Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerênciia óptica espectral: implicações da agressao cirúrgica usando como modelo a cirurgia da catarata

Texto

(1)D 2014. Avaliação de Retina e Coroideia por Tomografia de Coerência Óptica Espectral Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata. Manuel Falcão TESE DE DOUTORAMENTO APRESENTADA À FACULDADE DE MEDICINA DA UNIVERSIDADE DO PORTO EM 2014 MEDICINA.

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(3) Manuel Alberto de Almeida e Sousa Falcão Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata . Dissertação de candidatura ao grau de Doutor em Medicina, apresentada à Faculdade de Medicina da Universidade do Porto Porto -‐ 2014 .

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(5) Manuel Alberto de Almeida e Sousa Falcão Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata Orientador: Professor Doutor Fernando Manuel M. Falcão dos Reis Co-‐orientador: Professor Doutor Amândio António R. Dias de Sousa Co-‐orientadora: Professora Doutora Ângela Maria V. Guimarães Carneiro . i . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(6) Esta investigação foi realizada, ao abrigo do Programa Doutoral em Medicina, no Serviço de Oftalmologia do Centro Hospitalar São João e no Departamento de Órgãos dos Sentidos da Faculdade de Medicina da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Fernando Falcão-‐Reis, e co-‐orientação do Prof. Doutor Amâmdio Rocha-‐Sousa e da Prof.ª Doutora Ângela Carneiro. O candidato declara que teve uma contribuição determinante na realização do trabalho, interpretação dos resultados e discussão dos mesmos. Além disso contribuiu ativamente para a redação dos trabalhos apresentados. Artigo 48º, parágrafo 3º: “A Faculdade não responde pelas doutrinas expendidas na dissertação (Regulamento da Faculdade de Medicina do Porto – Decreto 19 337, de 29 de Janeiro de 1931). . . ii . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(7) Corpo Catedrático da Faculdade de Medicina da Universidade do Porto . CORPO CATEDRÁTICO DA FACULDADE DE MEDICINA DA UNIVERSIDADE DO PORTO PROFESSORES EFETIVOS Doutor Manuel Alberto Coimbra Sobrinho Simões Doutora Maria Amélia Duarte Ferreira Doutor José Agostinho Marques Lopes Doutor Patrício Manuel Vieira Araújo Soares Silva Doutor Daniel Filipe Lima Moura Doutor Alberto Manuel Barros Da Silva Doutor José Manuel Lopes Teixeira Amarante Doutor José Henrique Dias Pinto de Barros Doutora Maria Fátima Machado Henriques Carneiro Doutora Isabel Maria Amorim Pereira Ramos Doutora Deolinda Maria Valente Alves Lima Teixeira Doutora Maria Dulce Cordeiro Madeira Doutor Altamiro Manuel Rodrigues Costa Pereira Doutor Rui Manuel Almeida Mota Cardoso Doutor António Carlos Freitas Ribeiro Saraiva Doutor José Carlos Neves da Cunha Areias Doutor Manuel Jesus Falcão Pestana Vasconcelos Doutor João Francisco Montenegro Andrade Lima Bernardes Doutora Maria Leonor Martins Soares David Doutor Rui Manuel Lopes Nunes Doutor José Eduardo Torres Eckenroth Guimarães Doutor Francisco Fernando Rocha Gonçalves Doutor José Manuel Pereira Dias de Castro Lopes Doutor António Albino Coelho Marques Abrantes Teixeira Doutor Joaquim Adelino Correia Ferreira Leite Moreira Doutora Raquel Ângela Silva Soares Lino . . iii . . .

