Angiografia por Tomografia de Coerência Óptica

ARTIGO
Angiografia por Tomografia
de Coerência Óptica
Eduardo A. Novais MD 1*, Ricardo N. Louzada MD2, Luiz Roisman
MD1, Marco Bonini Filho MD PhD3, Emmerson Badaró MD PhD 1,
Daniela Ferrara MD PhD4, André Romano MD 1,5
1
Universidade Federal de São Paulo / Escola Paulista de Medicina, São Paulo, Brasil;
2
Universidade Federal de Goiás, Goiânia, Brasil;
3
Instituto de Olhos de Três Lagoas & CDO, Campo Grande, MS;
4
New England Eye Center, Tufts Medical Center, Boston, Massachusetts;
5
Retina Service, Neovista Eye Center, Americana, Brasil.
Conflito de interesses: Os autores não apresentam nenhum conflito
de interesse relacionado a este artigo.
ABSTRACT
A angiografia fluoresceínica e indocianina verde são modalidades de imagem padrão
ouro para avaliação dos vasos da retina e da coroide desde 1961. Esses métodos
revolucionaram a habilidade diagnóstica nas doenças vasculares. A vantagem nesses
métodos reside na avaliação dinâmica dos padrões do trânsito do contraste. No entanto,
suas desvantagens incluem a incapacidade de avaliar independentemente os capilares da
retina, a ausência de resolução espacial e incapacidade de avaliar seletivamente diferentes
níveis do tecido, além da necessidade de contraste venoso. A angiografia através da
tomografia de coerência óptica é uma nova modalidade de imagem não invasiva que
permite a avaliação volumétrica angiográfica retiniana e da coroide em questão de
segundos. Diferentemente dos exames baseados em contraste, essa modalidade de imagem
permite avaliar separadamente cada plexo vascular da retina e coroide. Ela permite a
avaliação de diversas doenças vasculares, como oclusões venosas, retinopatia diabética,
membranas neovasculares, entre outras. No entanto, esta tecnologia apresenta algumas
limitações importantes, como o pequeno campo registrado, incapacidade de visualizar
vazamentos, além de estar sujeita a artefatos gerados pelo movimento ocular durante
aquisição de imagem e também pelo piscar.
Palavras-chaves: Angiografia por tomografia de coerência óptica; Angiografia
fluoresceínica; Angiografia com indocianina verde
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INTRODUÇÃO
A
angiografia fluoresceínica (AF) e a indocianina verde (ICG) são consideradas os exames
padrão ouro na avaliação das doenças vasculares da retina e da coroide, em particular a
neovascularização de coroide, retinopatia e
maculopatia diabética, oclusões venosas da retina.1-4 Esses
exames complementares de imagem avaliam o trânsito do
contraste venoso, permitindo a visualização direta de vazamentos e/ou impregnação em determinadas regiões da
retina. No entanto, uma limitação desses exames reside
na avaliação de pequenos vasos retinianos ou até mesmo
vasos nutridores em determinadas doenças, que podem
ser obscurecidos pela hiperfluorescência, principalmente
nas fases tardias, dificultando a avaliação de algumas patologias vasculares. Um outro ponto importante desses
exames é a necessidade de infusão endovenosa de contraste, que podem ser relacionada com efeitos adversos sistêmicos e, em raros casos, anafilaxia.5-7
A angiografia através da tomografia de coerência óptica
(OCT) – também conhecida como OCT angiography
(OCTA) – é um novo exame de imagem não invasivo
capaz de analisar o fluxo sanguíneo utilizando a decorrelação de sinal entre scans transversais (OCT B-scans) consecutivos.8 Ela pode ser obtida através de algumas tecnologias, classificadas em dois grandes grupos: baseadas em
fase ou amplitude. Exemplos relevantes da tecnologia de
fase são o phase-variance OCT e o Doppler OCT.9,10 Dentro da tecnologia baseada em amplitude, podemos citar o
split-spectrum amplitude-decorrelation angiography (SSADA), scattering-OCT e speckle variance.11 O Doppler
OCT mede a variação de posição entre sucessivos scans,
calculando apenas o fluxo axial que percorre paralelamente.12 A angiografia baseada em amplitude, ao contrário do
Doppler, identifica o movimento ortogonal ou transversal
à fonte do OCT, quantificando o fluxo.11,13 Uma vantagem
