Marco Rispoli - Maria Cristina Savastano Bruno Lumbroso - David Huang - Yali Jia Eric H Souied
Una guida alla comprensione dell’angiografia OCT Dalla fisiopatologia all’imaging clinico
Marco Rispoli, Maria Cristina Savastano, Bruno Lumbroso David Huang, Yali Jia, Eric H Souied
Fabiano Editore
I diritti di Bruno Lumbroso, David Huang, Eric H Souied, Maria Cristina Savastano, Yali Jia, Marco Rispoli di essere riconosciuti come autori di questo lavoro sono stati richiesti in conformità delle disposizioni del Copyright, Designs and Patents Act del 1988. Tutti i diritti riservati. Nessuna parte di questa pubblicazione può essere riprodotta, archiviata, memorizzata o trasmessa in qualsiasi forma o mezzo - elettronico, meccanico, reprografico, digitale, tramite fotocopie, registrazioni o altro -, se non nei termini previsti dal Copyright, Designs and Patents Act del 1988 del Regno Unito, e senza previa autorizzazione scritta degli editori. Le autorizzazioni possono essere richieste direttamente al JP Medical Ltd all’indirizzo sopra riportato. Tutti i nomi commerciali e di prodotti utilizzati in questo libro sono denominazioni commerciali, marchi di servizio e trademarks registrati di proprietà dei rispettivi proprietari. L’editore non è associato a nessun prodotto o fornitore menzionato in questo libro. Conoscenze mediche e pratica clinica sono soggette a costanti cambiamenti. Questo libro è stato concepito allo scopo di fornire precise e autorevoli informazioni sull’argomento trattato. Si consiglia tuttavia ai lettori di verificare le più recenti informazioni disponibili sulle procedure discusse e le informazioni fornite dalle ditte produttrici dei prodotti da somministrare, in modo che la terapia sia conforme per dose, formula, metodo e durata raccomandati, e sia possibile controllare effetti collaterali e controindicazioni. È di responsabilità del medico prendere tutte le precauzioni di sicurezza appropriate. Editore e autori non si assumono alcuna responsabilità circa eventuali lesioni e/o danni a persone o cose derivanti o connessi all’applicazione del materiale discusso in questo libro. L’editore avverte che la vendita di questo libro è slegata dall’offerta di servizi che competono a medici professionisti. Qualora si palesasse un’esigenza di consulenza o servizio medico professionale, l’editore raccomanda di contattare un professionista medico competente. L’editore informa che è stato intrapreso ogni sforzo volto a contattare i proprietari dei diritti per ottenere autorizzazione a riprodurne il materiale soggetto a copyright. Qualora si sia inavvertitamente trascurato del materiale, l’editore sarà lieto di intraprendere il più celermente possibile le azioni necessarie. British Library Cataloguing in Publication Data Libro registrato presso British Library Library of Congress Cataloging in Publication Data Libro registrato presso Library of Congress
© Copyright 2018 Ristampa Febbraio 2019 ISBN 978-88-97929-81-9 Editore FGE srl - Fabiano Gruppo Editoriale Regione Rivelle 7/F - 14050 Moasca (AT) Tel. 0141 1706694 - Fax 0141 856013 info@fgeditore.it - www.fgeditore.it Tutti i diritti sono riservati, in particolare il diritto di pubblicazione e diffusione, nonchè il diritto di traduzione. Nessuna parte dell’opera può essere riprodotta in alcuna forma, per fotocopia, microfilm, CD-ROM o altri procedimenti elettronici, senza il consenso scritto dell’editore e degli autori. Dati, figure, opinioni e affermazioni qui pubblicati impegnano esclusivamente la responsabilità degli autori e non dell’editore.
AUTORI
Marco Rispoli - Ospedale Oftalmico di Roma, e Centro Italiano Macula, Roma Maria Cristina Savastano - Centro Italiano Macula, Roma Bruno Lumbroso - Segretario della SocietĂ Italiana di Angiografia OCT, Centro Italiano Macula, Roma, Italia David Huang - Professore, Cattedra Peterson di Oftalmologia e Professore di ingegneria biomedica, Casey Eye Institute, Oregon Health & Science University, USA Yali Jia Eric H Souied
INDICE
Prefazione Collaboratori Ringraziamenti Introduzione
v xi xiii xv
Capitolo 1
Principi e terminologia tecnica David Huang, Yali Jia
3
Capitolo 2
Eseguire un esame OCTA corretto Marco Rispoli, Maria Cristina Savastano Bruno Lumbroso
9
Capitolo 3
Angiografia tomografica a coerenza ottica: prospettive e difficoltà Tristan T Hormel, Yali Jia
13
Capitolo 4
Analisi quantitativa dell’angiografia OCT Bruno Lumbroso, Marco Rispoli Maria Cristina Savastano
19
Capitolo 5
Anatomia di una retina normale e angiografia OCT Bruno Lumbroso, Marco Rispoli, Maria Cristina Savastano
23
Capitolo 6
Fisiopatologia della degenerazione maculare legata all’età Bruno Lumbroso Marco Rispoli
35
Capitolo 7
Drusen e pseudodrusen nella DMLE Bruno Lumbroso, Marco Rispoli Maria Cristina Savastano
39
Capitolo 8
DMLE atrofica e atrofia geografica Bruno Lumbroso, Marco Rispoli Maria Cristina Savastano
45
Capitolo 9
Drusen vascolarizzate Vittorio Capuano, Eric H Souied
51
Capitolo 10
Angiografia OCT nei fenotipi fibrocellulari e fibrovascolari di degenerazione maculare neovascolare legata all’età in remissione Lea Querques, Mariacristina Parravano, Enrico Borrelli, Adele Chiaravalloti, Massimiliano Tedeschi, Riccardo Sacconi, Ilaria Zucchiatti, Francesco Bandello, Giuseppe Querques
55
Capitolo 11
Neovasi: fisiopatologia, definizione e classificazione Bruno Lumbroso
61
V
Capitolo 12
Neovascolarizzazione coroideale essudativa Bruno Lumbroso, Marco Rispoli Maria Cristina Savastano
73
Capitolo 13
Caratteristiche cliniche e implicazioni pratiche della neovascolarizzazione coroideale non essudativa, silente, subclinica, quiescente Bruno Lumbroso, Marco Rispoli, Maria Cristina Savastano
85
Capitolo 14
Neovascolarizzazione coroideale non essudativa David Huang, Yali Jia, Steven T Bailey
89
Capitolo 15
Evoluzione dei neovasi essudativi dopo il trattamento, attivitĂ e quiescenza della Neovascolarizzazione Bruno Lumbroso, Marco Rispoli Maria Cristina Savastano
91
Capitolo 16
Neovascolarizzazione in lesioni della membrana di Bruch con coroide con spessore normale Bruno Lumbroso, Marco Rispoli Maria Cristina Savastano
