Valoración de los parámetros geométricos del menisco lagrimal mediante tomografía de coherencia óptica, y su aplicación en el diagnóstico diferencial de ojo seco
- Autores: Jaime Antonio Guerra Aparicio
- Directores de la Tesis: Santiago García Lázaro (dir. tes.), Andrés Gené Sampedro (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de València ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Alejandro Cerviño Expósito (presid.), Celia Sánchez Ramos (secret.), Juan Carlos Ondategui Parra (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Optometría y Ciencias de la Visión por la Universitat de València (Estudi General)
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- Tesis en acceso abierto en: TESEO
- Resumen
La unidad funcional lagrimal es un sistema integral formado por las glándulas lagrimales y de Meibomio, la superficie ocular (córnea y conjuntiva) y los párpados, así como los nervios sensoriales y motores que los conectan. El mecanismo homeostático de la unidad funcional lagrimal regula la secreción y distribución de la lágrima en respuesta a las señales de la superficie ocular, siendo uno de sus principales objetivos el mantenimiento de una adecuada película lagrimal precorneal.
La película lagrimal está formada por dos capas, una capa lipídica externa y un gel muco-acuoso interno en contacto con el glicocálix del epitelio corneal. De vital importancia para su formación es el menisco lagrimal, que es la franja de líquido lagrimal que se encuentra entre el globo ocular y el borde de los párpados.
El ojo seco se define como "una enfermedad multifactorial de la superficie ocular caracterizada por una pérdida de la homeostasis de la película lagrimal, y acompañada de síntomas oculares, en la que la inestabilidad de la película lagrimal y la hiperosmolaridad, la inflamación y el daño de la superficie ocular, y las anomalías neurosensoriales desempeñan papeles etiológicos" (Informe DEWS II, 2017).
El ojo seco puede presentarse con dos categorías principales: Ojo Seco Deficiente Acuoso, y Ojo Seco Evaporativo, aunque es importante entender que estas dos categorías primarias pueden coexistir como resultado de la evolución de la enfermedad, haciéndose evidentes las características de ambas con el tiempo. Esto, unido a las diferentes subcategorías etiopatogénicas precursoras de la enfermedad, y a los diferentes signos y síntomas clínicos presentes en su desarrollo, hacen muy complicado un diagnóstico correcto.
El ojo seco acuodeficiente puede deberse a diferentes causas, entre las que destaca el síndrome de Sjögren, hasta el punto de que se puede subdividir en dos grupos: los que lo padecen y los que no.
El ojo seco evaporativo puede tener su origen en alteraciones fisiológicas intrínsecas (como la apertura de los párpados o la frecuencia de parpadeo), pero también en causas extrínsecas (uso de lentes de contacto, fármacos tópicos o déficit de vitamina A). Sin embargo, entre las formas etiopatogénicas más importantes, el origen más frecuente es la disfunción de las glándulas de Meibomio, que a su vez puede presentar dos subtipos principales: hipersecretoria e hiposecretoria. Dentro de esta última, la obstructiva es la más común, y puede tener un origen cicatricial o no cicatricial.
En el último meta-análisis del subcomité de epidemiología del informe DEWS II, se afirma que la prevalencia de la enfermedad del ojo seco oscila entre el 5% y el 50%, pudiendo llegar incluso al 75% en algunas poblaciones asiáticas, aunque estos datos deben interpretarse teniendo en cuenta los diferentes criterios diagnósticos aplicados en todo el mundo. Entre los acuodeficientes, el síndrome de Sjögren encabeza las formas más graves de ojo seco, mientras que la disfunción de las glándulas de Meibomio es la más prevalente. En algunos estudios, la incidencia del ojo seco a 10 años en una población caucásica se sitúa en una tasa del 21.6%, siendo significativamente mayor en las mujeres (25%) que en los hombres (17.3%). Se la considera una de las principales condiciones patológicas oftalmológicas, liderando los motivos de consulta hospitalaria con pacientes que sienten dolor, irritación y alteración de la percepción visual, lo que a su vez puede producir respectivamente: problemas psicológicos (depresión, ansiedad y estrés), afectación de la salud ocular, y restricción de ciertas actividades eminentemente visuales de la vida diaria.