da tecnologia baseada em amplitude em relação à baseada em fase é a menor influência por alterações de sinal da
imagem. No SSADA, o sinal do OCT é dividido em diversas bandas espectrais, gerando várias imagens de baixa
resolução. Cada banda espectral apresenta informações
independentemente do fluxo sanguíneo. O somatório da
amplitude de decorrelação de imagens, derivadas das di-
versas bandas espectrais, aumenta significantemente o
sinal do fluxo, diminuindo ruídos na imagem.11
A microangiografia óptica é um método combinado
que possibilita a visualização da microvasculatura da
retina e da coroide.14,15 Essa tecnologia utiliza a técnica
de dispersão de sinal (scattering signal) para identificar
o movimento das hemácias.11 No entanto, um grande
desafio é o fato de esta tecnologia ser muito suscetível a
artefatos relacionados a movimentos e a hiper-refletividade de alguns tecidos.16,17 Além disso, a microangiografia possui um potencial para medir a saturação de oxigênio presente nas hemoglobinas, através de uma análise
espectroscópica.14
A rede de capilares da retina externa é distribuída morfologicamente em camadas distintas. Os plexos superficiais
são localizados, predominantemente, na camada de células ganglionares, e o plexo profundo mantém relação com
a camada nuclear interna, havendo uma conexão perpendicular entre os plexos.18 Esses plexos podem ser afetados
de forma desproporcional nas doenças vasculares, sendo
o plexo vascular profundo o mais afetado.19
O objetivo deste artigo é demonstrar a aplicabilidade
do OCTA em algumas das doenças mais prevalentes da
retina e do nervo óptico, destacando seus pontos fortes e
fracos em relação aos exames baseados em contraste.
OCTA NA NEOVASCULARIZAÇÃO DE COROIDE
A neovascularização de coroide pode ser um resultado
de uma variedade de doenças, como degeneração macular relacionada à idade (DMRI), alta miopia, coriorretinopatia serosa central, entre outras. O plexo vascular
anormal da membrana neovascular pode estar localizado
em diversas camadas da retina, como abaixo do EPR (tipo
1), acima do EPR (tipo 2) e intrarretiniana (tipo 3).20,21 O
uso do OCT angiography na neovascularização de coroide tem sido relatado amplamente devido à sua capacidade de visualizar membranas neovasculares em diversas
localizações em relação ao EPR, com alta sensibilidade e
especificidade, sem a necessidade do uso intravenoso de
contraste.22-24
O complexo neovascular identificado no OCTA pode
apresentar variações morfológicas. Alguns padrões já foram
descritos, como o formato de “seafan” (Figura 1), onde
pequenos vasos filamentosos formam diversas anastomoses
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FIGURA 1: Angiograma gerado pela tomografia de coerência óptica (OCT) com OCT B-Scan
correspondente de portador de degeneração macular relacionada à idade exsudativa. (A) e (B) Plexos
vasculares superficiais e profundos, respectivamente, sem alterações. (C) Segmentação correspondente
à retina externa com presença de neovascularização (seta amarela). (D) Segmentação da coriocapilar
evidenciando membrana neovascular com padrão “seafan” (seta amarela). (E) OCT B-scan demonstrando
imagem hiper-refletiva sub-EPR correspondente ao tecido neovascular (tipo 1) (seta amarela)
e a presença de líquido sub-retiniano (asterisco amarelo) confirmando atividade da doença.
e dão a aparência semelhante ao tipo de neovascularização
de retina visto nos pacientes portadores de retinopatia falciforme; ou como o formato de “cabeça de medusa”, onde os vasos são originados de um vaso nutridor central
mais calibroso. Essas formas podem ser alteradas com o
tratamento.25 Entretanto, a natureza oculta da neovascularização do tipo 1 pode impossibilitar a visualização do
plexo vascular anormal devido à perda de sinal para avaliar
estruturas abaixo do EPR.26,27 Devido ao potencial de uma
penetração de imagem aumentada, OCTAs captados em
aparelhos que utilizam comprimento de ondas maiores
(1.050 nm), como em swept-source OCT, podem ter um
maior desempenho para visualização de lesões vasculares
abaixo do EPR (Novais et al., em submissão).
