La oftalmoscopia láser de barrido ( SLO ) es un método de examen del ojo que utiliza la técnica de microscopía láser de barrido confocal para obtener imágenes diagnósticas de la retina o la córnea del ojo humano.
Como método utilizado para obtener imágenes de la retina con un alto grado de sensibilidad espacial, resulta útil en el diagnóstico de glaucoma , degeneración macular y otros trastornos de la retina. Además, se ha combinado con tecnología de óptica adaptativa para proporcionar imágenes más nítidas de la retina. [1] [2]
La SLO utiliza espejos de escaneo horizontales y verticales para escanear una región específica de la retina y crear imágenes rasterizadas que se pueden ver en un monitor de televisión. Si bien puede obtener imágenes de la retina en tiempo real, tiene problemas con los reflejos del astigmatismo ocular y la córnea. Además, los movimientos oculares pueden confundir los datos de la SLO. [3]
La oftalmoscopia láser de barrido con óptica adaptativa (AOSLO) es una técnica que se utiliza para medir las células vivas de la retina. Utiliza la óptica adaptativa para eliminar las aberraciones ópticas de las imágenes obtenidas mediante oftalmoscopia láser de barrido de la retina. [ cita requerida ]
La oftalmoscopia láser de barrido se desarrolló como un método para ver una capa distinta del ojo vivo a nivel microscópico. El uso de métodos confocales para disminuir la luz adicional al enfocar la luz detectada a través de un pequeño orificio hizo posible la obtención de imágenes de capas individuales de la retina con mayor distinción que nunca antes. [4] Sin embargo, el uso de SLO para monitorear células retinianas individuales resultó problemático debido a las aberraciones ópticas creadas a partir de los tejidos del ojo anterior (específicamente la córnea y el cristalino ). Estas aberraciones (causadas adicionalmente por el astigmatismo y otros factores que afectan la posición del ojo) disminuyeron la resolución lateral y resultaron difíciles de eliminar. [5]
La primera vez que se intentó utilizar óptica adaptativa para la esclerosis lateral amiotrófica fue en la década de 1980. Este primer intento no utilizó tecnología de detección de frente de onda con su espejo deformable y aberraciones estimadas a través de factores premedidos como el astigmatismo. [6] Sin embargo, esto no difuminó las pequeñas aberraciones monocromáticas resultantes de la luz que viaja a través de la parte anterior del ojo, tanto dentro como fuera de la pupila durante el escaneo. La invención y adaptación del sensor de frente de onda Shack-Hartmann para el aparato produjo imágenes de la retina con una resolución lateral mucho mayor. [7] La adición de espejos microelectromecánicos (MEM) en lugar de sistemas de espejos deformables más grandes y costosos al aparato hizo que la esclerosis lateral amiotrófica fuera más útil para una gama más amplia de estudios y para su uso en pacientes. [8]
El sujeto se coloca en un soporte para impresión dental fijado de manera que sea posible manipular la cabeza en tres dimensiones. Las pupilas del sujeto se dilatan utilizando un agente dilatador para minimizar las fluctuaciones de la acomodación. Una vez que los ojos están suficientemente dilatados, se le indica al sujeto que fije la mirada en un objetivo mientras está en el soporte. [9]
Una vez que el sujeto está colocado correctamente, se lleva a cabo la corrección del frente de onda y la toma de imágenes. Se colima un láser y luego se refleja en un espejo divisor de haz. Al igual que en el SLO confocal, la luz debe pasar a través de un espejo de escaneo horizontal y uno vertical antes y después de escanear el ojo para alinear el haz móvil para obtener imágenes retinianas más rápidas de la retina. Además, la luz se refleja en un espejo deformable antes y después de la exposición al ojo para difuminar las aberraciones ópticas. El láser ingresa al ojo a través de la pupila para iluminar la región en la que se ha enfocado y la luz reflejada sale por el mismo camino. La luz que regresa de los espejos pasa a través del primer divisor de haz hacia otro divisor de haz donde se dirige simultáneamente hacia un tubo fotomultiplicador (PMT) y hacia una matriz de sensores de frente de onda Shack-Hartmann . La luz que va hacia el fotomultiplicador se enfoca a través de un orificio de microscopio confocal para eliminar la luz que no se refleja en el plano de interés y luego se registra en el PMT. La luz dirigida al conjunto de sensores de frente de onda se divide por las lentes del conjunto y luego se registra en una cámara con dispositivo acoplado a carga (CCD) para detectar aberraciones ópticas. Estas aberraciones luego se restan de las imágenes registradas en el PMT para aumentar enormemente la resolución lateral. [3] [4] [7] [9]
