ES2210264T3

ES2210264T3 - Visualizacion mejorada del flujo de sangre coroidal y de las estructuras vasculares aberrantes en el ojo.

Info

Publication number: ES2210264T3
Application number: ES94931769T
Authority: ES
Inventors: Robert Walter Flower
Original assignee: Johns Hopkins University
Current assignee: Johns Hopkins University
Priority date: 1994-09-26
Filing date: 1994-09-26
Publication date: 2004-07-01
Anticipated expiration: 2014-09-26
Also published as: DE69431890D1; DK1084674T3; EP1084675A1; EP1084674B1; ES2251938T3; HK1037311A1; EP1084675B1; HK1037312A1; EP1084674A1; ES2188474T3; ATE229298T1; DE69431890T2

Abstract

METODO DE VISUALIZACION DE LOS CAPILARES COROIDEOS DEL OJO EN UNA SECUENCIA DE IMAGENES ANGIOGRAFICAS ICG OBTENIDAS AL SUSTRAER CADA IMAGEN EN UNA SECUENCIA ANGIOGRAFICA A PARTIR DE LA IMAGEN QUE APARECE. EN LA PRACTICA, SE EMPLEA UNA CAMARA DE FONDO MODIFICADA (10) PARA PROPORCIONAR IMAGENES DIGITALIZADAS QUE SE SUSTRAEN PIXEL A PIXEL. PARA VISUALIZAR MEJOR ESTRUCTURAS VASCULARES ABERRANTES TALES COMO LA NEOVASCULARIZACION COROIDEA (NVC), SE MODIFICA UNA CAMARA DE FONDO (22) SITUANDO UN FILTRO POLARIZANTE (24) DELANTE DE LA FUENTE DE LUZ (26) Y UN FILTRO ANALIZANTE (28) DELANTE DE LA CAMARA DE VIDEO (30). ESTO PRODUCE LA SUPRESION DE LA FLUORESCENCIA DISPERSADA NO DESEADA DE MODO QUE LA NVC PUEDE VISUALIZARSE MEJOR. PARA AYUDAR AL CIRUJANO A TRATAR LAS ESTRUCTURAS VASCULARES ABERRANTES CON FOTOCOAGULACION POR LASERTERAPIA, SE PRESENTA UNA CAMARA DE FONDO (32) CON DOS FUENTES DE LUZ (42, 44) Y DOS FILTROS DE BARRERA (46) QUE ACTUAN SINCRONICAMENTE PARA PRODUCIR Y TRANSMITIR DOS FLUORESCENCIAS DIFERENTES Y GENERAR DE ESTE MODO ANGIOGRAMAS SUPERPONIBLES QUE FACILITAN LA PUNTERIA DEL LASER.

Description

Visualización mejorada del flujo de sangre coroidal y de las estructuras vasculares aberrantes en el ojo.

Campo del invento

El invento hace referencia a un método para mejorar la visualización de la neovascularización coroidal (CNV) durante la angiografía mediante la inyección intravenosa de un colorante fluorescente, llenando el colorante la vasculatura de un ojo;excitar el colorante para producir una fluorescencia a emitir por la vasculatura; y toma de una imagen angiográfica de la fluorescencia de la CNV. Asimismo, el invento hace referencia a un aparato para llevar a cabo dicha visualización mejorada, el cual comprende una cámara fundus; una fuente de luz excitante acoplada a dicha cámara fundus; y medios para recibir imágenes de la cámara fundus.

Técnica anterior

En la patente estadounidense 5.279.298 se presenta un método y un aparato de este tipo los cuales tienen por objeto permitir identificar una membrana neovascular en la vasculatura ocular del fundus del ojo y tratarla eliminando el defecto al tiempo que se minimiza los daños para la retina sensorial.

En general, hay que enfatizar que existe muy poca información sobre el flujo de sangre a través de los plexos de capilaridad que se producen a escala temporal del ciclo cardiaco. En parte esto se debe a que la visualización directa de tales plexos suele resulta tecnológicamente difícil o imposible, y la mayor parte de la metodología para medir el flujo sanguíneo requiere que se obtengan datos a lo largo de muchos ciclos cardiacos. Asimismo,cuando los plexos de capilaridad tienen geometrías vasculares complejas y son alimentados por muchas arteriolas, surge el problema adicional de la clasificación de las distribuciones del flujo sanguíneo. Un ejemplo de un plexo de capilaridad es el que se encuentra en el córtex cerebral. Otro ejemplo, de gran interés para los científicos que estudian el ojo, es el coriocapilar, una de las tres capas de vaso sanguíneo del coroides.

