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Timestamp: 2017-12-14 07:56:02+00:00

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Descripción de nuevos sistemas de tomografía de coherencia óptica
AMAT PERAL P1, LUGO QUINTÁS FL1, DE LA VEGA GALIANA C2, MONTERO MORENO JA3, RUIZ MORENO JM4
1 Licenciado en Medicina. Instituto Oftalmológico de Alicante. Unidad de Retina-Vítreo. Alicante.
2 Doctora en Medicina. Instituto Oftalmológico de Alicante. Unidad de Retina-Vítreo. Alicante.
3 Doctor en Medicina. Médico Adjunto Hospital Universitario del Río Hortega. Valladolid.
4 Doctor en Medicina. Catedrático de Oftalmología de la UCLM.
La Tomografía de Coherencia Óptica (OCT) es una técnica diagnóstica no invasiva que proporciona imágenes en profundidad de los tejidos y que es usada ampliamente en oftalmología sobre todo para patología macular. Actualmente, la OCT se puede dividir según el sistema que utilice en TIME DOMAIN OCT (TD-OCT) y SPECTRAL DOMAIN OCT (SOCT). Comparada con la técnica convencional TD-OCT, el nuevo sistema presenta claras ventajas ya que al tener una mayor sensibilidad y velocidad de la imagen aumenta el número de cortes creando una imagen tridimensional de le retina de mejor calidad. Los modelos de OCT de nueva generación: el 3D OCT-1000 de Topcon y el Cirrus™ HD-OCT de Zeiss se describen en este artículo.
La Tomografía de Coherencia Óptica (OCT) es una técnica diagnóstica no invasiva que proporciona imágenes en profundidad de los tejidos con una resolución de 2-10 mm hasta varios milímetros. Esta técnica fue introducida en 1991 por Fujimoto (1-3). La OCT usa como fuente de luz un diodo superluminiscente. Se basa en los principios de la interferometría de baja coherencia. La luz de diodo de baja coherencia es dirigida hacia un espejo parcialmente reflectante, a través del cual se generan dos haces, el de medida y el de referencia. El haz de medida es dirigido directamente hacia el ojo. Así se genera una franja de interferencia que se forma por la combinación del reflejo de la luz del espejo de referencia y del que viene de la muestra. En el time-domain OCT (TD-OCT), la profundidad de exploración axial (A-scan) se obtiene mediante el escaneo de la longitud del brazo de referencia, lo que resulta en una franja de interferencia localizada con un margen de amplitud relacionada con la reflectividad de la muestra. La intensidad de la franja adyacente de los A-scan se combinan para formar una imagen bidimensional y así determinar la resolución en profundidad y lateral, respectivamente (fig. 1).
Fig. 1: Sistema de funcionamiento del TD-OCT.
Esta tecnología utiliza un láser de 800 nm que emplea el principio de la reflectividad de la luz para realizar un corte de la retina en dos dimensiones con una resolución de 10 micras. La imagen del OCT mide el retraso del tiempo del eco luminoso y la intensidad de la reflectividad. Cada capa de la retina tiene diferentes propiedades de reflectividad y se presenta en diferente escala de colores en la pantalla. La capa de las fibras nerviosas y el epitelio pigmentario de la retina presentan la mayor reflectividad y aparecen en rojo en la pantalla. Otras capas, como las interiores de la retina y los fotorreceptores tienen menos reflectividad y aparecen de color verde y azul, respectivamente (4-10).
La luz reflejada desde el tejido se combina con la luz que regresa del espejo de referencia, y el fotodiodo detecta la señal interferométrica resultante. Debido a la naturaleza de la lenta mecánica en la velocidad de movimiento del TD-OCT el tiempo del scan es muy lento. Realiza unos 400 A-scans/ segundo.
