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Este Punto de Encuentro Oftalmológico se creó en el verano del 2000, cuando se acabó el primer curso lectivo de los Masters del IMO.

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Tomografía de Coherencia Óptica

Borja Corcóstegui Guraya – Javier Moreno Manresa

La Tomografía de Coherencia Óptica (TCO) es un método de examen que utiliza un instrumento óptico de precisión informatizado capaz de generar imágenes de cortes transversales (tomografías) de la retina con una resolución axial que oscila entre 10 y 20 micras según la generación del equipo utilizado. Su funcionamiento se basa en una técnica de medición óptica conocida como “interferometría de baja coherencia”.

Bases de funcionamiento:

La TCO se basa en el funcionamiento del interferómetro de Michelson y de una forma simplificada se puede decir que la interferometría se fundamenta en un principio análogo a la ultrasonografía,pero en lugar de ondas acústicas utiliza un haz de luz. La diferencia fundamental es que la velocidad de la luz es casi un millón de veces mayor que la del sonido y es ésta diferencia la que permite medir estructuras y distancias en la escala de hasta 10 micras, a diferencia de la escala de 100 micras que es capaz de resolver el ultrasonido. Otra diferencia interesante es que la interferometría óptica no requiere contacto con el tejido examinado, pero por otra parte sí requiere una transparencia suficiente de los medios ópticos que permita obtener una señal detectable.

El interferómetro de Michelson está compuesto de 4 elementos básicos: una fuente de luz, un divisor de haces, un espejo de referencia y un detector ( Fig. 1).

La fuente de luz es un laser de diodo que emite un haz luminoso de banda ancha en el espectro infrarrojo (820 nm a 830 nm según la generación del equipo), este haz se divide en dos haces en el divisor, uno de los cuales irá dirigido al espejo de referencia el cual se encuentra a una distancia conocida y otro haz irá a la retina, seguidamente se compara la luz reflejada desde la retina con la luz reflejada por el espejo de referencia y cuando ambos reflejos coinciden en el tiempo se produce un fenómeno de interferencia el cual es captado por el detector. Dado que la distancia a la que se encuentra el espejo de referencia puede conocerse, esto permite localizar la distancia a la que se encuentra la estructura de la retina que ha producido un reflejo que ha coincidido con el reflejo proveniente del espejo de referencia y graficando las diferentes distancias a las que se ha producido el fenómeno de interferencia se puede obtener una imagen en sentido axial (A-scan). El registro repetido de múltiples A-scans contiguos y su alineación apropiada permite construir una imagen bidimensional de la retina, es decir la tomografía.

Otro principio fundamental en el funcionamiento de este instrumento, es la baja coherencia de la luz utilizada y esto se refiere a que la longitud de onda fluctúa en torno a un valor determinado. Para explicarlo podríamos decir que la luz utilizada viaja a manera de “pulsos”, aunque hay que hacer notar que esto no estrictamente cierto desde el punto de vista físico, pero sirve para comprender mejor el fenómeno. De tal forma, que la coincidencia de los picos de estos “pulsos” es lo que es captado por el detector y es lo que permite discernir entre el reflejo producido por un una estructura, del reflejo producido por una estructura inmediatamente posterior o anterior, siendo la baja coherencia de la luz utilizada la propiedad que permite tener una alta resolución de modo que la relación entre la coherencia de la luz y la resolución del instrumento es de tipo inverso (1,2).

Composición de la imagen tomográfica:

Cada A-scan abarca una profundidad de 2 mm y se compone de 500 a 1024 puntos según el modelo del equipo, a su vez en cada barrido se pueden hacer entre 100 y 512 A-scans, aunque algunos protocolos para barrido rápido de la mácula o de la papila, que se incluyen en los equipos de última generación, se componen de un total de 768 A-scans distribuídos en 6 tomogramas radiales, es decir, 128 A-scans por cada tomograma radial. En este tipo de protocolos de barrido rápido la resolución de cada tomograma radial se encuentra por debajo del máximo posible, pero tienen la gran ventaja de permitir la toma de los 6 tomogramas radiales en un solo barrido con la consecuente mejora en el centraje de los mismos y la ventaja adicional de la rapidez en la realización de la prueba. Resumiendo, una imagen tomográfica individual está compuesta por un total de puntos que fluctúa entre 50.000 y 524.288 puntos, según el modelo del equipo utilizado y según el protocolo y las características del barrido utilizado. La resolución transversal calculada es de aproximadamente 20 micras y está en relación no sólo con el número de A-scans por tomograma sino también por la longitud de los mismos, siendo fácil de comprender que un mayor número de A-scans distribuidos en una menor longitud generan la mayor resolución tranversal posible.