Tres pruebas se consideran marcadores de esta pérdida de la homeostasis de la película lagrimal: el tiempo de ruptura de la lágrima, la osmolaridad de la lágrima y la tinción de la superficie ocular. Las alteraciones de cualquiera de estos signos, junto con la presencia de síntomas, se consideran pruebas diagnósticas de la DED. Pero el diagnóstico de DED primaria requiere descartar otras alteraciones patológicas de la superficie ocular, como el ojo seco iatrogénico, las afecciones corneales primarias, las conjuntivitis alérgicas, las infecciones oculares, las afecciones del párpado o en la inervación sensorial y motora, así como otras enfermedades de origen sistémico. Las pruebas de cribado enumeradas en el informe del subcomité de metodología diagnóstica del TFOS DEWS II de 2017 incluyen las siguientes: sintomatología, deterioro visual, estabilidad de la película lagrimal, volumen lagrimal, composición de la película lagrimal, daños en la superficie ocular, inflamación de la superficie ocular, estado de la capa lipídica de la película lagrimal, expresividad del meibum, observación del borde palpebral y, por último, dinámica del párpado.
La tomografía de coherencia óptica (OCT) es una técnica que proporciona imágenes ópticas de alta resolución de secciones de sistemas biológicos, que se realiza rápidamente y sin contacto, midiendo el retardo de un haz de luz coherente. Inicialmente se aplicó al polo ocular posterior, pero también se han desarrollado numerosas aplicaciones para el polo anterior, entre ellas la meniscometría, que es un método que utiliza la medición de determinados parámetros del menisco lagrimal, y cuyo uso está aceptado ya que proporciona una idea del volumen lagrimal del paciente. Los parámetros geométricos más estudiados son la altura (TMH), el área de sección lateral (TMA), el radio de curvatura (TMR), en menor medida otros como la profundidad o el volumen (TMV), y muy raramente el ángulo de contacto del menisco con la córnea (∝).
En esta tesis argumentamos que la valoración de estos parámetros es de interés para su aplicación en el diagnóstico diferencial del ojo seco, siendo factible su medición con OCT, pero las medidas del menisco obtenidas serán variables debido a factores como el dispositivo utilizado (resolución, velocidad de barrido, herramientas de medición incorporadas), los protocolos clínicos y los criterios de medición utilizados.
Por ello, es necesario proponer un método que pueda ser implementado en cualquier dispositivo, y que de forma sencilla simplifique el trazado y cálculo de los diferentes parámetros tradicionalmente estudiados, así como otros no estudiados hasta la fecha. Este método de medición del área transversal del menisco se ha denominado LIMA.
En general, la TMA se considera hasta la fecha como el parámetro más preciso y fiable para determinar el diagnóstico de los sujetos acuodeficientes, pero es necesario explorar qué diferencias pueden observarse en otros parámetros, que pueden aportar información sobre los pacientes con ojo seco evaporativo. Y existen algunas evidencias sobre los cambios en la tensión superficial de la lágrima y la viscosidad en la TMR en el ojo seco, así como su relación con el grosor de la capa lipídica. Ambos aspectos son claves para entender la motivación y el análisis realizado en esta Tesis Doctoral, que además propone el análisis de un nuevo parámetro, denominado θ, que relaciona la TMR y la TMH.
Los objetivos establecidos para esta tesis son varios: respecto al área medida con el método LIMA, validar el método respecto a un método de referencia (separando además grupos de meniscos más grandes y más pequeños), y analizar la fiabilidad inter e intraobservador del método; por otro lado, respecto a los parámetros: altura, profundidad, y los obtenidos directamente a través del método LIMA (radio, θ, y el área LIMA), valorar su evolución con la edad, comparar si existen diferencias entre sexos, y comprobar si existen cambios entre un grupo de pacientes sanos y otros dos con EDE, clasificándolos en función de sus características en eminentemente ADDE y eminentemente EDE.
Las pruebas se han realizado en el establecimiento de óptica Optivista en condiciones ambientales controladas (22 oC y humedad cercana al 50%), utilizando un equipo Maestro OCT con módulo de polo anterior y una lámpara de hendidura SL-D701 S, y como aplicación externa para la medición del menisco lagrimal se ha utilizado el software ImageJ.
En general, se excluyó del estudio a todo sujeto con alteración palpebral visible sin aumento, en el caso de tratamiento tópico, 2 horas sin instilación, y en el caso de los usuarios de lentes de contacto, un mínimo de 24 horas sin usarlas.
Se han establecido cinco muestras: Muestra 1: Obtenida del ojo derecho de los primeros 80 pacientes de entre 10 y 79 años de edad, que acudieron al examen optométrico. Sobre esta muestra se establecieron 2 grupos de 40 sujetos, los meniscos mayores, por un lado, y los menores por otro. Se utilizó para validar los resultados obtenidos con el método LIMA, tomando como referencia los realizados con el software externo ImageJ.
Muestra 2: el área de las imágenes tomográficas de los primeros 40 sujetos de la muestra 1 fueron medidas por dos observadores diferentes, siendo el observador 1 el autor del trabajo, y el observador 2 otro optometrista previamente entrenado. Se ha utilizado para determinar la fiabilidad del método LIMA en la medición del área.
Muestra 3: compuesta por 40 sujetos seleccionados aleatoriamente de la muestra total de pacientes, a los que se les realizaron 2 escaneos con un intervalo de 2-3 minutos, para determinar la precisión del método LIMA en la medición del área.
Muestra 4: los pacientes de la muestra 1 fueron aumentados aleatoriamente a 20 muestras válidas por cada década de edad en grupos de pacientes masculinos y femeninos (280 sujetos). Se ha utilizado para analizar la evolución con la edad y las variaciones entre sexos de los parámetros del menisco obtenidos con el método LIMA.
Muestra 5: En esta muestra también se excluyeron los pacientes que habían sido operados de cataratas, tratamiento farmacológico ocular tópico, así como traumatismos oculares y cirugía refractiva con menos de seis meses de antelación, o ectasias, tapones puntuales y trasplantes de córnea. También se excluyeron los sujetos con cualquier tipo de enfermedad de los párpados, la MGD hipersecretoria y la blefaritis anterior, y entre las que afectaban a la superficie ocular, la conjuntivitis alérgica o postrefractiva (de más de seis meses de evolución), y la querato- conjuntivitis crónica (infecciosa o no). Entre los pacientes evaluados en la muestra 4 se seleccionaron tres grupos: sanos (sin alteraciones), y entre los que presentaban síntomas de ojo seco, un grupo de acuodeficientes (menor flujo lagrimal) y evaporativos (líquido Meibomiano alterado en su calidad o expresión, y glándulas de Meibomio obstruidas o ausentes). Estas muestras se utilizaron para comparar los distintos parámetros del menisco y analizar las diferencias entre los tres grupos.
Las pruebas realizadas, en orden de menor a mayor alteración ocular, fueron las siguientes: Test OSDI: utilizado para diferenciar los casos con síntomas de ojo seco (valor de corte ≥ 13) de los casos sanos de la muestra 5.
Cuestionario específico: datos como edad, sexo, enfermedades sistémicas, medicación, traumatismos oculares, parálisis facial y diagnósticos, enfermedades o cirugías oculares. Medición del menisco lagrimal inferior con OCT de polo anterior: una tomografía vertical de calidad suficiente, centrada en el borde del párpado inferior en su proyección horizontal por debajo del centro de la pupila, de forma que el menisco sea visible en la superficie corneal. La captura de imágenes se realizó 1-2 segundos después del parpadeo, teniendo en cuenta un tiempo de reacción de 2 segundos para el dispositivo utilizado en esta tesis. El método LIMA utiliza cuatro medidas lineales, tomadas directamente sobre la imagen tomográfica obtenida ampliada aproximadamente 200 veces: la altura del menisco (A) o equivalente TMH, la profundidad del borde palpebral (B) o equivalente TMD, la altura corneal del menisco (C) y la cara externa del menisco (L). A través de ellos, obtenemos matemáticamente otros parámetros del menisco: el radio de curvatura que forma la cara externa del menisco o R (que equivaldría al TMR), y la relación que éste puede tener con A y que hemos denominado ángulo de contacto (θ), parámetro sobre el que no existen investigaciones previas en la literatura consultada. Además del área obtenida con el método LIMA, la altura del menisco A se ha utilizado de forma aislada en este estudio para cuantificar, por un lado, la cantidad de lágrima de los pacientes, clasificando a los sujetos de la Muestra 5 como sospechosos de ojo seco, y por otro lado, para clasificarlos en grupos auodeficientes y evaporativos (valor de corte 180 μm).
Valoración de los pliegues conjuntivales paralelos al párpado (LIPCOF): como indicadores fisiológicos de ojo seco, siguiendo el protocolo y puntuación de Berry et al. (punto de corte ≥ 2), se ha elegido en este trabajo como prueba seriada, junto con la tinción de la superficie ocular, para diferenciar el grupo de sujetos sanos de los sujetos con DED para la muestra 5.