La circulación coroidal del ojo soporta una mayor responsabilidad para el mantenimiento de la retina sensoria que hay encima. Un método de técnica anterior ha hecho posible la visualización rutinaria de toda la circulación coroidal, es decir, todas las tres capas de vasos del coroides puede visualizarse, superpuestas una encima de la otra. La capa más interna, el coriocapilar, constituye la totalidad de los vasos nutritivos (es decir,donde tiene lugar el intercambio metabólico con la retina) para la circulación coroidal. La capa coriocapilar ocupa el plano inmediatamente adyacente a la retina sensoria.

Aun cuando los angiogramas coroidales muestran todos los vasos del coroides, la información más importante es la que corresponde específicamente al coriocapilar, y existen vistas conflictivas acerca de la organización del polo coriocapilar posterior, de modo particular en lo que respecta al flujo sanguíneo a través del mismo. Por consiguiente,el método para extraer información sobre el coriocapilar de un angiograma verde de indocianina (ICG) es uno de los importante para el clínico que está interesado en evaluar la suficiencia y estabilidad metabólica de la circulación coroidal.

Numerosos investigadores han usado la angiografía y una variedad de técnicas histológicas para colectar el actual cuerpo de información sobre la circulación coroidal. A pesar de que los aspectos generales de la angioarquitectura coroidal y el flujo sanguíneo han sido ampliamente revelados por los esfuerzos de investigadores, todavía existe controversia respecto a las diferencias regionales en morfología. También surgen controversias adicionales en lo que respecta a los detalles del flujo sanguíneo a través de esta compleja red vascular.

Es de particular interés el flujo sanguíneo a través del coriocapilar, dado que, tal como se ha dicho antes, es en esta capa vascular donde tiene lugar la función nutritiva de la circulación coroidal. Incluso de que el estado de los grandes vasos sanguíneos coroidales se debe sin duda influir en el flujo sanguíneo del coriocapilar, últimamente existe una exacta comprensión del propio flujo sanguíneo del coriocapilar que es fundamental para comprender el papel del coroides en la patofisiología de la enfermedad retinal.

Se desarrolló la angiografía de alta velocidad por fluorescencia de colorante verde de indicianina (ICG) para superar los grandes problemas cuando se intenta visualizar el rápido flujo sanguíneo coroidal encontrado en la angiografía de fluoresceina de sodio. La angiografía ICG utiliza longitudes de onda casi infrarrojas que penetran en el epitelio de pigmento retinal y pigmento coroidal con relativa facilidad. Mientras que la fluorescencia del coriocapilar resultante del colorante de fluoresceina de sodio inyectado intravenosamente (el otro colorante estándar utilizado en la angiografía ocular) parece que surge principalmente de moléculas de colorante extravasadas o de las que se adhieren a las paredes del vaso, la fluorescencia ICG surge de las moléculas de colorante unidas a la proteína de la sangre en el movimiento del volumen de sangre.

Sin duda, la angiografía por fluoresceina por barrido del oftalmoscopio láser (que también puede utilizar colorante ICG) y la técnica experimental de inyectar fluoresceina encapsulada en vesículas lípidas, eventualmente produce adicional información sobre el flujo de sangre coroidal; pero con respecto a la angiografía coroidal clínica, la angiografía ICG proporciona la mejor resolución temporal y espacial, haciendo posible la visualización del paso del colorante a través del coroides bajo condiciones fisiológicas normales (es decir, sin tener que ralentizar artificialmente el flujo sanguíneo mediante tales métodos cuando aumenta la presión intraocular).

Sin embargo, cuando se realizan inyecciones intravenosas de colorante es difícil observar el coriocapilar en imágenes individuales de angiograma ICG, debido a los niveles muy superiores de fluorescencia que surgen de los vasos de gran diámetro que hay debajo. Debido a esta organización multicapa de la vasculatura coroidal, la observación del coriocapilar mediante angiografía con colorante fluorescente se realiza mejor cuando pasa a su través un muy pequeño volumen de bolos de colorante que tienen una onda frontal agudamente definida. Por ejemplo, después de la inyección intracarótica de una cantidad muy pequeña de bolus de colorante, se han producido angiogramas ICG que muestran claramente el ciclo completo del paso de colorante a través de un lóbulo individual bajo condiciones fisiológicas normales. (El término lóbulo se utiliza para indicar las unidades vasculares de tres a seis lados que forman un modelo de mosaico a través del coriocapilar. Cada lóbulo consiste en un racimo de
estrechas capilarias mezcladas apretadamente que parecen radiar de un foco central en el cual penetra una arteriola de alimentación en la pared posterior de las capilarias).