Preparación del paciente:

Una de las principales ventajas de esta técnica de examen es que no es de contacto y eso facilita la colaboración del paciente en gran medida.

La dilatación de la pupila es aconsejable para una mayor facilidad en la toma del examen, especialmente en lo que se refiere a la localización del área examinada en la imagen de video, pero no es indispensable ya que se pueden obtener tomogramas de calidad suficiente sin dilatar la pupila.

Para comenzar el examen, la altura de la mesa y la mentonera se ajustarán de manera apropiada buscando una posición que sea lo más cómoda posible para el paciente.

Un aspecto importante en relación al paciente es su colaboración para lograr la mejor fijación posible. El instrumento cuenta con 2 modalidades de fijación una interna y otra externa. La fijación interna es mucho más reproducible y por ello constituye el método de preferencia. En ocasiones podemos mejorar la estabilidad de la fijación interna ocluyendo el ojo contralateral, aunque hay pacientes en los que la agudeza visual en el ojo a examinar es demasiado baja y nos vemos en la necesidad de utilizar el método de fijación externa.

Bien sea con la fijación interna o con la externa, alinearemos el ojo a examinar de forma que obtengamos en la pantalla de video una imagen del área que nos interesa evaluar, en la mayoría de los casos el área macular.

El paciente verá dentro del objetivo del instrumento un campo rectangular rojo con un punto luminoso intermitente de color verde (ciertas patologías maculares alteran la visión del color y algunos pacientes lo perciben amarillo o blanco). Este punto luminoso intermitente es el que usaremos como punto de fijación en la modalidad interna y lo podemos manipular para alinear el ojo en la posición deseada. Además, el paciente verá dentro del objetivo otra serie de puntos pequeños de color rojo que varían según el protocolo de examen empleado.

Duración de la prueba:

El tiempo que toma la adquisición de una imagen tomográfica es de aproximadamente 1 segundo. El resto del tiempo utilizado se emplea en alinear adecuadamente el instrumento y en optimizar la calidad de la imagen. En general el tiempo total requerido para la realización de varias tomografías en los dos ojos, está alrededor de 5 a 10 minutos, que puede variar según la colaboración del paciente y la experiencia del operador. De este tiempo entre un 30% y un 50% se emplea en la adquisión de las imágenes y el resto se emplea en el análisis y la impresión de las mismas.

Opciones de examen:

Las opciones de examen varían según el modelo del equipo utilizado pero hay 2 formas básicas de barrido: el lineal y el circular. En general, podemos decir que los barridos lineales se utilizan para evaluar el área macular y los barridos circulares tienen aplicación en la valoración de la región peripapilar, especialmente en la medición del espesor de la capa de fibras nerviosas.

Por otra parte, estos barridos pueden hacerse de forma individual o secuencial. Los secuenciales son barridos individuales que se encuentran relacionados entre sí permitiendo el análisis integrado de los datos obtenidos y son los que se utilizan para construir los mapas de espesor o los mapas de volumen.

A pesar de que el equipo incluye múltiples protocolos de examen, consideramos que en la valoración de la mácula, los de mayor utilidad dentro de los individuales son los lineales y dentro de los secuenciales, son las 6 líneas radiales. Esta última opción en los equipos de última generación se puede realizar en un solo barrido, con la consiguiente disminución en el tiempo empleado para la prueba, así como la obtención de un mejor centrado de los barridos radiales realizados.

La línea o el círculo de barrido puede ser manipulado por el operador para obtener los datos que sean de mayor interés. Las líneas pueden cambiarse de posición, pueden aumentarse o reducirse en su longitud y puede cambiarse el ángulo de la misma en relación a la horizontal para obtener líneas oblicuas. Los círculos pueden cambiarse de posición y pueden variarse en relación a su diámetro.

Por otra parte, el instrumento cuenta con un punto de referencia (“landmark”) que es manipulable por el operador y que puede colocarse en alguna estructura más o menos constante dentro de la imagen de fondo, facilitando la repetición de la misma prueba en un futuro, ya que en la opción de repetición la barra de exploración mantendrá la misma relación en cuanto a distancia y posición al punto de referencia y lo que debe hacer el operador el ubicar el mismo sobre la estructura señalada en el examen anterior y así tendrá una mayor certeza de estar repitiendo el examen en el mismo lugar.

Interpretación de las imágenes obtenidas:

Las imágenes tomográficas obtenidas son representadas en un gráfico de colores, donde éstos representan la intensidad de la luz reflejada por el tejido en estudio. Así tenemos que estructuras que reflejen en mayor medida la luz, aparecerán representadas en colores cálidos con la máxima reflectividad representada por el color blanco y las estructuras que reflejen en menor medida la luz, aparecerán graficadas en colores fríos con la mínima reflectividad representada por el color negro.

Lo primero que debemos identificar frente a una imagen de TCO de la retina, son dos bandas de alta reflectividad (en color rojo y blanco) que corresponden, la más interna: a la capa de fibras nerviosas y la más externa: al epitelio pigmentado de la retina. (Fig. 2).

El otro punto importante para interpretar las imágenes obtenidas es la localización de las mismas, para ello nos guiamos por la foto que se captura del video de fondo de ojo al momento de congelar la imagen de la tomografía. En esta foto del fondo de ojo representada en blanco y negro, se puede ver la barra de barrido de color blanco, superpuesta en la imagen. Además debemos saber que todo lo que se representa en el lado izquierdo de la imagen tomográfica es lo que se ha obtenido en primer lugar durante el barrido, es decir, si el barrido se ha hecho de la papila hacia la mácula en el ojo izquierdo, lo que aparecerá en el lado izquierdo de la imagen corresponderá a la retina nasal a la fóvea. En la imagen impresa no se indica el sentido en el que fue realizado el barrido pero esto sí es conocido por el operador que realizó la prueba y conviene ser señalado en la imagen impresa para facilitar su lectura posterior.

Análisis de espesor retiniano:

En cuanto al análisis del espesor retiniano, este se puede realizar sobre una tomografía individual, donde el instrumento siguiendo un algoritmo traza dos líneas blancas horizontales sobre la imagen (estas líneas son superpuestas por el programa de análisis y no representan la reflectividad de ninguna estructura). La línea que aparecerá en la parte superior de la imagen es trazada siguiendo la diferencia de reflectividad entre el vítreo (baja reflectividad) y la capa de fibras nerviosas (alta reflectividad), la línea inferior se traza siguiendo la diferencia de reflectividad entre los fotorreceptores (baja reflectividad) y el epitelio pigmentado de la retina (alta reflectrividad) (Fig. 3). Al observar este tipo de análisis de espesor podemos apreciar que en algunas situaciones donde alguna estructura en la cavidad vítrea ocasiona una señal detectable (Ej. la hialoides posterior desprendida) o en casos donde la imagen tomográfica obtenida no tenga una intensidad de señal suficiente en alguna zona, la líneas blancas mencionadas pueden ser trazadas de forma incorrecta, señalándose en el gráfico de espesor valores equivocadamente altos o bajos. Esto es fácil de apreciar en la imagen del análisis, pero es importante tomarlo en cuenta y considerarlo cuando se utilizan varios tomogramas para hacer la composición de los mapas de espesor o de volumen retiniano, ya que si en alguno de los tomogramas utilizados hay uno de estos errores aparecerán zonas falsamente engrosadas o adelgazadas y en la imagen de impresión no aparecen todos los tomogramas utilizados, por lo tanto esta valoración de la calidad de los tomogramas obtenidos debe ser hecha por el operador antes de hacer la composición del mapa.

