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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI MILANO BICOCCA Facoltà di scienze Matematiche, Fisiche, Naturali Corso di laurea in Ottica e Optometria.

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1 1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI MILANO BICOCCA Facoltà di scienze Matematiche, Fisiche, Naturali Corso di laurea in Ottica e Optometria

2 Abbiamo condotto uno studio di tipo epidemiologico sul cheratocono analizzando un campione di pazienti messo a disposizione dal centro di applicazione lenti a contatto su misura in cui è stato svolto il tirocinio. Ci siamo posti diversi obiettivi: abbiamo suddiviso il campione secondo la classificazione di Krumeich, basata sul valore dei raggi medi corneali; abbiamo acquisto i dati relativi allo spessore corneale eseguendo la pachimetria; abbiamo suddiviso i quattro stadi della patologia secondo letà anagrafica dei soggetti; infine abbiamo studiato la morfologia del cheratocono ed abbiamo cercato di proporre un nuovo metodo per classificare la patologia. 2

3 Durante il nostro studio abbiamo esaminato 179 occhi di soggetti affetti da cheratocono. Sebbene tale patologia si presenti, nella maggioranza dei casi, in forma bilaterale, si sono presentati casi in cui locchio contro laterale non è risultato idoneo per il nostro studio. Tutti i pazienti sono portatori di lenti a contatto su misura ed è stato loro richiesto di sospenderne luso per almeno i due giorni precedenti lesame. Abbiamo adottato tale precauzione al fine di ridurre al minimo lalterazione corneale, denominate warpage, indotta inevitabilmente dal porto delle lenti a contatto, che avrebbe inficiato i dati topografici fornendo indicazioni non corrette. 3

4 Per lesecuzione dellesame abbiamo utilizzato un topografo- pachimetro, in grado di fornirci: la topografia corneale anteriore e posteriore, sia sagittale che tangenziale con le mappe di curvatura ed elevazione; la pachimetria corneale, ossia lanalisi dello spessore della cornea; ed infine una serie di parametri utili nellanalisi della morfologia del cheratocono. 4

5 Il cheratocono è una patologia degenerativa non infiammatoria, caratterizzata da un progressivo assottigliamento dello stroma centrale e paracentrale e da uno sfiancamento conico (ectasia) del profilo corneale con conseguente astigmatismo miopico irregolare. 5

6 Lesame che meglio descrive lectasia a carico della cornea è la topografia corneale, che vede nel disco di Placido e nella cheratoscopia il suo antenato. Placido nel 1888 ebbe lidea di analizzare limmagine riflessa dalla superficie anteriore della cornea di una serie di anelli concentrici bianchi e neri per individuare eventuali deformazioni. La topografia corneale traduce le informazioni derivanti dalla cheratoscopia al fine di visualizzarle attraverso una scala colorimetrica di facile ed universale interpretazione. La mappa topografica viene calcolata in base alla distanza tra gli anelli del disco di Placido: al crescere della distanza tra di essi la curvatura corneale si fa via via più piatta; al contrario più gli anelli risultano ravvicinati più la curvatura si accentua. Sono stati assegnati i colori freddi come il blu alle curvature più piatte ed i colori più caldi come il rosso alle curvature più pronunciate. 6

7 Il cheratocono si caratterizza topograficamente da una zona rossa localizzata nel settore infero- temporale della cornea, denominata cono: 7

8 Come possiamo osservare sulla slide proiettata, in una mappa topografica di un soggetto affetto da cheratocono, lectasia si colloca solitamente nel settore infero-temporale della cornea. Tale localizzazione trova in Letteratura una spiegazione legata al fenomeno delleye-rubbing, ossia dello stropicciamento degli occhi da parte dei soggetti allinsorgere della patologia, poiché spesso collegata ad allergie stagionali e congiuntiviti allergiche. Come si può notare lanello periferico blu indica una zona a curvatura relativamente piatta rispetto allectasia, caratterizzata da una curvatura più pronunciata. 8

9 La deformazione a carico della cornea può interessare aree più o meno vaste, determinando la qualità visiva del soggetto. Più lectasia si avvicina alla zona centrale, attraverso cui entrano i raggi luminosi che vanno a focalizzarsi sulla retina, più la visione risulterà compromessa. 9

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11 In questa slide abbiamo mostrato come percepisce le immagini un soggetto privo di patologie oculari rispetto ad un soggetto affetto da cheratocono. In alto a sinistra abbiamo la piramide di Zernike relativa alle aberrazioni oculari; sulla destra lOPD, Optical Path Difference, che si riferisce alle aberrazioni totali dovute alla cornea, calcolata dai dati altimetrici forniti dalla topografia corneale. Limmagine immediatamente a destra mostra la Siemens star, ossia la simulazione visiva di un target di tipo circolare. 11

12 Proseguendo in basso a sinistra ecco lo spot diagram, la PSF (Point Spread Function) e lMTF (Modulation Transfer Function): queste tre simulazioni descrivono la distorsione di un punto luminoso che attraversa il diottro oculare, effettuata dalla superficie corneale. Nellimmagine sottostante vediamo gli stessi dati relativi alle qualità visive di un soggetto affetto da un cheratocono al secondo stadio. Come si può notare dalla Siemens star, dallo spot diagram e dalla PSF la qualità delle immagini è altamente compromessa. 12

13 In Letteratura sono stati individuati quattro stadi del cheratocono. Sono state proposte diverse classificazioni, tra cui: Classificazione secondo Amsler; Classificazione morfologica; Classificazione su distanza apice da centro corneale; Classificazione cheratometrica; Classificazione secondo Krumeich. 13

14 Le classificazioni più accreditate ed utilizzate nella pratica clinica suddividono il cheratocono in quattro stadi. La classificazione secondo Amsler, che risale al 1938 nella sua prima formulazione e che si basava sui dati forniti dalloftalmometro di Javal; la classificazione morfologica che distingue tre forme dellectasia: rotonda, ovale e globosa e che risente della conformazione congenita fisiologica, della pressione esercitata dalla palpebra superiore, della conformazione orbitaria e dei gradienti pachimetrici; 14

15 la classificazione basata sulla distanza dellapice del cono rispetto al centro corneale che individua un cheratocono centrale, paracentrale, periferico e paralimbare; la classificazione cheratometrica che distingue un cheratocono medio, moderato, avanzato e severo in base al potere diottrico della cornea. 15

16 La classificazione secondo Krumeich individua quattro stadi: Stadio I: sfiancamento della cornea periferico; miopia e/o astigmatismo indotti fino a 5 diottrie; raggio medio corneale 48 diottrie; strie di Vogt; assenza di cicatrici corneali. Stadio II: miopia e/o astigmatismo indotti compresi fra 5 ed 8 diottrie ; raggio medio corneale 53 diottrie: assenza di cicatrici corneali centrali; spessore corneale 400 μm. 16

17 Stadio III: miopia e/o astigmatismo indotti compresi fra 8 ed 10 diottrie; raggio medio corneale 53 diottrie; assenza di cicatrici corneali centrali; spessore corneale compreso fra 200 e 400 μm. Stadio IV: refrazione non determinabile; raggio medio corneale 55 diottrie; presenza di cicatrici corneali centrali; perforazione; spessore corneale inferiore a 200 μm. 17

18 Abbiamo suddiviso il campione scegliendo di attenerci alla classificazione proposta da Krumeich. 18

19 In questo grafico a torta vediamo come è suddiviso il campione dei soggetti analizzati rispetto ai quattro stadi individuati dalla classificazione secondo Krumeich: Lo stadio più rappresentato è il primo, con una presenza pari al 45,81% dellintero campione, seguito dal secondo stadio con il 29,61%, dal quarto stadio con il 15,08% ed infine dal terzo stadio con il 9,50%. 19

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21 Nel presente istogramma abbiamo messo in evidenza i dati pachimetrici, relativi allo spessore nel punto più sottile della cornea, corrispondente allapice del cono, raggruppati per stadi. Le colonne di colore rosso si riferiscono ai valori massimi, le colonne in blu sono relative ai valori minimi e le colonne in azzurro riportano i valori medi. In accordo con la Letteratura, al progredire dellectasia lo spessore corneale tende a ridursi. Lo spessore corneale ha un valore nei soggetti sani che si aggira sui 550 micron; tuttavia valori inferiori non indicano necessariamente la presenza di patologie a carico della cornea. Per questo motivo da solo il dato pachimetrico non può essere utilizzato per classificare il cheratocono. 21

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23 Nei grafici che seguono abbiamo inserito letà media dei soggetti analizzati al fine di verificare se il dato anagrafico possa essere uno strumento utile nel seguire levoluzione. Vediamo come sono rappresentate cinque fasce di età in ogni stadio della patologia: il colore azzurro scuro si riferisce ai soggetti con un età inferiore ai 25 anni; il viola chiaro comprende la fascia di età che va dai 25 ai 35 anni; il bianco dai 35 ai 45 anni; lazzurro chiaro dai 45 ai 65 anni; ed il viola scuro comprende i soggetti con un età superiore ai 65 anni. 23

