<p>Clinical imaging within ophthalmology has had transformative effects on ocular health over the last century. Imaging has guided clinicians in their pharmaceutical and surgical treatments of macular degeneration, glaucoma, cataracts and numerous other pathologies. