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Default @ July 13, 2013

Las tecnologías emergentes se ven más en los ojos para captar señales de enfermedad

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Si alguna vez has estado con falta de sueño, usted probablemente ha tenido una visión de primera mano de los vasos sanguíneos en los ojos. Pero lo que no has visto - y lo que muchos profesionales de la visión no puede ver tan bien como quisieran - son los vasos más cercanos a la retina, el tejido sensible a la luz en la parte posterior del ojo.

Las tecnologías emergentes se ven más en los ojos para captar señales de enfermedad

La angiografía con fluoresceína en combinación con la óptica adaptativa revela las ramas intrincados de los vasos sanguíneos que rodean la parte central de la retina.

Crédito: Pinhas et al, Biomedical Optics Express.

El Instituto Nacional del Ojo, parte de los Institutos Nacionales de Salud, está ayudando a los investigadores a desarrollar nuevos métodos de imagen retiniana para resolver este problema. Tales métodos tienen el potencial de mejorar el diagnóstico y tratamiento de enfermedades oculares comunes como la degeneración macular relacionada con la edad (AMD) y la retinopatía diabética. Estas enfermedades pueden causar una variedad de defectos en los vasos sanguíneos en el interior del ojo, incluyendo pérdida de recipiente, el crecimiento de los vasos anormales, y pequeñas protuberancias que puede romperse (llamados aneurismas).

"Tiene sentido para diagnosticar y monitorear estas condiciones lo más cerca posible para que podamos ofrecer un tratamiento a tiempo", dijo Alfredo Dubra, Ph.D., profesor asistente de oftalmología y biofísica en el Colegio Médico de Wisconsin. "El objetivo principal es evitar un daño irreversible", dijo.

Desde la década de 1960, la prueba de referencia para la visualización de los vasos sanguíneos anormales en el ojo ha sido la angiografía con fluoresceína. Si un profesional de la visión detecta señales de anormalidades de los vasos sanguíneos durante un examen completo de los ojos con dilatación, esta prueba suele ser el siguiente paso. La fluoresceína es un colorante que se ilumina en verde bajo luz fluorescente. En la prueba, típicamente se inyecta en una vena del brazo. Una cámara se utiliza para tomar fotografías cuando el tinte se desplaza por el torrente sanguíneo en el ojo, por lo que es posible ver los vasos anormales o dañados allí.

Los médicos y los investigadores están especialmente interesados ​​en ver los vasos sanguíneos más cercana a la retina, porque esos vasos pueden mostrar los primeros signos de angustia en algunas enfermedades. Pero la angiografía con fluoresceína convencional no es lo suficientemente potente como para ver los pequeños vasos de la retina y capilares en los detalles finos.

De observar las estrellas a mi mirada

La óptica adaptativa (AO) es una tecnología de ayudar a superar este problema. Se trata de la tendencia de la luz para llegar a distorsionarse cuando pasa a través de diferentes medios como el aire, el agua o los tejidos vivos. AO fue desarrollado originalmente porque los astrónomos querían obtener una visión clara de los objetos en el espacio, sin las distorsiones causadas por la atmósfera. Pero los científicos y expertos en cuidado de la visión del ojo tienen un problema similar: Cuando la luz se brilla en el ojo, está distorsionado por la córnea (la parte delantera, parte transparente del ojo) y el cristalino. AO sistemas típicamente utilizan un sensor para medir el patrón de distorsión y un espejo flexible para corregirlo.

En teoría, AO se puede utilizar para impulsar el potencial de casi cualquier tipo de imagen de la retina. Así Dubra colaboró ​​con Richard Rosen, MD, en el New York Eye and Ear Infirmary con el fin de construir un dispositivo que incorpora AO con la angiografía con fluoresceína. En un estudio financiado por el NEI reciente que involucró a 10 voluntarios sanos, encontraron que la tecnología combinada les permitió ver los capilares, aneurismas pequeños, y otros detalles finos de los vasos sanguíneos de la retina que no son visibles en la angiografía con fluoresceína estándar.