(8) Corpo Catedrático da Faculdade de Medicina da Universidade do Porto . CORPO CATEDRÁTICO DA FACULDADE DE MEDICINA DA UNIVERSIDADE DO PORTO PROFESSORES JUBILADOS OU APOSENTADOS Doutor Abel José Sampaio da Costa Tavares Doutor Abel Vitorino Trigo Cabral Doutor Alexandre Alberto Guerra Sousa Pinto Doutor Álvaro Jerónimo Leal Machado de Aguiar Doutor Amândio Gomes Sampaio Tavares Doutor António Augusto Lopes Vaz Doutor António Carvalho Almeida Coimbra Doutor António Fernandes da Fonseca Doutor António Fernandes Oliveira Barbosa Ribeiro Braga Doutor António Germano Pina Silva Leal Doutor António José Pacheco Palha Doutor António Manuel Sampaio de Araújo Teixeira Doutor Belmiro dos Santos Patrício Doutor Cândido Alves Hipólito Reis Doutor Carlos Rodrigo Magalhães Ramalhão Doutor Cassiano Pena de Abreu E Lima Doutor Daniel Santos Pinto Serrão Doutor Eduardo Jorge Cunha Rodrigues Pereira Doutor Fernando de Carvalho Cerqueira Magro Ferreira Doutor Fernando Tavarela Veloso Doutor Francisco de Sousa Lé Doutor Henrique José Ferreira Gonçalves Lecour de Menezes Doutor Jorge Manuel Mergulhão Castro Tavares Doutor José Carvalho de Oliveira Doutor José Fernando Barros Castro Correia Doutor José Luís Medina Vieira Doutor José Manuel Costa Mesquita Guimarães Doutor Levi Eugénio Ribeiro Guerra Doutor Luís Alberto Martins Gomes de Almeida Doutor Manuel António Caleira Pais Clemente Doutor Manuel Augusto Cardoso de Oliveira Doutor Manuel Machado Rodrigues Gomes . iv . .

(9) Corpo Catedrático da Faculdade de Medicina da Universidade do Porto . Doutor Manuel Maria Paula Barbosa Doutora Maria da Conceição Fernandes Marques Magalhães Doutora Maria Isabel Amorim de Azevedo Doutor Mário José Cerqueira Gomes Braga Doutor Serafim Correia Pinto Guimarães Doutor Valdemar Miguel Botelho dos Santos Cardoso Doutor Walter Friedrich Alfred Osswald . v . .

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(13) . Aos meus Pais, Aos meus filhos, Manuel Duarte e Madalena . ix . . .

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(15) . e a ti, Sónia . xi . . .

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(17) . AGRADECIMENTOS . xiii . .

(18) . AGRADECIMENTOS Decorrida esta longa jornada de realização dos trabalhos de doutoramento, impõe-‐se um pequeno período de reflexão para recordar e agradecer a todos aqueles que, em diferentes fases ajudaram este projeto a chegar à sua conclusão. As primeiras palavras são para o Sr. Prof. Doutor Fernando Falcão-‐Reis, meu Orientador, que na qualidade de Diretor de Serviço de Oftalmologia do Centro Hospitalar São João e da Faculdade de Medicina da Universidade do Porto me motivou e desafiou para a realização deste trabalho. Simultaneamente criou todas as condições para que o trabalho pudesse ser realizado com sucesso. Agradeço-‐lhe profundamente os conhecimentos transmitidos no âmbito da investigação clínica, e a possibilidade que me dá para me continuar a diferenciar enquanto oftalmologista especialista na área da Retina. Agradeço ao Sr. Prof. Doutor Amândio Rocha-‐Sousa, meu co-‐orientador, que me recebeu como médico interno “ingénuo” no início do meu Internato Complementar e me soube incutir o espírito científico desde cedo. Obrigado pelo entusiasmo e solidez com que apoiou este projeto. Mas, acima de tudo, agradeço o exemplo de profissionalismo, dedicação e excelência que demonstra no seu quotidiano quer como médico quer como cientista. Agradeço também o seu altruísmo, paciência e ensino que me proporciona no bloco operatório. Agradeço à Sra. Prof.a Doutora Ângela Carneiro, minha co-‐orientadora, com quem comecei a dar os primeiro passos na área da retina e que cedo demonstrou a sua disponibilidade para fazer parte deste projeto. Agradeço a preocupação que sempre demonstrou comigo e com a realização dos diferentes artigos, bem como o seu empenho na conclusão dos trabalhos. Agradeço também o seu exemplo de profissionalismo, dedicação e excelência como médica e cientista. Aos dois co-‐orientadores, agradeço o espírito crítico que me incutiram na análise de resultados e na elaboração dos manuscritos. Não posso deixar de agradecer nominalmente a todos os co-‐autores dos diferentes artigos que ainda não referi. Sem o Vosso precioso contributo não teria sido possível chegar até aqui. Por isso o meu muito obrigado ao Dr. Marco Vieira, Dr. Pedro Brito, Dra. Elisete Brandão, Dr. Nuno Gonçalves, Dr. Paulo Freitas-‐Costa, Dr. João Beato, Dr. Vítor Rosas, Dr. Luís Coentrão e Dr. João Pinheiro-‐Costa. . xiv . .