Obviamente, la progresión de una onda frontal agudamente definida puede seguirse más fácilmente a través de la red de capilares que una definida como enferma. Asimismo,si el volumen del bolus es lo bastante pequeño para dejar esencialmente claras las capas vasculares situadas debajo, en el momento que penetra en el coriocapilar, entonces las imágenes de las capilarias llenas de colorante tendrán un más alto contraste que si al mismo tiempo hay presente una fluorescencia significativa detrás.

Desgraciadamente, ninguna de las condiciones anteriores se produce fácilmente con la inyección intravenosa, aun cuando el paso de un bolus de colorante a través del coroides puede optimizarse mediante una técnica de inyección adecuada. Por consiguiente, resulta sumamente difícil aislar el llenado de colorante del coriocapilar en angiogramas de fluorescencia ICG incluso cuando se registran a alta velocidad. Por tanto se requiere un método que permita extraer información sobre el llenado de coriocapilar a partir de angiogramas con colorante ICG por inyección venosa.

A pesar de su incapacidad para proporcionar información completa sobre el coriocapilar, los angiogramas de fluorescencia ICG de la circulación coroidal pueden trazar estructuras vasculares aberrantes en el coroides que disminuyen notablemente la visión. La degeneración vascular relacionada con la edad (ARMD) es la principal causa de daños visuales significativos en la vejez. Esta enfermedad se caracteriza frecuentemente por el desarrollo de membranas de neovascularización coroidal (CNV) que invaden el espacio subretinial, dando como consecuencia un desplazamiento de la retina sensorial, y a menudo bloqueando el recorrido visual como resultado de la consiguiente hemorragia.

El tratamiento de la ARMD se hace fundamentalmente mediante la fotocoagulación por láser de la membrana neovascular. Sin embargo, este tratamiento tiene éxito siempre y cuando la membrana pueda ser proyectada con precisión; esto se debe al hecho de que tales membranas se encuentran (por definición) en la zona macular y con frecuencia usurpando la fóvea. La aplicación inadecuada de la fotocoagulación fácilmente puede causar la destrucción de visión de alta agudeza, y/o el crecimiento acelerado de la CNV.

El diagnóstico y tratamiento de la ARMD se basan en gran parte en la interpretación de angiogramas (tanto de fluoresceina como de ICG). Frecuentemente, la morfología de lesiones la CNV es de tal modo que las membranas aparecen en angiogramas de fluoresceina poco más que como manchas velludas, si aparecen, especialmente cuando la membrana se encuentra debajo de un desprendimiento seroso. Además, actualmente se reconoce que, para una clase de CNV indicada como "CNV oculta", los angiogramas ICG proporcionan los necesarios datos para el tratamiento que no pueden conseguirse con angiogramas de fluoresceina de sodio.

Otra gran dificultad surgida al usar angiogramas de ICG cuando se aplica terapia de fotocoagulación con láser es que las marcas de la retina vascular en que las que debe basarse el cirujano al dirigir el láser a menudo faltan en los angiogramas de ICG. La propuesta generalmente usual para resolver este problema es hacer, durante un ajuste separado, fotografías en color del fundus y angiogramas de fluoresceina de sodio del mismo ojo del paciente; entonces es necesario intentar superponer el angiograma de ICG coroidal y la fotografía retinal o el angiograma de fluoresceina retinal. Esta técnica suele fallar a menudo debido a la incapacidad para alinear con precisión el ojo exactamente del mismo modo durante cada uno de los dos procedimientos angiográficos. No obstante, la muy precisa alineación (dentro de como máximo 50 micras sobre la retina) es vital para aplicar con seguridad la fotocoagulación por láser cerca del fóvea y, al mismo tiempo, asegurar que no se producen significativos años permanentes a la propia fóvea.

Por consiguiente, hay necesidad de utilizar nuevos métodos y aparatos que permitan tanto la mejor visualización de las estructuras vasculares aberrantes tal como la CNV y una fotocoagulación por láser más segura y precisa con objeto de liberar el ojo de tales estructuras y mejorar la visión.

Resumen del invento

Un método de visualización de la CNV (no reivindicado) se basa en las premisas de que el relleno de colorante del coriocapilar es más rápido - al ser pulsatorio - que el relleno de colorante de las vasos de mayor diámetro situados debajo y que la fluorescencia de estas dos capas solapadas es aditiva. La premisa respecto a la velocidad de la sangre en el coriocapilar es contraria al saber convencional que hace referencia a la relación existente entre las velocidades en los vasos madre e hijo de la mayoría de lechos vasculares.

