Angiografia basata sulla tomografia a coerenza ottica e suo impiego nello studio della coriocapillare

Angiografia: è noto che negli ultimi anni la metodica optical coherence tomography angiography (OCTA) si è rivelata una rivoluzione nella diagnostica retinica, aprendo nuove strade nell’imaging in oftalmologia.

Si tratta di una avanzata tecnica diagnostica, rapida e non invasiva, basata sul calcolo del coefficiente di decorrelazione tra acquisizioni OCT ottenute consecutivamente, al fine di sfruttare il segnale delle particelle in movimento, categorizzabili come globuli rossi, per ricostruire il decorso dei vasi sanguigni.

Grazie a questa metodica è possibile ottenere una ricostruzione tridimensionale dei vasi perfusi sia della retina che della coroidecosì da poter studiare il network vascolare sia in condizioni fisiologiche che patologiche, evidenziandone eventuali anomalie.

La mappa del flusso sanguigno corioretinico viene ricostruita in pochi secondi, e analizzata strato per strato, mediante una visualizzazione enface.

Grazie a questa segmentazione è possibile studiare separatamente il plesso retinico superficiale (localizzato nello strato delle cellule ganglionari e delle fibre nervose), profondo (a livello degli strati nucleare interno e plessiforme esterno) e quello coriocapillare.

Tale metodica è di grande aiuto per la diagnosi e la valutazione prospettica delle neovascolarizzazione maculari (1), complicanza tipicamente associata a numerose condizioni patologiche come la degenerazione maculare legata all’età e quella miopica (2).

Strumenti sempre più avanzati, in continua evoluzione, unitamente allo sviluppo di algoritmi di post-processing in grado di elaborare con maggiore accuratezza il segnale hanno consentito notevoli miglioramenti.

Numerosi studi mostrano un ruolo importante dell’OCTA anche nella valutazione delle caratteristiche morfologiche del network vascolare retinico in ambito fisiologico, al fine di estrapolare sempre più dettagliate informazioni riguardanti lo stato anatomico ottimale dei vasi sanguigni intraretinici, oltre ai loro cambiamenti con il progredire dell’età (3).

Ulteriore aspetto che contribuisce ad incrementare notevolmente il potenziale diagnostico di OCTA è la possibilità di eseguire analisi non solo morfologiche ma anche quantitative.

È infatti possibile effettuare una serie di misurazioni confrontabili nel tempo della densità vascolare retinica, ovvero una misurazione indiretta dell’entità della perfusione interessante la retina.

Nell’ultimo periodo, grazie alle più accurate tecniche di segmentazione, in grado di isolare con maggiore sensibilità e specificità le diverse strutture vascolari retiniche, si è posta l’attenzione sul plesso vascolare coriocapillare.

È risaputo che la coriocapillare è costituita da un denso agglomerato di capillari, rappresentanti la regione di interfaccia tra retina e coroide.

Studi istopatologici, condotti su animali, hanno rivelato che la coriocapillare va incontro a una progressiva perdita di densità con l’età (4).

Questa si accompagna ad una riduzione dello spessore coroideale, che si verifica con l’avanzare dell’età, riscontrata in diversi studi basati sull’utilizzo dell’OCT strutturale (5).

Grazie all’avvento dell’OCTA, si è potuto eseguire un’analisi quantitativa sull’entità della perfusione del plesso coriocapillare e sulle sue variazioni correlabili con il progredire dell’età.

In particolare, un recente studio non solo ha dimostrato una progressiva e significativa riduzione dell’entità della perfusione vascolare della coriocapillare in diverse fasce di età, ma ha evidenziato anche una diversa distribuzione di tali alterazioni.

In particolare, la regione foveale ha mostrato un maggiore grado di riduzione della coriocapillare, rispetto alla regione perifoveale.

Quest’ultima è risultata maggiormente affetta nel settore nasale, rispetto al settore temporale, in alcune fasce di età (6).

Questi dati indicano che un progressivo incremento di uno stato ipoperfusivo può aver luogo anche secondariamente ai fisiologici processi di invecchiamento.

Tali informazioni possono avere una utilità nella comprensione dei meccanismi fisiopatologici caratterizzanti le patologie vascolari retiniche, prima tra tutte la degenerazione maculare legata all’età (DMLE).

Questa rappresenta la terza causa di cecità nel mondo ed è la maggiore causa di perdita visiva negli adulti con età maggiore di 50 anni nei paesi sviluppati.

Con l’avanzare dell’età, si verifica una disfunzione delle cellule dell’epitelio pigmentato retinico (EPR) e un’alterazione della permeabilità della membrana di Bruch.

Questo comporta l’accumulo di materiale extracellulare tra i due strati, le cosiddette drusen. Le drusen contengono lipidi, beta amiloide e proteine del complemento e tale deposito sottrae ossigeno e nutrienti alle cellule dell’EPR e ai fotorecettori.

La DMLE è suddivisa in una forma non-neovascolare (anche detta secca o atrofica) ed una neovascolare (anche detta umida o essudativa), in base alla presenza o meno di neovascolarizzazioni maculari.

Da notare che neovascolarizzazioni maculari possono anche essere non essudative e persino che forme di DMLE secche o atrofiche possono essere complicate da neovascolarizzazioni maculari non essudative.