Normalmente, la OCT basada en técnicas de imagen pueden ser divididas en dos clases: TIME DOMAIN OCT (TD-OCT) y el SPECTRAL DOMAIN OCT (SOCT). Las TD-OCT se utilizan ampliamente en clínica y en laboratorios de investigación aunque, recientemente se ha demostrado una clara ventaja de la relación señal-ruido (RSR) del SOCT frente al TD-OCT. Además la simplicidad en la construcción del interferómetro, la ausencia de mecánica para la profundidad de los scanner y la ventaja del RSR del SOCT está facilitando su desarrollo para múltiples aplicaciones.
El SOCT puede ser divido en dos diferentes métodos de adquirir la información espectral de un sujeto bajo estudio: Fourier-domain OCT (FD-OCT) y el swept-source OCT (SS-OCT). En el FD-OCT, la información se adquiere simultáneamente por una cámara CCD de los A-scan y debido a la rapidez de la misma se pueden realizar hasta 26000 A-scan/segundo. Esto es 65 veces más rápido que la técnica anterior.
Comparada con la técnica convencional TD-OCT, la FD-OCT puede obtener una mayor sensibilidad y velocidad de la imagen. Gracias a estas dos características el avance considerable de los estudios clínicos es posible. Se mejora en relación a la relación señal ruido y se reducen hasta llegar a eliminar los artefactos de la imagen. Además al presentar mayor velocidad, se adquieren muchos más cortes y se crea una imagen tridimensional de las estructuras de la retina. Los datos de estos cubos pueden ser registrado con los de otros y con las imágenes del fondo de ojo. Se puede ver individualmente cada B-scan extraído del cubo, o ver todos los cortes del mismo en una secuencia de animación (11-17). Esto representa una clara ventaja frente a los 6 cortes radiales que realiza el TD-OCT ya que el barrido controla todas las zonas en detalle y no permite que ninguna quede fuera de la misma hecho que ocurre en el caso de los cortes radiales. Así presenta una mayor seguridad en cuanto al seguimiento de patologías.
La nueva generación de OCT ofrece una imagen de mejor calidad, buena segmentación de la mácula, reconstrucción de la imagen del fondo de ojo, registro de imágenes y otra serie de características que hacen que el especialista se familiarice más con las patologías y sus manifestaciones clínicas (18-21). En este artículo se van a describir dos de los modelos de OCT de nueva generación: el 3D OCT-1000 de Topcon y el Cirrus™ HD-OCT de Zeiss.
Topcon ha lanzado al mercado el modelo 3D-OCT-1000 (fig. 2) que combina la nueva tecnología OCT con una cámara para retina de tipo no midriático. La presentación de este OCT es con ordenador y monitor independientes del mismo. El sistema de alta tecnología usado por Topcon para su OCT es el denominado Fourier Domain OCT. Se trata de un OCT que utiliza como fuente de luz un diodo superluminiscente con una longitud de onda de 840 nm y una velocidad de escaneo de 18000 cortes axiales por segundo. La longitud axial y horizontal de resolución es de 6 y 20 mm, respectivamente. Los patrones de escaner que realiza son el Box scan (6 x 6 mm, 5,5 x 4,5 mm, 3 x 3 mm), line scan (6 mm, 4,5 mm, 3 mm), circular scan (diámetro de 2,4 mm & 3,0 mm) y el radial pattern scan. El diámetro pupilar mínimo que se precisa es de 4 mm para el ángulo de 45º y de 3,7 mm en el caso del zoom digital. El ángulo de campo es de 45º. El rango de escala de dioptrías en los que se puede utilizar va desde -13D a +12D sin lentes de compensación y de -12D a -33D y de +9D a +40D con lentes de compensación.
Fig. 2: 3D OCT-1000 de Topcon.
Las principales características que presenta esta sistema son:
– Combina una novedosa tecnología OCT con una cámara retiniana no midriática:
El 3D-OCT-1000 dispone de infrarrojos con alineación y mecanismo de división interna y LCD de matriz para realizar una fijación estable.