103
Capitolo 17
Pachicoroide 1: vasculopatia polipoidale coroideale Bruno Lumbroso, Marco Rispoli Maria Cristina Savastano
107
Capitolo 18
Pachicoroide 2: Neovascolarizzazione nella corioretinopatia sierosa centrale Bruno Lumbroso, Maria Cristina Savastano, Marco Rispoli
113
Capitolo 19
Miopia elevata, Neovascolarizzazione miopica Bruno Lumbroso, Marco Rispoli
125
Capitolo 20
Miopia elevata, Neovascolarizzazione miopica Bruno Lumbroso, Marco Rispoli
125
Capitolo 21
Retinopatia diabetica Bruno Lumbroso, Marco Rispoli, Maria Cristina Savastano
131
Capitolo 22
Occlusione della vena centrale della retina, occlusione venosa di branca retinica, occlusione arteriosa retinica Marco Rispoli, Bruno Lumbroso Maria Cristina Savastano
145
Capitolo 23
Patologia della microcircolazione retinica, DRIL, AMN, PAMM Dmitrii S Maltsev, Alexei N Kulikov, Maria A Burnasheva
159
Capitolo 24
Teleangectasie maculari di tipo 1 e 2 Bruno Lumbroso, Marco Rispoli Maria Cristina Savastano
169
Capitolo 25
Distrofie maculari ereditarie, malattia di Stargardt Bruno Lumbroso, Marco Rispoli Maria Cristina Savastano
173
Capitolo 26
Edema maculare cistoide post-chirurgico: sindrome di Irvine-Gass Bruno Lumbroso, Marco Rispoli Maria Cristina Savastano
179
VI
Capitolo 27
Macula a cupola Bruno Lumbroso, Marco Rispoli Maria Cristina Savastano
Capitolo 28
Membrane epiretiniche Maria Cristina Savastano, Marco Rispoli, Bruno Lumbroso 183
Capitolo 29
Retinite pigmentosa, distrofie retiniche ereditarie Enzo Maria Vingolo, Federico Anselmucci, Lorenzo Casilio 189
Capitolo 30
Glaucoma Luca Di Antonio, Luca Agnifili, Lorenza Brescia, Barbara Scatena, Leonardo Mastropasqua
195
Capitolo 31
Malattie neurodegenerative Gilda Cennamo, Daniela Montorio
209
Capitolo 32
Come comporre un report clinico angio OCT Marco Rispoli, Maria Cristina Savastano Bruno Lumbroso
215
Capitolo 33
Il futuro Bruno Lumbroso
219
Letture consigliate
Indice
181
223 225
VII
PREFAZIONE
L’angiografia OCT e l’OCT strutturale rappresentano attualmente le metodiche necessarie alla comprensione della patogenesi, della morfologia e della struttura di retina e coroide, come anche per realizzare diagnosi e gestire le condizioni oculari. L’evoluzione dell’imaging OCT offre un aumento esponenziale nella quantità di dati che occorre classificare, vagliare, valutare, contare e memorizzare. Nella valutazione e nell’interpretazione OCT è compreso sia un aspetto tecnico che uno intellettuale. Questo manuale è il risultato della stretta collaborazione di un gruppo di specialisti internazionale: David Huang e Yali Jia (Portland, Oregon), Eric H Souied (Créteil, Francia), Francesco Bandello e Giuseppe Querques (Milano, Italia), Marco Rispoli, Maria Cristina Savastano e il sottoscritto (Roma, Italia). Mi preme ringraziare Donata Piccioli, l’artista che ha illustrato tutti i nostri lavori scientifici e libri di testo, per i suoi bellissimi disegni. Scopo di questo manuale è di offrire guida e assistenza al medico nella valutazione, classificazione, vagliatura e selezione dei dati. Dopo aver esposto la fisiopatologia delle malattie, descriveremo le lesioni di base; quindi spiegheremo in che modo queste lesioni elementari, combinandosi, causino situazioni cliniche. Infine, illustreremo brevemente la gestione dei disturbi. Tutte le immagini OCT e angio-OCT sono state ottenute tramite l’OCT Optovue. Questo manuale pratico è ampiamente illustrato con disegni, numerose tabelle e immagini ottenute tramiteOCT strutturale, OCT “en face” e angiografia OCT. Marco Rispoli Maria Cristina Savastano Bruno Lumbroso David Huang Yali Jia Eric H Souied Marzo 2020
IX
COLLABORATORI
Dr. Luca Agnifili - PhD Università degli Studi “G. D’Annunzio” Chieti-Pescara Centro regionale di eccellenza in Oftalmologia, Centro Nazionale di Alta Tecnologia (CNAT), Scuola italiana di Chirurgia robotica in Oftalmologia, Italia Dr. Federico Anselmucci - UOC Oftalmologia, Università “Sapienza” Roma, “Polo Pontino” Terracina, Italia Dr. Steven T Bailey - Professore associato di Oftalmologia, Casey Eye Institute, Oregon Health & Science University (OHSU), Stati Uniti Dr. Francesco Bandello - FEBO, Professore ordinario e Primario dell’Unità di Oculistica dell’IRCCS Ospedale San Raffaele, Milano, Italia Dr. Enrico Borrelli - FEBO, Dipartimento di Oftalmologia, Università Vita-Salute, IRCCS Ospedale San Raffaele, Milano, Italia Dr. Lorenza Brescia - Università degli Studi “G. D’Annunzio” Chieti-Pescara, Centro regionale di eccellenza in Oftalmologia, Centro Nazionale di Alta Tecnologia (CNAT), Scuola italiana di Chirurgia robotica in Oftalmologia, Italia Dr. Maria A Burnasheva - Dipartimento di Oftalmologia dell’Accademia Medica Militare di San Pietroburgo, Russia Dr. Vittorio Capuano - Dipartimento di Oftalmologia del Center Hospitalier Intercommunal de Créteil, Université Paris Est Créteil, Francia. Dr. Lorenzo Casillo - UOC Oftalmologia, Università “Sapienza” Roma, “Polo Pontino” Terracina, Italia Dr. Gilda Cennamo - PhD, Ricercatore Universitario, Clinica oculistica dell’università Federico II, Napoli, Italia Dr. Adele Chiaravalloti - Unità Operativa Retina Medica, Fondazione G.B. Bietti-IRCCS, Roma, Italia Dr. Luca Di Antonio - PhD Università degli Studi “G. D’Annunzio” Chieti-Pescara, Centro regionale di Eccellenza in Oftalmologia, Centro Nazionale di Alta Tecnologia (CNAT), Scuola italiana di Chirurgia robotica in Oftalmologia, Italia Dr. Tristan T Hormel - PhD PostDoc, Casey Eye Institute, Oregon Health & Science University (OHSU), USA Dr. David Huang - PhD Professore in Oftalmologia, Cattedra Peterson di Oftalmologia, Professore di ingegneria biomedica, Casey Eye Institute, Oregon Health & Science University (OHSU), USA Dr. Yali Jia - PhD Professore Cattedra Jennie P. Week di Oftalmologia e professore associato di Ingegneria biomedica, Casey Eye Institute, Health & Science University dell’Oregon (OHSU), USA XI
