[OCT Aplicaciones] Imágenes multimodales del ojo seco por OCT

Imágenes multimodales de ojo seco por OCT

La remodelación del epitelio corneal así como su capacidad compensatoria para mantener un equilibrio biomecánico de la córnea son conocidos y su papel es importante para mantener una alta calidad óptica. La regeneración continua de las células epiteliales es fundamental para asegurar sus funciones, y varios factores como la película lagrimal, la inervación neuronal y el parpadeo reflejo contribuyen a mantener un ambiente favorable para la renovación del epitelio corneal.
La morfología del epitelio corneal durante las diferentes etapas del ojo seco tiene características variables, asociadas a otros criterios de análisis disponibles en nuestros dispositivos como la evaluación del menisco lagrimal y la meibografía ofreciendo así un abordaje multimodal por OCT de la superficie ocular.

Topografía del epitelio corneal normal en  OCT

D.Z. Reinstein et al. fueron los primeros en analizar el epitelio corneal mapeando toda la superficie corneal utilizando un aparato de ultrasonido de muy alta frecuencia, el Artemis [1]. Según su estudio, el grosor epitelial promedio de un sujeto normal, excluyendo el grosor de la película lagrimal, de aproximadamente 4.79 ± 0.88 μm, fue de 53.4 ± 4.6 μm. Su trabajo demostró que el epitelio corneal es más grueso en su parte inferior que en su parte superior en córneas normales, probablemente debido a la fricción resultante de la dinámica del parpadeo del párpado (Figura 1). De hecho, el movimiento más amplio del párpado superior crea más fricción en la superficie ocular y ejerce un efecto mecánico sobre las células epiteliales al inducir un adelgazamiento del epitelio.

Figura 1. Mapa epitelial de un ojo normal con distribución uniforme.

Los desarrollos recientes en OCT, particularmente en términos de resolución axial, nos permiten, gracias a las herramientas de segmentación, aislar la capa del epitelio corneal al detectar automáticamente la película lagrimal y la interfaz de la capa epitelio-Bowman. El software permite generar una topografía del epitelio corneal de 6 × 6 mm, 9 × 9 mm y ahora incluso 10 × 10 mm, ofreciendo así una mejor correlación con la topografía corneal (Figura 1). Uno de los dispositivos más eficientes actualmente es el SOLIX™ (Visionix, Fremont, USA) con el que hemos llevado a cabo este trabajo.

En la OCT, la medición no invasiva del epitelio corneal incluye la película lagrimal, y el grosor medio según Y. Li et al. [2] estaría en un sujeto normal de 52,3 ± 3,6 μm en el centro, 49,6 ± 3,5 μm en superior y 51,2 ± 3,4 μm por debajo, lo que corrobora el trabajo realizado con Artemisa (Figura 2).

Figura 2. Mapas epiteliales de diferentes diámetros de un mismo paciente destacando el interés clínico contributivo de un mapeo más amplio. En este caso, la hiperplasia del epitelio corneal se visualiza mejor en 10 mm con un comienzo de adelgazamiento del epitelio corneal en superior.

Un estudio, realizado por A.J. Kanellopoulos y G. Asimellis [3], mostró cierta precisión en las mediciones OCT del epitelio corneal con una repetibilidad de las mediciones de 1 μm y una variabilidad del espesor topográfico del orden de 0,25 μm. Es importante recordar esta precisión cuando conocemos las pequeñas variaciones, de unas pocas micras, de las modificaciones del epitelio corneal.

Remodelación epitelial y ojo seco

La medición del epitelio corneal en OCT ofrece una proyección del estado de la superficie ocular no solo porque incluye la película lagrimal [4], sino también porque la paquimetría epitelial varía según la condición de la superficie ocular. La remodelación del epitelio corneal así como su capacidad compensatoria para mantener un equilibrio biomecánico de la córnea son conocidas, y su papel es importante para mantener una alta calidad óptica.

En el ojo seco en la etapa inicial, la paquimetría epitelial resalta la hiperplasia del epitelio corneal con un predominio del ápice corneal en la inferior. El nivel de hiperplasia también parece estar estrechamente relacionado con el nivel de disfunción de Meibomio, por lo que es común encontrar una hiperplasia más pronunciada en el ojo con disfunción de Meibomio más avanzada (Figura 3).

La zona hiperplásica del epitelio a menudo corresponde a la ubicación corneal donde se observan los primeros signos de ruptura de la película lagrimal durante el examen del tiempo de ruptura (Figura 4).