Angiografia
FIGURA 1: Angio-OCT della coriocapillare sana in diverse fasce di età. Le acquisizioni 3x3mm in alta risoluzione mostra una coriocapillare perfettamente integra in un paziente rappresentativo di 25 anni (A). A seguire, qualche piccola alterazione riscontrabile in un paziente rappresentativo di 50 anni (B). Tali difetti perfusionali tendono ad aumentare con il progredire dell’età avanzata, fino a chiare alterazioni riscontrabili in un paziente rappresentativo di 80 anni (C). In basso corrispondenti OCT strutturali con linee di segmentazioni e sovrapposizione del flusso sanguigno. Per gentile concessione Prof. Bandello - Prof. Querques

La forma più comune è la DMLE non-neovascolare, che comprende circa il 90% delle diagnosi di malattia. L’atrofia geografica è lo stadio avanzato della DMLE non-neovascolare, in cui aree di atrofia diventano confluenti e causano perdita visiva.

Nell’atrofia geografica osserviamo una degenerazione dei fotorecettori, dell’EPR e della coriocapillare.

Le precedenti tecniche di imaging invasivo, come la angiografia con fluoresceina sodica e con il verde indocianina, non sono in grado di analizzare nel dettaglio la coriocapillare.

Al contrario l’OCTA rappresenta una metodica non invasiva ed altamente dettagliata per lo studio di questa specifica regione anatomica della retina.

In realtà, alcuni studi basati su questa tecnica hanno dimostrato un evidente coinvolgimento della coriocapillare nell’atrofia geografica, risultante estremamente danneggiata in corrispondenza della regione atrofica, e significativamente alterata anche a livello della regione periatrofica (7).

La domanda fondamentale circa la localizzazione primitiva del danno (prima EPR o coriocapillare?) rimane ancora senza una risposta definitiva.

I dati oggi a disposizione farebbero propendere per una precoce alterazione del complesso coroide-coriocapillare, e successivamente del complesso EPR-fotorecettori (8).

In ogni caso, ulteriori studi saranno necessari per definire bene il timing delle diverse alterazioni.

FIGURA 2: Angio-OCT di confronto tra una coriocapillare sana ed una di un paziente affetto da atrofia geografica secondaria a DMLE. Le acquisizioni 6x6mm mostrano una netta differenza in termini di difetti perfusionali riscontrabili a livello della coriocapillare di un soggetto rappresentativo sano di 75 anni (A) e di un paziente della stessa età con atrofia geografica (B). Quest’ultima corrisponde ad una netta e demarcata assenza di coriocapillare, con conseguente esposizione dei vasi coroidei sottostanti (B). In basso corrispondenti OCT strutturali con linee di segmentazioni e sovrapposizione del flusso sanguigno. Per gentile concessione Prof. Bandello - Prof. Querques

Sulla base di quanto detto, l’OCTA ha permesso di ottenere importanti ed utili informazioni circa il coinvolgimento dei diversi plessi vascolari retinici.

Ulteriori studi serviranno per approfondire e chiarire i meccanismi patogenetici alla base di patologie complesse come la degenerazione maculare legata all’età.

Bibliografia:
  1. Carnevali A, Cicinelli MV, Capuano V, Corvi F, Mazzaferro A, Querques L, Scorcia V, Souied EH, Bandello F, Querques G. Optical Coherence Tomography Angiography: A Useful Tool for Diagnosis of Treatment-Naïve Quiescent Choroidal Neovascularization. Am J Ophthalmol. 2016;169:189-98.
  2. Querques L, Giuffrè C, Corvi F, Zucchiatti I, Carnevali A, De Vitis LA, Querques G, Bandello F. Optical coherence tomography angiography of myopic choroidal neovascularisation. Br J Ophthalmol. 2016. pii: bjophthalmol-2016-309162.
  3. De Carlo TE, Romano A, Waheed NK, Duker JS. A review of optical coherence tomography angiography (OCTA). Int J Retina Vitreous. 2015;1:5.
  4. Ramrattan RS, van der Schaft TL, Mooy CM. Morphometric analysis of Bruch’s membrane, the choriocapillaris, and the choroid in aging. Invest Ophthalmol Vis Sci 1994;35:2875-64
  5. Margolis R, Spaide RF. A pilot study of enhanced depth imaging optical coherence tomography of the choroid in normal eyes. Am J Ophthalmol 2009;147:811-5
  6. Sacconi R, Borrelli E, Corbelli E, Capone L, Rabiolo A, Carnevali A, Casaluci M, Gelormini F, Querques L, Bandello F, Querques G. Quantitative changes in the ageing choriocapillaris as measured by swept source optical coherence tomography angiography. Br J Ophthalmol. 2018 10.
  7. Cicinelli MV, Rabiolo A, Marchese A, de Vitis L, Carnevali A, Querques L, Bandello F, Querques G. Choroid morphometric analysis in non-neovascular age-related macular degeneration by means of optical coherence tomography angiography. Br J Ophthalmol. 2017 Sep;101(9):1193-1200.

10. 1136/bjophthalmol-2016-309481. Epub 2017 Jan 5. PubMed PMID: 28057649.

  1. Sacconi R, Corbelli E, Carnevali A, Querques L, Bandello F, Querques G. OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY ANGIOGRAPHY IN GEOGRAPHIC ATROPHY. Retina. 2017 Oct