Dr. Alexei N Kulikov - Dipartimento di Oftalmologia DSc, Accademia medica militare, San Pietroburgo, Russia Dr. Bruno Lumbroso - Segretario e fondatore della Società Italiana di Angiografia OCT, Centro Italiano Macula Roma, Italia Dr. Dmitrii S Maltsev - PhD Dipartimento di Oftalmologia dell’Accademia Medica Militare di San Pietroburgo, Russia Dr. Leonardo Mastropasqua - Professore in Oftalmologia, Università degli Studi G. D’Annunzio, Chieti-Pescara. Direttore del dipartimento di Oftalmologia. Direttore del Centro di Eccellenza e Centro Nazionale di Alta Tecnologia (CNAT). Direttore della Scuola Italiana di Chirurgia Robotica in Oftalmologia. Presidente Nazionale della Società Oftalmologi Universitari (SOU). Dr. Daniela Montorio - PhD Collaboratrice, Clinica oculistica, Policlinico Università Federico II, Napoli, Italia Dr. Mariacristina Parravano - Responsabile dell’Unità Operativa Retina Medica, Fondazione G.B. Bietti-IRCCS Dr. Giuseppe Querques - PhD Professore associato, Responsabile dell’Unità di retina e imaging medica del Dipartimento di Oftalmologia, Università Vita-Salute San-Raffaele, Milano, Italia Dr. Lea Querques - Dipartimento di Oftalmologia, Università Vita-Salute San-Raffaele, Milano, Italia Dr. Marco Rispoli - Ospedale Oftalmico e Centro Italiano Macula, Roma, Italia Dr. Riccardo Sacconi - FEBO Dipartimento di Oftalmologia, Università Vita-Salute, IRCCS Ospedale San Raffaele, Milano, Italia Dr. Maria Cristina Savastano - PhD Centro Italiano Macula, Roma, Italia Dr. Barbara Scatena - Dipartimento di Oftalmologia, Università “G. D’Annunzio” di ChietiPescara, Centro regionale di eccellenza in oftalmologia, Centro Nazionale di Alta Tecnologia Dr. Eric H Souied - PhD. Professore di Oftalmologia, Dipartimento di Oftalmologia del Centre Hospitalier Intercommunal de Créteil, Université Paris Est Créteil, Francia. Dr. Massimiliano Tedeschi - Unità Operativa Retina Medica, Fondazione G.B. Bietti-IRCCS, Roma, Italia Dr. Enzo Maria Vingolo - PhD. Oftalmologia, Università “Sapienza” di Roma, “Polo Pontino” Terracina, Italia Dr. Ilaria Zucchiatti - Dipartimento di Oftalmologia, Università Vita-Salute San-Raffaele, Milano, Italia
XII
RINGRAZIAMENTI
Un sentito ringraziamento a Jay Wei di Optovue Inc., per la sua costante vicinanza e per il prezioso apporto, sia negli aspetti pratici che in quelli teorici, sin dai primissimi giorni di OCT “en face” e Angiografia OCT. Nicolas Bruel di Optovue Inc., per la sua collaborazione. Donata Piccioli, artista grafica, che è riuscita a trasformare semplici bozzetti schematici in opere d’arte grafica. Aldo Armeni, per la sua preziosa collaborazione nell’esecuzione di perfette scansioni OCT e OCTA. Tutti componenti del team di Jaypee Publishers di Nuova Delhi, per l’aiuto nella realizzazione di questo manuale in inglese. Ferdinando Fabiano e tutti componenti del team dell’Editore Fabiano per l’inestimabile aiuto nella realizzazione di questo manuale in italiano. Marco Rispoli Maria Cristina Savastano Bruno Lumbroso David Huang Yali Jia Eric H Souied
XIII
INTRODUZIONE
Guida alla comprensione dell’angiografia OCT, dalla fisiopatologia all’imaging clinico A confronto con gli altri ambiti medici, la ricerca in Oftalmologia sta vivendo un ritmo di sviluppo unico. La comprensione che abbiamo delle malattie oculari dipende fortemente dalle moderne capacità di analisi e deduzione offerte dai nuovi strumenti. Gli ultimi 15 anni hanno visto una profonda innovazione per quanto concerne l’imaging e il trattamento delle patologie retiniche. La nostra specialità ha avuto uno sviluppo sorprendente. Lo sviluppo e il frequente utilizzo nella pratica quotidiana di tecnologie di imaging quali la tomografia a coerenza ottica (OCT) “en face”, l’OCT strutturale, l’angiografia OCTA e la retinografia ad ampio campo hanno migliorato diagnosi, trattamento e monitoraggio della maggior parte delle malattie retiniche. L’OCTA ha portato una nuova comprensione del processo patologico dei disturbi oftalmologici. Questi trattamenti e queste tecnologie, che oggi rappresentano lo standard, fino a 15 anni fa non esistevano nemmeno. Il continuo feedback tra industrie e clinici costantemente aggiorna malattie che sembravano ben conosciute. Il successo ottenuto dalle iniezioni intravitreali per il trattamento di neovascolarizzazione, edema maculare diabetico e altre sindromi, oltre ad averne migliorato la prognosi, ha potuto trasformare malattie acute in croniche, producendo così un aumento significativo del numero di pazienti nel mondo. La conoscenza delle malattie è migliorata notevolmente, coniugandosi alla crescita esponenziale del numero di pazienti. A questa crescita è conseguita una richiesta di specialisti del settore ancora più qualificati. La maggior parte dei clinici ha scelto di includere nella pratica clinica l’innovativa tecnologia OCTA. Questi strumenti di imaging 3D risultano più sicuri, veloci, economici e in generale di livello superiore rispetto all’angiografia con fluoresceina. Questi strumenti combinano i dati forniti dall’angiografia con fluoresceina all’imaging OCT strutturale, fornendo una ampia gamma di informazioni. Rispetto ad altre tecniche di imaging, l’OCTA fornisce, nell’uso clinico quotidiano, un imaging più chiaro e dettagliato dei network vascolari. Costituendo una metodologia completamente non invasiva, l’OCTA può essere utilizzato ripetutamente per lo screening di malattie e per monitorare l’efficacia del trattamento. L’analisi quantitativa dell’OCTA fa oggi parte dell’analisi di base ed è parte integrante del follow-up nella maggior parte delle malattie della retina. Rispetto all’angiografia invasiva con colorante, l’OCTA non invasiva offre benefici nelle malattie maculari; viene usata sempre più anche per la diagnosi del glaucoma. L’OCTA dell’area della papilla ottica e dell’area peripapillare è disponibile in tutti i dispositivi. Questo volume si prefigge di trasmettere i cambiamenti che si verificano in questo campo, agli specializzandi in oftalmologia, agli studenti post-laurea e a tutti gli oftalmologi cui interessa tenersi al passo con i più importanti progressi nel loro ambito. Questo volume è rivolto anche a ortottisti e optometristi interessati a utilizzare le attrezzature più avanzate.