24 Nel primo stadio la fascia di età maggiormente rappresentata si colloca tra i 35 ed i 45 anni; nel secondo stadio invece si colloca tra i 45 ed i 65 anni; nel terzo stadio tra i 35 ed i 45 anni e nel quarto stadio tra i 25 ed i 35 anni. Sebbene non sia stata trovata una relazione evidente tra letà anagrafica e lo stadio devoluzione del cheratocono, tuttavia si può affermare che coloro che manifestano la patologia oltre la terza decade di vita difficilmente progrediranno verso il quarto stadio ed un eventuale intervento chirurgico che si rende necessario quando lectasia è talmente pronunciata che non è più possibile correggerla nemmeno con lenti a contatto ed il rischio di perforazione per lo spessore ridotto è elevato. Infatti la fascia di età più rappresentata per il quarto stadio si colloca tra i 25 ed i 35 anni, e tale evidenza porta inevitabilmente a pensare che la probabilità di raggiungere il quarto stadio sia inversamente proporzionale alletà dinsorgenza della patologia. 24

25 Lo strumento che abbiamo utilizzato ci ha fornito dei parametri utili per lanalisi della morfologia del cheratocono: Vertice: indica la coordinata cartesiana del punto più sporgente della cornea. Questo è il punto più alto del residuo altimetrico (ossia, laltimetria misurata meno l'ellissoide di best fit, con p = 0.8 tipico della cornea media) meno gli astigmatismi. Essenzialmente si eliminano dall'altimetria misurata i contributi che non permettono di isolare l'ectasia. Altezza: indica laltezza del vertice del cono rispetto alla superficie asferotorica di bestfit. Coincide con il punto più alto del residuo altimetrico. Baricentro: indica la coordinata cartesiana del baricentro del cono (è il baricentro dell'area ectasica); Area: indica larea ricoperta dal cono, calcolata dal residuo altimetrico. 25

26 Utilizzando due dei quattro parametri a disposizione, ossia laltezza e larea del cono, abbiamo cercato di classificare le tre morfologie in cui si suddivide tipicamente lectasia, cioè cheratocono rotondo, ovale e globoso. 26

27 In questo studio proponiamo dei parametri derivati dallanalisi della morfologia del cheratocono, in base ai quali classificare la deformazione a carico della cornea. Attualmente, la scelta di descrivere lectasia in termini morfologici dipende essenzialmente dalla percezione soggettiva del clinico, il quale propende verso una delle tre tipologie di cheratocono (rotondo, ovale e globoso) in base allinterpretazione visiva della mappa topografica. 27

28 Sulla base dei dati raccolti, abbiamo proposto dei valori limite per classificare la morfologia dellectasia non più solo osservando la mappa topografica. Tali valori sono stati selezionati confrontando le evidenze topografiche con i dati numerici relativi alle coordinate x,y del vertice e dellarea ectasica. cheratocono rotondo: le coordinate x ed y presentano un valore di scarto massimo tra loro non superiore a 0,6 mm; cheratocono ovale: la coordinata x risulta maggiore della coordinata y (con una differenza maggiore di 0,6mm); cheratocono globoso: larea investita dallectasia si scosta dal valore medio dello stadio analizzato di più di 4 mm 2. 28

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30 Come si nota dal grafico a torta, rispetto allintero campione, la morfologia più rappresentata risulta essere lovale, seguita dalla rotonda ed infine dalla globosa. 30

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32 Abbiamo riscontrato una correlazione tra la morfologia dellectasia e lo stadio cui si riferisce. Come si evince dal grafico, il cheratocono di tipo rotondo è più frequente tra i soggetti che presentano un cheratocono al primo o secondo stadio, con una percentuale complessiva pari al 68%. 32

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34 Il cheratocono di tipo ovale, invece, coinvolge in misura maggiore il primo stadio con una percentuale pari al 53%. 34

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36 Il cheratocono di tipo globoso prevale nel quarto stadio con il 50%. 36

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38 Abbiamo poi inserito i dati relativi allaltezza media del cono suddividendoli in stadi. Listogramma mostra come, allaumentare del grado di severità dellectasia corrisponda un aumento dellaltezza media dellapice del cono espressa in micron. 38

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40 Allinterno dellultimo istogramma abbiamo invece inserito i dati relativi allarea media espressa in millimetri quadrati investita dallectasia. La correlazione tra lavanzamento della patologia e larea ectasica è di tipo lineare inverso. E emerso, quindi, che, mentre larea ectasica tende a diminuire allavanzare delle severità del cheratocono, laltezza media del cono tende ad aumentare. Questi ultimi dati, insieme alla classificazione morfologica del cheratocono, potrebbero essere utilizzati per monitorare levoluzione della patologia ed essere utilizzati come nuovo metodo per la classificazione. 40


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