Scopri la Tomografia a Coerenza Ottica (OCT): Principi Rivoluzionari e Applicazioni Sorprendenti

La salute dell’occhio è fondamentale per una vita piena e soddisfacente, a ogni età. L’occhio funziona come una telecamera e due sue componenti, la cornea - la più importante lente oculare - e la retina - il tessuto cerebrale di percezione e prima elaborazione delle immagini - sono particolarmente importanti.

La Tomografia a Coerenza Ottica (OCT) è un esame diagnostico non invasivo, ben tollerato, basato sulla luce laser, il quale permette di creare delle sezioni virtuali, e quindi di studiarne l’anatomia nel dettaglio micrometrico, di importanti strutture dell’occhio. Un esame altamente affidabile, sicuro e estremamente preciso, la tomografia a coerenza ottica è diventato strumento quotidiano ed indispensabile per ottenere delle scansioni - cioè delle immagini in sezione - corneali e retiniche.

Principi di Funzionamento dell'OCT

La Tomografia a Coerenza Ottica (OCT) è una tecnologia all’avanguardia nell’ambito dell’oculistica, offrendo una visione dettagliata degli strati interni dell’occhio. L’OCT utilizza onde di luce ad alta risoluzione per creare immagini tridimensionali dei tessuti oculari. L'OCT è una tecnica di imaging interferometrico basata sulla luce infrarossa a banda larga in un intervallo di lunghezza d'onda compreso tra 0,8 µm e 1,4 µm per una penetrazione ottimale nei tessuti.

Il segnale è il risultato dell'interferenza tra il fascio della sonda e quello di riferimento, basato sui riflessi ai limiti dell'indice di rifrazione all'interno del tessuto biologico. La tecnica OCT si basa quindi sulla scansione assiale precisa e dinamica di un fascio ottico posto in uno dei bracci dell'interferometro. A questo scopo, PI offre stage di nanoposizionamento che forniscono la massima risoluzione dell'immagine.

Basandosi su diverse tecnologie di azionamento e prodotti standard, PI può adattare l'asse di scansione ai requisiti specifici del dispositivo e dell'applicazione: Le dimensioni, l'escursione (corsa), il tipo di azionamento (voice coil o piezoelettrico) e la risoluzione possono essere adattati in modo specifico al design complessivo del dispositivo OCT. Una sofisticata tecnologia di controllo e una varietà di interfacce consentono un facile utilizzo dello stage. La specifica più importante per la scansione assiale è la profondità di penetrazione (z), che in genere è compresa tra 0,4 mm e 3 mm. Questo valore determina direttamente l'escursione minima richiesta dello stage.

Ulteriori specifiche sono:

Risoluzione assiale: 0,5 - 15 µm (metà della lunghezza di coerenza!)
Risoluzione laterale: 1,3 - 3 µm (diametro del fuoco della luce)
Velocità di scansione: 85 - 1500 kHz (a seconda della tecnologia)
Frame rate dell'immagine 2D/3D: 10 - 30 fps

Per soddisfare i requisiti dei moderni sistemi OCT si possono utilizzare diversi principi di azionamento. Sono possibili diversi principi di movimento piezoelettrico. I motori voice coil si basano sul ben noto principio elettromagnetico degli altoparlanti. Si adattano meglio a intervalli di movimento da ~0,5 mm a 25 mm (1 pollice). I motori voice-coil sono privi di attrito e di usura e sono in grado di fornire un movimento estremamente dinamico e preciso, come ogni appassionato di musica può testimoniare. Quando vengono utilizzati negli stage di scansione e posizionamento, sono spesso combinati con guide a rulli incrociati per fornire un movimento ad alta precisione.

Queste consentono di analizzare nel dettaglio (forma, spessore e stato) gli strati della cornea, della retina e del nervo ottico. La struttura oculare viene messa a fuoco in modo che possa avere inizio la scansione. Vengono cioè scattate delle fotografie alle varie parti dell’occhio. In pochi minuti si ottiene una mappa retinica molto precisa e affidabile.

Applicazioni Cliniche dell'OCT

Come detto, l’OCT è un esame fondamentale soprattutto perché permette di fare diagnosi precoce di malattie importanti e invalidanti che riguardano l’occhio, e che colpiscono la macula e il nervo ottico. Questo approccio ha rivoluzionato la diagnosi e il monitoraggio nel tempo di molteplici malattie retiniche.

L’OCT trova particolare applicazione nello studio delle malattie che coinvolgono la macula, ovvero la regione centrale della retina che consente la visione fine - lettura e il riconoscimento dei volti - ed il nervo ottico, il “cavo elettrico” che porta le immagini dall’occhio al cervello.

Diagnosi e Gestione delle Malattie

Attraverso il raggio laser, l’OCT ispeziona retina e cornea permettendo, da un lato, la diagnosi di patologie oculari che interessano nervo ottico, cornea e retina. L’esame all’occhio dell’OCT è simile a una ecografia ma eseguita con l’uso di raggi laser. Ad oggi l’OCT ha un ruolo molto importante anche nella prevenzione dei danni retinici causati dal diabete.