Figura 3. Paciente, de 27 años, con un cuadro de blefaritis de origen acomodativo que presenta hiperplasia epitelial bilateral en el ápice inferior, aspecto más pronunciado del ojo derecho donde la meibografía muestra una disfunción de las glándulas de Meibomio más acentuada.

Figura 4.
tiene. Imagen de la córnea del paciente con cámara infrarroja OCT durante la adquisición de la imagen.
b. Topografía paquimétrica epitelial que revela hiperplasia en forma de media luna en la parte inferior del ápice.
c. Topografía paquimétrica epitelial con escala estandarizada destacando esta hiperplasia de manera más prominente.
d. Correlación del examen de tiempo de ruptura que muestra una ruptura de la película lagrimal asociada con algunos rastros de queratitis punteada superficial que corresponden exactamente al área de hiperplasia del epitelio corneal.

Esta hiperplasia se puede encontrar en otras localizaciones corneales dependiendo de la cronicidad del ojo seco (Figura 5).
Los estudios de inmunofluorescencia en modelos de ratón con ojo seco inducido en una cámara de ambiente controlado han demostrado, gracias a la demostración de la proteína Ki-67 (marcador de proliferación celular), hiperplasia de células epiteliales corneales [5]. Esta hiperplasia epitelial parece ser de origen reactivo y está relacionada con microlesiones inducidas ya sea por estrés hiperosmolar o por el efecto microabrasivo del parpadeo para el mantenimiento de la superficie ocular en sequedad moderada. Los mecanismos aún no están completamente dilucidados, pero la hipótesis más probable sería que el ojo seco podría ser la causa de la inflamación neurogénica  y que el aumento de citoquinas proinflamatorias estaría involucrado en la proliferación celular y la queratinización [6, 7].

Después de un tratamiento que combina la higiene palpebral con mascarilla calefactora y agente humectante en 1ª fase, se produce una reabsorción casi completa de la aparición de hiperplasia epitelial por normalización de la superficie ocular después de la mejoría de la blefaritis (Figura 6, p. 72). La regresión de la hiperplasia epitelial pone de relieve que estos cambios están efectivamente relacionados con los trastornos de la superficie ocular, lo que también explica el impacto de los trastornos de la superficie ocular en la queratometría, la refracción de nuestros pacientes y, por lo tanto, su inestabilidad visual. Por otro lado, esta correlación entre las áreas de hiperplasia del epitelio corneal y el área de los primeros signos de ruptura de la película lagrimal sugiere un mecanismo de autorregulación entre el epitelio corneal y la película lagrimal para garantizar una cierta calidad óptica.

La hiperplasia del epitelio corneal observada en las topografías epiteliales de OCT en el  ojo seco podría ser compensatoria al comienzo de la enfermedad, entonces la degradación trófica ocurriría durante la fase crónica de la enfermedad, como lo demuestra el adelgazamiento epitelial observado. De hecho, posteriormente, una disminución en las lágrimas inducirá un aumento en la frecuencia de parpadeo y conducirá a una mayor fricción mecánica y, por lo tanto, a un adelgazamiento más marcado en la parte superior del ápice.

Figura 5. Hiperplasia epitelial reactiva cuya localización es más irregular con una mayor superficie en un contexto de blefaritis crónica de origen acomodativo en una paciente de 50 años que no llevaba corrección óptica.

Figura 6. Seguimiento de un paciente de 45 años con blefaritis asociada a hiperplasia reactiva del epitelio corneal y cierto volumen de menisco lagrimal basal objetivado por una imagen seccional OCT. Después de 6 meses de tratamiento, hay una cuasi-normalización del mapa epitelial y una reducción en el volumen del menisco de las lágrimas con una mejora en el

En las etapas más severas, hay un adelgazamiento epitelial general más marcado y difuso (Figura 7) [8, 9]. De hecho, siguiendo nuestro razonamiento, se ha demostrado que la proliferación anormal de células del epitelio conjuntival y corneal se correlaciona con una producción anormal de proteínas que pueden inducir apoptosis. La apoptosis excesiva o la destrucción mecánica del epitelio corneal, si no se compensa con una renovación rápida, puede conducir a un adelgazamiento general del epitelio corneal en casos de ojo seco severo.

Figura 7. Propuesta de clasificación del ojo seco a partir de mapas epiteliales.

