OCT è un acronimo che significa: «Optical Coherence Tomography».
Indica una tecnica di imaging, che consente la valutazione delle strutture oculari per mezzo di immagini in sezione (Tomografia -> Tomography) dei tessuti e delle strutture esaminate.
Ha delle similitudini notevoli con l'ECOgrafia.
L'ecografia analizza la riflessione di un onda acustica da parte dei tessuti.
L'OCT analizza la riflessione di un'onda luminosa prodotta generalmente da un laser a diodo infrarosso.
Per questa ragione la prima lettera che identifica l'esame è la "O" -> "Optical".
La luce utilizzata dall'apparecchiatura ha una bassa intensità, è invisibile, non procura fastidi, né pericoli per la salute di chi viene esaminato.
L'apparecchiatura OCT che utilizzo.
L'occhio si presta particolarmente ad essere esaminato con l'OCT, perché la sua trasparenza consente di ottenere immagini di ottima qualità, ed anche da strutture localizzate molto in profondità.
Il vantaggio dell'OCT, rispetto all'ecografia, dipende dalle dimensioni delle onde utilizzate per eseguire l'esame; le onde luminose utilizzate dagli OCT sono molto più "piccole" (la lunghezza d'onda è variabile da 820 a 870 nanometri) rispetto alle onde acustiche dell'ecografia, e quindi consentono di ottenere immagini molto più dettagliate.
La risoluzione delle immagini ottenute con questa tecnica (4 µm), infatti, si avvicina molto a quella di un microscopio ottico a basso ingrandimento.
Aspetto di una sezione retinica esaminata al microscopio ottico su un campione prelevato, trattato e colorato (sulla sinistra), e quello ottenuto "in vivo" con una scansione OCT B-scan (a destra).
La corrispondenza tra i vari tipi di cellule e gli strati riconoscibili con la nuova tecnica è impressionante.
I principali vantaggi dell'OCT in oculistica sono:
Schema di funzionamento di un'OCT
Nell'ecografia viene misurato il tempo impiegato da un'onda sonora per raggiungere un tessuto per calcolarne la posizione, e misurata l'intensità dell'onda riflessa per valutare la densità del tessuto.
Nell'OCT, la luce utilizzata per l'esame si propaga ad una velocità talmente elevata, che non è possibile misurare il tempo impiegato per raggiungere le le strutture da esaminare.
Gli OCT, per localizzare le strutture e valutarne la reflettività sfruttano il principio dell'interferometria.
La sorgente luminosa dell'OCT viene suddivisa da un partitore ottico in due fasci di luce coerente.
Uno di questi fasci viene indirizzato in un braccio di riferimento di lunghezza nota.
L'altro fascio viene convogliato nel braccio di esplorazione, cioè sui tessuti oculari da esaminare.
La luce riflessa dal braccio di riferimento, e dal braccio di esplorazione, viene quindi ricombinata ed inviata ad un sensore
I fasci luminosi provenienti dal braccio di riferimento e dal braccio di esplorazione, ricombinandosi generano un nuovo fascio luminoso, con caratteristiche diverse a seconda del grado di "coerenza" della luce proveniente dai 2 bracci; da questo deriva la "C" nell'acronimo che identifica l'OCT.
Se i 2 fasci luminosi sono "coerenti", ossia se le loro onde hanno i picchi massimi e minimi in punti corrispondenti, danno origine ad un'interferenza costruttiva, che aumenta l'ampiezza del fascio risultante (elevato segnale).
Se i 2 fasci luminosi sono in opposizione di fase, ossia se le loro onde hanno i picchi massimi e minimi in punti opposti, danno origine ad un'interferenza distruttiva, che annulla l'ampiezza del fascio risultante (elevato nullo).
Interferenza costruttiva tra la luce del braccio di riferimento e quello di esame.
Interferenza distruttiva tra la luce del braccio di riferimento e quello di esame.
Nei primi strumenti OCT (time domain OCT) la lunghezza del braccio di riferimento veniva variata, per verificare se, alla corrispondente profondità, nel braccio di esplorazione c'erano tessuti riflettenti che potevano generare un'interferenza costruttiva.
Questi strumenti richiedevano parti meccaniche in movimento durante l'esame, e le scansioni erano piuttosto lente, sgranate, ed influenzate dai movimenti oculari.
Nei più moderni strumenti OCT (Fourier Domain OCT, o Spectral Domain OCT) sono state eliminate le parti meccaniche in movimento durante l'esame, o variando la lunghezza d'onda della sorgente luminosa, oppure utilizzando uno spettrometro che analizza le differenze di lunghezza d'onda nel braccio di riferimento ed in quello di esplorazione.
I nuovi apparecchi hanno consentito di ridurre enormemente i tempi di acquisizione delle immagini:
La maggiore velocità di acquisizione ha permesso di:
Come nell'ecografia, con l'OCT si possono ottenere tre diversi tipi di immagini definite A-scan, B-scan, e C-scan.