Un uso importante de esta mayor resolución lateral de AOSLO ha sido la capacidad de determinar la distribución espacial de las células cónicas alrededor de la fóvea . No solo se puede encontrar la densidad espacial de estas células para una variedad de regiones dentro de la retina, sino que también se puede calcular la anisotropía de estas células para determinar la orientación axial de las células retinianas en el sujeto vivo. Esto representa un beneficio importante sobre el examen histológico típico de pequeñas cantidades de ojos humanos donados. [10] AOSLO también ha revelado disminuciones significativas en la densidad de empaquetamiento de los conos foveales para ojos miopes en comparación con ojos emetriopes. Se ha planteado la hipótesis de que esta diferencia se origina a partir de una disminución natural en la densidad de los conos con el aumento de la longitud axial del ojo asociada con la miopía. [11] AOSLO también ha obtenido imágenes de anomalías en la estructura de los fotorreceptores en regiones dañadas por distrofia macular. En estos sujetos, se ha visualizado un área oscura dentro de la lesión macular y se han visto fotorreceptores morfológicamente anormales en el perímetro de la lesión. [12] Además, el escaneo de sujetos con distrofia de conos y retinitis pigmentosa (RP) ha mostrado cambios significativos en la densidad de empaquetamiento de conos para estos sujetos en comparación con aquellos con retinas normales. Esto presenta un posible uso futuro de AOSLO en el seguimiento y confirmación de fenotipos para sujetos con genotipos patológicos. [13]
La obtención de imágenes de células del epitelio pigmentario de la retina (EPR) en pacientes con y sin enfermedad de la retina también ha resultado posible con el uso de AOSLO. Con la pérdida de células fotorreceptoras, la luz dispersa de fondo disminuye y la luz enfocada en el EPR se puede analizar con mayor claridad. [14] Como la pérdida de células del EPR representa la patología primaria de la degeneración macular, esto proporciona una posible vía futura para rastrear la degradación del EPR in vivo . Esto se ha demostrado además con el análisis de la autofluorescencia de los gránulos de lipofuscina en retinas humanas normales y de macacos rhesus mediante AOSLO. Se ha demostrado que es posible comparar esta fluorescencia en retinas normales y enfermas con la obtención simultánea de imágenes de la estructura de los conos y el análisis de la relación conos/células pigmentarias de la retina y, en el futuro, puede permitir el seguimiento del daño retiniano causado por distrofias retinianas. [15] AOSLO ya se ha utilizado en macacos rhesus para rastrear el daño de la luz en la mácula a partir de longitudes de onda particulares. [16]
Además, la AOSLO proporciona un mayor grado de precisión para el seguimiento ocular que el que era posible con otras técnicas. Debido al corto tiempo de escaneo que implica la AOSLO, el movimiento ocular en sí mismo representa un obstáculo para tomar imágenes de la retina. Los ajustes computacionales y el modelado han podido corregir las aberraciones causadas por el movimiento ocular entre fotogramas. [17] Sin embargo, al rastrear estas aberraciones en función de los cambios en la retina entre imágenes, se puede rastrear el efecto de la luz en la orientación individual del cono. Las investigaciones que utilizan un estímulo visual y el seguimiento ocular con AOSLO han arrojado datos sobre cómo la retina rastrea el movimiento a nivel microscópico. [9]
El alto grado de especificidad y la capacidad de enfocar el láser en diferentes niveles de los ojos con AOSLO ha permitido además el seguimiento en tiempo real del flujo sanguíneo en el ojo. Al inyectar fluorescina en macacos antes de escanear, la oftalmoscopia láser de escaneo con óptica adaptativa de fluorescencia (FAOSLO) se puede utilizar para obtener imágenes de capilares individuales en la capa de fibras nerviosas y determinar el grosor de la propia capa de fibras nerviosas. El patrón vascular y el diámetro de estos capilares se han medido en todas las regiones escaneadas por FAOSLO. Esto tiene futuras aplicaciones para el seguimiento de pacientes con glaucoma que presentan cambios en el grosor de la capa de fibras nerviosas o alteraciones en la vasculatura debido a daños en la retina. [18]
La AOSLO representa una alternativa ventajosa a la disección de retina por diversas razones. Antes de la AOSLO, el análisis de la densidad de empaquetamiento de los conos solo era posible en ojos montados de bancos de donantes de ojos. [19] Como este método no podía medir los cambios en los conos en ojos vivos, no podía utilizarse para rastrear los cambios en la retina a lo largo del tiempo o los movimientos oculares. Con el uso de sujetos vivos, la AOSLO permite estas mediciones, así como un control más fácil de la edad y otros factores de confusión, al tiempo que mantiene resultados anatómicos similares para la densidad de empaquetamiento de los conos. [10] También son posibles futuras implicaciones clínicas para la AOSLO.
La AOSLO también se compara favorablemente con otras técnicas de imágenes de retina. La angiografía con fluoresceína utiliza la inyección de un tinte de fluoresceína para obtener imágenes de la parte posterior de la retina. Es una técnica de uso común, pero tiene una gran cantidad de efectos secundarios, incluidas náuseas en una quinta parte de los pacientes y, en algunos casos, la muerte por anafilaxia. [20] La tomografía de coherencia óptica (OCT) representa una poderosa herramienta clínica para monitorear la fisiología de la retina en pacientes. La OCT utiliza interferometría de baja coherencia para diferenciar tejidos dentro del ojo y crear una sección transversal de la retina de un paciente vivo de manera no invasiva. [21] En realidad, tiene una mayor resolución axial que la AOSLO. [22] Sin embargo, la AOSLO representa un método con una resolución traslacional mucho mayor que la OCT y, por lo tanto, se puede utilizar para rastrear cambios físicos laterales menores, como los efectos de los movimientos oculares en la retina. [23] Recientemente se ha intentado una combinación de AOSLO y OCT en un aparato para producir las primeras imágenes tridimensionales de células cónicas individuales e ilustrar el mosaico cónico general cerca de la fóvea a altas velocidades. [24]