En resumen, la idea consiste en reconocer que la sustracción pixel a pixel de una imagen de otra imagen sucesiva en una secuencia angiográfica de ICG de imágenes coroidales forma una secuencia de imagen resultante que muestra la fluorescencia que sólo surge de las estructuras en que se produce el movimiento más rápido de la sangre, es decir en los vasos coriocapilar y la CNV.

Este método de substracción mejorado permite extraer información sobre el relleno de colorante coriocapilar aprovechando las diferencias en las velocidades de flujo sanguíneo en grandes vasos y coriocapilar que existen de modo natural. En lugar de distinguir las capas coroidales mediante la secuencia temporal del aspecto del bolus de colorante, se utilian las velocidades de relleno de colorante que sirven para separarlas.

La implantación del presente método únicamente depende de la configuración de un sistema de cámara fudus ya existente para que tenga suficiente resolución temporal y un aumento de la estructura fundus. El método descrito fue aplicado a angiogramas fluorescentes de ICG de alta velocidad para enfatizar la información sobre hemodinámicas del coriocapilar.

Sin embargo, a fin de visualizar mejor la CNV y facilitar el tratamiento de la ARMD, el invento consiste en una cámara fundus modificada con un filtro polarizador delante de la fuente luminosa de excitación y un polarizador de análisis delante de la cámara de vídeo. La fluorescencia del colorante ICG que emana del fudus del ojo incluye un notable componente de luz polarizada, mientras que el giro del filtro analizador da como resultado una inesperada fluorescencia (es decir, la no asociada con estructuras vasculares, sino más bien asociada con luz dispersa) que se suprime hasta el punto que puede verse mejor la CNV situada debajo. Este especial proceso afecta el contenido de señal a ruido de las imágenes angiográficas individuales; por tanto, las imágenes en bruto sustraídas dan como resultado una imagen final más clara.

Más específicamente, el presente invento tiene por objeto proporcionar un método de visualización del tipo que comprende las fases indicadas en el párrafo anterior con la supresión de la fluorescencia distinta a la fluorescencia de la CNV utilizando un filtro polarizador delante de la fuente de luz de excitación y un polarizador de análisis colocado en una cámara fundus cuando se toma una imagen angiográfica. El presente invento también hace referencia a un dispositivo para mejorar la visualización del CNV comprendiendo una estructura, del tipo también explicado en dicho párrafo inicial de esta especificación, colocando un filtro polarizador delante de la fuente luminosa y un polarizador de análisis entre los medios receptores y la cámara fundus, comprendiendo opcionalmente dichos medios de recepción una cámara de vídeo.

Una vez la estructura vascular aberrante ha sido visualizada y delineada mediante los métodos de polarización y sustracción, pero antes de que pueda comenzar la terapia de fotocoagulación por láser, el cirujano debe asegurarse de que le es posible dirigir debidamente el láser. Además, el presente invento puede basarse en la práctica usual de llevar a cabo la angiografía por fluoresceina antes de realizar la angiografía de ICG y aprovecha el hecho de que el colorante de fluoresceina queda asociado a la vasculatura retinal durante más de una hora.

Puede utilizarse una cámara fundus ICG que tenga una esfera integradora acoplada a fuentes luminosas para la excitación, tanto de las fluorescencias ICG como el colorante de fluorescina de sodio, y que utiliza una cámara de vídeo acoplada a un aparato de carga acoplada (CCD) para la captura de imágenes angiográficas. La entrada de luz a la esfera integradora se hace a través de dos cables de fibra óptica, cada uno de los cuales va conectado a una de las dos fuentes luminosas. Una de las fuentes emite láser a la longitud de onda necesaria para excitar el colorante de fluoresceina de sodio (480 nm, es decir, una frecuencia doble de la Nd-Yag); también se admite el posible uso de una fuente de luz incandescente filtrada con obturador en lugar de un láser de frecuencia doblada. La otra fuente consiste en una salida de diodo de láser para la excitación del colorante ICG (805 nm).

Cuando el ICG se transmite a través de la circulación coroidal, la cámara de vídeo acoplada registra imágenes del colorante ICG haciendo que el diodo de láser de 805 nm dispare sincrónicamente con la cámara de vídeo. La adecuada programación de la cámara y de las fuentes luminosas se configuran de manera que, a intervalos regulares (por ejemplo, cada octava imagen), se dispare la fuente luminosa de 480 nm y, simultáneamente,se realiza un cambio apropiado del filtro barrera situado delante de la cámara de vídeo.

