[OCT Observations] Imagem multimodal de olho seco por OCT

Imagem multimodal de olho seco por OCT

A remodelação do epitélio corneano, bem como a sua capacidade compensatória para manter um equilíbrio biomecânico da córnea são conhecidos e o seu papel é importante para manter a alta qualidade ótica. A regeneração contínua das células epiteliais é fundamental para garantir suas funções, e diversos fatores como filme lacrimal, inervação neuronal, piscar reflexo contribuem para a manutenção de um ambiente favorável para a renovação do epitélio corneano.
A morfologia do epitélio corneano durante os diferentes estágios do olho seco tem características variáveis, associadas a outros critérios de análise disponíveis em nossos dispositivos, como a avaliação do menisco das lágrimas, meibografia, e que assim oferecem uma abordagem multimodal por OCT da superfície ocular.

Topography of normal corneal epithelium in OCT

D.Z. Reinstein et al. foram os primeiros a analisar o epitélio corneano mapeando toda a superfície corneana usando um aparelho de ultrassom de alta frequência, o Artemis [1]. De acordo com seu estudo, a espessura epitelial média de um indivíduo normal, excluindo a espessura do filme lacrimal de cerca de 4,79 ± 0,88 μm, foi de 53,4 ± 4,6 μm. O trabalho demonstrou que o epitélio corneano é mais espesso em sua parte inferior do que em sua parte superior em córneas normais, provavelmente devido ao atrito resultante da dinâmica de piscar da pálpebra (Figura 1). De fato, o movimento mais amplo da pálpebra superior cria mais atrito na superfície ocular e exerce um efeito mecânico nas células epiteliais, induzindo um afinamento do epitélio.

Figura 1. Mapa epitelial de um olho normal com distribuição uniforme.

Os desenvolvimentos recentes na OCT, particularmente em termos de resolução axial, permitem-nos, graças às ferramentas de segmentação, isolar a camada do epitélio da córnea, detetando automaticamente o filme lacrimal e a interface epitélio-camada de Bowman. O software permite então gerar uma topografia do epitélio corneano de 6 × 6 mm, 9 × 9 mm e agora até 10 × 10 mm, oferecendo assim uma melhor correlação com a topografia da córnea (Figura 1). Um dos dispositivos mais eficientes é atualmente o SOLIX™ (Visionix, Fremont, EUA) com o qual realizamos este trabalho.

No OCT, a medida não invasiva do epitélio corneano inclui o filme lacrimal, e a espessura média de acordo com Y. Li et al.[2 ] seria em um indivíduo normal de 52,3 ± 3,6 μm no centro, 49,6 ± 3,5 μm na parte superior e 51,2 ± 3,4 μm abaixo, o que corrobora o trabalho realizado com Artemis (Figura 2).

Figura 2. Mapas epiteliais de diferentes diâmetros de um mesmo paciente destacando o interesse clínico contributivo de um mapeamento mais amplo. Neste caso, a hiperplasia do epitélio corneano é melhor visualizada em 10 mm com início de afinamento do epitélio corneano em superior.

Um estudo, conduzido por A.J. Kanellopoulos e G. Asimellis [3], mostrou alguma acurácia das medidas de OCT do epitélio corneano com uma repetibilidade de medidas de 1 μm e uma variabilidade da espessura topográfica da ordem de 0,25 μm. Esta precisão é importante lembrar quando conhecemos as pequenas variações, de alguns mícrons, das modificações do epitélio da córnea.

Remodelação epitelial e olho seco

A medição do epitélio corneano em OCT oferece uma projeção do estado da superfície ocular não só porque inclui o filme lacrimal [4], mas também porque a paquimetria epitelial varia de acordo com a condição da superfície ocular. A remodelação do epitélio corneano, bem como a sua capacidade compensatória para manter um equilíbrio biomecânico da córnea são conhecidas, e o seu papel é importante para manter a alta qualidade ótica.

No olho seco no estágio inicial, a paquimetria epitelial destaca hiperplasia do epitélio corneano com predomínio do ápice corneano na parte inferior. O nível de hiperplasia também parece intimamente relacionado com o nível de disfunção meibomiana, sendo assim comum encontrar uma hiperplasia mais pronunciada no olho com disfunção Meibomiana mais avançada (Figura 3).
A zona hiperplásica do epitélio geralmente corresponde à localização da córnea onde os primeiros sinais de rutura do filme lacrimal são observados durante o exame do tempo de rutura (Figura 4).