(19) . Ao Sr. Prof. Doutor Philip Rosenfeld por ser um médico e cientista excepcional... Pelos ensinamentos que me transmitiu não só a nível profissional como a nível pessoal. Sinto-‐me privilegiado por ter tido a possibilidade de trabalhar com ele. À Sra. Prof. Doutora Raquel Soares, que me incentivou a começar com este projeto e que me motivou, pelo seu exemplo, a prosseguir ao longo dos anos. Ao Serviço de Oftalmologia do Centro Hospitalar São João (médicos, enfermeiros, técnicos, administrativos e auxiliares) estou grato por todo o apoio e pela amizade dispensada ao longo de quase 10 anos. Obrigado por fazerem deste Serviço um local onde posso desenvolver a minha atividade médica e científica com gosto. Nasci no Hospital de São João, frequentei o seu infantário, visitei-‐o diversas vezes na infância e adolescência por ser o local de trabalho dos meus pais. Estudei na Faculdade de Medicina da Universidade do Porto. Prossigo no Serviço de Oftalmologia deste Hospital/Faculdade. Sinto-‐me em casa... Agradeço especialmente a todos os médicos que compõem ou pertenceram à secção de Retina. Sou dos elementos mais novos desta distinta Secção; estou-‐vos grato por todos os ensinamentos que me vão transmitindo no dia-‐a-‐dia da nossa prática clínica. À minha família e amigos, obrigado por fazerem parte desta aventura. Agradeço aos meus sogros pelo apoio dado longo dos anos. Aos meus Pais, porque lhes devo a minha existência, educação e formação. Agradeço os sacrifícios que fizeram ao longo da minha vida. Estou grato pelo Vosso apoio incondicional; grato por me terem transmitido os valores do justiça, do trabalho e da honestidade; sei que posso contar sempre convosco. Estou feliz porque sei que o final desta caminhada vos enche de orgulho. Ao meus filhos, Manuel Duarte e Madalena, por terem tornado a minha vida muito mais rica, por me ensinarem a amar de uma forma que não sabia possível. E a ti Sónia, agradeço-‐te a tua compreensão e a tua perene disponibilidade. Agradeço a paciência que tiveste, o incentivo que me ofereceste e a força que me deste. Agradeço a tua incansável dedicação e... agradeço-‐te por seres parte do meu projeto mais importante que é a nossa Vida . . xv . .

(20) . Ao abrigo do Art.º 8º do Decreto-‐Lei n.º 388/70, são parte integrante desta dissertação as seguintes publicações: . 1. Falcão M, Vieira M, Brito P, Rocha-‐Sousa A, Brandão EM, Falcão-‐Reis FM. Spectral-‐. domain optical coherence tomography of the choroid during Valsalva maneuver. American journal of ophthalmology. 2012;154(4):687-‐92.e1. . 2. Falcão MS, Gonçalves NM, Freitas-‐Costa P, Beato JB, Rocha-‐Sousa A, Carneiro A, et al. . Choroidal and macular thickness changes induced by cataract surgery. Clin Ophthalmol. 2014;8:55-‐60. . 3. Brito PN, Rosas VM, Coentrão LM, Carneiro AV, Rocha-‐Sousa A, Brandão E, Falcão-‐Reis . F, Falcão MA. Evaluation of visual acuity, macular status and subfoveal choroidal thickness changes following cataract surgery in eyes with diabetic retinopathy. E-‐Pub in Retina . 4. Falcão MS, Freitas-‐Costa P, Beato JB, Pinheiro-‐Costa J, Rocha-‐Sousa A, Carneiro A, . Brandão EM, Falcão-‐Reis F. Choroidal and Retinal Response to Phacoemulsification and Anti-‐VEGF in Wet AMD. Submitted . . xvi . .