XV
Il nostro manuale vuole insegnare a interpretare l’OCTA nell’uso quotidiano, per la documentazione e diagnosi delle patologie retiniche. Ogni capitolo include sezioni dedicate a fisiopatologia, caratteristiche cliniche, imaging (OCT strutturale, OCT “en face”, OCTA) e gestione aggiornata. In ogni sezione, gli essenziali elementi clinici e di imaging sono analizzati, integrati, sintetizzati, riassunti e, se necessario, semplificati e aggiornati. Il libro è illustrato con numerosi disegni, schemi, figure strutturali e funzionali dell’OCT. Schemi semplificati, numerosi diagrammi di flusso e sostanziose tabelle offrono indicazioni utili per diagnosi difficili e facilitano l’interpretazione delle alterazioni morfologiche. È nostra convinzione che oculisti e tecnici troveranno questo libro utile. È nostro auspicio che questo manuale sia altresì adatto a un pubblico generico di oculisti alla ricerca di una descrizione chiara, all’avanguardia e completa dell’OCTA. Marco Rispoli Maria Cristina Savastano Bruno Lumbroso David Huang Yali Jia Eric H Souied
XVI
Capitolo 1
Principi e terminologia tecnica David Huang, Yali Jia
Tomografia a coerenza ottica strutturale
La tomografia a coerenza ottica (OCT) strutturale convenzionale si basa sul segnale di riflettanza retro-diffuso dalle strutture dei tessuti. Il segnale di riflettanza fornisce informazioni sulle variazioni, a livello microstrutturale, della riflettività intrinseca del tessuto, ma risulta influenzato anche da ombre, vignettatura della pupilla, opacità dei mezzi, defocalizzazione, angolo di incidenza e altri fattori che influenzano la potenza del segnale.
Angiografia OCT
L’ Angiografia OCT è una metodologia sviluppatasi negli ultimi dieci anni. Rappresenta una evoluzione funzionale dell’OCT che consente la visualizzazione del flusso trasversale e quello assiale nei vasi sanguigni fino al livello capillare. Le immagini dell’OCTA visualizzano il segnale di flusso anziché il segnale di riflettanza. Il segnale di flusso viene calcolato in base alla variazione del pattern di speckle che si verifica in una serie di OCT B-scan sequenziali. Lo speckle pattern può essere analizzato in termini di ampiezza, fase o segnali complessi.
Angiografia Split-spectrum amplitude-decorrelation
L’algoritmo SSADA1 (Split-spectrum amplitude-decorrelation Angiography) riconosce che i pattern di speckle in diverse bande spettrali (lunghezza d’onda) contengono informazioni di flusso indipendenti, e quindi suddivide spettralmente ogni B-scan in più frame di immagini in modo da calcolare il segnale di flusso. Si è riscontrato che il SSADA aumenta il rapporto segnale-rumore del rilevamento del flusso fino a un fattore di 4, usando solo 2 B-scan sequenziali in ogni posizione, in modo da ottenere angiogrammi di alta qualità.2
Rapporto tra decorrelazione e velocità
La tomografia a coerenza ottica-angiografia è sensibile sia al flusso assiale che a quello trasversale, con una sensibilità leggermente maggiore per la componente assiale. Il valore di decorrelazione aumenta monotonicamente all’aumentare della velocità del flusso. Il rapporto non è lineare: il valore di decorrelazione raggiunge un limite superiore oltre una velocità di saturazione. Nel tipico pattern di scansione OCTA, il tempo inter-B-scan varia tra i 2 e i 10 millisecondi, e la saturazione si verifica in vasi retinici e coroideali più grandi.3 Anche nei capillari risulta difficile misurare la velocità del flusso tramite l’OCTA, in quanto i diametri dei punti focali del fascio dell’OCT sono generalmente maggiori dell’ampiezza dei capillari, facendo variare il valore di decorrelazione con l’ampiezza dei capillari e la velocità del flusso. 1
4
Chapter 1
Una guida alla comprensione dell’angiografia OCT
be designed to detection OCTA also strutturale e optimize OCTAthe “en face”of
Bulk motion artifacts could be reduced using real-time acquisition,4,5 postI dati la forma di tracking volumiduring tridimensionali (3D) contenenti 6 processing registration, and post-processing segnali di riflettanza e flusso. Questi possono esseresubtraction visualizzati in slabs della sezione trasversale o algorithms (Figures 2a to c).7 Flow slabs en face. Generalmente, l’OCTA della sezioneprojection trasversale presenta il 3a flusso vascolare artifacts (Figures to c) are the result a colori, of flickering shadows cast by flowing blood in dalla mase la riflettanza non vascolare in una scala di grigi. L’OCTA “en face” è di solito generato 1 superficial vasculature that causes reflectance Projection-resolved OCTA shows there are up sima proiezione di flusso; per la visualizzazione viene utilizzato il più elevato valore del segnale variations in deeper layers, which are then to four retinal plexuses (depending on location), di flusso nell’intervallo assiale slab. Gli slabdetected si basano sui confini deiOCTA tessuti identificati dal as a flow signal by the algorithm. which could be organized into degli two complexes The artifact manifests as tails below blood vessel o diversi software di segmentazione delle immagini. Racchiudono teoricamente un singolo plesso (Figure 1). The boundary between the superficial on cross-sectional OCTA and the replication of and deep vascular plexuses lies in the middle plessi adiacenti. Gli slab potrebbero anche essere progettati in modo da ottimizzare il rilevamento superficial vascular pattern on en face OCTA of the inner plexiform layer (IPL). The earliest di vasi OCTA sanguigni anomali in strati che sono normalmente of deeperavascolari. slabs. Projection-resolved OCTA software incorrectly divided the retinal (PR-OCTA) uses a post-processing algorithm circulation into the superficial and deep plexuses to resolve the ambiguity between flow signal at the junction between the IPL and the inner Plessi retinici due to in-situ flow (real vessels) and projected nuclear layer (INL), which would 1 split the IPL and L’OCTA “projection-resolved” mostra che ci sonoflow, finothereby a quattro plessi retinici a seconda removing tails and providing clean della pocause vessel density measurements to be highly 8 of vessels deepervascolari slabs. Thesuperficiali e sizione,sensitive forse organizzati in errors. due complessi 1). Il confine tra i inplessi to segmentation The correct (Figuravisualization OCTAinterno flow signal is alsoIldependent on reflectance segmentation boundaries should be used going quelli profondi si trova a metà dello strato plessiforme (IPL). primo software dell’OCTA signal strength on a log-linear fashion7 and thus forward. suddivideva erroneamente la circolazione retinica vessel nei plessi e OCTA profondi a livello della densitysuperficiali measured from images giunzione tra lo IPL e lo strato nucleare interno (INL), consignal il risultato che ilbeIPL veniva diviso e le with low strength could artifactually decreased, unless compensation made.9 misurazioni della densità dei vasi risultavano altamente suscettibili ad erroriwere di segmentazione. I Shadows from iris vignetting, cataract, and motion causes artifactual signal that essere utilizzati da adesso. confini Bulk di segmentazione correttiflow dovrebbero vitreous floaters could cause artifactual retinal appears as bright line artifacts on en face OCTA. and choroidal perfusion defects on OCTA. And abnormal blood vessels in normally forniti dalla Angiografia OCT avascular assumono layers.
