Articulo de referencia

Polarimetría láser de barrido

La polarimetría láser de barrido utiliza un haz estrecho de luz polarizada para medir el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina . La capa de fibras nerviosas de la r...

La polarimetría láser de barrido utiliza un haz estrecho de luz polarizada para medir el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina .

La capa de fibras nerviosas de la retina (CFNR) es la primera parte del ojo que se daña a causa del glaucoma .

Antes de continuar, describamos el instrumento GDx básico. Este instrumento utiliza un láser de diodo GaAlAs como fuente de luz. Este diodo emite luz polarizada. La fuente es HeNe (632,8  nm) y argón (514  nm).

En este instrumento, un modulador de polarización cambia los estados de polarización de la salida del láser. El haz polarizado linealmente proveniente del láser pasa luego a través de un retardador giratorio de un cuarto de onda.

Este instrumento incorpora una unidad de escaneo para desplazar el haz horizontal y verticalmente sobre la retina. El haz enfocado tiene un diámetro de 35 μm.

Este instrumento también cuenta con un detector de polarización. Se utiliza para detectar la luz polarizada que se refleja en la córnea y para analizar el cambio en la polarización de la radiación reflejada. Este elemento consta de un segundo retardador de cuarto de onda que gira sincrónicamente y un polarizador lineal situado delante del fotodetector. La señal de salida se muestrea, digitaliza y almacena mediante un ordenador.

Concepto del instrumento

Los analizadores de fibras nerviosas GDx miden el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina (CFNR) mediante un polarímetro láser de barrido, basándose en las propiedades birrefringentes de la CFNR. La medición se obtiene a partir de una banda de 1,75 diámetros de disco concéntrica al disco óptico.

Proyecta un haz de luz polarizada en el ojo. Al atravesar el tejido de la capa de fibras nerviosas de la retina (NFL), esta luz se modifica y disminuye su velocidad. Los detectores miden este cambio y lo convierten en unidades de grosor que se muestran gráficamente. El GDx mide la modulación alrededor de una elipse justo fuera del disco óptico y las proporciones de los puntos más gruesos, ya sea superior o inferiormente, con respecto a las regiones temporal o nasal.

El campo de visión es de 15 grados y la toma de imágenes debe realizarse a través de la pupila sin dilatar. El láser polarizado escanea el fondo de ojo y crea una imagen monocromática. El estado de polarización de la luz cambia (retardo) al pasar a través del tejido birrefringente (córnea y capa de fibras nerviosas de la retina). La birrefringencia corneal se elimina (en parte) mediante un compensador corneal patentado. La cantidad de retardo de la luz reflejada por el fondo de ojo se convierte en el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina.

En la polarimetría láser de barrido retiniano (SLP), la córnea, el cristalino y la retina se tratan como retardadores lineales (elementos ópticos que introducen retardo en un haz de luz). Un retardador lineal tiene un eje lento y un eje rápido, y ambos ejes son ortogonales entre sí. La luz polarizada viaja a mayor velocidad cuando su vector de campo eléctrico está alineado con el eje rápido del retardador. Por el contrario, la luz polarizada viaja a menor velocidad cuando su vector de campo eléctrico está alineado con el eje lento del retardador.

Sistema óptico

En el modelo, el haz de medición pasó a través de tres retardadores lineales: el compensador corneal (CC), la córnea (C) y un retardador radial uniforme (R), que representaba regiones birrefringentes en la retina (por ejemplo, la capa de fibras nerviosas de la retina peripapilar o la mácula). Y un reflector que conserva la polarización (PPR).

Retardadores

En primer lugar, el retardo (es decir, el cambio en la polarización) es proporcional al grosor de la RNFL. En este instrumento, hay cuatro retardadores en la trayectoria del haz de medición: 1. Los dos primeros retardadores lineales tienen retardo igual y forman un VCC. 2. El tercer retardador lineal es la combinación de la córnea y el cristalino: el segmento anterior. 3. El cuarto retardador lineal, con ejes distribuidos radialmente, es la estructura birrefringente de la retina (RE; ya sea la RNFL peripapilar o la fibra de Henle.

Cuando la luz polarizada atraviesa un medio birrefringente, una de las dos ondas componentes, que viajan perpendicularmente entre sí, se retrasa con respecto a la otra. El grado de este desfase es directamente proporcional al número de microtúbulos que atraviesa la luz, lo cual, a su vez, es directamente proporcional al grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina (RNFL). La figura anterior ilustra este proceso.

La capa de fibras nerviosas de la retina (RNFL) no es la única estructura birrefringente del ojo. Las estructuras del segmento anterior, como la córnea, también desfasan la luz polarizada. Por ello, el instrumento más reciente incluye un dispositivo compensador o una córnea compensadora diseñada para eliminar la porción de la señal generada por el segmento anterior.

Este dispositivo consta de dos retardadores ópticos que, al girarlos uno respecto al otro, permiten al operador ajustar el compensador a cualquier valor entre 0  nm y 120  nm. Al girar el dispositivo sobre cualquier eje, se puede compensar la birrefringencia del segmento anterior en cualquier orientación, hasta  un valor de 120 nm.

El eje lento de R estaba orientado radialmente, y la distancia alrededor de R se medía desde el meridiano nasal horizontal mediante el ángulo β. Por lo tanto, en cada punto, el eje rápido de R era R = β + 90°. No se analizó la variación radial de la retardancia. El haz de medición se reflejaba en una capa más profunda y regresaba a través de los tres retardadores hasta el elipsómetro.