(21) . ÍNDICE I. RESUMO ..................................................................................................................................... 3 II. ABSTRACT .................................................................................................................................. 7 III. INTRODUÇÃO .......................................................................................................................... 11 IV. PUBLICAÇÕES ......................................................................................................................... 35 SPECTRAL DOMAIN OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY OF THE CHOROID DURING VALSALVA MANEUVER .......... 37 CHOROIDAL AND MACULAR THICKNESS CHANGES INDUCED BY CATARACT SURGERY ......................................... 45 EVALUATION OF VISUAL ACUITY, MACULAR STATUS AND SUBFOVEAL CHOROIDAL THICKNESS CHANGES FOLLOWING CATARACT SURGERY IN EYES WITH DIABETIC RETINOPATHY .......................................................................... 53 CHOROIDAL AND RETINAL RESPONSE TO PHACOEMULSIFICATION AND ANTI-‐VEGF IN WET AMD (SUBMITTED) .. 63 V. DISCUSSÃO GERAL ................................................................................................................... 83 VI. CONCLUSÕES .......................................................................................................................... 99 VII. REFERÊNCIAS ....................................................................................................................... 101 . . 1 .

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(23) . I. RESUMO . 3 .

(24) Resumo . RESUMO A Tomografia de Coerência Óptica de Domínio Espectral (SD-‐OCT) é um método de imagem inócuo, não invasivo que permite avaliar à escala micrométrica alterações da espessura retiniana e coroideia permitindo a avaliação das respostas estruturais a estímulos fisiológicos e iatrogénicos. A cirurgia de catarata por facoemulsificação com implante de lente intraocular permite a melhoria da acuidade visual em doentes sem outra patologia ocular. Esta cirurgia provoca uma reação inflamatória intraocular levando à libertação de fatores inflamatórios como o Fator de Crescimento Vascular Endotelial (VEGF). O VEGF está envolvidos na patogenia de doenças retinianas como a retinopatia diabética e a degenerescência macular da idade (DMI) neovascular. Efetuar a cirurgia de facoemulsificação em doentes com estas patologias pode potencialmente agravar a doença retiniana de base. A utilização simultânea de anti-‐VEGF na altura da facoemulsificação pode prevenir o agravamento da doença retiniana permitindo um melhor resultado visual final. O objectivo foi avaliar a resposta da retina e coroideia a estímulos fisiológicos e a estímulos inflamatórios induzidos pela facoemulsificação em doentes sem patologia retiniana e em doentes com retinopatia diabética e DMI neovascular. Tem também como objectivo determinar a eficácia e segurança de associar tratamento anti-‐VEGF intravítreo à cirurgia de catarata em doentes com edema macular diabético e DMI neovascular. Em nove voluntários saudáveis, estudámos os efeitos da manobra de Valsalva na coroideia posterior. Esta manobra está associada a um aumento da espessura da coroideia anterior e a um aumento da pressão intraocular. A manobra de Valsalva não altera a espessura da coroideia posterior. Isto ajuda a explicar porque é que esta manobra não aumenta a pressão intraocular para os níveis que seriam esperados se o aumento detetado na coroideia anterior ocorresse também na coroideia posterior. Em 14 olhos de 14 doentes sem qualquer patologia ocular para além de catarata, avaliámos o efeito da facoemulsificação na espessura da retina e coroideia. Observámos ao longo de um mês um aumento progressivo subclínico da espessura retiniana macular. Em média, a espessura macular retiniana aumentou 8.7µm (p=0.001). Este aumento não foi acompanhado por uma variação estatisticamente significativa da espessura coroideia sub-‐macular ou peripapilar. Nos cortes maculares verticais a variação da espessura coroideia foi de +4.1µm (p=0.47) e nos cortes horizontais a variação foi de -‐9.11µm (p=0.41). A variação da espessura coroideia peripapilar foi de +3.25µm (p=0.36). . 4 . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(25) Resumo Em 35 olhos de 35 doentes com retinopatia diabética, avaliámos o efeito da facoemulsificação na acuidade visual e na morfologia da retina e da coroideia. Os doentes com retinopatia diabética foram divididos em três grupos: grupo 1 doentes sem edema macular; grupo 2 doentes com edema macular observado no SD-‐OCT; e, grupo 3 doentes com edema macular clinicamente significativo de acordo com o ETDRS. Os doentes dos grupos 1 e 2 fizeram cirurgia de catarata. Nos doentes do grupo 3 a cirurgia de catarata foi acompanhada por uma injeção intravítrea de bevacizumab. Os doentes foram comparados com um grupo controlo. Verificámos uma melhoria da acuidade visual ao fim de um mês nos três grupos e no grupo controlo. Verificámos um aumento da espessura da retina nos doentes do grupo de controlo e nos doentes dos grupos 1 e 2 enquanto a espessura retiniana média permaneceu estável nos doentes do grupo 3. A espessura coroideia não variou significativamente em nenhum dos grupos avaliados. Em 21 olhos de 20 pacientes com DMI exsudativa previamente tratada com bevacizumab ou ranibizumab, que se apresentavam sem atividade neovascular no SD-‐OCT, avaliámos o efeito na acuidade visual e na morfologia da retina e coroideia da facoemulsificação associada à injeção intravítrea de anti-‐VEGF. Verificámos uma melhoria significativa da acuidade visual média um mês após a cirurgia (+13.4 letras ETDRS; p<0.001). Este aumento ocorreu sem alterações significativas da morfologia retino-‐coroideia. A DMI neovascular foi tratada com anti-‐VEGF intravítreo utilizando um protocolo de tratamento de acordo com as necessidades baseado em monitorizações mensais com SD-‐OCT durante um ano. No final do ano os pacientes mantiveram ganhos significativos da acuidade visual (+11.3 letras; p<0.001) sem variações significativas das espessuras retiniana e coroideia. Estes resultados demonstram que a variação da espessura coroideia submaculares não estão dependentes de alterações hemodinâmicas bruscas como a manobra de Valsalva. Demonstraram que a agressão inflamatória provocada pela facoemulsificação em doentes sem patologia retiniana leva a um aumento da espessura retiniana sem condicionar alterações da espessura coroideia. A espessura coroideia não varia significativamente com a facoemulsificação em situações de compromisso das barreiras hemato-‐retinianas interno ou externa. Em doentes com retinopatia diabética, a associação do bevacizumab intravítreo à facoemulsificação melhora a acuidade visual no curto prazo e poderá prevenir o agravamento do edema macular provocado pela cirurgia. Em doentes com DMI exsudativa, a cirurgia de catarata associada a tratamento intravítreo com anti-‐VEGF é seguro e eficaz permitindo uma melhoria da acuidade visual sem prejuízo da morfologia retiniana ou da coroideia. Estes resultados abrem novas perspectivas para podermos efetuar a cirurgia de catarata com melhores resultados visuais em doentes com estas patologias retinianas. . 5 . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(26) . 6 . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(27) . II. ABSTRACT. 7 . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(28) Abstract . ABSTRACT Spectral-‐Domain Optical Coherence Tomography (SD-‐OCT) is a non-‐invasive, innocuous, imaging method that analyzes retinal and choroidal morphology at the micrometric level. This technology can be used to evaluate retinal and choroidal responses to physiologic and iatrogenic challenges. Phacoemulsification and intra-‐ocular lens implantation is the most frequently performed intra-‐ocular surgery and it leads to visual improvement in patients without other ocular diseases. However, this surgery causes an intra-‐ocular inflammatory response. Several growth factors such as vascular endothelial growth factor (VEGF) are released into the eye. VEGF is involved in the pathogenesis of frequent retinal disorders such as diabetic retinopathy and neovascular age-‐ related macular degeneration (AMD). Performing cataract surgery in these patients may potentially worsen the retinal disease. Using simultaneous intravitreal anti-‐VEGF therapy at the time of phacoemulsification may prevent the worsening of the retinal disease allowing better visual results. The aim of the present study was to evaluate the retinal and choroidal responses to physiologic and inflammatory (induced by cataract surgery) stimuli using SD-‐OCT. This was done in healthy retinas and in retinas with diabetic retinopathy and wet AMD. It also aimed to evaluate the effectiveness and safety of associating intravitreal anti-‐VEGF therapy to cataract surgery in patients with diabetic macular edema and wet AMD. In nine healthy volunteers we evaluated the effects of the Valsalva maneuver at the posterior choroid. This maneuver is associated with an increase in the anterior choroidal thickness and to an increase in intra-‐ocular pressure. The Valsalva maneuver did not lead to significant thickness changes at the posterior choroid. This helps to explain why the rise in intra-‐ocular pressure caused by the Valsalva maneuver is not as great as would be expected if a homogenous increase in choroidal