Retinal plexuses
OCTA artifacts
ILM NFL/IPL IPL/INL INL/OPL OPL/INL
Normal
NFLP GCLP ICP DCP
SVC All-plexus retina DVC Tutti i plessi della retina
Figure 1 1Anatomic localization ofanatomica vascular plexuses in the human retina in thein macula, current and proposed optical Figura Localizzazione dei plessi vascolari sedeandmaculare in retina umana coherence tomography angiography segmentation boundaries. Cross-sectional projection-resolved optical coherence etomography confini di segmentazione dell’angio-OCT, in uso e consigliati. PR-OCTA della sezione angiograms (PR-OCTA) of a normal eye. Flow signals (purple for retinal and red for choroidal blood flow) were trasversale di un signal occhio I segnali di flusso (viola per la retina; rosso per il flusso overlaid on reflectance (greynormale. scale). ematico coroideale) sono sovrapposti albetween segnale (scala boundary di grigi).lies in the middle The ICP exists between the IPL and INL. The DCP exists the di INLriflettanza and OPL. The GCLP/ICP the IPL and the ICP/DCP boundary lies in the middle of the INL. tra lo IPL e lo INL. Il DCP si presenta tra lo IlofICP (plesso capillare intermedio) si presenta (ILM,einner limiting membrane;GCLP/ICP NFL, nerve fibre GCL, gangliondello cell layer; plexiform layer; INL,si inner nuclear INL il OPL. Il confine si layer; trova a metà IPL;IPL,il inner confine ICP/DCP trova a metà layer; OPL, outer plexiform layer; ONL, outer nuclear layer; NFLP, NFL plexus; GCLP, GCL plexus; ICP, intermediate capillary dello INL. plexus; DCP, deep capillary plexus; SVC, superficial vascular complex; DVC, deep vascular complex) (ILM, membrana limitante interna; NFL, strato di fibre nervose; GCL, strato delle cellule ganglionarie; IPL, strato plessiforme interno; INL, strato nucleare interno; OPL, strato plessiforme esterno; ONL, strato nucleare esterno; NFLP, plesso NFL; GCLP, plesso GCL; ICP, plesso capillare intermedio; DCP, plesso capillare profondo; SVC, complesso vascolare superficiale; DVC, complesso vascolare profondo)
2
Capitolo 1 - PRINCIPI E TERMINOLOGIA TECNICA
Artefatti nell’OCTA Il movimento “bulk” provoca un segnale di flusso causato da artefatti, rilevato dall’OCT “en face” in forma di artefatti che appaiono come linee luminose. Gli artefatti da movimento “bulk” potrebbero essere diminuiti utilizzando il rilevamento in tempo reale durante l’acquisizione,4,5 la registrazione post-elaborazione6 e gli algoritmi di sottrazione post-elaborazione (Figure 2a-c).7 Gli artefatti da proiezione del flusso (Figure da 3a-c) derivano da flickering shadows (fluttuazione delle ombre) proiettate dal sangue circolante nella vascolarizzazione superficiale, cui conseguono variazioni di riflettanza negli strati più profondi, i quali vengono rilevati dall’algoritmo OCTA come segnale di flusso. Nell’OCTA della sezione trasversale l’artefatto si manifesta come code (tails) sotto il vaso sanguigno e come replicazione del modello vascolare superficiale su OCTA “en face” di slabs più profondi. Il PR-OCTA (Projection-resolved OCTA) impiega un algoritmo di post-elaborazione per risolvere l’ambiguità fra il segnale di flusso 5
Technology principles and Terminology
5
a
b
c
0.055
0.45
0.45
Technology principles and Terminology
a
b
c
0.025
0.25
0.25
0.055
Figure 2 2Examples of bulk motion artifacts. (a) En face inner (a) retinal angiogram. Two bright in the image are theinterna. result Figura Esempi di artefatti da movimento. Angiogramma “en lines face” della retina of microsaccades (green arrows), disrupting vessel continuity. (b) Typical cross-sectional angiogram [from the green, dotted a due linee luminose nell’immagine b Le sono il risultato di cmicrosaccadi (frecce verdi) che line in panel (a) without motion artifact]. (c) Cross-sectional angiogram at the position of the larger microsaccade shows high interrompono la continuità del vaso. (b) Tipico angiogramma della sezione trasversale [dalla flow signal at all reflective structures. Figure tratteggiata 2 Examples of bulk motion artifacts. (a) En face retinal angiogram. bright lines in the are the result linea verde nella tabella (a)inner senza artefatti daTwo movimento]. (c)image L’angiogramma of microsaccades arrows), disrupting continuity. Typical cross-sectional angiogram [from the green,segnale dotted della sezione(green trasversale rileva, vessel a livello della(b)microsaccade maggiore, un elevato line in panel (a) without motion artifact]. (c) Cross-sectional angiogram at the position of the larger microsaccade shows high di flusso in tutte le strutture riflettenti. flow signal at all reflective structures.
0.025
Figure 3 Examples of projection artifacts. (a) Cross-sectional angiogram showing tails trailing beneath vessels (green arrows). (b) Inner retinal angiogram. (c) Outer retinal angiogram shows projection of the inner retinal vasculature. a b c Figure 3 Examples of projection artifacts. (a) Cross-sectional angiogram showing tails trailing beneath vessels (green arrows). Figura 3 Esempi di artefatti da proiezione. (a) Angiogramma della sezione trasversale che (b) Inner retinal angiogram. (c) Outer retinalartifactual angiogram shows projection ofnonflow the inner area retinalsums vasculature. shadows from drusens could cause area abnormally large gaps mostra le code (tails) sotto i vasi (frecce verdi). (b)orAngiogramma della retina interna. (c) choroidal defects on OCTA (Figures 4a to c). Care between flow pixels on an en face angiogram.13 L’angiogramma della retina esterna mostra la proiezione del sistema vascolare della retina should be taken to distinguish capillary dropout Nonperfusion or capillary dropout area refers interna. from shadow artifacts. to an avascular area that should normally be
shadows from drusens could cause artifactual choroidal defects on OCTA (Figures 4a to c). Care should be taken to distinguish capillary dropout from shadow artifacts.