Aspecto: observación de párpados, pestañas y superficie anterior, por un lado para caracterizar la presencia de enfermedades de la superficie ocular como blefaritis seborreica, y conjuntivitis alérgicas, infecciosas o parasitarias, lo que ha servido para descartar a estos sujetos para la muestra 5. Por otro lado, se observaron alteraciones en el margen palpebral, como la presencia de proliferación vascular, irregularidad del margen palpebral, desplazamiento de la UMC o alteración del orificio glandular. Se puntuó de 0 a 4 según el número de hallazgos, sospechando la presencia de una disfunción obstructiva de las glándulas de meibomio en la muestra 5 si estaban presentes al menos 2 de estos signos.
Meibografía sin contacto: la toma de una fotografía infrarroja y el análisis del porcentaje por comparación con imágenes de referencia de la extensión de la pérdida glandular, según el método propuesto por Pult y Riede-Pult, a partir de un punto de corte superior al 25%-50%, sirvió para diferenciar los casos de sujetos con ojo seco evaporativo de los que presentaban acuodeficiencia en la muestra 5.
Fluorescencia: se utilizó principalmente para descartar la presencia de signos compatibles con otras patologías corneales observables con la tinción de fluoresceína. Pero también para la cuantificación del tiempo de ruptura de la lágrima, considerando para la muestra 5 una estabilidad de la película lagrimal de buena calidad a partir de 10 segundos, y valores de corte ≤ 5 para diferenciar a los sujetos sanos de los sospechosos de ojo seco. Y por último, para la valoración de la integridad de la superficie ocular con el esquema de Oxford, a través de la gradación de la tinción en la zona corneal y las dos zonas conjuntivales adyacentes; para una clara diferenciación entre sujetos sanos y con ojo seco para la muestra 5, se consideró un valor de corte de ≥ 3 en una de las zonas, o una puntuación total de ≥ 6 para las tres zonas, respectivamente.
Prueba de Schirmer I sin anestesia: que se ha utilizado en la muestra 5 en un primer momento como una de las condiciones para aquellos casos sospechosos de ojo seco, y en un segundo momento para (en serie con A) clasificar los grupos acuodeficientes (≤ 5,5 mm) y evaporativos (≥ 7 mm).
Expresión de las glándulas de Meibomio: presionando digitalmente el tercio central del margen palpebral inferior durante 10-15 segundos, se observa la expresión de Meibomio (en una escala de 0 a 3) producida en los orificios de las 5 glándulas centrales del párpado inferior. Se utiliza en la muestra 5 para clasificar a los sujetos con ojo seco evaporativo de menos de 1-2 de expresión de las glándulas.
Calidad del sebo de Meibomio: se evalúa la expresión de las 8 glándulas centrales del párpado inferior según la gradación de Foulks y Bron, considerándose casos evaporativos para la muestra 5 aquellos con una puntuación superior a 10.
Los resultados obtenidos fueron los siguientes: En cuanto a la validez del método LIMA en la medición del área del menisco: tanto para la muestra de meniscos más pequeños (p = 0,144), como para la muestra de meniscos más grandes (p = 0,134), en la que se ha dividido la muestra 1, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas aplicando la prueba t en la forma de medir con el método LIMA y con el método de referencia (ImageJ). El área media de las muestras para ambos métodos de medición calculada sobre el total de la muestra 1 (n = 80) es de 16233,77 μm2, y realizada la representación de Bland-Altman para evaluar la concordancia entre métodos, se observa que la diferencia media (sesgo) entre el método LIMA y el método ImageJ es de 195,24 ± 1816 11 μm2 (IC 95%, -208,92 a 599,40 μm2), algo más del 1% del área media calculada, muy por debajo de la diferencia clínica máxima aceptable, establecida en el 10%, y por otro lado, los límites de concordancia (LoAs) se sitúan entre 3754,82 y -3364,34 μm2, con sólo 5 casos que superan estos límites.
En lo relativo a la fiabilidad del método LIMA en la medición del área del menisco: en la muestra 2 la variabilidad entre las mediciones realizadas por ambos examinadores presenta una concordancia absoluta significativa ICC (p < 0,001) para una sola medición de 0,983 (IC 95%, 0,967 a 0,991), R = 2287,53.
Con respecto a la precisión del método LIMA en la medición del área del menisco: en la muestra 3 la variabilidad entre las mediciones espaciadas 2-3 minutos presenta un acuerdo absoluto significativo CCI (p < 0,001) para una sola medición de 0,949 (IC 95%, 0,902 a 0,973), R = 2205,92.