N.A. Edorh et al. [10] mostró una correlación estadísticamente significativa de los mapas epiteliales con el tiempo de ruptura y la prueba de Schirmer y demostró en comparación con un grupo control que el adelgazamiento del epitelio corneal, especialmente por encima del ápice, es un factor para detectar el ojo seco con un valor umbral del epitelio corneal de 50 μm. La hiperplasia no se demostró en este estudio debido a un probable sesgo de reclutamiento de pacientes de una consulta especializada en ojo seco con etapas más avanzadas del ojo seco.

El mapeo epitelial se está convirtiendo en una herramienta interesante, en paralelo con el examen clínico, para objetivar y cuantificar la calidad de la superficie ocular tanto en la evaluación inicial como en el seguimiento de los trastornos crónicos de la superficie ocular [11].

Meibografía y evaluación del volumen lagrimal

La meibografía se ha convertido en un análisis esencial para evaluar la disfunción de Meibomio y su gravedad. Ahora, algunos dispositivos OCT tienen un módulo para tomar estas fotos desde una cámara infrarroja (Figura 8). También es posible obtener imágenes meibográficas en cada máquina OCT desviando el uso de la cámara infrarroja como en este caso con el Mirante™ (Nidek, Japón) (Figura 9).

Figura 8. Meibografía integrada en la plataforma OCT Solix™ destacando una disfunción de Meibomio en estadio I-II.

Figura 9. Meibografía, realizada con la cámara confocal del retinógrafo Mirante™ de forma indirecta.

La OCT transversal también permite visualizar el menisco lagrimal inferior con la medición de su altura y superficie, materializando así la secreción basal (Figura 10). También podemos objetivar la extensión de los pliegues de la conjuntivocalasis inferior cuya gravedad se correlaciona con el riesgo de ojo seco (Figura 11).

Figura 10. Imágenes de OCT B-vertical (Solix™) del menisco lagrimal inferior para cuantificar la altura y el área superficial de la secreción basal.

Figura 11. Imagen de OCT B-scan del menisco de las lágrimas inferiores destacando los pliegues de la conjuntivochalasis.

OCT de la córnea y el ojo seco

La OCT anterior es una proyección estructural compuesta por muchos B-scans cuyo espaciado variará según la densidad de los puntos de medición, lo que da una cierta resolución al análisis cúbico de esta adquisición. Este examen ya ha demostrado su interés en las patologías retinianas, pero en el segmento anterior su uso fue limitado debido a la baja densidad de las exploraciones B.

El reciente aumento en la velocidad de adquisición con los nuevos dispositivos OCT de dominio espectral permite una densidad de 256 B-scans, ofreciendo una magnífica proyección de la córnea y sus anexos.
La OCT anterior nos permite resaltar la inestabilidad de la capa lipídica de la película lagrimal por matices de reflectividad de la película lagrimal (Figura 12). Algunas patologías corneales asociadas a trastornos de la superficie ocular se pueden observar en OCT opuesta, como la distrofia de Cogan con sus pliegues patognomónicos de la membrana basal (Figura 13) o la queratitis por adenovirus (Figura 14), con seguimiento que se puede realizar en conjunto con mapeo epitelial.
Esta proyección es una visualización complementaria en un enfoque multimodal del ojo seco por OCT.

Figure 12. OCT frente a la película lagrimal (cubo 8 × 8 mm, Solix™) con visualización de la capa lipídica y su inestabilidad a través de diferentes casos clínicos.

Figura 13. OCT delante de la córnea (cubo 8 × 8 mm, Solix™) en un contexto de distrofia de Cogan con sus pliegues de la membrana basal del epitelio corneal de aspecto más pronunciado en el ojo derecho.

Figure 14. Seguimiento de un paciente con queratitis por adenovirus con sus aspectos de opacidades numulares en el estroma anterior y bien cuantificado por OCT en frente (cubo 8 × 8 mm, Solix™). El mapeo epitelial destaca por este adelgazamiento del epitelio los trastornos de la superficie ocular asociados. Tras la implementación del tratamiento con ciclosporina, la multimodalidad en OCT destaca la mejora de la superficie mediante un reengrosamiento del epitelio y una disminución gradual de las opacidades.

Perspectivas diagnósticas clínicas

Las modificaciones del epitelio durante la evaluación inicial y el seguimiento del ojo seco ofrecerán datos cuantitativos no dependientes del operador, lo que permitirá evaluar ciertos cambios sentidos por el paciente, pero no siempre bien materializados por el examen del tiempo de ruptura dependiendo del operador, sino también del volumen de fluoresceína instilada.