Uma vantagem desta tecnologia em relação à angiografia baseada em contraste é a possibilidade de exames
seriados e repetidos sem riscos adicionais ao paciente.22
Além disso, muitos pacientes com membranas neovasculares refratárias podem não apresentar líquido precocemente no OCT B-scan. Como não é de comum prática
a solicitação de exames contrastados em pacientes assintomáticos, o OCTA pode ser uma importante chave para
a identificação desses casos refratários ao tratamento.
OCTA NA RETINOPATIA E EDEMA MACULAR
DIABÉTICO
Na retinopatia diabética, áreas de isquemias no polo
posterior e média periferia podem ser observadas através
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FIGURA 2: Angiograma gerado pela tomografia de
coerência óptica (OCT) com OCT B-scan correspondente
de paciente portador de edema macular diabético.
(A) Plexo vascular superficial. Alargamento da zona
avascular da fóvea (ZAF) (linha pontilhada amarela)
e presença de dilatações saculares nos terminais dos
vasos, correspondendo a microaneurismas (setas
amarelas). (B) Plexo vascular profundo. Alargamento
da ZAF mais proeminente (linha pontilhada verde) pode
ser evidenciado, associado a microaneurismas (setas
amarelas). (C) OCT B-scan demonstrando áreas de
hiporrefletividade correspondente a cistos intrarretinianos
(asteriscos amarelos) e áreas de hiper-refletividade
correspondente a exsudatos duros (seta amarela).
do OCTA. Semelhantemente à AF, o OCTA pode visualizar o aumento da área avascular da fóvea (FAZ) e alterações vasculares perifoveais. (Salz et al., em submissão).
Com a progressão da isquemia, interrupções nos capilares
maculares também podem estar presentes nesse exame,
assim como alterações microvasculares como loops e aumento da tortuosidade dos capilares finos (Figura 2).8,28
O OCTA é capaz de detectar grande parte dos microaneurismas, que podem se apresentar como segmentos
dilatados dos vasos ou dilatação focal, onde na AF notamos apenas a presença de pontos hiperfluorescentes. Em
alguns casos, esses microaneurismas podem ser identificados no OCTA e não na AF.29 Devido à aquisição volumétrica da imagem, o OCTA permite determinar a lo-
FIGURA 3: Avaliação de imagem multimodal de paciente
portador de oclusão de ramo venoso da retina. (A)
Angiografia fluoresceínica (FA). Presença de área avascular
(asteriscos amarelos) e looping vascular (seta amarela).
(B) OCT angiography do plexo superficial. Área avascular
(asterisco amarelo) e looping venoso (seta amarela),
correspondentes à FA também visualizados. (C) OCT B-scan
demonstrando áreas de hiporrefletividade correspondente a
edema macular cistoide.
calização exata dos microaneurismas, através da segmentação dos plexos vasculares superficiais e profundos.
Recentemente, Huang et al. demonstraram que alguns
pontos hiperfluorescentes classificados como vazamento
focal por microaneurismas na AF foram identificados
como tufos neovasculares acima da membrana limitante interna no OCTA.30
No edema macular diabético (EMD) é possível visualizar espaços cistoides e diferenciá-los das áreas de isquemias, baseados no padrão da vasculatura ao redor desta
região (Chin et al., dados não publicados). No EMD, os
espaços cistoides têm o contorno suave e ovalado, enquanto as áreas de não perfusão capilar têm bordas irregulares.
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FIGURA 4: Avaliação de imagem multimodal de paciente
portador de MacTel tipo 2 intermediária, não proliferativa.
(A) Angiografia fluoresceínica (FA) na fase inicial mostrando
hiperfluorescência justafoveal. (B) AF tardia mostra
aumento da hiperfluorescência e vazamento. (C) AF em
estágio inicial aumentada mostra detalhes da área de
hiperfluorescência que corresponde à microvasculatura
telangiectásica. (D) Composite en face da OCT angiography
codificada por cores demonstra microvasculatura anormal
nas camadas médias (verde), correspondentes aos vasos
telangiectásicos perifoveais vistos na AF. (Cortesia Dra. M.
Thorell e Dr. P. Rosenfeld.)
