misurazioni dello spessore del RNFL rilevate con OCT nell emiretina inferiore o temporale inferiore (che corrispondono alle posizioni ore 6-8) sono quelle che consentono di discriminare meglio tra occhi sani ed occhi affetti da glaucoma iniziale o moderato 89,90. OCT Spectral Domain La tomografia a coerenza ottica Spectral Domain (o Fourier Domain), OCT-SD, sfrutta l analisi delle frequenze della luce in uscita dall occhio del paziente confrontata con quella della sorgen-

14 192 PARTE CLINICA Tabella 1 System Axial Resolution A-Scans per Advanced Features 1 (Company) (μm) Second Cirrus HD-OCT Fixation-independent scan adjustment; multilayer en face (Carl Zeiss Meditec) C-scan visualization; high-resolution anterior segment imaging Spectralis Point-to-point registration with eye tracking: Up to 6 (Heidelberg Engineering) diagnostic methods in 1 platform; digital resolution to 3.5 μm; improved choroidal visualization RTVue-100 (Optovue) mm long macular scans can be overlapped; Point-to-point registration with eye tracking; drusen analysis and Doppler blood flow characterization; high-resolution anterior segment imaging 3D-OCT Nonmydriatic camera provides color fundus photographs. 3D-OCT (Topcon) Capable of exportation to common multimedia devices; able to import time-domain Stratus OCT images Spectral OCT/SLO Point-to-point registration with eye tracking: (OPCO/OTI) microperimetric macular analysis; high-resolution anterior segment imaging SOCT Copernicus Point-to-point registration with eye tracking: high-resolution anterior segment imaging; can separate and view all retinal layers; software allows intraretinal cyst volumetric analysis SOCT Copernicus HR Highest resolution and fastest speed of available devices; (Canon/Optopol, Inc) multilingual interface; Doppler retinal blood flow analysis SDOCT (Bioptigen) Handheld head for pediatric patients or animal research; portability facilitates use in an operating room; Doppler retinal blood flow analysis Retinascan RS Segmentation analysis of 6 distinct retinal layers OCT = optical coherence tomography 1. Based on a review of available data at the time this manuscript was prepared 2. Not yet approved by the Food and Drug Administration te. La luce emessa da un diodo superluminescente (λ nm) viene divisa in 2 percorsi: uno esterno all occhio e l altro focalizzato sulla retina. Entrambi i percorsi sono canalizzati da un sistema di specchi ad uno spettrometro; viene effettuata una trasformata di Fourier, ovvero una scomposizione di un onda nella sommatoria delle armoniche che concorrono a formarla. Come per qualunque OCT, la luce viene selettivamente assorbita a livello tissutale in base alla densità ottica, all orientamento delle microstrutture, all eventuale presenza di pigmenti. La tecnologia Spectral Domain permette di acquisire fino a A-scan/sec; non essendo di proprietà di una o dell altra casa costruttrice, sono state messe in commercio differenti strumentazioni alcune delle cui caratteristiche sono riportate nella tabella 1. L acquisizione di immagini ad alta velocità permette di ottenere un numero di misurazioni puntuali molto più elevato nell unità di tempo; ciò consente, almeno teoricamente, una maggiore accuratezza, garantita anche dalla minore presenza di artefatti da movimento (in particolare microsaccadi di fissazione), la cui presenza è stata ben dimostrata per la tecnologia Time Domain 91,78,92. I sistemi OCT-SD disponibili in commercio forniscono immagini con risoluzione assiale intratissutale di 5-7 micron rispetto ai micron della tecnologia ODT-TD. Alcuni prototipi di OCT-SD fornirebbero fino a 2 micron di risoluzione. La tecnologia OCT SD/FD acquisisce immagini ultrahigh resolution a velocità video, riuscendo a evidenziare anche i piccoli vasi della retina 74,89. Può essere inoltre valutata la dinamica dei fluidi della retina in modo analogo agli ultrasuoni Doppler. L acquisizione di immagini della

