Curso de Tomografa de Coherencia ptica

OCT

Director del curso: Dr. Gustavo Vincent Colaboracin especial: Dr. Herbert Stern

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Curso de Tomografa de Coherencia ptica TemarioIntroduccin Fundamentos tcnicos de la Tomografa de Coherencia ptica Protocolos de examen en OCT Protocolos para el anlisis de la informacin retiniana Protocolos para el anlisis cuantitativo de la retina Protocolos para el anlisis cualitativo de la retina

OCT en retina normal OCT en patologa retiniana Edemas maculares Agujeros maculares DMAE Coriorretinopata serosa central Membranas epirretinianas Miscelnea

OCT en glaucomaProtocolos de anlisis para Glaucoma Estudio de la papila

Bibliografa

Director del curso: Dr. Gustavo Vincent Colaboracin especial: Dr. Herbert Stern

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IntroduccinLa tomografa de coherencia ptica (OCT) es un nuevo mtodo no invasivo que ha mejorado considerablemente las posibilidades diagnsticas en muchos campos de la medicina. En oftalmologa ha permitido un extraordinario avance en el diagnstico de un gran nmero de patologas retinianas y del nervio ptico, en la actualidad es el medio diagnstico ms importante para valorar estas patologas desde el advenimiento de la fluoresceingrafa. Cuando realizamos una OCT de la retina o de la cabeza del nervio ptico, los resultados son imgenes reales comparables con una biopsia de una seccin vertical, con la ventaja de que en lugar de utilizar un bistur utilizamos luz, y en lugar de ver la seccin teida bajo un microscopio, la representamos como una escala pseudocromtica con un nivel de resolucin de micras (Fig. 1). Con esta tcnica no se realiza ningn corte de tejido pues no se produce ningn contacto fsico con el ojo.

Fig. 1. Representacin artstica de una OCT, al levantar la retina se puede apreciar todas sus capas mediante una escala pseudocromtica

La OCT es comparable con la ecografa B, la diferencia fundamental radica en que la OCT utiliza ondas de luz, y la ecografa o ultrasonidos como su nombre lo indica, ondas sonoras. La imagen de una OCT nos permite realizar una medicin cuantitativa no invasiva de la retina con un poder de resolucin de 10 micras en sentido vertical y 20 micras horizontalmente, es decir, 10 veces superior a la resolucin de la ecografa B que es de 100 micras. El instrumental utilizado para obtener todas las imgenes presentadas en este curso es el STRATUS OCT de la casa Carl Zeiss Meditec, Alemania (Fig. 2). Otros instrumentos basados en esta tecnologa se encuentran actualmente disponibles, como el Visante OCT (Fig. 3) utilizado para la obtencin de imgenes y biometra del segmento anterior, o el Cirrus HD-OCT, que es un tomgrafo que proporciona imgenes de alta definicin de las estructuras retinianas, revelando detalles histolgicos y patolgicos con una simple mirada (Fig.4).

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Fig. 2. Stratus OCT de la casa Carl Zeiss Meditec (Alemania).

Fig. 3. Visante OCT de Carl Zeiss Meditec para la exploracin del segmento anterior.

Fig. 4. Cirrus HD-OCT de Carl Zeiss Meditec, realiza tomografas de alta resolucin.

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-IFundamentos tcnicos de la tomografa de coherencia pticaLa tcnica de la tomografa de coherencia ptica (OCT) se basa en un principio de ptica conocido como interferometra, su inventor Albert Michelson (Premio Nbel de Fsica en 1907) la utiliz inicialmente para medir distancias con una gran precisin, llegando incluso a medir el ngulo de inclinacin de una estrella. Este concepto aplicado a la tcnica de la OCT nos permite medir e interpretar distancias en los tejidos a estudiar mediante la respuesta a una seal luminosa. La parte fundamental del tomgrafo de coherencia ptica (Stratus OCT) la constituye el interfermetro de Michelson y un lser de diodo hiperluminescente. El lser de diodo, por medio de una fibra ptica, emite un haz de luz coherente con una longitud de onda cercana al infrarrojo, de 820 a 840 nm. Este tipo de luz tiene la caracterstica de que es poco absorbida por los tejidos en que se proyecta. El haz de luz coherente es dirigido hacia un espejo divisorio que lo refleja parcialmente, dividindolo en dos haces con idntica longitud de onda, el primero es el haz de referencia y el segundo el haz de exploracin. Este ltimo es el que se proyecta sobre las estructuras retinianas y se reflejar con diferente retraso condicionado por la distancia a que se encuentran y por la diferente reflectividad de estos tejidos. El haz de referencia se dirige desde el espejo divisorio hacia un espejo de referencia, que vara su posicin en funcin del haz de exploracin con la finalidad de igualar ambos haces (Fig. 1.1).