Le maculopatie, in particolar modo, possono essere a volte legate all’età, altre volte giovanili, oppure essere la conseguenza di una malattia diabetica non curata, di alterazioni genetiche ed esposizioni a radiazioni.

Tra le principali applicazioni cliniche dell'OCT, si annoverano:

la degenerazione maculare legata all’età (DMLE), ovvero il deterioramento della macula che si osserva in alcuni pazienti a causa del naturale processo di invecchiamento, riguarda tutti i soggetti di età superiore ai sessant’anni.
● la retinopatia diabetica. Il diabete è essenzialmente una malattia che altera i vasi, quindi gli organi riccamente vascolarizzati, come l’occhio e il rene, sono più pesantemente colpiti. La retinopatia diabetica è tra le più frequenti malattie in grado di causare importante perdita della vista nei paesi occidentali.
● la membrana epiretinica (pucker maculare), ossia la presenza di un tessuto fibroso-cicatriziale sulla superficie della macula. Tale cicatrice, contraendosi, determina la distorsione della macula con, di conseguenza, un’alterazione della visione.

Glaucoma

L’OCT per glaucoma è un test sicuro e non invasivo che permette di evidenziare e individuare le alterazioni delle fibre del nervo ottico. Il glaucoma è una malattia oculare causata dall’aumento della pressione interna dell’occhio che provoca carico del nervo ottico; esso è composto dalle fibre ottiche le quali trasmettono gli impulsi elettrici al cervello, centro di conversione e di percezione visiva.

La pressione è conseguenza dell’ostacolato deflusso dell’umore acqueo e conseguenza aumento pressorio con compressione delle fibre del nervo ottico e morte delle fibre nervose. I sintomi possono manifestarsi solo quando la malattia si trova ormai a uno stadio avanzato.

Angiografia OCT

L’angiografia OCT è un’evoluzione dell’OCT classica. Non utilizzando coloranti e mezzi di contrasto, l’angiografia OCT non presenta nessun rischio nè controindicazioni e può essere eseguita anche su donne in gravidanza e persone affette da patologie cardiache, epatiche, polmonari e renali anche gravi.

Vantaggi e Limitazioni dell'OCT

Un vantaggio significativo dell’OCT è la sua natura non invasiva e la rapidità della procedura. L'OCT ha già raggiunto il "Gold Standard" in oftalmologia, ma di recente trova crescente applicazione anche in dermatologia, ad esempio per la diagnosi del cancro della pelle.

Simile a una radiografia, utilizza dei raggi laser a bassa potenza e non nocivi, che permettono di visualizzare una sezione di tessuti con risoluzione compresa fra i 3 e i 10 micron. Per tomografia si intende un’indagine radiografica che permette di ottenere l’immagine di un piano di sezione o strato dell’organismo attraverso delle radiazioni che, in questo caso, sono innocuo laser.

Ad esempio, diventa poco utile nei casi di importante opacità del cristallino, edema della cornea, importanti alterazioni del film lacrimale, emorragia del corpo vitreo.

OCT in Dermatologia

Oltre all'oftalmologia, l'OCT trova crescente applicazione anche in dermatologia, ad esempio per la diagnosi del cancro della pelle.

OCT e Trapianto Corneale

Negli interventi di trapianto corneale lamellare l’OCT è di fondamentale importanza poiché permette di visualizzarne l’interfaccia e di misurarne con precisione gli spessori degli strati che la compongono.

Collaborazione tra Professionisti

L’incredibile potenziale diagnostico dell’OCT ne ha espanso le applicazioni in oculistica, con conseguente aumento del numero di esami effettuati. La collaborazione tra tecnico ortottista e medico oculista permette di sfruttare al meglio le possibilità offerte dall’OCT. L’ortottista si occupa dell’esecuzione dell’esame e della selezione delle immagini più adeguate alla comprensione della malattia del paziente, mentre l’Oculista valuta le immagini e procede alla refertazione. Negli Humanitas Medical Care dotati di OCT, come in quello sito in via Domodossola a Milano, la presenza delle due figure cliniche è sempre contemporanea.

Digitalizzazione dell’OCT

La digitalizzazione dell’OCT consente di creare mappe differenziali che rilevano immediatamente se la malattia progredisce o è stabile.

OCT nell'Angioplastica Coronarica e Stenting

La tomografia a coerenza ottica (OCT) è una modalità innovativa di imaging endovascolare che fornisce in tempo reale sezioni tomografiche delle arterie coronarie ad elevata risoluzione assiale (10-15 μm) e ad alta frequenza di campionamento. Per produrre le immagini in scala microscopica, l’OCT utilizza una luce ad infrarossi trasportata da una fibra ottica all’interno di un catetere a basso profilo (2.4-2.8 F). La luce che illumina l’interno del vaso ruota rapidamente, tanto da consentire una scansione longitudinale della maggior parte della coronaria (7.5-15 cm) in pochi secondi (2-3.5 s). L’iniezione simultanea di mezzo di contrasto (3-4.5 ml/s in base alle dimensioni della coronaria) permette alla luce di interagire con le strutture vascolari circostanti senza interferenze.