Mapas de espesor y de volumen retiniano:

En los mapas de espesor retiniano se hace una representación en colores del espesor de la retina medido utilizando un protocolo de examen secuencial (Ej. 6 líneas radiales). La escala de colores va del blanco y colores cálidos representando los mayores espesores hasta los colores fríos y negro representando los menores espesores. En este análisis también se calcula un promedio de los espesores según cuadrantes, expresando valores numéricos en micras. Además en un cuadro resumen se aprecian los datos del paciente y un promedio del espesor central con la desviación estándar calculada y un cálculo del volumen del área estudiada (Fig. 4). En los equipos de última generación estos mapas pueden expresar valores de volumen tanto en el gráfico de colores como en los datos numéricos por cuadrante que en este caso representan mm3 (Fig. 5). En estos equipos de última generación también se puede graficar un área de 6 mm de diámetro o de 3,5 mm de diámetro y se pueden obtener en un mismo análisis, datos comparativos de espesor y de volumen de ambos ojos ( Fig. 6).
Al momento de valorar los gráficos de espesor o de volumen es importante tomar en cuenta si en el gráfico de colores hay una imagen de “corbatín” ( Fig. 7)que en muchos casos suele representar un error en el algoritmo del cálculo de espesor en el tomograma que corresponde al eje de dicho “corbatín” y que haría poco fiables a los promedios calculados. Para una valoración apropiada de estos promedios calculados en el mapa de espesor o volumen, también es conveniente fijarse en el número de tomogramas utilizados en la composición del mismo, este dato aparece señalado sobre el recuadro de los datos del paciente. En los equipos de última generación no aparece la referencia a los tomogramas que se utilizaron sino que en su lugar en caso de haberse utilizado un número inferior al estándar de 6 tomogramas, aparece un aviso en letras rojas (“Non standard analysis less than 6 scans used”).

Aplicación de la TCO en patologías maculares:

Edema macular

La principal utilidad de la TCO en las patologías maculares reside en que esta técnica permite cuantificar cambios que tradicionalmente se han valorado de una forma subjetiva, en este sentido destaca en gran medida su aplicación en la evaluación del edema macular de cualquier etiología. A través de las mediciones de espesor y volumen es posible realizar un seguimiento más preciso de los pacientes que presentan edema macular, facilitando así una evaluación de los tratamientos aplicados ( Fig. 8A)( Fig. 8B).
En el edema macular diabético, el aumento en el espesor retiniano a nivel foveal, ha mostrado una correlación negativa con la agudeza visual mejor corregida, es decir a mayor espesor, menor agudeza visual mejor corregida (3,4,5). Algunos estudios sugieren que el valor límite superior de espesor a nivel del centro de la fovea está alrededor de las 180 micras y cifras superiores pueden alertar sobre el desarrollo de edema macular en pacientes diabéticos (6). Hay que hacer notar que el promedio de espesor representado en los mapas de espesor en el área comprendida en 1 mm de diámetro centrado en fovea puede alcanzar valores de hasta 220 micras en sujetos normales.
Por otra parte, en pacientes diabéticos se han podido caracterizar 3 tipos de edema macular según el aspecto tomográfico, los cuales son según orden de frecuencia en su presentación, de mayor a menor: el tipo esponja, el cistoide y el edema asociado a desprendimiento seroso (3) ( Fig. 9).

Agujero Macular

En el agujero macular idiopático se pueden apreciar en las imágenes de TCO todos los estadíos que se pueden presentar en la evolución de esta patología ( Fig. 10), teniendo la TCO un valor especial en los estadíos iniciales donde el diagnóstico biomicroscópico no siempre es del todo claro. Además en las imágenes tomográficas se puede cuantificar la separación existente entre los bordes más cercanos del agujero macular y esto conlleva un valor pronóstico en cuanto a éxito anatómico se refiere ya que agujeros de menos de 400 micras de diámetro tienen una mayor pobabilidad de cierre luego de cirugía (7).