OCTA NAS OCLUSÕES VENOSAS
Nas oclusões venosas, o OCT angiography apresenta alterações como trajeto tortuoso e calibre dos vasos
como estreitamento e dilatações focais. Os vasos podem
aparecer truncados e terminarem abruptamente em
terminações que apresentam dilatações no sítio da oclusão, principalmente nos casos de oclusões de ramo.
Com a possibilidade de analisar os plexos vasculares
separadamente, o OCTA consegue visualizar anastomoses arteriovenosas entre os plexos superficiais e profundos. A AF pode apresentar hiperfluorescências que
podem obscurecer achados como looping vascular e
telangiectasias, que podem ser facilmente identificados
FIGURA 5: Avaliação de imagem multimodal de
paciente portador de MacTel tipo 2 proliferativa. (A)
Angiografia fluoresceínica (FA) na fase inicial mostrando
hiperfluorescência na região justafoveal temporal. (B) Fase
tardia da AF mostra vazamento na área correspondente.
(C) Fase inicial da AF aumentada evidenciando detalhes da
área de hiperfluorescência com alterações microvasculares.
(D) Composite en face da OCT angiography codificada por
cores demonstra anormalidades microvasculares que
correspondem à área com vazamento vista na AF. (Cortesia
Dra. M. Thorell e Dr. P. Rosenfeld.)
no OCTA. Uma outra vantagem do OCTA sobre a AF
é a melhor visualização dos vasos abaixo de hemorragias, devido a menor perda de sinal.
As áreas não perfundidas da retina podem ser facilmente identificadas pelo OCTA e sua correlação com
as áreas de isquemia capilar evidenciadas pela FA foi
demonstrada em pacientes portadores de oclusão de
ramo venoso da retina (Figura 3).31 A avaliação da FAZ
é um importante fator prognóstico nos casos de oclusões
venosas, e o aumento de sua área tem sido correlacionado com o prognóstico visual dos pacientes. Nesses
casos, o OCTA mostra com nitidez as áreas de alargamento da FAZ.
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OCTA NA TELANGIECTASIA MACULAR
A etiologia da telangiectasia macular (MACTEL) ainda não é completamente esclarecida; entretanto, a compreensão da doença está aumentando devido aos novos
achados da multimodalidade diagnóstica da retina e, principalmente, devido ao surgimento da OCTA. Até o momento, o padrão ouro para o diagnóstico de MACTEL é
a AF. Sua característica típica é a dilatação dos capilares
perifoveais com presença de vazamento parafoveal temporal. A AF pode também demonstrar vasos em ângulo
reto, além de anastomoses sub-retinianas com ou sem
formação neovascular.32,33 O OCT tornou-se uma ferramenta valiosa para o diagnóstico e estudo da MACTEL
e, ao contrário de outras doenças vasculares da retina, tais
como edema macular diabético e ramo de oclusão da veia
da retina, espaços hiporrefletivos intrarretinianos (ou cavidades intrarretininas) e vazamento macular na AF não
são geralmente relacionados com espessamento macular.34,35
Com o desenvolvimento do OCTA temos condições
de identificar com precisão as anormalidades microvasculares da região perifoveal. Além de ser uma estratégia
de imagem não invasiva, a qualidade da imagem é menos
afetada pela presença de catarata, pode ser repetido com
frequência para o acompanhamento e é capaz de visualizar as camadas da retina em três dimensões, importantes
vantagens em relação à AF. Adicionalmente, a ausência
do vazamento típico na AF pode ser vantajosa, uma vez
que facilita a visualização da microvasculatura justafoveal.
Em estágios iniciais, é possível observar vasos dilatados no
plexo capilar profundo da retina, mais pronunciado na
região temporal à fóvea. Num estágio intermediário não
proliferativo, os vasos telangiectásicos podem ganhar aspecto de microaneurismas, e se estender do plexo profundo até a retina externa, em grande parte devido a atrofia
da retina externa. O OCTA pode ainda evidenciar áreas
de não perfusão perifoveais (Figura 4).36 Nas fases avançadas, apresenta distorções mais dramáticas do plexo capilar justafoveal com anastomoses proeminentes. Estas
anastomoses podem se estender para retina externa, afetando a camada dos fotorreceptores e gerando neovascularização sub-retiniana (Figura 5). Anteriormente, imaginava-se que a neovascularização sub-retiniana surgia exclusivamente da circulação da retina, mas as imagens de
OCTA indicam que o complexo neovascular se comunica tanto com a retina quanto com a circulação da coroide.
