Câmera instantânea para AMD

Uma modalidade de imagem que permite a sondagem rápida, simultânea e não invasiva da morfologia retiniana de resolução celular 3D por tomografia de coerência óptica (OCT) e funções moleculares específicas por autofluorescência (AF) pode melhorar substancialmente a compreensão básica e o diagnóstico precoce de doenças relacionadas à idade degeneração macular (AMD), a principal causa de cegueira no mundo desenvolvido. A avaliação e o tratamento da DMRI utilizam várias modalidades de investigação, mas os avanços na tecnologia OCT contribuíram significativamente para uma melhor compreensão da doença e ajudaram no monitoramento da progressão e na eficácia terapêutica. No entanto, devido a aberrações ópticas do olho, a resolução transversal da OCT convencional é geralmente limitada a 10-15 µm, restringindo seu uso para visualizar células retinianas individuais in vivo. A integração da óptica adaptativa (AO) na OCT demonstrou um imenso sucesso na mitigação dessas aberrações. Entre várias técnicas de AO-OCT, AO baseada em computação (CAO) torna-se o destaque da pesquisa porque mostra vantagens únicas na flexibilidade de pós-processamento de dados e um custo de sistema reduzido. No entanto, o CAO é extremamente sensível à estabilidade de fase. O movimento rápido do olho pode facilmente embaralhar a fase dos fótons refletidos, restringindo a imagem a uma única camada de face.

Para superar esse problema, a equipe de estudo integrará um método de imagem hiperespectral instantânea, espectrometria de mapeamento de imagem (IMS), com OCT de domínio espectral de campo completo. O sistema integrado permitirá primeiro a geração de imagens 3D CAO da retina porque a exposição de câmera única (4 s) é muito rápida para que o movimento dos olhos altere a fase entre as camadas. Em seguida, para melhorar a resolução em 3D, a equipe de estudo adaptará um algoritmo CAO estabelecido para corrigir as aberrações da frente de onda. O método resultante, que a equipe de estudo chama de OCT instantâneo de resolução ultra-alta, permitirá a aquisição de um quarto de milhão de A-scans simultaneamente. Dada uma duração típica de iluminação de flash (4us), a taxa A-scan equivalente é de 62,5 GHz, que é aproximadamente três ordens de magnitude mais rápida do que os métodos de última geração. Além disso, para expandir a funcionalidade do sistema para imagens moleculares, a equipe de estudo adicionará um segundo canal de imagem IMS para imagens hiperespectrais simultâneas de AF do epitélio pigmentar da retina (RPE), permitindo a biópsia espectral de lesões de EPR e subRPE, como drusas, a lesão característica de DMRI precoce. O sistema AO-OCT/AF de canal duplo resultante será a primeira modalidade de imagem que pode fornecer informações estruturais e moleculares sobre a retina in vivo e em 3D. A equipe de estudo prevê que tal sistema mudaria o panorama da avaliação e gerenciamento da AMD. Os insights assim obtidos serão de grande valor no diagnóstico e tratamento clínico. Além disso, esse sistema acelerará a pesquisa translacional com testes de resultados sensíveis e precoces de agentes terapêuticos em potencial, salvando a visão e, assim, proporcionando enormes benefícios à sociedade.