Fig. 1.1. Esquema de funcionamiento del interfermetro de Michelson.

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Estos dos haces se renen a nivel del espejo divisorio y regresan nuevamente a la fibra ptica recombinndose en un detector fotosensible. El detector mide la potencia de ambos haces de luz y por tanto los dos retrasos, el sufrido por el haz de exploracin tras actuar en el tejido explorado, y el retraso inducido artificialmente por el espejo en el haz de referencia. Cuando la longitud del recorrido de estos dos haces presentan el mismo retraso, se produce el fenmeno de interferencia que genera una seal elctrica que es filtrada, convertida en formato digital y almacenada en el ordenador del Stratus OCT (Fig. 1.2).

Fig. 1. 2. Esquema de funcionamiento del Stratus OCT

El haz de exploracin acta realizando mltiples barridos sobre los tejidos estudiados similares a los del modo A del ultrasonido. En cada pasada el Stratus OCT realiza entre 128 y 768 barridos. Cada scan A se compone de 1,024 puntos de datos adquiridos a una profundidad de 2 mm. De esta manera, el OCT integra entre 131,072 y 786,432 puntos de datos para construir una imagen de corte transversal o tomogrfica de la anatoma retiniana. Las imgenes se visualizan en tiempo real y nos proporciona informacin sobre los tejidos situados a distintas profundidades en la retina. Para facilitar la interpretacin de las imgenes obtenidas se asignan determinados colores a las diferentes estructuras de la retina, estos colores estarn condicionados por la intensidad de las respuestas. Como no son los colores retinianos reales, se designan como un algoritmo pseudocromtico. El software asigna colores fros (azul, verde, negro) a las estructuras con baja reflectividad, y colores calientes (amarillo, naranja, rojo, blanco) a las estructuras con mayor reflectividad. En una OCT realizada sobre una retina normal, la capa de fibras nerviosas y el epitelio pigmentario son las capas anatmicas con ms alta reflectividad y estarn representados por colores calientes rojo-naranja (Fig. 1.4). Las capas retinianas medias tienen una reflectividad media y el color predominante es el verde los fotorreceptores ubicados justamente por encima del EPR tienen una reflectividad baja. Las estructuras con alta reflectividad anmala incluyen reas con densa pigmentacin, tejido cicatrizal, neovascularizacin y exudados duros.

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Fig. 1.4. Imagen de una OCT normal, se observa la CFN y el EPR representados por colores calientes (rojo-naranja) lo que indica que poseen una elevada reflectividad.

Las reas ms obvias con baja reflectividad son el cuerpo vtreo visible en la parte superior de la imagen. La porcin inferior de la imagen es de color negro debido a que la luz ha sido absorbida o reflectada por las estructuras retinianas que estn por encima, por esta razn la luz apenas penetra en la coroides que se encuentra justo debajo del epitelio pigmentario retiniano. Estructuras con reflectividad anormalmente baja se observan en las reas de edema. Estas pueden presentarse en forma de cavidades intrarretinianas, quistes, edemas difusos o desprendimientos exudativos (Fig. 1.5).

Fig. 1.5. En esta OCTse aprecia una zona de color negro por encima del EPR que indica una baja reflectividad a ese nivel provocada por un edema subretiniano.

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Se pueden presentar reas de color negro como consecuencia de sombras que se producen cuando una estructura densa impide que la luz penetre hacia las estructuras que estn por debajo. Pueden aparecer pequeas sombras por debajo de vasos sanguneos normales, sombras ms amplias por debajo de hemorragias densas, de formaciones densamente pigmentadas (hipertrofias del EPR, nevus coroideos) y por debajo de membranas neovasculares coroideas (Fig. 1.6).

Fig. 1.6. En la imagen se aprecian zonas de sombras por debajo de una hemorragia intrarretiniana densa y una membrana neovascular.

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- II Protocolos de examen en OCTTodos los protocolos utilizados en la OCT proceden de dos tipos diferentes de scanner o barridos, el lineal y el circular. El patrn lineal (Fig. 2.1) puede ser utilizado de diferentes maneras, en forma de cruz o en forma de X, mientras que el circular (Fig. 2.2) se utiliza para crear una serie de barridos en crculos concntricos. Los patrones resultantes pueden aplicarse en cualquier lugar del polo posterior, aunque ms frecuentemente se emplean a nivel de la mcula y del nervio ptico. Tambin existe la posibilidad de disear protocolos personalizados como es el caso del barrido radial, uno de los ms prcticos y utilizados.