I tracciati A-scan, o monodimensionali, analizzano la reflettività delle strutture e la loro profondità lungo un singolo raggio luminoso.
In OCT sono utilizzate molto di rado, soprattutto per misurare con precisione la lunghezza dell'occhio.
I tracciati B-scan, o bidimensionali, vengono ottenuti affiancando circa 1600 scansioni A-scan, eseguite lungo una linea di circa 6 mm di lunghezza.
Sono le rappresentazioni più frequentemente utilizzate in oculistica.
Sono immagini molto simili alle sezioni istologiche (i preparati utilizzati per gli esami microscopici tradizionali) dei tessuti.
Consentono di valutare la struttura interna dei tessuti, e di eseguire misure degli spessori.
Immagine OCT B-scan della regione maculare normale.
Da notare l'assottigliamento della retina al centro per assenza dello strato delle fibre nervose.
Immagine OCT B-scan della regione maculare di un occhio con una membrana epiretinica.
Notare la presenza di una sottile membranella riflettente sulla superficie retinica, e la perdita della normale depressione maculare centrale.
I tracciati C-scan, o tridimensionali, vengono ottenuti affiancando 265 scansioni B-scan orizzontali.
Consentono di apprezzare rigonfiamenti retinici, i loro rapporti con la topografia retinica, ed eventuali deformazioni della superficie retinica.
La precisione degli OCT viene sfruttata dai biometri ottici, che eseguono tramite un A-scan una misura estremamente accurata della lunghezza dell'occhio per il calcolo del cristallino artificiale da impiantare durante gli interventi per cataratta.
Le misure sono accurate, ripetibili e non influenzate dall'operatore.
Le scansioni B-scan della cornea consentono di misurare con precisione gli spessori corneali in un gran numero di punti.
È possibile confrontare la localizzazione delle variazioni di spessore con la localizzazione delle deformazioni corneali (ottenute con la topografia corneale) per distinguere malattie che generano deformazioni corneali superficiali simili ma con cause diverse (cheratocono, e corneal warpage).
La conoscenza degli spessori corneali è molto utile nella programmazione e nella scelta di interventi corneali refrattivi,e/o terapeutici.
La stampa dei risultati di una pachimetria corneale con OCT.
Si può vedere l'immagine di una sezione corneale B-scan.
Gli spessori medi corneali in alcune zone (in basso a sinistra).
La Mappa in scale di colori degli spessori corneali (in basso a destra) con i colori più freddi che rappresentano le zone più sottili, ed i colori caldi che rappresentano quelle più spesse.
L'OCT per mette di localizzare con precisione la profondità di lesioni corneali: ferite, corpi estranei, degenerazioni.
Consente di visualizzare l'interfaccia negli interventi chi trapianto corneale lamellare, e di Lasik, e di misurare con precisione gli spessori dei vari strati.
Si possono valutare la conformazione e la profondità dell'angolo camerulare, la presenza di sinechie, cisti, ecc.
La comparazione di una serie di parametri corneali consente una diagnosi precoce di malattie come il cheratocono.
| Valori limite per lo screening del cheratocono in µ | ||||
| Parametro | SN-IT differenza spessore supero-nasale- infero-temporale |
S-I differenza spessore superiore- inferiore |
Spessore minimo | Differenza massima spessori |
| Valore massimo | 45 | 45 | 470 | 100 |
Con l'OCT è possibile eseguire una pachimetria corneale estremamente accurata e ripetibile, per valutare l'accuratezza delle misure tonometriche e rischio di progressione dell'otticopatia glaucomatosa.
Valutazione della conformazione della testa del nervo ottico mediante C-scan.
(Sono visibili anche le sezioni B-scan orizzontale e verticale eseguite in corrispondenza delle linee verde e rossa)
Con l'OCT si può eseguire una valutazione oggettiva della morfologia (cioè della conformazione e delle dimensioni) della testa del nervo ottico, e dell'escavazione della papilla.
Si possono inoltre eseguire delle misure dirette ed oggettive degli spessori delle fibre nervose retiniche peripapillari, e delle cellule ganglionari perimaculari.
In questo modo è possibile eseguire delle misurazioni oggettive del danno glaucomatoso, che non sono influenzate dalle abilità di chi viene esaminato (come succede con l'esame del campo visivo).
Valutazione degli spessori dello strato delle fibre nervose emergenti dalla testa del nervo ottico,
delle caratteristiche dell'escavazione della papilla ottica.
dello spessore delle cellule ganglionari perifoveali
nei 2 occhi.
È il maggiore campo di impiego dell'OCT, dove consente di eseguire valutazioni altrimenti impossibili, e senza alcuna invasività.
Permette di:
Membrana epiretinica maculare con trazione vitreo-retinica, ed edema maculare.
OCT di foro maculare a margini edematosi.