Usado el ejemplo de cada octava imagen, se lleva a cabo un cambio del filtro barrera simplemente colocando un disco giratorio que contiene ocho filtros delante de la cámara de vídeo. Esta rueda de filtros gira sincrónicamente con los disparos de la cámara de manera que cada octava imagen corresponde a una posición del filtro barrera de fluoresceina de sodio delante de la cámara. Dado que la secuencia de angiogramas se hace a ocho velocidades (aproximadamente 15-30 imágenes por segundo), el movimiento del ojo entre imágenes sucesivas es insignificante, haciendo trivial el registro preciso de las imágenes. Por tanto, el método proporciona la posibilidad de superponer con precisión las señales de vasos retinales contenidos en angiogramas de fluoresceina de sodio sobre lesiones CNV delineadas en los angiogramas de ICG, tal como requiere el cirujano para enfocar con precisión un láser para el tratamiento.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1, consistente de las figuras 1a y 1b, muestra una imagen fluorescente ICG de capas de sangre manchadas con ICG para demostrar la posibilidad de adición de fluorescencia, y un gráfico producido a partir de la imagen, respectivamente;

La figura 2, consistente en las figuras 2a y 2b, muestra esquemáticamente el brillo de la luz fluorescente emitida por dos vasos sanguíneos distintos en los momentos t_{1} y t_{2}, respectivamente;

La figura 3, consistente en las figuras 3a, 3b, 3c y 3d, son en 3a y 3b imágenes de fluorescencia de ICG mostrando un campo visión de 50 grados centrado en la mácula del ojo derecho; las imágenes fueron hechas espaciadas 1/15 segundos. La figura 3c es el resultado de la sustracción de la imagen de la figura 3a de la imagen de la figura 3b, y la figura 3d es simplemente una ampliación de la figura 3c;

La figura 4 muestra un sistema de cámara fundus modificada para proporcionar los angiogramas que aparecen en las figuras 3a y 3b;

La figura 5, consistente en las figuras 5a,5b, 5c y 5d, muestra cuatro imágenes de un ojo izquierdo seleccionadas de una secuencia de imágenes producidas por el método de sustracción del invento;

La figura 6 muestra un sistema de cámara fundus modificada para eliminar la fluorescencia no deseada; y

La figura 7 muestra un sistema de cámara fundus modificada para proporcionar angiogramas superpuestos.

Descripción detallada de una forma de realización preferida

Reiteradas observaciones a tiempo real han puesto de manifiesto que durante el transito del colorante ICG, una vez llenas las grandes arterias coroidales, hay una fluorescencia tenue y difusa pulsada rápidamente que queda superpuesta a la fluorescencia constante de los grandes vasos en el polo posterior. Dichas pulsaciones parecen producirse a una mayor frecuencia que el ritmo del corazón, y resultan menos obvias a medida que están llenándose las grandes venas coroidales. Sin embargo, el posterior análisis imagen por imagen de los angiogramas indica que la frecuencia a un ritmo mayor que el corazón es un fenómeno de percepción debido al llenado pulsante desfasado de lóbulos individuales, todos ellos cerca de la frecuencia del ritmo del corazón.

Desgraciadamente, todavía no se conoce bastante sobre los detalles de la hemodinámica coriocapilar para explicar con certeza los cambios más rápidos observados de la intensidad de fluorescencia en el coriocapilar que en los grandes vasos situados debajo, pero el motivo más probable es que la velocidad de flujo de la sangre del coriocapilar es mayor que la que circula a través de los vasos coroidales situados debajo. El invento está basado en las premisas de que las intensidades de fluorescencia del coriocapilar llenado con IGD y los vasos de debajo son aditivas y que existen diferencias detectables en las velocidades de cambio de las intensidades de fluorescencia que emanan del coriocapilar y los vasos coroidales situados debajo cuando están llenos de colorante.

Aun cuando el diámetro medio de la sección transversal de los coriocapilares es muy inferior al de los vasos arteriales y venosos situados debajo, los cuales alimentan y purgan los mismos, parece que la fluorescencia de las dos capas vasculares es aditiva. La capacidad aditiva de la fluorescencia ICG se demostró creando una escalón cuña de finas capas superpuestas de sangre heparinizada conteniendo colorante ICG (0,03 mg/ml); cada escalón estaba formado por una fina capa de sangre colocada en sándwich entre dos vidrios portaobjetos de microscopio.

La figura 1a muestra una imagen de fluorescencia ICG de los escalones. La línea blanca horizontal que pasa por el centro de la imagen indica el recorrido a lo largo del cual se indicó el brillo de pixel de la imagen (es decir, el nivel gris) a fin de producir el gráfico de la figura 1b, demostrado el aumento escalonado de la fluorescencia a medida que aumentaba el número de capas de sangre superpuestas.