Fig. 2.1. El barrido lineal, se realiza en forma de una lnea recta. La longitud de la lnea, as como el ngulo del barrido pueden ser modificados.

Fig. 2.2. Barrido circular, el patrn es un crculo en lugar de una lnea recta, se utiliza fundamentalmente para valorar la cabeza del nervio ptico y la capa de fibras nerviosas de la retina.

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Fig. 2.3. Protocolo de lneas radiales, realiza 6 barridos consecutivos adoptando un patrn en forma de estrella Es de mxima utilidad en el estudio de la regin macular.

A continuacin describiremos de forma resumida los diferentes protocolos empleados por el Stratus OCT para escanear la retina y la cabeza de nervio ptico. Estos protocolos o procedimientos predeterminados estn representados en el software por iconos descriptivos (Fig. 2.4).

Fig. 2.4. Iconos descriptivos de los diferentes protocolos utilizados en OCT

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Repeat. Repetir. Este protocolo permite volver a adquirir cualquier grupo de tomografas guardadas utilizando el mismo conjunto de parmetros. Los parmetros repetidos incluyen tamao, ngulo y posicin del barrido, posicin de LED de fijacin y posicin del punto de referencia. Con este protocolo es posible obtener una excelente valoracin de los cambios retinianos ocurridos entre un examen y otro realizado previamente. No es posible ajustar ningn parmetro salvo la posicin. Line. Lineal. Permite realizar varios barridos lineales que se puede repetir o adaptar individualmente. El patrn predeterminado es una lnea horizontal (0) con una longitud de 5 mm. Es posible modificar la longitud, el ngulo y la posicin de cada barrido, tambin se pueden crear protocolos personalizados. Circle. Circular. Los barridos circulares suelen aplicarse alrededor del disco ptico para medir el grosor de la CFN. Este protocolo de uso general permite realizar mltiples barridos circulares, cada uno de los cuales se puede repetir o adaptar individualmente. Con este tipo de barrido es posible promediar tomografas del mismo tamao en anlisis ulteriores. Tambin se puede utilizar para crear un protocolo personalizado. El patrn predeterminado es un crculo con un radio de 1,73 mm que se puede modificar. Raster lines. Lneas en trama. Este protocolo se compone de una serie de 6 a 24 barridos de lineales, paralelos y equidistantes entre s, efectuados sobre una regin rectangular de un tamao especificado por el usuario. Este protocolo de uso general permite examinar con rigurosidad una regin de cierto tamao en la retina. Cross Hair. Cruceta. Se compone de dos barridos lineales perpendiculares que se cruzan en sus centros formando una cruz. Este protocolo resulta til para examinar determinadas zonas de inters clnico en cortes que atraviesan los centros de los cuatro cuadrantes. El barrido lineal predeterminado mide 3 mm de largo, se puede ajustar su longitud. Radial lines. Lneas radiales. Este protocolo se compone de una serie de 6 a 24 barridos lineales equidistantes entre s a travs de un eje central comn, como los radios de una rueda. El patrn predeterminado contiene 6 lneas de 6 mm de longitud. Es posible ajustar la longitud de todas las lneas del barrido variando el tamao del crculo objetivo o la longitud de la primera tomografa de la serie. Macular thickness map. Mapa del grosor macular. Es una versin del patrn de lneas radiales. Tambin se compone de una serie de 6 a 24 barridos lineales equidistantes entre s a travs de un eje central comn. El dimetro del crculo objetivo (y por ende, la longitud de lnea) est fijado en 6 mm. Este protocolo est diseado para utilizarse con los anlisis que determinan el grosor retiniano.