15 Tecniche di imaging 193 Figura 6 RTVue-100 Optovue Figura 7 Cirrus HD-OCT Carl Zeiss Meditec Figura 8 OCT-SD Spectralis Heidelberg Engineering dinamica dei fluidi a velocità video può avere un ruolo molto importante nella diagnosi e nella terapia di patologie legate all invecchiamento come la degenerazione maculare, l occlusione artero/venosa centrale, retinopatia diabetica. Con l OCT-SD, nella malattia diabetica, negli stadi in cui non è ancora presente un edema clinicamente significativo sono state rilevate micropseudocisti intraretiniche, lesioni non individuabili in precedenza, verosimilmente causate da una rottura della membrana emato-retinica interna oppure da un alterato funzionamento delle cellule di Muller cellule spazzino non più in grado di riassorbire il materiale fuoriuscito dai vasi. L introduzione della Tecnologia Spectral Domain ha aperto nuove prospettive anche nella valutazione diagnostica e nel follow-up dei pazienti con glaucoma. La riproducibilità dei protocolli di misura dello spessore del RNFL, della papilla ottica e dell area maculare delle più diffuse strumentazioni OCT SD (RTVUE-100 Optovue, Spectralis Heidelberg Engineering, Cirrus HD-OCT Carl Zeiss Meditec) è stata dimostrata sia nei normali che in pazienti con glaucoma 93,94,95. Analogamente, ne è stata valutata la concordanza con le misure dell OCT TD, metodica di riferimento già validata da numerosi studi 96. Sebbene sia stata dimostrata una sostanziale concordanza dei risultati delle misurazioni di tali nuove strumentazioni con quelle della metodica considerata finora di riferimento (OCT TD), occorre precisare che, a causa delle intrinseche differenze degli algoritmi di segmentazione e di misura dello spessore retinico delle differenti

16 194 PARTE CLINICA strumentazioni, i valori da esse forniti sono necessariamente differenti e non possono e non devono essere usati scambievolmente 96,97. L abilità dei differenti protocolli di misura e/o di singoli parametri papillari e/o del RNFL di discriminare tra pazienti con glaucoma e normali è stata dimostrata da diversi Autori 98,99. Analogamente a quanto dimostrato con OCT TD, la misura dello spessore del RNFL è risultato il parametro con la migliore capacità di discriminare tra occhi con difetti del CV da glaucoma e occhi normali. Tuttavia, con la nuova tecnologia OCT SD, la misura dello spessore in area maculare (Inner macular retinal thickness) mostra analoga capacità. Verosimilmente ciò è da imputare alla migliore risoluzione che consente, unitamente alla riproducibilità, di individuare con precisione riduzioni anche minime dello spessore del cosiddetto ganglion cell complex (Nerve fiber layer + ganglion cell layer + internal plexiform layer) 100,101. Tale capacità di discriminazione è stata dimostrata anche in pazienti con glaucoma a tensione normale 102. La sensibilità e specificità delle misure di spessore del RNFL nell individuare alterazioni associate a difetti del CV da glaucoma iniziale o moderato con tecnologia SD sono state giudicate almeno pari a quelle dell OCT TD da Chang et al Altri Autori hanno sottolineato una maggiore sensibilità dell OCT SD rispetto all OCT Stratus nell individuare difetti localizzati del RNFL nel glaucoma preperimetrico ma a costo di una minore specificità 104,105. Lee et al hanno trovato una migliore correlazione struttura- funzione della metodica SD rispetto all OCT Stratus in pazienti con glaucoma da lieve a moderato; tale correlazione riguardava la sensibilità media dell emicampo inferiore e lo spessore del RNFL peripapillare superiore 106. Con la tecnologia OCT SD si è anche indagato sulla topografia delle alterazioni dello strato delle fibre peripapillari in occhi con glaucoma da moderato a avanzato