Por otra parte en los agujeros maculares en ojos con miopía elevada esta técnica facilita en algunos casos poner en evidencia el agujero, así como el desprendimiento de retina macular que en algunos casos acompaña a este tipo de agujeros. Así mismo permite poner en evidencia adhesiones patológicas del vítreo posterior que en muchos de estos casos pueden estar implicadas en la génesis del agujero macular y del desprendimiento de retina macular en estos pacientes (Fig. 11) (8, 9,10)

Maculopatías traccionales

En membranas epirretinianas maculares, la TCO permite evidenciar las características de estas membranas donde se ha podido apreciar un patrón de adherencia total a la superficie de la retina ( Fig. 12)y un patrón que muestra zonas de separación entre la membrana y la superficie de la retina, observándose que en los casos con este último patrón la recuperación de la depresión foveal normal luego de cirugía es 3 veces más frecuente ( Fig. 13). Así mismo permite evaluar el grado de engrosamiento macular que está generando la membrana y se ha podido comprobar una relación inversa en el preoperatorio de estos pacientes, entre el espesor macular y la agudeza visual (11,12, 13).
En otras maculopatías traccionales, tal como el síndrome de tracción vítreo-macular se pueden obtener imágenes donde se aprecia claramente la tracción que genera la hialoides posterior sobre la mácula ( Fig. 14). En pacientes diabéticos donde la hialoides posterior se encuentra engrosada y además presenta adherencias que generan tracción sobre la superficie macular, también se pueden obtener imágenes tomográficas que ponen en evidencia dicha tracción ( Fig. 15). Como se mencionó antes, en pacientes con miopía elevada, también se puede demostrar en las imágenes tomográficas, la tracción ejercida por parte de adherencias patológicas del vítreo posterior.

Desprendimiento macular plano

En el desprendimiento macular plano, la TCO es muy útil tanto en la comprobación del diagnóstico como en el seguimiento de la evolución del mismo ( Fig. 16). En algunos pacientes donde no logramos explicar la persistencia de baja agudeza visual luego de cirugía, hemos encontrado imágenes tomográficas donde se aprecia la persistencia de fluído subretiniano a nivel de la mácula que en el transcurso de varios meses puede absorberse ( Fig. 17).

Coroidopatía serosa central

En la coroidopatía serosa central se puede poner de manifiesto el desprendimiento seroso de la mácula y en algunos casos se puede identificar también desprendimiento del epitelio pigmentado ( Fig. 18).

Neovascularización coroidea

En la neovascularización coroidea, se puede apreciar una banda hiperreflectiva con aspecto fragmentado a nivel del epitelio pigmentado de la retina y en algunas ocasiones es posible distinguir si la membrana se encuentra anterior, posterior o incluída en el epitelio pigmentado (14). Algunos autores estudiando membranas neovasculares coroideas idiopáticas han sugerido que a través de la TCO se pueden identificar patrones tomográficos diferenciables según el estadío en el que se encuentre la membrana (15). Por otra parte se han hecho intentos de relacionar el espesor retiniano suprayacente a la membrana neovascular o a nivel foveal como una forma de conocer el estado exudativo de la membrana y así valorar el efecto del tratamiento con terapia fotodinámica (16,17). Pero en este sentido aún falta por llegar a conclusiones a través de series más largas de pacientes que permitan establecer criterios tomográficos útiles en el manejo de este tipo de patología.
Por otra parte, en pacientes con neovascularización coroidea que han sido sometidos a cirugía de translocación macular, es posible medir con una precisión adecuada el desplazamiento de la fóvea que se logró con la cirugía ( Fig. 19) (18).

Otras patologías maculares

Existen otras patologías maculares no muy frecuentes donde se pueden obtener imágenes tomográficas valiosas como por ejemplo en casos de desprendimiento macular asociado a foseta óptica ( Fig. 20) donde se puede apreciar el doble compartimiento que ha sido descrito en estos casos compuesto por una parte por el desprendimiento del neuroepitelio a nivel macular y por otra la schisis de las capas más externas de la retina. Así como casos de retinosquisis juvenil donde las imágenes tomográficas comprueban que los espacios quísticos se localizan en las capas internas de la retina ( Fig. 21).

Otras aplicaciones en oftalmología:

Aunque no está dentro del objetivo de este capítulo, vale la pena mencionar que a través de la TCO es posible realizar una medición del espesor de la capa de fibras nerviosas a nivel peripapilar con utilidad en el diagnóstico precoz y en el seguimiento de pacientes con glaucoma. También es posible obtener imágenes tomográficas del segmento anterior pero en este sentido debe recordarse que el instrumento ha sido diseñado y calibrado para la obtención de imágenes a nivel retiniano, por lo que las mediciones realizadas sobre estas imágenes deben ser valoradas con precaución.