En cuanto a la evolución con la edad: en la muestra 4 no se encontró normalidad para los parámetros obtenidos por el método LIMA en los 7 grupos de edad en que se dividió la muestra, por lo que se aplicó la prueba de Kruskal-Wallis en todos los casos. La mediana de la altura es estadísticamente igual entre los 7 grupos de edad (p = 0,484), la mediana de la profundidad es estadísticamente igual entre los 7 grupos de edad (p = 0,177), la mediana del radio es estadísticamente igual entre los 7 grupos de edad (p = 0,810), y la mediana del área LIMA del menisco lagrimal es estadísticamente igual entre los 7 grupos de edad (p = 0,429). Sólo en el caso de la mediana de θ son estadísticamente diferentes al menos 2 de los grupos de edad (p = 0,015), y el análisis post-hoc con corrección de Bonferroni revela diferencias estadísticamente significativas entre el grupo de 10-19 años y el de 60-69 años (p = 0,022), y entre el grupo de 40-49 años frente al de 60-69 años (p = 0,043).
En lo relativo a la diferencia entre sexos: en la muestra 4, salvo en el caso de θ, en el que se encontró normalidad en las muestras y se aplicó la prueba t-Student, en ninguno de los otros casos se encontró normalidad en las muestras, por lo que se utilizó la prueba de hipótesis U de Mann-Whitney. Las medianas del grupo de mujeres y del grupo de hombres no son estadísticamente diferentes en altura (p = 0,579), en profundidad (p = 0,078), en radio (p = 0,577) y en área (p = 0,063). Por último, las medias de θ en el grupo de mujeres y en el de hombres no son estadísticamente diferentes (p = 0,551).
Con respecto a la comparación entre las muestras finalmente recogidas, los grupos que cumplían los criterios establecidos eran: sanos (n = 20), acuodeficientes (n = 7) y evaporíticos (n = 19). En tres de los parámetros obtenidos con el método LIMA, altura, profundidad y θ, se aplica ANOVA y post-hoc de Tukey. En el caso de la altura, no se puede rechazar que la media sea estadísticamente diferente en al menos dos de los grupos de edad (p < 0,001), concretamente entre el grupo acuodeficiente frente a los evaporativos (p = 0,001), y entre el grupo acuodeficiente y el sano (p < 0,001), pero no en la comparación de evaporativos y sanos (p = 0,605). En el caso de la profundidad, no podemos rechazar que la media sea estadísticamente diferente en al menos dos de los grupos de edad (p < 0,001), concretamente entre el grupo acuodeficiente frente al EDE (p = 0,002), y entre el grupo acuodeficiente y el sano (p < 0,001), pero no en la comparación de evaporativos y sanos (p = 0,359). En el caso de θ, no podemos rechazar que la media sea estadísticamente diferente en al menos dos de los grupos de edad (p = 0. 003), concretamente entre el grupo acuodeficiente frente a los evaporativos (p = 0,002), y entre el grupo acuodeficiente y el sano (p = 0,040), pero no en la comparación de evaporativos y sanos (p = 0,299). En el caso del radio, se utiliza finalmente la prueba robusta de igualdad de medias de Welch, y las medias son estadísticamente iguales entre los 3 grupos de diagnóstico (p = 0,126). En el caso del área del LIMA se aplica la prueba de Kruskal-Wallis, pero no se cumple la similitud de todas las distribuciones, y las distribuciones del área del LIMA son estadísticamente significativamente diferentes en al menos 2 de los grupos de edad (p < 0,001). El análisis post-hoc de Bonferroni revela diferencias estadísticamente significativas entre el grupo de acuodeficientes frente al grupo de evaporativos (p = 0,004), y entre el grupo de acuodeficientes y el grupo de sanos (p < 0,001), pero no en la comparación entre el grupo de evaporativos y el de sanos (p = 0,877).
Como conclusión, ante la necesidad de un procedimiento que unifique los criterios de medición de los parámetros geométricos del menisco lagrimal inferior a través de AS-OCT, el método LIMA se ha demostrado válido, fiable y preciso en la medida del área trasversal. A falta de estudios posteriores que analicen una muestra de población más numerosa, no se han observado diferencias con la edad en los parámetros geométricos A, B, R y área LIMA, como tampoco se han encontrado diferencias entre sexos en ninguno de los parámetros analizados con el método LIMA, aunque ante estos resultados igualmente se ha de tener en cuenta la baja potencia estadística obtenida sobre la muestra de población general empleada. Sí que se han encontrado diferencias entre el grupo de sujetos sanos y los considerados con sequedad ocular en los parámetros geométricos analizados: A, B, área LIMA y θ, excepto para el parámetro R. Teniendo en cuenta el bajo número de sujetos analizados, el método LIMA, además de simple y rápido, ha demostrado ser útil para diferenciar los sujetos acuodeficientes de los lipodeficientes y de los sanos.