classificato secondo Hodapp- Parrish- Anderson. La distribuzione topografica dei difetti nel glaucoma moderato ricalca quella degli stadi più avanzati, in cui i difetti appaiono più ampi e più profondi ma sempre nei settori inferotemporali e supero temporali 107. È stata anche valutata la concordanza diagnostica della misura dello spessore del RNFL con tecnologia SD nei confronti della CSLT. Gli Autori riportano, per un uguale livello di specificità una maggiore sensibilità delle misure peripapillari rispetto a quelle della papilla ottenute con HRT 108. È stata anche dimostrata da Horn et al. una maggiore capacità dello Spectralis (Heidelberg Engineering) di individuare difetti del CV rilevati con perimetria Octopus con programma G1 rispetto alla polarimetria a scansione laser VCC 60. Nonostante le differenze nei protocolli di acquisizione, algoritmi di misura dello spessore e di determinazione del difetto glaucomatoso insite nelle tre più diffuse strumentazioni OCT-SD (RTVue, Cirrus, Spectralis), esse si sono rivelate tutte capaci di identificare difetti del RNFL dimostrati in stereofoto; in qualche caso anzi è stato possibile individuare un danno focale del RNFL non evidenziato dalle steorofotografie 100,101,102. La tecnologia SD-OCT può aiutare il clinico nell identificazione del danno strutturale precoce da glaucoma 109. Resta da dimostrare in studi più ampi quanto tale capacità sia affetta da falsi positivi. L asimmetria di spessore del RNFL peripapillare e/o dell escavazione papillare si è dimostrata un utile marker di glaucoma ed è comunemente utilizzata dai software di analisi del glaucoma da HRT, GDX, OCT TD. Una recente implementazione del software dell OCT-SD Spectralis è dedicata al glaucoma. L opzione Posterior Pole consente di effettuare una misurazione volumetrica OCT 30 x 25 con 61 lines nei 20 centrali, con una griglia quadrata suddivisa in 8 unità per lato, ognuna di 3 x 3 di superficie, centrata sulla fovea e posizionata simmetricamente all asse fovea to-disc, con l indicazione dello spessore retinico medio. La valutazione dell asimmetria con la Posterior Pole analysis evidenzia la presenza di eventuali asimmetrie nello spessore del RNFL, sia per quanto riguarda i due occhi tra loro, sia, per ogni occhio, tra emiretina superiore ed inferiore. Occorre tuttavia sottolineare che non esiste indicazione relativa alla significatività statistica di tali asimmetrie; la loro rappresentazione in differen-

17 Tecniche di imaging 195 Figura 9 Spectralis SD- OCT RNFL Thickness in paziente con glaucoma Figura 10 Posterior Pole Analysis dello stesso paziente con glaucoma ti toni di grigio non dovrebbe essere sufficiente, allo stato attuale, ad individuare valori sicuramente fuori dalla norma 110. In conclusione si può affermare che l imaging con OCT, GDX, HRT riveste un ruolo di rilievo nella gestione del paziente con glaucoma, ma solo se correttamente inserito nello scenario clinico e soprattutto nella valutazione del singolo paziente ed in relazione ad altri fondamentali parametri (età, pressione oculare, esame biomicroscopico della papilla e del RNFL, CCT, familiarità, stato del CV, severità malattia). La predittività in senso negativo o positivo delle indicazioni fornite dalle metodiche esaminate in as-