Figura 3. Paciente, com 27 anos de idade, com um quadro de blefarite de origem acomodativa que apresenta hiperplasia epitelial bilateral no ápice inferior, aspeto mais pronunciado do olho direito onde a meibografia mostra uma disfunção das glândulas Meibomianas mais acentuada.

Figura 4.
tem. Imagem da córnea do paciente com câmera infravermelha OCT durante a aquisição da imagem.
b. Topografia paquimétrica epitelial revelando hiperplasia em forma de crescente na parte inferior do ápice.
c. Topografia paquimétrica epitelial com escala padronizada destacando mais esta hiperplasia.
d. Correlação do exame do tempo de rutura mostrando uma rutura do filme lacrimal associada a alguns traços de ceratite punctata superficial correspondente exatamente à área de hiperplasia do epitélio corneano.

Esta hiperplasia pode ser encontrada em outras localizações da córnea, dependendo da cronicidade do olho seco (Figura 5).
Estudos de imunofluorescência em modelos de camundongos com olho seco induzido em câmara de ambiente controlado demonstraram, graças à demonstração da proteína Ki-67 (marcador de proliferação celular), hiperplasia de células epiteliais da córnea [5]. Esta hiperplasia epitelial parece ser de origem reativa e relacionada a microlesões induzidas, seja devido ao estresse hiperosmolar ou ao efeito microabrasivo de piscar para a manutenção da superfície ocular em secura moderada. Os mecanismos ainda não estão totalmente elucidados, mas a hipótese mais provável seria que o olho seco poderia ser a causa da inflamação neurogênica ou não e que o aumento das citocinas pró-inflamatórias estaria envolvido na proliferação celular e queratinização [6, 7].

Após um tratamento combinando higiene palpebral com máscara de aquecimento e agente umectante na1ª intenção, há uma reabsorção quase completa do aparecimento de hiperplasia epitelial pela normalização da superfície ocular após melhora da blefarite (Figura 6, p. 72). A regressão da hiperplasia epitelial destaca que essas alterações estão de fato relacionadas a distúrbios da superfície ocular, o que também explica o impacto dos distúrbios da superfície ocular na queratometria, na refração de nossos pacientes e, portanto, na instabilidade visual. Por outro lado, esta correlação entre as áreas de hiperplasia do epitélio corneano e a área dos primeiros sinais de rutura do filme lacrimal sugere um mecanismo de autorregulação entre o epitélio corneano e o filme lacrimal para garantir uma certa qualidade ótica.

A hiperplasia do epitélio corneano observada nas topografias epiteliais OCT em olho seco pode ser compensatória no início da doença; então, a degradação trófica ocorreria durante a fase crônica da doença, como evidenciado pelo afinamento epitelial observado. De fato, subsequentemente, uma diminuição nas lágrimas induzirá um aumento na frequência de piscar e levará a um maior atrito mecânico e, portanto, a um afinamento mais acentuado no topo do ápice.

Figura 5. Hiperplasia epitelial reativa cuja localização é mais irregular com maior área de superfície em um contexto de blefarite crônica de origem acomodativa em uma paciente de 50 anos que não usa sua correção ótica.

Figura 6. Seguimento de paciente de 45 anos com blefarite associada a hiperplasia reativa do epitélio corneano e certo volume de menisco lacrimal basal objetivado por imagem seccional OCT. Após 6 meses de tratamento, há uma quase normalização do mapa epitelial e uma redução no volume do menisco de lágrimas com uma melhora no

Nos estágios mais graves, há um afinamento epitelial global mais acentuado e difuso (Figura 7) [8, 9]. De fato, seguindo nosso raciocínio, foi demonstrado que a proliferação anormal de células do epitélio conjuntival e corneano está correlacionada com uma produção anormal de proteínas que podem induzir apoptose. A apoptose excessiva ou a destruição mecânica do epitélio da córnea, se não for compensada por uma renovação rápida, pode levar ao afinamento global do epitélio da córnea em casos de olho seco grave.

Figura 7.  Proposta de classificação do olho seco a partir de mapas epiteliais.

N.A. Edorh et al. [10] mostraram uma correlação estatisticamente significativa dos mapas epiteliais com o tempo de rutura e o teste de Schirmer e demonstraram, em comparação com um grupo controle, que o afinamento do epitélio corneano, especialmente acima do ápice, é um fator na deteção de olho seco com um valor limite do epitélio corneano de 50 μm. A hiperplasia não foi demonstrada neste estudo devido a um provável viés de recrutamento de pacientes de uma consulta especializada em olho seco com estágios mais avançados de olho seco.
O mapeamento epitelial está se tornando uma ferramenta interessante, em paralelo com o exame clínico, para objetivar e quantificar a qualidade da superfície ocular tanto na avaliação inicial quanto no acompanhamento de distúrbios crônicos da superfície ocular [11].