– B-scan de alta velocidad (0,05 seg.):
Gracias a su velocidad puede ser hasta 50 veces más rápido (fig. 3) que los OCT convencionales (TD-OCT) para reducir el movimiento del ojo del paciente y aumentar el confort del mismo. El registro final de la imagen retiniana resulta mucho más exacto.
Fig. 3: Comparativa de velocidades entre el sistema Fourier (mayor velocidad) y Time Domain.
– Visión microscópica virtual en 3D:
Reproduce una imagen virtual microscópica de 3 dimensiones del área estudiada, produciendo un registro retiniano preciso para la mayor confianza y reproductibilidad de los resultados de medición.
– Registro retiniano preciso:
El 3D-OCT-1000 escanea un amplia área para asegurarse de que el área problema queda incluida. El software permite comparar sobre la imagen retiniana las correspondientes capas topográficas. La precisión del registro retiniano permite escanear en otras ocasiones la misma área para realizar un buen seguimiento del paciente.
– Reproductibilidad:
Con esta nueva herramienta se puede escanear, evaluar y comparar con precisión el área que se desea para observar si ha habido cambios patológicos.
– Compatible con el IMAGEnet
Es posible observar las imágenes en otro PC a distancia. Además es compatible con el IMAGEnet y puede ser usado en conjunción con una base de datos de este sistema pudiendo comprobar imágenes retinianas según la variedad que nos puede dar un angiógrafo como IMAGEnet.
– Pin Point Registration:
Topcon utiliza este sistema para que el usuario conozca la localización de la imagen del OCT sobre la imagen del fondo de ojo.
– True Map™:
Posibilita la visión de forma dinámica de las imágenes y identifica los puntos de interés en tres formas de visualización espontáneamente, 3D, fondo y 2D.
CIRRUS™ HD-OCT (ZEISS)
Zeiss produce y distribuye el Stratus, un tomógrafo de coherencia óptica que usa un haz de luz que escanea rápidamente el ojo y nos muestra cortes seccionales de la retina. Tras el éxito cosechado por el Stratus, ha lanzado al mercado el Cirrus™ HD-OCT, un instrumento que incorpora aspectos del Stratus. Presenta un haz de corte muy similar al Stratus pero con una resolución axial mejorada y una mayor velocidad de escaneo (50 veces más rápido o superior) que permiten explorar un área mayor de retina. Mientras que el Stratus adquiere los datos del cálculo de espesor recogiendo 256 A-scan a lo largo de 6 líneas B-scan que pasan a través del centro de la fóvea, el Cirrus adquiere los mismos datos recogiendo 200 A-scans de 200 B-scan lineales que están distribuidos en un cuadro de 6 mm del centro de la fóvea. Así presenta significativamente muchos más puntos y consigue explorar zonas que el Stratus no podía valorar por tratase solamente de 6 líneas. Se trata de un compacto OCT en el que está incluido en el mismo el monitor de color de 15" y el ordenador (fig. 4). Es un OCT de última generación, no midriático que está basado en el dominio espectral con un sistema de OCT de alta definición. Se trata de un OCT que utiliza como fuente de luz un diodo superluminiscente con una longitud de onda de 840 nm con una velocidad de escaneo de 27.000 cortes axiales por segundo. La longitud axial y horizontal de resolución es de 5 y 15 mm, respectivamente. Los patrones de escaneo que realiza son el Macular Cube 200 x 200 (200 líneas horizontales que constan de 200 cortes axiales), Macular Cube 512 x 128 (128 líneas horizontales que constan de 512 cortes axiales) y el 5 Line Raster 4096 cortes axiales por B-scan (fig. 5). El diámetro pupilar mínimo necesario es de 2 mm pero el óptimo es a partir de 3 mm. La visión del campo es de 36º x 30º. El rango de ajuste de foco es de -20D a +20D.