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Optical disc. Nervio ptico. Este protocolo es una versin del patrn de lneas radiales. El dimetro del crculo objetivo o de la longitud de lnea est fijado en 4 mm. Est diseado exclusivamente para examinar el disco ptico, realiza 6 barridos lineales sobre el nervio ptico, con una diferencia de unos 45 grados entre cada barrido, nos permite visualizar y entender los cambios estructurales en el nervio ptico, la lmina cribosa y la excavacin. Proportional circle. Crculo proporcional. Permite adaptar un barrido circular de la capa de fibras nerviosas peripapilar segn la variabilidad de tamao del disco ptico. Con este protocolo es posible modificar el radio del circulo, que es por omisin de 1.5 mm, permite modificar de igual forma el factor de multiplicacin, que es de 1 consiguiendo de esta manera personalizar el estudio. Concentric 3 rings. 3 anillos concntricos. Realiza tres barridos en forma de crculos concntricos equidistantes entre s. Este protocolo est diseado para utilizarse alrededor del disco ptico a fin de medir el grosor de la capa de fibras nerviosas. Puede emplearse para crear barridos personalizados. Los radios predeterminados de los tres crculos son 0,9 mm, 1,81 mm y 2,71 mm; los barridos proceden desde el crculo ms pequeo hasta el ms grande. Es posible ajustar el radio de cada uno de los tres crculos, pero esto podra alterar los resultados. RNFL thickness (3.4). Grosor de la CFNR (3.4). Permite realizar tres barridos circulares de 3.4 mm de dimetro. En este protocolo no podemos modificar los parmetros. Es considerado el ideal para estudiar la capa de fibras nerviosas de la retina, debido a que el dimetro promedio de la papila se de 1.5 mm y el grosor idneo de la capa de fibras nerviosas se encuentra a unos 0.45 mm del disco en sentido circular. Nerve head circle. Crculo de la cabeza del nervio ptico. Realiza un nico barrido circular alrededor del disco ptico. El patrn predeterminado tiene un crculo objetivo de 1,5 mm de dimetro y un crculo de exploracin de 3,4 mm de dimetro. Ambos radios son ajustables. Este protocolo de uso general permite adaptar un nico crculo para examinar el grosor de la CFNR. Tambin puede emplearse para crear barridos personalizados. RNFL thickness (2.27). Grosor de la CFNR (2.27). Realiza un nico barrido circular alrededor del disco ptico 2,27 veces mayor que el del crculo objetivo predeterminado que es de 1,5 mm de radio. El tamao del crculo objetivo puede ajustarse. Este protocolo de glaucoma permite compensar las variaciones de tamao del disco ptico cuando se mide el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina que lo rodea. Se utiliza cuando se sospecha que el tamao del disco ptico es diferente a lo considerado normal.

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X-Line. Lnea X. Este protocolo realiza dos barridos lineales que se cruzan en sus centros para formar una X. Se utiliza para examinar un punto especfico de inters clnico. El patrn X predeterminado se compone de dos lneas perpendiculares que miden 3 mm de longitud. Es posible ajustar la longitud del barrido variando la altura y la anchura del cuadro imaginario que rodea la X. RNFL map. Mapa de la CFNR. Este protocolo se compone de un conjunto de seis barridos circulares concntricos utilizando un radio predeterminado. Los seis barridos se efectan con radios ascendentes de 1.44, 1.69, 1.90, 2.25, 2.73 y 3.40 mm. Este protocolo de glaucoma est diseado para valorar con exactitud el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina. Posterior pole 7mm. Polo posterior 7 mm. Este protocolo muy til cuando no estamos seguros de que los barridos se estn realizando en la fvea. Traza una lnea de 7 mm desde el centro del borde temporal de la papila con un ngulo de desviacin hacia abajo de 3, de esta forma la lnea siempre pasar por la localizacin anatmica se la fvea. El barrido se hace de forma diferente en el OD y OI para poder corregir el ngulo de la lnea.

Protocolos Fast Rpidos Son tiles en pacientes que no pueden fijar por mucho tiempo la visin. Combinan una serie de 3 6 barridos en una tomografa adquirida en tan solo 1,92 segundos, pero tienen el inconveniente de que la cantidad de barridos que se realizan es mucho menor que en los dems protocolos, solo 768 barridos en lugar de los 3000 habituales. Todos los parmetros estn predeterminados no es posible modificar el tamao del barrido ni el nmero de lneas. Los cuatro protocolos de barrido rpido estn diseados para simplificar el proceso y acortar la adquisicin de la serie de tomografas empleada con ms frecuencia a fin de detectar el glaucoma o determinadas patologas retinianas.

Fast macular thickness map. Mapa rpido del grosor macular. Realiza 6 barridos lineales con un patrn radial de 6 mm en 1,92 segundos. Este protocolo es de baja resolucin y est diseado para anlisis cuantitativo (grosor y volumen). No es posible modificar el tamao ni el nmero de lneas. Fast optical disc. Disco ptico rpido. Realiza 6 barridos de lneas radiales de 4 mm en 1,92 segundos de exploracin a nivel del disco ptico. No es posible modificar el tamao ni el nmero de lneas. Este protocolo de glaucoma est diseado para el anlisis de la cabeza del nervio ptico.