OCTA parameters quantifying perfusion and ischemia OCTA parameters The flow index is calculated as the average flow
area or nonflow area sums abnormally large gaps vascular.14,15 For example, on an OCT angiogram between flow pixels on an en face angiogram.13 of the macula, any retinal avascular area outside Nonperfusion or capillary dropout area refers of the FAZ is considered retinal nonperfusion to an avascular area that should normally be area. vascular.14,15 For example, on an OCT angiogram of the macula, any retinal avascular area outside of the FAZ is considered retinal nonperfusion
Quantification of
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Una guida alla comprensione dell’angiografia OCT
dovuto al flusso in situ (vasi reali) e il flusso proiettato, rimuovendo così le code (tails) e garantendo una visualizzazione chiara dei vasi in slabs più profondi.8 Il segnale di flusso rilevato dall’OCTA dipende anche dall’intensità del segnale di riflettanza in base a un modello log-lineare7; dunque la densità dei vasi misurata nelle immagini dell’OCTA con una bassa intensità del segnale potrebbe risultare artificialmente ridotta, a meno che non siano state effettuate compensazioni.9 Ombre derivanti da vignettatura dell’iride, cataratta e “galleggianti” vitrei potrebbero causare difetti derivanti da artefatti della perfusione retinica e coroideale nell’OCTA. Anche le ombre delle drusen potrebbero causare difetti coroideali causati da artefatti sull’OCTA (Figure da 4a a c). Occorre prestare attenzione e distinguere fra “dropout” capillare e artefatti ombra. Parametri dell’OCTA che quantificano perfusione e ischemia L’indice di flusso viene calcolato come il valore medio del segnale di flusso nella regione di interesse su una OCTA en face.10 La densità dei vasi nell’area viene calcolata come la percentuale di area occupata dai vasi nella regione selezionata.11 La densità della lunghezza dei vasi corrisponde alla lunghezza del network vascolare diviso l’area di interesse in mm-1, 12 calcolata tramite una OCTA en face scheletro. L’area avascolare o l’area con assenza di flusso formano ampi spazi anomali tra i pixel del flusso sull’angiogramma en face.13 L’area con assenza di perfusione o di dropout capillare rappresenta un’area avascolare che, in condizioni normali, dovrebbe essere vascolare.14,15 Ad esempio, su un angiogramma OCT della macula, qualsiasi area avascolare della retina al di fuori della FAZ viene considerata area con assenza di perfusione retinica. Quantificazione della neovascolarizzazione Nella retinopatia diabetica proliferante, la membrana neovascolare viene misurata nello slab vitreo preretinico. Nella degenerazione maculare legata all’età, la neovascolarizzazione viene misurata, dopo rimozione degli artefatti da proiezione, nello slab retinico esterno. Nell’angiogramma en face, l’area della lesione o della membrana misura l’area occupata sia dai pixel di flusso (vasi) che dai pixel con assenza di flusso intermedi (tessuto fibroso).16 L’area dei vasi misura solamente i pixel di flusso (Figure 5a-c). 17 Tecnologia Optovue AngioVue Il sistema OCTA AngioVue Avanti (Optovue, Inc., Freemont, CA) è un sistema OCT spectral-domain ad alta velocità (70 kHz). Tramite l’efficiente algoritmo SSADA, ogni volume standard OCTA viene acquisito in 3 secondi. La MCT (“Motion Correction Technology”) registra e congiunge due volumi di immagini per ridurre al minimo gli artefatti da movimento e migliorare la qualità dell’immagine. 6,18 Il software AngioAnalytics mappa e misura la densità dei vasi e l’area con assenza di flusso per misurare l’ischemia, nonché l’area dei vasi per quantificare la neovascolarizzazione. Per migliorare ulteriormente la qualità dell’immagine, sono stati recentemente aggiunti l’OCTA Video tracking e high-definition (400 × 400). Applicazioni cliniche della tecnologia OCTA Per rilevare il flusso, l’angiografia tomografica a coerenza ottica utilizza come mezzo di contrasto 4
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Capitolo 1 - PRINCIPI E TERMINOLOGIA TECNICA
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Figure 4 Examples of shadow artifacts. (a) Cross-sectional angiogram showing shadow artifacts caused by drusens (green
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Figura Esempi di artefatti ombra. (a) L’angiogramma della sezione rileva arrows). (b)4Inner retinal angiogram. (c) Choriocapillaris angiogram shows artifactual flow defects (blacktrasversale area in the middle). a b c artefatti ombra causati da drusen (frecce verdi). (b) Angiogramma della retina interna. (c) L’angiogramma della coriocapillare mostra difetti da artefatto da flusso (area nera al Figure 4 Examples of shadow artifacts. (a) Cross-sectional angiogram showing shadow artifacts caused by drusens (green centro). arrows). (b) Inner retinal angiogram. (c) Choriocapillaris angiogram shows artifactual flow defects (black area in the middle).
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Membrane area = 1.39 mm2
Vessel area = 0.57 mm2
Membrane area = 1.39 mm2
Vessel area = 0.57 mm2
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Figures 5 An example to show the quantification on neovascularization in age-related macular degeneration. (a) Choroidal neovascularization (CNV, yellow) overlaid by inner retinal vasculature (purple). (b) CNV membrane area (white) delineated a b pixels only. c automatically. (c) CNV vessel area showing flow Figures 5 An example to show the quantification on neovascularization in age-related macular degeneration. (a) Choroidal Figura 5 Esempio di quantificazione della neovascolarizzazione nella degenerazione 6,18 The AngioAnalytics artifacts. On the(CNV, en face angiogram, or vasculature maps quality. neovascularization yellow) overlaid bylesion inner retinal (purple). (b) CNV membrane area software (white) delineated maculare legata all’età. a) Neovascolarizzazione coroideale (CNV, in giallo) sovrapposta automatically. (c) CNV vessel areathe showing flow pixels by only. membrane area measures area occupied and measures vessel density and nonflow area a vascolarizzazione retinicaand interna (in viola). (b)to Area dellaischemia, membrana della CNV bianco) both the flow pixels (vessels) the intervening measure and vessel area to(in quantify delineata automaticamente. (c) vessel Area dei CNV che mostra solo i pixel di highflusso. nonflow pixels (fibrous tissue).16 The neovascularization. Video tracking and areavasi della
artifacts. Onthe theflow en face angiogram, or17 The AngioAnalytics software maps quality.6,18 (400 definition × 400) OCTA have been recently only counts pixels (Figures lesion 5a to c). membrane area measures the area occupied by and measures vessel density and nonflow added to further improve image quality. area both the flow pixels (vessels) and the intervening to measure ischemia, and vessel area to quantify nonflow pixels (fibrous tissue).16 The vessel area neovascularization. Video tracking and highdefinition (400 × 400) OCTA have been recently (FA), non only counts the flow pixels (Figures 5a to c).17 convenzionale il movimento intrinseco. A differenza della angiografia con fluoresceina added to further improve image quality. richiede dunque l’iniezione di mezzi di contrasto. La natura non invasiva dell’OCTA consente l’uso The AngioVue OCTA system Avanti (Optovue, di routine, fine diCA) rilevare malattie(70e kHz) monitorare Optical l’efficacia dellatomographic terapia. Pertanto, è presumibile Inc., al Freemont, is a high-speed coherence angiography spectral-domain Using di thequello efficientavutouses intrinsic motion to detect flow, and prevedere un utilizzoOCT bensystem. maggiore finora dalla FA. contrast L’OCTA non rileva staining o SSADA algorithm, each