La multimodalidad disponible en las plataformas OCT, incluyendo la meibografía, la medición del menisco inferior de las lágrimas y el análisis del perfil epitelial corneal, permitirá informar la evaluación inicial del ojo seco en paralelo con el examen clínico y monitorear objetivamente la evolución del paciente durante su tratamiento (Figura 15).

Figura 16. Mujer joven, de 27 años, con antecedentes de alergia a los ácaros del polvo, candidata a cirugía refractiva y que tiene una topografía corneal irregular sospechosa. La correlación con el mapeo epitelial destaca la hiperplasia del epitelio bilateral en el ápice inferior asociada con la disfunción de las glándulas de Meibomio que modifican la curvatura corneal inferior. Tenga en cuenta una hiperplasia más pronunciada del ojo derecho donde la atrofia de las glándulas de Meibomio es más importante.

Conclusión

La topografía del epitelio corneal parece ser una herramienta muy interesante para obtener una proyección de la calidad de la superficie ocular objetiva debida a cambios en las células epiteliales corneales durante el ojo seco. La OCT se convierte en una plataforma multimodal para el análisis del ojo seco con meibografía, medición de menisco de lágrimas, OCT de la córnea y mapeo epitelial.

Este nuevo enfoque y cuantificación probablemente se convertirá en un estándar para el análisis del ojo seco en el futuro, ya sea en la detección o el seguimiento o en la evaluación inicial en cirugía refractiva.

Referencias 

1. Reinstein DZ et al. Espesor epitelial en córnea normal: visualización tridimensional con ultrasonido digital de muy alta frecuencia Artemis. J Refract Surg 2008;24:571-81.
2. Li Y et al. Mapeo del espesor epitelial corneal mediante tomografía de coherencia óptica de dominio de Fourier en ojos normales y queratocónicos. Oftalmología 2012;119:2425-33.
3. Kanellopoulos AJ, Asimellis G. Mapeo del espesor epitelial corneal in vivo 3-dimensional como indicador de ojo seco: evaluación clínica preliminar. Am J Ophthalmol 2014;157:63-68.e2e.
4. Cui X Hong J et al. Evaluación del grosor epitelial corneal en pacientes con ojo seco. Optom vis sci 2014;91:1446-54.
5. Fabiani C et al. Proliferación epitelial corneal y grosor en un modelo de ratón de ojo seco. Exp Eye Res 2009;89:166-71.
6. Balduino C et al. Papel de la hiperosmolaridad en la patogénesis y el manejo de la enfermedad del ojo seco: actas de la reunión del grupo OCEAN. Ocul Surf 2013;11:246-58.
7. Balduino C et al. Revisitando el círculo vicioso de la enfermedad del ojo seco: un enfoque en la fisiopatología de la disfunción de la glándula de Meibomio. Br J Ophthalmol 2016; 100:300-6.
8. El Maftouhi A, Baudouin C. OCT y ojo seco. Les Cahiers d'Ophtalmologie 2019; 225:32-7.
9. King-Smith PE et al. El grosor de la película lagrimal. Curr Eye Res 2004; 29:357-68.
10. Edorh NA et al. Nuevo modelo para diagnosticar mejor la enfermedad del ojo seco integrando el mapeo epitelial corneal de la OCT. Br J Ophthalmol 2022;106(11):1488-95.
11. El Maftouhi A, Denoyer A. OCT: la inteligencia del epitelio corneal. Les Cahiers d'ophtalmologie 2022;252:28-32.
12. El Maftouhi A , Denoyer A. ¿Cuál es el lugar de la OCT en la evaluación de la cirugía refractiva? Reflexiones oftalmológicas 2020; 231:28-32.

El Sr. Adil El Maftouhi, es ortoptista y especialista en imágenes oculares en el Centro Oftalmológico de Rive Ginebra, Suiza y en el CHNO de XV-XX París, Francia. Es autor de libros internacionales sobre OCT y OCT-A. También ha publicado varios artículos revisados por pares como "OCT and dry eye syndrome" y "OCT : the intelligence of the epithelium".

Adil El Maftouhi trabaja en el desarrollo y el funcionamiento de los diversos sistemas de imagen en Oftalmología para explotar el potencial de cada dispositivo en beneficio de la clínica.

Al mismo tiempo, contribuye al desarrollo de nuevas aplicaciones y programas informáticos de obtención de imágenes, en particular sobre tecnología OCT. El Sr. El Maftouhi también participa en proyectos de investigación clínica y farmacológica en el campo de la retina médica, el glaucoma y la baja visión.