thickness occurred. In 14 eyes of 14 patients without ocular pathology besides cataract, we evaluated the effect of phacoemulsification on retinal and choroidal thickness. At one month we observed a progressive subclinical increase of the macular thickness. At one month we recorded a mean increase of 8.7µm (p=0.001). This variation in retinal thickness was not accompanied by statistically significant changes of the choroidal thickness. In vertical scans we recorded a mean variation of +4.1µm (p=0.47) whilst in horizontal scans we recorded a mean variation of -‐9.11µm (p=0.41). The peripapillary choroidal thickness had a variation of +3.25µm (p=0.36) In 35 eyes of 35 patients with diabetic retinopathy, we evaluated the effect of phacoemulsification on visual acuity, and retinal and choroidal morphology. The patients were divided into three groups: group 1, patients without macular edema; group 2, patients with macular 8 . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(29) Abstract edema detected on the SD-‐OCT; and, group 3, patients with ETDRS clinically significant macular edema. In group 3, an intravitreal injection of bevacizumab was combined with phacoemulsification. The patients were compared to a control group. At the end of one month, there was a statistically significant increase in visual acuity in all the study groups and in the control group. A statistically significant increase in macular thickness was observed in patients in the control group and in groups 1 and 2. Mean macular thickness remained stable in group 3. There were no statistically significant changes in choroidal thickness in any of the studied groups. In 21 eyes of 20 patients with wet AMD that had been previously treated with ranibizumab or bevacizumab and that showed no evidence of neovascular activity of their retinal disease on SD-‐ OCT, we evaluated the effect on visual acuity and retinal and choroidal morphology of combining phacoemulsification with an intravitreal anti-‐VEGF injection (either bevacizumab or ranibizumab). Mean visual acuity improved 13.4 ETDRS (p<0.001) letters at the end of the first month. This occurred without significant changes in choroidal or retinal morphology. The patients were followed for one year and the wet AMD was treated with intravitreal anti-‐VEGF using an “as needed” treatment protocol based on monthly SD-‐OCT evaluation. At the end of the year, the patients maintained their visual acuity gains (+11.3 letters; p<0.001) without changes in choroidal and retinal morphology. These results show that variations in choroidal thickness are not associated with acute hemodynamic changes such as the Valsalva maneuver. They also show that the inflammatory insult caused by phacoemulsification in patients without retinal pathology leads to increases in retinal thickness without affecting the choroidal thickness. Choroidal thickness does not seem to change either when phacoemulsification is performed in eyes that have compromised internal or external blood retinal barriers. In patients with diabetic retinopathy, combining intravitreal bevacizumab and phacoemulsification increases visual acuity in the short-‐term and may prevent the worsening of the macular edema caused by the surgery alone. In patients with wet AMD, combining cataract surgery with intravitreal anti-‐VEGF therapy is effective and safe. It increases visual acuity without harming choroidal and retinal morphology. These results open new perspectives for performing cataract surgery with optimized visual results in patients with these retinal diseases. . . 9 . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(30) . 10 . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(31) . III. INTRODUÇÃO . 11 . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(32) Introdução . INTRODUÇÃO Cerca de 80% da atividade sensorial humana ocorre através da visão. Assim, a visão desempenha um papel preponderante na vida da maioria das pessoas nas mais variadas vertentes do quotidiano. A visão normal ocorre através de um evoluído processo biológico de formação de imagem a partir de fotões. Nesse processo desempenham ações indispensáveis o globo ocular e o sistema nervoso central que estão ligados através do nervo óptico. O globo ocular tem a capacidade de focar e de transformar estímulos luminosos (foto-‐transdução) em impulsos nervosos que depois são conduzidos até ao córtex occipital para serem finalmente convertidos naquilo que nós vemos. Os tecidos que compõem o olho apresentam uma diferenciação muito específica. O normal funcionamento destes tecidos permite uma função visual adequada. A córnea e o cristalino, juntamente com os humores aquoso e vítreo, formam um sistema óptico complexo cuja função é focar a radiação luminosa