Nuove tecniche annunciano un approccio personalizzato alla diagnostica oculistica
Attualmente gli oculisti utilizzano parametri come la topografia corneale o l’esame della forma della cornea per individuare il cheratocono, una malattia dell’occhio. Tuttavia, tali metodi consentono di individuare il problema solo quando il danno alla cornea è già in corso. Per affrontare questa e altre gravi patologie oculari sono necessari nuovi approcci e una migliore comprensione delle proprietà della cornea.
Scoprire la biomeccanica dell’occhio
Il progetto IMCUSTOMEYE, finanziato dall’UE, si propone di sviluppare un dispositivo di imaging non invasivo, in grado di caratterizzare la biomeccanica della cornea, al fine di migliorare lo screening e il trattamento di diverse patologie. «La misurazione della biomeccanica corneale è un bisogno non soddisfatto. Ad oggi non esiste uno strumento commerciale che fornisca una mappa delle proprietà meccaniche della cornea», afferma Susana Marcos, coordinatrice del progetto e direttrice del Visual Optics and Biophotonics Lab presso il Consiglio nazionale delle ricerche spagnolo. Il team ha utilizzato la tomografia ottica nanosensibile a radiazione coerente (OCT, Optical Coherence Tomography), combinata con uno stimolo corneale senza contatto, per fornire nuove tecniche di imaging che sono state convalidate in laboratorio e dimostrate nella pratica clinica. Il sistema permette di visualizzare senza ostacoli la deformazione corneale da più angolazioni. Inoltre, può acquisire una topografia corneale tridimensionale basata su OCT, generando così misurazioni tomografiche e biomeccaniche con un solo strumento. Le proprietà biomeccaniche si ottengono abbinando il dispositivo di imaging allo stimolo deformante,che provoca nella cornea macro-deformazioni (sbuffo d’aria), micro-deformazioni modulate (suono) o onde di ampiezza nanometrica che si propagano lateralmente (ultrasuoni). Il team ha trovato un modo per tradurre le ampiezze di deformazione, le frequenze di risonanza e le velocità di propagazione delle onde in biomarcatori per misurare la salute della cornea. Questo approccio potrebbe essere utile per produrre strumenti di diagnosi precoce per lo screening.
Valore di riferimento per cornee sane e diagnosi precoce
Le nuove tecniche sono state incorporate in prototipi compatti e utilizzate per stabilire un valore di riferimento per la biomeccanica corneale in una popolazione sana. Il team le ha dunque utilizzate per condurre studi clinici su pazienti con cheratocono, su altri soggetti prima e dopo l’intervento chirurgico LASIK e, infine, su un terzo gruppo di pazienti sottoposti a operazioni per l’impianto di inserti intracorneali e di cross-linking corneale. I dati ottenuti sono stati utilizzati per produrre mappe biomeccaniche corneali e per identificare biomarcatori di anomalie corneali. «Siamo in grado di individuare il cheratocono in base al confronto dei biomarcatori con quelli di una popolazione normale, aiutando la diagnosi e identificando i pazienti con un potenziale rischio di ectasia», spiega Marcos. «Il dispositivo è sensibile ed è in grado di rilevare il cheratocono in una fase molto precoce, prima che emerga qualsiasi altro sintomo», aggiunge la ricercatrice. Ma non è tutto i dati del progetto sono stati utilizzati anche per simulare la risposta della cornea a diverse pressioni.
Dati del paziente personalizzati
Gli oftalmologi si basano su misurazioni standard per stimare la pressione intraoculare (PIO) o la pressione del fluido dell’occhio. La pressione oculare elevata è il principale fattore di rischio per il glaucoma, pertanto la capacità di misurare accuratamente la PIO di ogni paziente potrebbe migliorare significativamente i risultati. «Le proprietà meccaniche della cornea influenzano le misurazioni standard della PIO», osserva Marcos. Essere in grado di misurarle in ogni paziente sarà importante per un’accurata misurazione della PIO e quindi per la diagnosi del glaucoma. Le ricerche di mercato di IMCUSTOMEYE evidenziano la potenziale domanda di un dispositivo più sofisticato in grado di fornire dati sulla biomeccanica e sulla topografia corneale, che aiuti dunque a pianificare gli interventi chirurgici, e di un secondo dispositivo più economico da utilizzare per lo screening della malattia e la misurazione della PIO.
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