Dubra y Rosen también intentaron otra vuelta de tuerca que podría salvar decenas de personas procedentes de las reacciones desagradables a las inyecciones de fluoresceína, que van desde náuseas a reacciones alérgicas graves. En algunas sesiones, los investigadores dieron a los voluntarios una forma oral del colorante mezclado con jugo de naranja. Aunque una persona se convirtió en náuseas después de recibir la inyección típico tinte, ninguno de los sujetos reportó enfermedad después de beber el medio de contraste.

El medio de contraste oral, incluso le dio un impulso adicional a la prueba. "Beber el tinte resulta para proporcionar una señal más fuerte que dura más tiempo", dijo Dubra.

A partir de las ondas de sonido a las ondas de luz

Los investigadores también están trabajando para mejorar otro método llamado tomografía de coherencia óptica (OCT). Sí octubre sólo ha existido desde principios de 1990. Es similar a la ecografía, que crea imágenes de los tejidos vivos haciendo rebotar ondas de sonido de ellos. La diferencia es que octubre utiliza ondas de luz en su lugar. Un haz de infrarrojos sin dolor se escanea a través del ojo varias veces, creando rebanadas virtuales que son cada uno menos de una décima parte del espesor de un cabello humano. Estos cortes se pueden tomar en casi cualquier orientación, por lo que es posible ver la retina y otros tejidos en sección transversal en lugar de cara en.

John S. Werner, Ph.D., profesor de oftalmología y neurología en la Universidad de California, Davis, está trabajando en la combinación de AO con octubre También ha desarrollado una nueva versión de octubre denomina fase de varianza-octubre

"Con la eliminación varianza octubre, en lugar de adquirir cada rebanada una vez, adquirimos cada rebanada tres veces seguidas, y luego nos alineamos ellos y pedimos lo que es diferente", dijo Werner. Cuando hay movimiento entre las tres rebanadas - por ejemplo, el flujo de sangre a través de las venas y las arterias - que crea contraste y mejora la imagen compuesta, dijo.

En un estudio financiado por la NEI, Werner y sus colegas utilizaron fase de varianza-octubre para examinar los ojos de dos voluntarios en los 60 años. Uno no tenían antecedentes de enfermedad de los ojos y el otro tenía un tipo de AMD avanzada llamada atrofia geográfica. Los investigadores fueron capaces de ver los vasos de la retina, así como pequeños vasos en una capa de tejido debajo de la retina llamada coriocapilar.

En la persona con AMD, detectaron una pérdida de estos pequeños vasos de la coroides, que normalmente no son visibles con la angiografía con fluoresceína u otros métodos estándar.

De cara al futuro

Puede ser un par de años antes de imagen mejorada-AO fase de varianza-octubre y llega a la oficina de su oculista. Pero los expertos dicen que estas tecnologías se expandirán rápidamente en más entornos de investigación y en ensayos clínicos, en los que pueden permitir a las pruebas más eficiente de los nuevos tratamientos.

"Por AMD y otras enfermedades de los ojos, estas tecnologías tienen el potencial para resolver los pequeños cambios en el ojo que se producen como la visión se deteriora lentamente. Eso podría ayudar a los investigadores monitorear participantes del ensayo clínico más cerca y detectar los efectos de nuevos medicamentos mucho más rápido", dijo Matthew McMahon, Ph.D., asesor senior de investigación traslacional en NEI.

Werner y Dubra y sus colegas a medida construyeron sus sistemas de imagen, pero que ya están pensando en cómo otros investigadores puedan adoptarlos. Equipos de octubre estándar puede ser modificado para llevar a cabo la fase de varianza-octubre añadiendo nuevo software, dijo Werner. El sistema del grupo de Dubra requiere hardware única, pero tienen un plan para introducir gradualmente a la comunidad de investigación más amplio.

"Tenemos una pequeña red de colaboradores que hemos construido instrumentos para y vamos a desplegar la técnica durante el próximo año", dijo Dubra. Estos colaboradores incluyen Moorfields Eye Hospital de Londres; la Universidad de Pensilvania en Filadelfia; Universidad de California, San Diego; y el programa de investigación intramural NEI en Bethesda, Md., dijo.