La mayor velocidad de cambio en la intensidad de fluorescencia del colorante en los coriocapilares que en los grandes vasos situados debajo puede verse esquemáticamente en las figuras 2a y 2b. En la figura 2a, el brillo de un vaso de gran diámetro y un vaso coriocapilar situado encima (ambos en sección transversal) vienen indicados como vectores, I_{A} e I_{C}, respectivamente. En la figura 2b puede verse el estado de los dos mismos vasos y el sensor en el tiempo posterior t_{2}, donde \DeltaI_{A} y \DeltaI_{C}, son respectivamente los aumentos incrementales en el brillo de los dos vasos. Por consiguiente, el brillo total detectado por el sensor en t_{1} es:

S_{t1} = I_{A} + I_{C}

En el momento t_{2}, el brillo total detectado es:

S_{t2} = I_{A} + I_{C}+\Delta I_{A} + \Delta I_{C}

El cambio en el brillo total detectado que se produce entre t_{1} y t_{2}, \DeltaS, es entonces:

\Delta S = S_{t2} - S_{t1} = \Delta I_{A} + \Delta I_{C}

Por tanto \DeltaI_{A}<< \DeltaI_{C}, \DeltaS = \DeltaI_{C}

Dicho de otro modo, el pequeño cambio en el brillo combinado de la capilaridad solapada y el gran vaso, que se produce durante un corto intervalo de tiempo, puede atribuirse virtualmente por completo al vaso coriocapilar. Este fenómeno puede demostrarse mediante el método del invento, es decir, restando, pixel a pixel, una imagen en una secuencia de angiograma de fluorescencia ICG a alta velocidad de una imagen consecutiva, tal como se demuestra en las figuras 3a-d. Las figuras 3a y 3b son imágenes angiográficas tomadas a intervalos de 1/15 segundo. La figura 3c es el resultado de substraer dichas dos imágenes, y la figura 3d es simplemente una ampliación de la figura 3c.

Obsérvase que en la imagen resultante (figuras 3c y 3d) pueden verse estructuras lobulares que no aparecen en ninguna de las imágenes originales (figuras 3a ó 3b). Asimismo, en lugar de las arterias retinales llenas de colorante que aparecen en las imágenes originales, en la imagen resultante sólo puede verse una onda frontal teñida que representa el movimiento de colorante adicional dentro de las arterias retinales, cerca del disco. Naturalmente, cuanto mejor definido espacialmente esté el bolus colorante, tanto más dramático es el efecto del invento. No todos los bolus colorantes inyectados intravenosamente producen tan dramáticos resultados como los conseguidos en este ejemplo, pero en todo caso se produce una mejora del componente de fluorescencia de los coriocapilares. Téngase en cuenta que el método de substracción del invento está destinado a funcionar substrayendo la imagen de cualquier imagen consecutiva.

Para comprobar el método, se emplearon cinco monos rhesus normales con edades comprendidas entre dos y tres años. Para cada observación se inmovilizó un mono con una inyección intramuscular de hidroclorido de cetamina (10 a 15 mg/kg), intubado, y luego se mantuvo ligeramente anestesiado con halotano; se indujo midriasis por medio de la aplicación tópica de 1% de topicmida. Se inyectaron pequeños bolus (aproximadamente 0,05 ml) de colorante ICG (12,5 mg/ml) a través de un catéter insertado en la gran vena safena, seguidos inmediatamente por un flujo salino de 2,0 ml. El paso del colorante a través de la vasculatura coroidal fue detectado utilizando una cámara fundos Zeiss modificada y se grabó digitalmente en directo por arrastradores de imágenes de vídeo basados en PC. Por lo menos se llevaron a cabo tres estudios angiográficos del mismo ojo, durante varios días, para cada mono.

En la prueba anterior, tal como puede verse en la figura 4, se modificó la cámara fundus usual 10 sustituyendo el tubo de la fuente luminosa del flash xenón por un diodo láser 12 de 805 nm de longitud de onda, acoplado a las ópticas de iluminación 14 de la cámara fundus por medio de una pequeña esfera integradora 16 cuya puerta de salida estaba situada en la posición normalmente ocupada por el arco el tubo de flash. La cámara fundus usual fue sustituida por un tubo vidicon sensible a los infrarrojos (modelo 432URI Ultracon, Burle Industries) 18 (puede usarse un dispositivo acoplador de carga en lugar del tubo videcon), frente al cual se colocó un filtro cortante 20 de 807 nm de longitud de onda a fin de excluir la luz de excitación láser mientras admite la luz de fluorescencia del colorante ICG. El transito del colorante coroidal fue grabado en treinta y dos imágenes angiográficas de vídeo consecutivas a una velocidad de 30 ó 15 cuadros por segundo, mediante dos arrastradores digitales de imagen (modelo 2861-60, Data Translation) (no representados) instalados en un ordenador personal (Compaq, modelo 386/25e) (no representado).