Referencias
1- Pedut-Kloizman T, Pakter HM, Schuman JS, Szwartz JC, Hee MR. Ophthalmic Diagnosis Using Optical Coherence Tomography. Ophthalmology Clinics of North America 1998;11(3):465-486

2- Hee MR, Izatt JA, Swanson EA, Huang D, Schuman JS, Lin CP, Puliafito CA, Fujimoto JG. Optical Coherence Tomography of the Human Retina. Arch Ophthalmol 1995;113:325-332

3- Otani T, Kishi S, Maruyama Y. Patterns of Diabetic Macular Edema With Optical Coherence Tomography. Am J Ophthalmol 1999;127:688-693

4- Hee MR, Puliafito C, Wong C, Duker JS, Reichel E, Rutledge B, Schuman JS, Swanson EA, Fujimoto JG. Quantitative Assessment of Macular Edema with Optical Coherence Tomography. Arch Ophthalmol 1995;113:1019-1029

5- Hee MR, Puliafito CA, Duker JS, Reichel E, Coker JG, Wilkins JR, Schuman JS, Swanson EA, Fujimoto JG. Topography of Diabetic Macular Edema with Optical Coherence Tomography. Ophthalmology 1998;105:360-370

6- Sanchez-Tocino H, Alvarez-Vidal A, Maldonado MJ, Moreno-Montanes J, Garcia-Layana A.Retinal thickness study with optical coherence tomography in patients with diabetes. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2002 May;43(5):1588-94

7- Ip MS, Baker BJ, Duker JS, Reichel E, Baumal CR, Gangnon R, Puliafito CA. Anatomical outcomes of surgery for idiopathic macular hole as determined by optical coherence tomography. Arch Ophthalmol 2002 Jan;120(1):29-35

8- Ishida S, Yamazaki K, Shinoda K, Kawashima S, Oguchi Y. Macular Hole Retinal Detachment in Highly Myopic Eyes: Ultrastructure of Surgically Removed Epirretinal Membrane and Clinicopathologic Correlation. Retina 2000;20(2):176-183

9- Oshima Y, Ikuno Y, Motokura M, Nakae K, Tano Y. Complete Epiretinal Membrane Separation in Highly Myopic Eyes with Retinal Detachment Resulting from a Macular Hole. Am J Ophthalmol 1998;126(5):669-676

10- Stirpe M, Michels RG. Retinal Detachment in Highly Myopic Eyes Due to Macular Holes and Epiretinal Traction Retina 1990;10(2):113-114

11- Massin P, Allouch C, Haouchine B, Metge F, Paques M, Tangui L, Erginay A, Gaudric A. Optical Coherence Tomography of Idiopathic Macular Epiretinal Membranes Before and After Surgery. Am J Ophthalmol 2000;130:732-739

12- Azzolini C, Patelli F, Codenotti M, Pierro L, Brancato R. Optical Coherence Tomography in Idiopathic Epiretinal Macular Membrane Surgery. Eur J Ophthalmol 1999;9:206-211

13- Moreno J, Rosales G, Castillo R, Vaz F, Mateo C, Corcóstegui B. Tomografía de Coherencia Óptica en Membranas Epirretinianas. Hallazgos Pre y Post Quirúrgicos. VI Congreso de la Soc Española de Retina y Vítreo. San Sebastián 2 marzo 2002

14- Giovannini A, Amato GP, Mariotti C, Scassellati-Sforzolini B. OCT Imaging of Choroidal Neovascularization and its Role in the Determination of Patient’s Eligibility for Surgery. Br J Ophthalmol 1999;83:438-442

15- Fukuchi T, Takahashi K, Ida H, Sho K, Matsumura M. Staging of Idiopathic Choroidal Neovascularization by Optical Coherence Tomography. Jpn J Ophthalmol 2001;45(3):252-258

16- Coscas F. Usefulness of OCT During Early and Late Follow-up Post PDT for CNV in AMD. Euretina. Barcelona, 1 junio 2002-06-22

17- Moreno J, Rosales G, Castillo R, Vaz F, Monés J. OCT Evaluation of Myopic CNV Treated with PDT. Pilot Study. Euretina. Barcelona, 1 junio 2002

18- Mateo C. Comunicación personal.

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