La reflexión del fondo ocular presenta un alto grado de conservación de la polarización, y se asumió que el reflector del modelo (reflector de conservación de la polarización [PPR]) conservaba completamente el estado de polarización del haz incidente, salvo un cambio de fase de 180° debido a la inversión de dirección. Cada componente óptico del modelo experimentó un doble paso del haz de medición.

Interpretación clínica

Interpretación clínica basada en los resultados del analizador de fibras nerviosas GDx de Carl Zeiss Meditec .

En primer lugar, este instrumento se utiliza para medir el grosor de la capa de fibras nerviosas en la retina. Sin embargo, el GDx proporciona una imagen monocromática. Posteriormente, este sistema analiza y asigna colores a diferentes grosores.

Representa el grosor de la capa de fibras nerviosas de la retina (RNFL) en color, con las regiones más gruesas en rojo y amarillo y las regiones más delgadas en azul y verde.

En un ojo sano, la imagen mostrará colores amarillo y rojo en las regiones superior e inferior de la capa de fibras nerviosas de la retina (NFL). Sin embargo, en el glaucoma, la imagen carece de estos colores, presentando una apariencia azul más uniforme en ambas zonas. Esta imagen indica que el ojo se encuentra en una etapa avanzada de la enfermedad.

Mapa de desviaciones

GDx - Mapa de desviaciones
GDx - Mapa de desviaciones
Gráfico TSNIT
Gráfico TSNIT

El mapa de desviación revela la ubicación y magnitud del adelgazamiento de la capa de fibras nerviosas de la retina (CFNR) en relación con un valor normal. Este valor normal se generó como un promedio de personas de diversas culturas. Los defectos están codificados por colores según la probabilidad de normalidad (por ejemplo, el amarillo indica que la probabilidad de que la CFNR en esa ubicación sea normal es inferior al 5 %). Un ojo sano presenta un mapa de desviación claro.

Otra representación es el gráfico TSNIT. TSNIT significa Temporal – Superior – Nasal – Inferior-Temporal. Este gráfico muestra los valores de grosor a lo largo del Círculo de Cálculo, desde T hasta S, N y de vuelta a T. El área de valores normales está sombreada. Las mediciones del ojo izquierdo se etiquetan como "OS" y las del ojo derecho como "OD". Se indica un defecto si un valor medido cae por debajo del área sombreada.

Una base de datos completa es esencial para la detección precisa del glaucoma. Este instrumento utiliza una base de datos de 540 ojos sanos. Los sujetos son de diversas etnias y tienen entre 18 y 82 años. La base de datos también contiene 262 ojos con glaucoma, utilizados por el NFI para diferenciar entre ojos sanos y con glaucoma.

Historia

En la década de 1980, se estableció que la atrofia (adelgazamiento) de la capa de fibras nerviosas de la retina podía detectarse antes de que un paciente desarrollara defectos en el campo visual. [ 1 ]

El primer dispositivo de polarimetría láser de barrido disponible comercialmente se lanzó en 1992. Los primeros dispositivos utilizaban valores fijos para compensar la birrefringencia corneal. La compensación corneal variable se introdujo en 2002. [ 2 ]

Referencias

  1. Quigley, HA (1986). "Examen de la capa de fibras nerviosas de la retina en el reconocimiento del daño glaucomatoso temprano" . Transactions of the American Ophthalmological Society . 84 : 920–966 . ISSN 0065-9533 . PMC 1298755. PMID 3109098 .   
  2. ^ Dadá, Tanuj; Sharma, Reetika; Angmo, Dewang; Sinha, Gautam; Bhartiya, Shibal; Mishra, Sanjay K.; Panda, Anita; Sihota, Ramanjit (noviembre de 2014). "Polarimetría láser de barrido en glaucoma" . Revista India de Oftalmología . 62 (11): 1045– 1055. doi : 10.4103/0301-4738.146707 . ISSN 1998-3689 . PMC 4290192 . PMID 25494244 .   
  • Análisis preciso de RNFL para la detección, diagnóstico y manejo de casos de glaucoma recuperado de Beasley DS, 2001, Optometric Management, Explorando las ventajas del análisis de fibras nerviosas en el glaucoma recuperado de http://findarticles.com/p/articles/mi_qa3921/is_200101/ai_n8942204/pg_1
  • Henderer J., 2000, Resumen del chat sobre el analizador de fibras nerviosas GDx, recuperado de https://web.archive.org/web/20090516045559/http://www.willsglaucoma.org/supportgroup/chat08232000.html
  • Comprensión del análisis de la capa de fibras nerviosas, Manual de manejo de enfermedades oculares, recuperado de https://web.archive.org/web/20090310112612/http://www.revoptom.com/HANDBOOK/oct02_sec4_9.htm
  • Carl Zeiss Meditec. "Klinische Lösungen, GDx  : Grundlagen der Scanning Laser Polarimetrie" . Consultado el 11 de diciembre de 2010 .
  • Charles M. (2003). Láseres oftálmicos. Filadelfia, Pensilvania: Butterworth Heinemann
  • Josef Flammer, Melanie Eberle, Elisabeth Meier, Mona Pache: Glaukom. Editorial Hans Huber, ISBN 3-456-83353-9.