sobre a retina. A retina é o local onde ocorre a foto-‐transdução. A coroideia é o tecido vascular do segmento posterior do olho que permite a oxigenação e a nutrição da retina externa. Pode ocorrer baixa visual em pessoas que tenham alterações em qualquer uma destas estruturas. Estas estruturas são frequentemente sede de doença especialmente na população idosa. Frequentemente as alterações patológicas ocorrem simultaneamente. Felizmente, existem opções terapêuticas para muitas dessas patologias, no entanto necessitamos de compreender melhor como é que o tratamento de uma doença pode interferir com a progressão das doenças concomitantes. Recentemente, surgiu um novo exame auxiliar de diagnóstico denominado tomografia de coerência óptica (OCT) que permite a observação detalhada da microestrutura retiniana e coroideia. Esta tecnologia pode servir de base para uma melhor compreensão do funcionamento destes tecidos, quer em situações fisiológicas quer em condições patológicas e, numa situação muito frequente na prática clínica oftalmológica: a cirurgia do cristalino. Tomografia de Coerência Óptica Espectral A tecnologia do OCT baseia-‐se na no princípio da interferometria de baixa coerência em que um feixe de luz é dirigido para um tecido alvo e em que a luz reflectida é combinada com um feixe luminoso de referência. Os padrões de interferência resultantes são utilizados para reconstruir uma imagem bidimensional em corte transversal com uma grande ampliação. As primeiras imagens de . 12 . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(33) Intodução OCT obtidas em olhos humanos foram publicadas em 1991.1 Estas imagens foram obtidas em olhos de cadáver porque a aquisição da imagem demorava vários minutos. Inicialmente, este sistema só permitia detetar três zonas diferentes de refletividade: Uma zona interna que correspondia a camada de fibras nervosa, uma zona hiporrefletiva que correspondia à retina externa e uma zona externa hiperrefletiva que correspondia ao complexo do epitélio pigmentado da retina e coroideia. Com o aperfeiçoamento da tecnologia foi possível efetuar este tipo de imagem em retinas humanas in vivo.2 As primeiras aplicações clínicas do OCT começaram a ser descritas em 1995 através de estudos preliminares em retinas normais e em doentes com buracos maculares.3,4 Em 2001 foram publicadas as primeiras imagens de OCT que demonstravam que a camada externa hiperrefletiva era na realidade composta por várias camadas retinianas.5 Este estudo de Drexler e colaboradores, identificou três bandas hiperrefletivas na retina externa. Em 2002, foi comercializado o OCT Time-‐ Domain OCT 3000 (Stratus OCT; Carl Zeiss Meditec, Dublin, California, USA) que foi durante alguns anos o gold-‐standard em OCT na prática clínica. Estes aparelhos apresentavam uma resolução axial de 10µm. Em 2004 surgiram os primeiros OCT de domínio espectral.6 Estes aparelhos baseiam-‐se na premissa matemática da transformação de Fourier. Joseph Fourier descreveu que uma função periódica pode ser decomposta num somatório de funções oscilatórias sinusoidais. Graças a esta fórmula, é possível medir simultaneamente todos os ecos de luz simultaneamente em vez de sequencialmente (como acontecia com os OCT Time-‐Domain). Como resultado, é possível adquirir muito mais informação a uma velocidade mais rápida e com muito menos artefactos.7 Os aparelhos de OCT espectral disponíveis comercialmente permitem imagens com resoluções de 7µm ou seja, semelhantes a um microscópio óptico de baixa potência. Eles permitem uma análise detalhada da estrutura da retina e da coroideia bem como estudar resposta morfológica destas estruturas aos processos patológicos e terapêuticos. O detalhe da estrutura laminar da retina que é possível observar nestas imagens levou à necessidade de reuniões de consenso para poder haver uma nomenclatura universal à prática clínica e investigação.8 Nesta reunião de consenso foram identificadas 18 zonas que correspondem a estruturas histológicas retinianas e coroideia diferentes, incluindo 4 bandas hiperrefletivas na retina externa.8 Isto demonstra um grande progresso quando fazemos a comparação com as três bandas para todo o complexo retino-‐coroideu detetado nos primeiros OCT. Este método inócuo, rápido e não invasivo, revolucionou a prática clínica da oftalmologia.1,9 Os primeiros OCT disponíveis comercialmente apresentavam uma qualidade de imagem bastante inferior em relação ao que existe atualmente. Os OCT Time-‐Domain, como o Stratus® (Carl Zeiss Meditec, Inc, Dublin, California), permitem uma boa resolução das estruturas retinianas, com uma resolução axial de 8-‐10µm10, no entanto, não permitem a observação de detalhes coroideus. . 13 . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .

(34) Intodução Os OCT de domínio espectral, melhoraram significativamente a resolução da imagem retiniana para 5-‐7µm. Estes aparelhos têm a possibilidade de efetuar vários cortes tomográficos na mesma localização retiniana e reconstruir uma imagem que é uma média das várias imagens obtidas. Esta característica permite obter uma melhor visualização das estruturas mais externas da retina.9 Graças a esta capacidade é possível analisar individualmente as diferentes camadas da retina e é possível identificar as alterações patológicas presentes nas camadas individuais. Os OCT espectrais também permitiram a observação mais detalhada da coroideia graças a uma técnica especial de aquisição de imagem denominada “Enhanced Depth Imaging” (EDI).11 Este método de imagem privilegia a imagem coroideia em detrimento da qualidade da imagem retiniana, no entanto permitiu o estudo detalhado e aprofundado da estrutura tomográfica da coroideia in vivo com uma resolução muito superior ao que era possível obter com as técnicas clássicas de ecografia. Alguns dos equipamentos de OCT espectral (como o Spectralis® da Heidelberg Engineering®) apresentam a capacidade de mapear e de reconhecer o fundo ocular em estudo. Isto permite que os “cortes” tomográficos possam ser repetidos na mesma localização retiniana e coroideia em relação ao exame anterior. A vantagem que se obtém graças a esta tecnologia, é que passou a ser possível reproduzir o estudo da morfologia retino-‐coroideia na mesma localização. As variações detectadas por estes sistemas de imagem correspondem a verdadeiras variações estruturais e não são o resultado de medições efectuadas em localizações diferentes. Assim podemos correlacionar as modificações anatómicas com o elemento temporal. Estas novas tecnologias permitiram aprofundar a investigação retinocoroideia, permitindo avanços importantes no conhecimento de diversas situações fisiológicas e patológicas. A tecnologia dos OCT tem continuado a sua evolução. Existem atualmente protótipos de novos aparelhos como o OCT de ultra-‐alta-‐resolução (UHR-‐OCT) com uma resolução axial de 4µm e “Swept-‐Source” OCT que permitem uma maior resolução das estruturas retinianas mais profundas.9 O software de análise de imagem presente nos OCT tem capacidade de detectar automaticamente as diferentes camadas retinianas e permite realizar mapas de espessuras retinianas e comparar automaticamente as variações que possam existir ao longo do tempo. No entanto, algoritmos com capacidade para detectar de uma forma fidedigna a coroideia ainda não estão disponíveis comercialmente para plataformas como o Spectralis® o que faz com que as medições da coroideia tenham que ser sempre feitas de um modo manual. Por outro lado, sendo a coroideia um tecido vascular, é possível que alterações da fisiologia vascular como o ciclo cardíaco ou manobras como a manobra de Valsalva possam interferir com a espessura desta estrutura. . 14 . Avaliação da retina e coroideia por tomografia de coerência óptica espectral: Implicações da agressão cirúrgica usando como modelo a cirurgia de catarata .