Meibografia e avaliação do volume lacrimal

A Meibografia tornou-se uma análise essencial para avaliar a disfunção meibomiana e sua gravidade. Agora, alguns dispositivos OCT têm um módulo para tirar essas fotos de uma câmera infravermelha (Figura 8). Também é possível obter imagens meibográficas em cada máquina OCT desviando o uso da câmera infravermelha como neste caso com o Mirante™ (Nidek, Japão) (Figura 9).

Figura 8. Meibografia embutida na plataforma OCT Solix™ destacando uma disfunção meibomiana estágio I-II.
Figura 9. Meibografia, realizada com a câmera confocal do retinógrafo Mirante™ de forma rotunda.

O OCT transversal também possibilita a realização de imagens do menisco lacrimal inferior com a medida de sua altura e superfície, materializando assim a secreção basal (Figura 10). Podemos também objetivar a extensão das pregas da conjuntivocalase inferior cuja gravidade está correlacionada com o risco de olho seco (Figura 11).

Figura 10. Imagem OCT B-vertical (Solix™) do menisco lacrimal inferior para quantificar a altura e a área de superfície da secreção basal.

Figura 11. Imagem OCT B-scan do menisco de ruturas inferiores destacando as dobras da conjuntivocalase.

OCT na frente da córnea e olho seco

O OCT em frente é uma projeção estrutural composta por muitos B-scans cujo espaçamento irá variar de acordo com a densidade dos pontos de medição, o que dá uma certa resolução à análise cúbica desta aquisição. Este exame já demonstrou o seu interesse em patologias retinianas, mas no segmento anterior a sua utilização foi limitada devido à baixa densidade de B-scans.
O recente aumento na velocidade de aquisição com os novos dispositivos OCT de domínio espectral permite uma densidade de 256 B-scans, oferecendo uma bela projeção da córnea e seus anexos.

O OCT à frente permite destacar a instabilidade da camada lipídica do filme lacrimal por nuances de refletividade do filme lacrimal (Figura 12). Algumas patologias corneanas associadas a distúrbios da superfície ocular podem ser observadas no OCT oposto, como distrofia de Cogan com suas pregas patognomônicas da membrana basal (Figura 13) ou ceratite por adenovírus (Figura 14), com acompanhamento que pode ser feito em conjunto com mapeamento epitelial.
Esta projeção é uma visualização complementar numa abordagem multimodal ao olho seco pela OCT.

Figura 12. OCT em frente ao filme lacrimal (cubo 8 × 8 mm, Solix™) com visualização da camada lipídica e sua instabilidade através de diferentes casos clínicos.

Figura 13. OCT em frente à córnea (cubo 8 × 8 mm, Solix™) em um contexto de distrofia de Cogan com suas dobras da membrana basal do epitélio corneano de aparência mais pronunciada no olho direito.

Figura 14. Seguimento de um paciente com ceratite por adenovírus com seus aspetos de opacidades numulares no estroma anterior e bem quantificado por OCT na frente (cubo 8 × 8 mm, Solix™). O mapeamento epitelial destaca por este afinamento do epitélio as alterações da superfície ocular associadas. Após a implementação do tratamento com ciclosporina, a multimodalidade no OCT destaca a melhoria da superfície por um reespessamento do epitélio e uma diminuição gradual das opacidades.

Perspetivas diagnósticas clínicas

As modificações do epitélio durante a avaliação inicial e monitorização do olho seco oferecerão dados quantitativos não dependentes do operador, possibilitando avaliar certas alterações sentidas pelo paciente, mas nem sempre bem materializadas pelo exame do tempo de rutura dependendo do operador, mas também do volume de fluoresceína instilada.
A multimodalidade disponível nas plataformas OCT, incluindo meibografia, medição do menisco inferior das lágrimas e análise do perfil epitelial da córnea, permitirá informar a avaliação inicial do olho seco em paralelo ao exame clínico e monitorar objetivamente a evolução do paciente durante seu tratamento (Figura 15).

Na busca de uma certa precisão biométrica na chamada cirurgia "premium", seja para implantes multifocais ou tóricos, seja em cirurgia de córnea, a comparação entre topografia epitelial e topografia corneana é essencial para otimizar a medição dos valores queratométricos [12].
A correlação entre topografia corneana e epimapeamento destaca que alterações epiteliais induzem alterações na curvatura corneana com atenuação da ceratometria em áreas onde existe hiperplasia epitelial (Figura 16). 