La figura 5 resume los descubrimientos angiográficos conseguidos en la prueba arriba citada aplicando el método de substracción de imagen del invento. En el caso de este ejemplo, cada imagen en una secuencia de 15 imágenes angiográficas ICG por segundo se restó de la imagen que la seguía inmediatamente; las imágenes de la figura 5 fueron seleccionadas de la secuencia de imágenes restadas resultantes.

El colorante primero entra en el área macular del coriocapilar que se encuentra temporalmente encima de los puntos en que las cortas arterias ciliares posteriores entran en el ojo (figura 5a). Puede verse un modelo lobular en el centro del angiograma, particularmente justo en el centro nasal; aquí puede verse un borrón de lóbulos sin llenar (flechas). Al cabo de 0,133 segundos (figura 5b) toda el área central está completamente llena, aun cuando pueden verse dos borrones más pequeños de los lóbulos últimamente llenados en el centro (flechas). El llenado coriocapilar progresa casi radialmente desde la región macular. Con una atenta inspección de esta imagen, puede verse una tenue pérdida de fluorescencia alrededor de los lóbulos; esto corresponde probablemente a los canales de drenaje de los coriocapilares.

La figura 5c es tomada 0,200 segundos más tarde que la figura 5b. La misma indica que la onda orientada radialmente de colorante que llena los coriocapilares ha quedado completado, y la distribución decolorante en la región del polo posterior aparece bastante uniforme. Esta imagen indica que la primera onda de llenado de colorante ha terminado dentro del centro de la región macular, tal como indica el aspecto de zonas de relativa hipofluorescencia que eran hiperfluorescentes en la figura 5a.

En la figura 5d, 0,133 segundos más tarde, aparece que el primer frente de onda del llenado de colorante ha alcanzado la región periférica; en esta etapa, la figura 5d es una imagen casi completamente negativa de la figura 5a.

El frente de onda del llenado de colorante se desplaza rápidamente desde la región macular a la periferia de un campo de 30 grados de visión en aproximadamente 0,466 segundos. Este modelo general de llenado estuvo presente en cada ojo observado, y los detalles de los modelos de llenado fueron notablemente consistentes de una observación a otra para cada ojo del sujeto.

La angiografía fluorescente ICG está siendo gradualmente usada con más frecuencia tanto por investigadores como por clínicos para investigar el circulación coroidal. Evidentemente, al aplicar estas nuevas herramientas en una variedad de nuevos modos para el estudio del coroides, serán revisados los viejos conceptos sobre el mismo y su fisiología, y algo cambiará o dará paso a conceptos completamente nuevos. Afortunadamente, algunos intentos para el análisis de angiogramas coroidales, tales como el método de substracción antes descrito pueden aplicarse en la investigación clínica, tanto animal como humana, con total seguridad, forzando quizá una mejor comprensión del flujo de sangre coroidal en salud y enfermedad.

La angiografía de fluorescencia ICG se utiliza para el diagnostico y tratamiento de la ARMD; no obstante, tal como se ha dicho antes, surge la dificultad en el intento de trazar exactamente la neovascularización coroidal (CNV). Un aspecto novedoso de este método reside en el reconocimiento de que la fluorescencia emitida de una molécula de colorante contiene información sobre el proceso que tiene lugar dentro de la molécula durante el tiempo comprendido entre la excitación y la emisión de luz por la molécula. Además, la fluorescencia de las moléculas puede verse afectada por las características de las sustancias a que va ligada la molécula y por el carácter de la unión que se ha producido.

Por ejemplo, en el caso de colorante ICG en la vasculatura de un ojo que contienen CNV, el colorante puede ligar con mayor afinidad al endotelio neovascular que al endotelio establecido. En tal caso, la fluorescencia emitida por dichas moléculas de colorante ligadas puede ser sustancialmente distinta de la fluorescencia asociada a las moléculas de colorante ICG que pueden estar unidas a otros tipos de proteína en el fluido cirrus o de la luz fluorescente ICG simplemente difundida por la presencia de moléculas de proteína dentro del fluido cirrus. En cualquier caso, la elipsometría es una herramienta apropiada para mejorar la visualización de la CNV.