Não está claro até que ponto a vascularização coroide se
envolve nesses complexos neovasculares sub-retinianos.37
OCTA também demonstrou que o calibre dos vasos da
retina e suas anastomoses diminuíram após a terapia antiangiogênica, entretanto ainda não é possível determinar
se o tratamento, na verdade, causou a regressão destas
lesões ou se o fluxo de sangue no seu interior diminuiu
para aquém do nível de detecção.37
DISCUSSÃO
Apesar da AF e ICG serem, atualmente, os exames
padrão ouro para diagnóstico das doenças vasculares da
retina e da coroide, eles apenas apresentam uma avaliação
bidimensional, além de serem exames invasivos.38 Em
consequência, a busca por exames não invasivos com capacidade de realizar a análise vascular continua. O OCTA
é uma nova tecnologia rápida e não invasiva, capaz de
avaliar simultânea e independentemente a vasculatura da
retina e da coroide de uma forma tridimensional. Os angiogramas de resolução 3×3 mm possuem uma alta densidade de B-scans que permitem um maior nível de detalhes microvasculares em relação a AF e ICG.39 Em alguns
casos o OCTA pode visualizar mais capilares na região
perifoveal do que a AF.40 Através da capacidade de avaliar
os vasos em diferentes níveis da retina e da coroide, essa
nova tecnologia poderá nos ajudar a entender melhor a
fisiopatologia de doenças que acometem determinados
segmentos vasculares da retina, como telangiectasias maculares, isquemias de plexos superficiais (manchas algodonosas), entre outras doenças.36,41 Nas doenças vasculares
da coroide, o OCTA tem a capacidade de avaliar diferentes padrões neovasculares que podem ter aplicações no
prognóstico e resposta ao tratamento.24,42
Existe um interesse crescente na visualização seletiva
da microvasculatura da retina, uma vez que estudos recentes demonstraram alterações mais proeminentes nos
plexos profundos.41 A profundidade e a área acometida
pela diminuição da perfusão vascular têm um papel importante no prognóstico visual dos pacientes. Uma vez
que a AF não possui capacidade de avaliar os plexos capilares separadamente, ela pode falhar em diagnosticar isquemias dos plexos profundos.43,44
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te um detalhe anatômico tridimensional e também de
fluxo. A identificação da profundidade dos plexos vasculares da retina, a visualização direta de estruturas
neovasculares e a análise de perfusão são apenas algumas
formas de como essa nova tecnologia pode revolucionar
a forma como acompanhamos e tratamos diversas doenças retinianas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
FIGURA 6: OCT angiography. (A) Plexo vascular superficial.
(B) Segmentação na região da coriocapilar. É possível notar
a presença de artefato na área da coriocapilar, causado pela
“sombra” dos vasos superficiais (setas amarelas).
No entanto, essa tecnologia tem suas desvantagens.
Uma das limitações atuais do OCTA é o seu campo limitado de captura, com a melhor resolução sendo o scan de
3×3 mm. Apesar de disponíveis, os scans de 6×6 e 8×8
mm têm menor resolução, uma vez que o mesmo número de A-scans é utilizado independentemente do tamanho
do scan. Além desta limitação, devido ao método de aquisição da imagem, o OCTA está sujeito a artefatos de movimentos e de projeções. No primeiro, o movimento ocular do paciente durante o exame pode gerar linhas horizontais e o piscar pode gerar linhas pretas. Os artefatos de
projeções são identificados como imagens da vasculatura
superficiais na retina externa ou na coriocapilar.28 Esse
artefato pode levar a erros diagnósticos, uma vez que podem ser confundidos com alterações vasculares da coroide
(i.e., membranas neovasculares) (Figura 6).
Angiografia fluoresceínica e indocianina verde sem
dúvida são exames fundamentais para o manejo de doenças da retina e coroide, devido a sua capacidade de avaliar o padrão do trânsito do contraste em doenças oclusivas, isquêmicas ou exsudativas, principalmente na periferia. No entanto, a combinação da avaliação angiográfica e estrutural realizada pelo OCT angiography permi-
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