Figura 15.
tem. Acompanhamento de um paciente, com 66 anos, com uma mesa de blefarite combinando um show escleral com numerosas dobras de conjuntivocalasis e uma disfunção meibomiana significativa de aparência mais pronunciada no olho esquerdo. Após um tratamento que inclui cuidados com as pálpebras, agente umectante e reabilitação de piscar, há uma melhora no perfil epitelial com -re-espessamento do epitélio da córnea e aumento do tempo de rutura.
b. A análise do menisco lacrimal inferior do paciente mostra, após o tratamento, uma diminuição nas dobras da conjuntivocalase responsável por um enchimento do menisco com lágrimas e -permitindo o reaparecimento de um certo volume basal.

Figure 16. Jovem, de 27 anos, com história de alergia aos ácaros, candidata a cirurgia refrativa e com topografia irregular suspeita da córnea. A correlação com o mapeamento epitelial evidencia hiperplasia do epitélio bilateral no ápice inferior associada à disfunção das glândulas meibomianas modificando a curvatura inferior da córnea. Observe uma hiperplasia mais pronunciada do olho direito, onde a atrofia das glândulas meibomianas é mais importante. 

Conclusão

A topografia do epitélio corneano parece ser uma ferramenta muito interessante para obter uma projeção da qualidade da superfície ocular objetiva devido a alterações nas células epiteliais da córnea durante o olho seco. O OCT torna-se uma plataforma multimodal para análise do olho seco com meibografia, medição do menisco das lágrimas, OCT na frente da córnea e mapeamento epitelial.

Esta nova abordagem e quantificação provavelmente se tornará um padrão para a análise do olho seco no futuro, seja na triagem ou acompanhamento ou na avaliação inicial em cirurgia refrativa.

A. El Maftouhi afirma que tem ligações de interesse com a Visionix (consultora).
B. Baudoin declara que não tem ligações de interesse em relação a este artigo.

Referências

1. Espessura epitelial em córnea normal: exibição tridimensional com ultrassom digital de muito alta frequência Artemis. J Refract Surg 2008;24:571-81.
2. Li Y et al. Mapeamento da espessura epitelial da córnea por tomografia de coerência ótica do domínio de Fourier em olhos normais e ceratocônicos. Oftalmologia 2012;119:2425-33.
3. Kanellopoulos AJ, Asimellis G. Mapeamento in vivo da espessura epitelial da córnea em 3 dimensões como indicador de olho seco: avaliação clínica preliminar. Sou J Oftalmologia 2014;157:63-68.e2e.
4. Cui X Hong J et al. Avaliação da espessura epitelial da córnea em pacientes com olho seco. Optom vis sci 2014;91:1446-54.
5. Fabiani C et al. Proliferação epitelial da córnea e espessura em um modelo de olho seco em camundongos. Exp Olho Res 2009;89:166-71.
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7. Baudouin C et al. Revisitando o círculo vicioso da doença do olho seco: um foco na fisiopatologia da disfunção da glândula meibomiana. Br J Oftalmologia 2016; 100:300-6.
8. El Maftouhi A, Baudouin C. OCT e olho seco. Les Cahiers d'Ophtalmologie 2019; 225:32-7.
9. King-Smith PE et al.   Curr Eye Res 2004; 29:357-68.
10. Edorh NA et al. Novo modelo para melhor diagnosticar a doença do olho seco integrando o mapeamento epitelial da córnea OCT. Br J Oftalmologia 2022;106(11):1488-95.
11. El Maftouhi A, Denoyer A. OCT: a inteligência do epitélio corneano. Les Cahiers d'ophtalmologie 2022;252:28-32.
12. El Maftouhi A , Denoyer A. Qual o lugar do PTU na avaliação da cirurgia refrativa? Reflexões oftalmológicas 2020; 231:28-32.

Mr. Adil El Maftouhi is Orthoptist and Ocular imaging specialist in Centre Ophtalmologique de Rive Geneva, Switzerland and in CHNO XV-XX Paris, France. He is the author of international books on OCT and OCT-A. He has also published several peer-reviewed articles like "OCT and dry eye syndrome" and « OCT : the intelligence of the epithelium ».

Adil El Maftouhi works on the development and operation of the various imaging systems available in Ophthalmology to exploit the potential of each system for the benefit of the clinic.

At the same time, he contributes to the development of new imaging applications and software, particularly on OCT technology. Mr. El Maftouhi also participates in clinical and pharmacological research projects in the field of medical retina, glaucoma and low vision.