standard OCTA volume therefore does not require injection of a contrast leakageThe di AngioVue colorante. Dunque, l’individuazione di vasi anomali quali la neovascolarizzazione retisystem is acquired in 3OCTA seconds. TwoAvanti image(Optovue, volumes agent like conventional fluorescein angiography Inc., Freemont, CA) is a high-speed (70 kHz) coherence tomographic angiography nica e coroideale si basa sui loro specifici pattern eOptical sulla loro presenza inofstrati normalmente non are registered and merged using the patented (FA). The noninvasive nature OCTA allows spectral-domain OCT system. Using the efficient uses intrinsic motion contrast to detect flow, and vascolarizzati. Poiché technology l’OCTA è(MCT) in 3D, visualizzare separatamente i plessi motion correction to è possibile for routine use to detect disease and monitorvascolari reSSADA algorithm, each standard OCTA image volume therefore does not require injection of alikely contrast minimise motion artifacts and improve treatment efficacy. Therefore, OCTA is tinici e isgliacquired strati coroideali proiezioni di like slabs segmentati. Nella angiography retinopatia diabetiin 3 seconds. tramite Two image volumes en face agent conventional fluorescein ca, nell’occlusione venosa retinica e patented in altre malattie vascolari della retina, l’OCTA viene utilizzato are registered and merged using the (FA). The noninvasive nature of OCTA allows motione correction technology (MCT) to for routine use to detect disease and monitor avascolare per rilevare quantificare neovascolarizzazione e ischemia retinica (aumento dell’area minimise motion artifacts and improve treatment efficacy. Therefore, OCTA is likely 19image
Optovue angiovue technology Optovue angiovue technology
Clinical applications of OCTA technology Clinical applications of OCTA technology
e diminuzione della densità dei vasi). Nella degenerazione maculare legata all’età, nelle degenerazioni retiniche ereditarie e in altre malattie della retina o della coroide, l’OCTA viene utilizzato 5
Una guida alla comprensione dell’angiografia OCT
per rilevare e quantificare neovascolarizzazione coroideale e i difetti della coriocapillare.11,20,21 Nel glaucoma e in altre neuropatie ottiche, l’OCTA viene utilizzato per rilevare una ridotta perfusione nella papilla ottica, nella retina peripapillare, nella coroide e nel complesso delle cellule gangliari della macula. 22-24
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Capitolo 1 - PRINCIPI E TERMINOLOGIA TECNICA
15. Hwang TS, Zhang M, Bhavsar K, et al. Visualization of 3 Distinct retinal plexuses by projection-resolved optical coherence tomography angiography in diabetic retinopathy. JAMA Ophthalmol 2016; 134:1411–1419. 16. Liu L, Gao SS, Bailey ST, et al. Automated choroidal neovascularization detection algorithm for optical coherence tomography angiography. Biomed Opt Express 2015; 6:3564–3576. 17. Jia Y, Bailey ST, Wilson DJ, et al. Quantitative optical coherence tomography angiography of choroidal neovascularization in age-related macular degeneration. Ophthalmology 2014; 121:1435–1444. 18. Camino A, Zhang M, Gao SS, et al. Evaluation of artifact reduction in optical coherence tomography angiography with real-time tracking and motion correction technology. Biomed Opt Express 2016; 7:3905–3915. 19. Hwang TS, Hagag AM, Wang J, et al. Automated quantification of nonperfusion areas in 3 vascular plexuses with optical coherence tomography angiography in eyes of patients with diabetes. JAMA Ophthalmol 2018; 136:929–936. 20. McClintic SM, Jia Y, Huang D, et al. Optical coherence tomographic angiography of choroidal neovascularization associated with central serous chorioretinopathy. JAMA Ophthalmol 2015; 133:1212–1214. 21. Patel RC, Wang J, Hwang TS, et al. Plexus-Specific Detection of Retinal Vascular Pathologic Conditions with Projection-Resolved OCT Angiography. Ophthalmol Retina 2018; 2:816–826. 22. Liu L, Jia Y, Takusagawa HL, et al. Optical coherence tomography angiography of the peripapillary retina in glaucoma. JAMA Ophthalmol 2015; 133:1045–1052. 23. Jia Y, Wei E, Wang X, et al. Optical Coherence Tomography Angiography of Optic Disc Perfusion in Glaucoma. Ophthalmology 2014; 121:1322–1332. 24. Takusagawa HL, Liu L, Ma KN, et al. Projection-Resolved Optical Coherence Tomography Angiography of Macular Retinal Circulation in Glaucoma. Ophthalmol 2017; 124:1589–1599.
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Capitolo 2
Eseguire un esame OCTA corretto Marco Rispoli, Bruno Lumbroso, Maria Cristina Savastano
L’esecuzione di una tomografia a coerenza ottica-angiografia (OCTA) valida richiede un metodo multifattoriale basato su numerosi processi correlati: analisi, pianificazione e implementazione. Eseguire correttamente un esame OCTA richiede sia competenze pratiche che teoriche: buona gestione dei dispositivi e adeguate conoscenze. Il tecnico dovrà acquisire le conoscenze necessarie per la corretta utilizzazione del dispositivo. Conoscere il funzionamento della macchina e dell’algoritmo è indispensabile al fine di evitare segnali di flusso falsi positivi e falsi negativi L’operatore tenuto a eseguire l’esame deve scegliere il protocollo: macula e/o testa del nervo, e definire le dimensioni della scansione dell’angiografia in base al sospetto diagnostico o alla diagnosi. L’utilizzo dello strumento OCTA varia a seconda del dispositivo (joystick, servoazionamento, completo/semiautomatico, ecc.). Si consiglia di eseguire il riscaldamento del dispositivo e l’accordatura del fascio per tempo, in modo da non stressare il paziente. Fissare la soglia L’immagine dell’angiografia con tomografia a coerenza ottica viene realizzata selezionando variazioni temporali tra due acquisizioni sequenziali. Esistono diverse variazioni temporali nella tomografia a coerenza ottica (OCT), nell’azione di movimento peristaltico degli eritrociti e nel rumore. Il rumore è una variazione di tempo veloce e può essere decorrelato dall’algoritmo OCTA diventando un falso segnale di flusso. Fortunatamente, il segnale OCT della retina è di gran lunga maggiore del segnale di rumore. In alcune regioni dell’occhio [spazio vitreo e sottoretinico dell’epitelio pigmentato (RPE)], il segnale OCT può diminuire significativamente. Conseguentemente il rumore può avere un’influenza maggiore nella produzione di segnali di flusso falso da parte dell’algoritmo OCTA. Per questo motivo ogni dispositivo OCT è dotato di un algoritmo di soglia. Al di sotto di una soglia predefinita (Threshold), l’algoritmo dell’angiografia cessa di funzionare e non si verificano processi di decorrelazione. Poiché dipende da molti parametri, è molto arduo scegliere il giusto livello di rumore in modo da ridurlo. In assenza di altre informazioni, un segnale OCTA basso in un’immagine OCTA affetta dalla soglia (thresholded) non significa che in una determinata area vi sia un flusso basso o assente e viceversa. Nell’analisi del vitreo risulterà un segnale OCT (basso) e un rumore basso, cui risulterà assenza di segnale di flusso. Esaminando la coroide, risulterà un segnale OCT basso e un rumore elevato, il quale sarà soppresso dalla soglia (thresholded). In questo caso, i flussi coroideali appariranno scuri 9
Una guida alla comprensione dell’angiografia OCT