18 196 PARTE CLINICA sociazione ad altre metodiche diagnostiche varia molto in dipendenza dal particolare contesto clinico e dalle abilità dell esaminatore e/o dell interprete. L uso appropriato dei dati forniti da tali strumentazioni dà sicuramente informazioni supportate da evidenza scientifica in termini di valutazione quantitativa di papilla e RNFL sicuramente importanti nella gestione del paziente con glaucoma. Dati gli ulteriori miglioramenti ed innovazioni in termini di accuratezza e riproducibilità delle tecniche di imaging considerate, sarebbe verosimilmente necessario valutarne più estensivamente sensibilità e specificità in studi di popolazione. La valutazione dell efficacia di tali metodiche nel glaucoma è infatti strettamente dipendente dalla perimetria automatica standard (SAP) come gold standard. Se è vero che il glaucoma è stato definito come malattia del campo visivo, è necessario anche considerare che la SAP è un test psicofisico, affetto, oltre che da intrinseche fluttuazioni, dalla soggettività della performance del paziente e anche di chi lo interpreta. Inoltre, anche con i criteri diagnostici più moderni, il CV resta un esame poco specifico, rappresentando una risposta generalizzata della via ottica, dalla retina alla corteccia visiva, con un rumore di fondo notevole, se si pensa che artefatti da film lacrimale, diametro pupillare, centratura, possono influenzarne in maniera significativa la riuscita.verosimilmente, le misurazioni progressivamente più accurate della struttura ottenute con tecniche di imaging via via più performanti potranno consentire una conoscenza più approfondita della malattia glaucomatosa. BIBLIOGRAFIA 1. REESE BE. Development of the retina and optic pathway. Vision Research (2010), doi: /j.visres BRITTON RL, DRANCE SM, SCHULTZER M. The area of the neuroretinal rim in the optic nerve of normal eyes. Am J Ophtalmol 1987; 103: JONAS JB, GUSEK GC, NAUMANN GO. Optic disc morphometry in Chronic primary open-angle glaucoma. I.Morphometric intrapapillary charateristics. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 1998; 226: JONAS JB, BUDDE WM, PANDA-JONAS S. Ophthalmoscopic evaluation of the optic nerve head. Surv ophthalmol 1999; 43: JONAS JB, NGUYEN XN, GUSEK GC, NAUMANN GOH. Parapapillary chorioretinal atrhophy in normal and glaucoma eye. I. Morphometric data. Invest Ophthalmol Vis Sci 1989; 30: AIRAKSINEN PJ, JUVALA PA, TUULONEN A ET AL. Change of peripapillary Atrophy in glaucoma. In: Krieglestein GK, editor. Glaucoma update III. Berlin: Springer, 1987; BUDDE WM, JONAS JB. Enlargment of parapapillary athrophy in follow-up of chronic open-angle glaucoma. Am J Ophthalmol Apr; 137(4): JONAS JB, BERGUA A, SCHMITZ-VALKENBERG P ET AL. Ranking of optic disc variables for delection of glaucomatous optic nerve damage. Invest Ophthalmol Vis Sci 2000; 41: JONAS JB, NGUYEN NX, NAUMANN GOH. The retinal nervefiber layer in normal eyes. Ophathalmology 1989;96: JONAS JB, DICHTL A. Evaluation of the retinal nerve fiber layer. Surv. Ophthalmol 1996;40: AIRAKSINEN PJ, TUULONEN A, ALANKO HI. Rate and pattern of neuroretinal rim area decrease in ocular hypertension and glaucoma. Arch Ophthalmol 1992;110: TUULONEN A, AIRAKSINEN PJ. Initial glaucomatous optic disc and retinal nerve fiber layer abnormalities and their progression. Am J ophthalmol 1991;111: QUIGLEY HA, ADDICKS EM, GREEN WR. Optic nerve damage in human glaucoma. III. Quantitative correlation of nerve fiber loss and visual field defect in glaucoma, ischemic neuropathy, papilledema, and toxic neuropathy. Arch Ophthalmol 1982; 100: KASS MA, HEUER DK, HIGGINBOTHAM EJ, ET AL. The Ocular Hypertension Treatment Study: a randomized trial determines that topical ocular hypotensive medication delays or prevents the onset of primary open-angle glaucoma. Arch Ophthalmol 2002;120:701 13, discussion SOMMER A, POLLACK I, MAUMENEE AE. Optic disc parameters and onset of glaucomatous field loss. II. Static screening criteria. Arch Ophthalmol 1979;97: SOMMER A, POLLACK I, MAUMENEE AE. Optic disc parameters and onset of glaucomatous field loss. I. Methods and progressive changes in disc morphology. Arch Ophthalmol 1979; 97: BATHIJA R, ZANGWILL L, BERRY CC, SAMPLE PA, WEINREB RN,: Detection of early glaucomatous structural damage with confocal laser scanning tomography. J Glaucoma 1998; 7:

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