Entonces, tal como se ha representado en la figura 6, el método es una cámara fundus modificada 22 con un filtro polarizador 24 delante de la fuente luminosa de excitación 26 y un polarizador de análisis 28 delante de la cámara de vídeo 30. El colorante ICG produce un alto grado de luz polarizada, y el giro del filtro analizador hace que la fluorescencia del fluido seroso quede suprimida hasta el punto de que pueda verse mejor la CVN situada debajo. Este particular proceso afecta las imágenes angiográficas bastas sin procesar en las que mejora el contenido de la relación señal a ruido de las imágenes angiográficas individuales; por consiguiente, las imágenes brutas substraídas dan como resultado una imagen más clara.

Una vez claramente delineada la estructura vascular aberrante tal como la CNV, puede ser tratada utilizando la terapia de fotocoagulación con láser; sin embargo, tal como se indica antes, para dirigir debidamente el láser es necesario superponer un angiograma de ICG y una fotografía retinal o angiograma de fluoresceina retinial. El método es resultado de la práctica usual de llevar a cabo la angiografía de fluoresceina antes de realizar la angiografía de ICG que utiliza el hecho de que el colorante de fluoresceina queda asociado a la vasculatura retinial para periodos de tiempo bastante largos (más de una hora). Por consiguiente, si se configura una cámara fundus ICG de tal modo que durante el proceso de obtenención de angiogramas de ICG, puede obtenerse un angiograma de fluoresceina (dentro de fracciones de segundo de la obtención un angiograma de ICG previo y consecutivo), no puede tener lugar ningún movimiento significativo del ojo. Esto significa que el angiograma de fluoresceina que interviene, por definición, quedará exactamente registrado con los angiogramas de ICG.

Tal como puede verse en la figura 7, el aparato utiliza una cámara fundus ICG 32 que tiene una esfera integrada 34 acoplada a fuentes luminosas para la excitación de la fluorescencia de colorante ICG y que utiliza, como medios para recibir una imagen, una cámara de vídeo acoplada 36 (preferiblemente CCD) para capturar las imágenes angiográficas. La entrada de luz en la esfera integrada se hace a través de dos cables de fibra óptica 38, 40, cada uno de ellos conectado a una de dos fuentes luminosas 42, 44; la salida de una fuente 42 es a la longitud de onda necesaria para excitar el colorante de fluoresceina de sodio (480 nm) y la otra salida de la fuente 44 para la excitación del colorante ICG (805 nm).

Cuando el colorante ICG transita a través de la circulación coroidal, la cámara de vídeo acoplada 36 registra el colorante ICG haciendo que la fuente de láser de 805 nm 44 se dispare sincrónicamente con la cámara de vídeo 36. La programación adecuada de la cámara y las fuentes luminosas se configuran de tal modo, que a intervalos regulares (por ejemplo cada octava imagen) se dispara la fuente de 480 nm, y al mismo tiempo se realiza un cambio apropiado en el filtro barrera 46 delante de la cámara de vídeo.

Para usar el ejemplo de cada octava imagen, la cadena del filtro barrera simplemente se implanta colocando un disco giratorio que contiene ocho filtros delante de la cámara de vídeo. Esta rueda de filtros gira sincrónicamente con los disparos de la cámara, de modo que cada octava imagen corresponde a una posición del filtro barrera de fluoresceina delante de la cámara. Así, el aparato proporciona la capacidad de superponer exactamente los angiogramas que necesita el cirujano para poder dirigir exactamente un haz de fotocongulación por láser.

Claims

1. Un método para mejorar la visualización de la neovascularización coroidal (CNV) durante la angiografía, comprendiendo las fases de:

-: inyectar intravenosamente un colorante fluorescente, llenando el colorante la vasculatura de un ojo;

-: excitar el colorante, por medio de luz procedente de una fuente luminosa, para producir una fluorescencia a emitir por la vasculatura; y

-: adquirir una imagen angiográfica de la fluorescencia de la CNV por medio de una cámara fundus;

caracterizado por el hecho de:

-: suprimir otras fluorescencias diferentes a la fluorescencia de la CNV usando un filtro polarizador delante de la fuente luminosa y un polarizador analizador en la cámara fundus al tomar la imagen angiográfica.

2. Un aparato para mejorar la visualización de la neovascularización coroidal (CNV), comprendiendo:

-: una cámara fundus (22);

-: una fuente de luz de excitación (26) sincronizada con la cámara fundus; y

-: medios (30) para recibir imágenes de la cámara fundus.

caracterizado por:

-: un filtro polarizador (24) colocado delante de la fuente luminosa; y

-: un polarizador de análisis (28) colocado entre los medios de recepción y la cámara fundus.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, en que los medios de recepción comprenden una cámara de vídeo (30).