(flusso ematico basso) a causa del processo di thresholding. In caso di atrofia geografica, i vasi coroideali appariranno chiari attraverso l’atrofia (alto segnale OCT, sopra la soglia) e scuri sotto l’RPE (basso segnale OCT, sotto la soglia). Da non dimenticare tuttavia che il segnale OCTA dipende sia dalla soglia che dal livello dell’esame. Stabilire o non stabilire la soglia? OCTA con soglia: adatto per rilevare la vascolarizzazione della retina (segnale OCT alto e rumore basso). OCTA senza soglia: utile per inferire l’assenza di flusso ematico in base all’assenza di un segnale OCTA: l’assenza di un segnale OCTA senza soglia implica inequivocabilmente l’assenza di flusso ematico. Nell’insieme, nella scelta della soglia è necessario considerare due rischi: quello di eliminare il flusso reale nel sistema vascolare (falso negativo) e quello di includere il rumore (falso positivo). Il dispositivo OCTA con soglia impostata su un valore più alto potrebbe escludere aree di vascolarizzazione con segnale basso. Una soglia impostata su un valore inferiore potrebbe includere nell’immagine OCTA un rumore eccessivo. Il rumore risulta particolarmente problematico nella coriocapillare, poiché le caratteristiche vascolari sono più piccole della risoluzione assiale dei sistemi OCT standard, e non possono essere risolte. I dispositivi commerciali sono tutti provvisti di soglia. Problemi pratici dell’OCTA: suggerimenti tecnici Il paziente si deve sentire a proprio agio, rilassato. Come sede dell’esame si consiglia dunque una stanza tranquilla e silenziosa. Il corretto posizionamento della testa del paziente è molto importante. Mento e fronte devono essere inseriti, premuti sugli appoggi del dispositivo. Può essere necessario che il paziente ruoti la testa a destra o a sinistra in modo che il naso non tocchi l’ottica dello strumento. In caso di buona compliance, la midriasi non è indispensabile. Una midriasi moderata consente occasionalmente di aggirare le opacità del cristallino. L’angiografia OCT si è sviluppata a partire dall’OCT strutturale. È dunque necessario acquisire prima l›imaging dell›esame strutturale, e successivamente il cubo funzionale. L’OCTA è il risultato finale di un cubo funzionale tridimensionale (3D). Questo cubo si ottiene acquisendo scansioni strutturali; migliore è il rapporto segnale/rumore, migliori risulteranno i dati OCTA. Esiste un numero specifico di pixel nel campo dell›esame OCTA. A un campo più ampio corrisponderà quindi una risoluzione più bassa. Per quanto riguarda la densità dei pixel, i migliori campi sono il 3 × 3 mm e il 6 × 6 mm con più linee (HD). Se il paziente coopera, è possibile acquisire scansioni OCTA che includono la periferia centrale. In questo caso il profilo della retina fisiologicamente inclinato potrebbe cambiare la riflettività di alcuni strati e di conseguenza l›assegnazione dei confini. Al fine di ottenere immagini notevoli, l’eye tracker risulta molto utile anche in pazienti con elevata compliance. L’eye tracker consente di ottenere esami utili anche in casi di bassa compliance o in pazienti affetti da nistagmo. Problemi di fissazione Nel caso in cui un paziente non fosse in grado di fissare adeguatamente il punto di fissazione, l’eye
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Capitolo 2 - ESEGUIRE UN ESAME OCTA CORRETTO
tracker potrebbe non riuscire a tracciare tutti i movimenti e potrebbe produrre artefatti. Esistono due possibili soluzioni: 1. la prima soluzione consiste nel disattivare l’algoritmo “Motion Correction Technology” (MCT), se presente sul dispositivo, e lavorare separatamente sull’immagine X-fast o su quella Y-fast. Questo sistema non consente procedure di standardizzazione delle immagini; dunque questo stratagemma funziona solo su dispositivi dedicati alla ricerca. L’immagine OCTA avrà qualità inferiore, ma risulterà comunque interpretabile, anche se sprovvista di dati quantitativi (strumento di analisi). 2. La seconda soluzione consiste nel disattivare l’eye tracker in modo da diminuire significativamente il tempo di acquisizione e generare meno artefatti rispetto a quando il tracciamento è attivo. Errori da evitare Artefatti da proiezione Gli artefatti da proiezione del flusso derivano da flickering shadows (fluttuazione delle ombre) generate dal flusso ematico in un network vascolare superficiale che provoca la variazione del segnale OCT in strati più profondi e altamente riflettenti, principalmente nell’RPE. Il flusso della circolazione della retina viene proiettato come un’ombra sull’RPE o sullo strato plessiforme esterno (OPL). Questo artefatto da proiezione può venire rimosso dal software del dispositivo OCT, che potrebbe funzionare diversamente a seconda del dispositivo. Questo algoritmo è in grado di ridurre la densità di ogni voxel situato sotto lo stesso asse Z. Conseguentemente diminuirà l’intensità di tutti i segnali di flusso proiettati. Risolvere alcuni problemi pratici Nessun segnale OCT strutturale, nessuna immagine OCTA: L’algoritmo OCTA si basa su variazioni di ampiezza del fascio, variazioni di fase o altri parametri. Se non risultano segnali OCT su determinate aree, non avremo alcun processo di decorrelazione. Assicurarsi di ottenere il miglior segnale OCT impostando il fascio manualmente (centratura, messa a fuoco e riferimento). Diminuzione del segnale OCT: il basso contrasto OCT strutturale porta a OCTA di bassa qualità. Occhi secchi, cicatrici corneali, opacità delle pupille e opacità del vitreo possono ridurre il segnale OCT sulla retina, proiettandovi alcune ombre. In questi casi, l’OCTA en face rileva alcune aree scure con bordi lisci a causa del basso segnale sulla B-scan strutturale. I sistemi che si basano sulla decorrelazione di ampiezza hanno una buona tolleranza sui segnali bassi. Alcuni casi possono tuttavia presentare un segnale troppo basso per essere decorrelato. Occhio secco e opacità dei mezzi possono ridurre il segnale OCT. Come migliorare un basso contrasto: lacrime artificiali contribuiscono a aumentare la qualità delle lacrime. Una migliore dilatazione della pupilla offre più spazio per bypassare le opacità. Mettere a fuoco/polarizzare manualmente se l’impostazione automatizzata non dà risultati soddisfacenti. Artefatti da movimento nell’immagine OCTA Tutti i movimenti vengono elaborati come movimento. Gli algoritmi OCTA si basano sul contrasto del movimento; qualsiasi movimento verrà dunque decorrelato. Sono quindi da eludere battito 11
Una guida alla comprensione dell’angiografia OCT
cardiaco, saccadi e fissazione instabile, i quali possono produrre segnali di movimento sull’OCTA. Tali artefatti possono apparire durante l’acquisizione o nella fase di post-elaborazione. In caso di bassa compliance del paziente, i sistemi con eye tracking rigoroso impiegano di solito molto tempo per acquisire una scansione-angio; un tracker troppo veloce e tollerante produrrà invece molti artefatti. Alcuni dispositivi combinano due o più acquisizioni al fine di ridurre gli artefatti da movimento, pur se ciò richiede più tempo. Problemi di segmentazione: la segmentazione predefinita non sempre rappresenta la segmentazione migliore Le impostazioni predefinite risultano ottime per lo studio di retine normali. Viceversa, nel caso di strati retinici distorti (edema o atrofia), la segmentazione automatizzata fornisce risultati non idonei. Risulta necessario, in questi casi, procedere con segmentazione manuale. Se uno o più confini sembrano posizionati in modo errato, è necessario correggerli, per poi rielaborare i dati. Il controllo dei confini è assolutamente necessario prima di procedere alla valutazione dell’esame OCTA. I confini più importanti sono costituiti dalla membrana limitante interna (ILM) e dalla membrana di Bruch. La membrana limitante interna consente di separare i flussi retinici da quelli preretinici [ad es. retinopatia diabetica proliferante (PDR) e occlusione della vena centrale della retina (CRVO)], mentre la membrana di Bruch consente di definire il tipo di neovascolarizzazione coroideale (CNV di tipo 1, 2, 3 e mista, o 4). Il software non riesce di solito nei casi difficili a tracciare adeguatamente i confini della membrana di Bruch.
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