Fig. 4: CirrusTM HD-OCT de Zeiss.
Fig. 5: Macular Cube 200 x 200 (200 líneas horizontales que constan de 200 cortes axiales), Macular Cube 512 x 128 (128 líneas horizontales que constan de 512 cortes axiales) (B y C) y el 5 Line Raster 4096 cortes axiales por B-scan (A).
Ambos sistemas, Stratus y Cirrus, visualizan la anatomía de la retina y son capaces de identificar las capas de la retina usando algoritmos de segmentación para marcar la membrana limitante interna, la unión de los segmentos internos y externos en el caso del Stratus y el epitelio pigmentario de la retina en el caso del Cirrus. Desde esa posición en las capas los instrumentos calculan el espesor de la retina y resumen los resultados del espesor según el AREDS (Age Related Eye Disease Study).
El Stratus adquiere los datos del espesor recogiendo 256 A-scans a lo largo de 6 líneas de B-scan que pasan a través del centro de la fóvea. El Cirrus los toma analizando 200 A-scan de 200 líneas de B-scan que están distribuidas en 6 mm de un cuadrado centrado en la fóvea. El Cirrus presenta muchos más puntos, y la distribución de dichos puntos está más repartida en cada subcampos. El Stratus se centra más en el centro de la fóvea pero no puede valorar correctamente regiones de la anatomía que se pierden por el escaner al no pasar por ellos (fig. 6).
Fig. 6: Escaneo completo que presenta el Cirrus en un cubo de 200 x 200 frente a las 6 líneas radiales del Stratus.
El Cirrus ha mejorado la resolución axial sobre el Stratus, sin embargo, esto no afecta al valor de las medidas de los espesores. No se espera que existan diferencias de calibración que contribuyan a las diferencias entre el Cirrus y el Stratus, mayores que las que se pueden esperar entre el Stratus y otros. La comparación entre la medición que realiza el Stratus y el Cirrus del subcampo central en sujetos sin patología no es tan sencilla como los sujetos con patología. En algunos sujetos, esta diferencia no existe. Cuando la unión entre el segmento externo e interno de la retina no es visible debido a la patología, ambos sistemas pueden encontrar los mismos límites, y las diferencias se reducen. En sujetos con drusas, el espesor puede estar dominado por la patología, y la diferencia de espesores encontradas por las dos estrategias de segmentación, se reducirían.
Las características más importantes que presenta este OCT son:
Al estar integrado el OCT junto con el monitor color de 15" y el ordenador se ofrece un sistema muy compacto que ocupa menos espacio.
Ofrece un sistema de memorización de la mentonera que consigue que el paciente sea colocado de forma automática delante del OCT en las visitas sucesivas.
Sistemas avanzados de visualización y no midriático:
Gracias a este sistema se consigue observar mejor la retina incluso en pacientes que presentan cataratas. No se requiere dilatación previa simplemente basta con una pupila de, al menos, 2,5 mm
Orientación de hasta 90º:
Facilita la exploración del paciente incluso en aquellos que presentan una baja colaboración.
Paciente previamente diagnosticada de DMAE atrófica en ambos ojos que acude a nuestra consulta para valoración presentando una agudeza visual de 0,05 en el ojo derecho y de 0,86 en ojos izquierdo. En el fondo de ojo se observa maculopatía atrófica en ambos ojos con restos de sangre en el ojo derecho perifoveal. En la imagen OCT se observa la clara diferencia en definición de imagen con respecto al fluido subretiniano del Stratus (fig. 7) en comparación con el Cirrus (fig. 8) y la escala de colores utilizada por éste (fig. 9).
Fig. 7: Fluido subretiniano subfoveal por membrana neovascular visto por el Stratus.
Fig. 8: Fluido subretiniano subfoveal por membrana neovascular visto por el Cirrus.
Fig. 9: Mapa de espesores del cuadrado escaneado, por código de colores del Cirrus.
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