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Fast RNFL thickness. Grosor de la CFNR rpido. Este protocolo realiza 3 barridos circulares de 3,4 mm de dimetro en 1,92 segundos de exploracin. No es posible modificar el tamao de los crculos. Este protocolo de glaucoma est diseado para utilizarse en el anlisis del grosor de la CFNR.

Fast RNFL map. Mapa de la CFNR rpido. Este protocolo realiza seis barridos circulares con un radio predeterminado en 1,92 segundos de exploracin. No es posible modificar el tamao ni el nmero de los crculos.

En resumen, estos son los protocolos con los que el Stratus OCT realiza las exploraciones utilizando los barridos seleccionados. Estos protocolos permiten realizar modificaciones durante su ejecucin, algunas muy tiles para un estudio adecuado de determinadas patologas. En la medida que vayamos abordando los diferentes temas del curso se irn exponiendo diferentes casos clnicos, se valorarn los resultados, se comentarn los protocolos utilizados y finalmente se recomendarn los ms indicados segn que casos.

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- III Protocolos para el anlisis de la informacin retiniana

El Stratus OCT dispone de diferentes protocolos para analizar las imgenes obtenidas durante la prueba. Unos se utilizan para realizar el anlisis cuantitativo y otros para el procesamiento de las imgenes obtenidas o anlisis cualitativo. Los protocolos de anlisis cuantitativo a su vez los dividimos entre los utilizados para analizar la retina y los utilizados en el estudio del glaucoma. En este captulo trataremos los anlisis utilizados en el estudio de la retina.

Protocolos para el anlisis cuantitativo de la retinaCon los protocolos de anlisis cuantitativo podemos describir e identificar cambios morfolgicos y anomalas estructurales de la retina. Este tipo de anlisis es posible debido a que el software del Stratus OCT es capaz de identificar las diferentes capas de la retina, aunque con ms precisin la CFNR y el EPR. Sin embargo lo ms importante es que puede medir la distancia entre ambas, proporcionndonos de esta manera el espesor retiniano. Los barridos que se realizan durante el examen tienen una longitud determinada, aunque algunos protocolos permiten su modificacin. El OCT tambin proporciona informacin mediante un grfico sobre la direccin y el ngulo de incidencia de los barridos. El grfico est formado por una flecha, un crculo y las letras, N (nasal), T (temporal), S (superior), I (inferior). Si la flecha est dirigida hacia la T significa que el barrido se inicia en el sector nasal y termina en el sector temporal y as sucesivamente, tambin nos ofrece el ngulo en que se realiza el barrido (Fig. 3.1).

Fig. 3.1. El sentido de la flecha nos indica nos indica la direccin y el ngulo en la que se realiza el barrido.

En el anlisis cuantitativo de la retina se utilizan protocolos que valoran tanto su grosor como su volumen y los cambios que se producen en estos parmetros con el tiempo. Tambin se utilizan protocolos que generan imgenes con mapas cromticos de las regiones estudiadas, grficos con los valores de grosor y volumen, y grficos con la tabulacin de estos resultados. Como veremos a continuacin todos estos anlisis estn ideados para obtener la mxima informacin sobre la retina y en especial sobre la mcula y la fvea.

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Cuando realizamos determinados protocolos de anlisis cuantitativo de la retina aparecer en el formato de impresin un grfico con los datos normativos asociados a la edad del paciente (Fig. 3.2). Estos datos fueron obtenidos por Carl Zeiss Meditec a partir de la valoracin de cientos de ojos normales realizados en diversos centros, con la finalidad de crear una base de datos normativa para el grosor de la CFNR y el grosor macular en pacientes sanos, con edades comprendidas entre 18 y 86 aos. Los intervalos de referencia establecidos en el estudio de la base de datos normativa pueden ser utilizados para comparar medidas individuales de un paciente, con las adquiridas en una poblacin normal. Se utiliza un cdigo cromtico con los colores rosado, amarillo claro, verde, amarillo y rojo, para indicar los percentiles de distribucin normal.

Fig. 3.2. Cdigo cromtico que indica los percentiles de distribucin normal del grosor retiniano condicionados por la edad.

Color rosado: El 1% de las mediciones con un grosor retiniano aumentado se incluyen en esta rea (>99% de las mediciones estn por encima de los lmites normales). Color amarillo plido: El 5% de las mediciones con un grosor retiniano aumentado se incluyen en esta rea o por encima de la misma. (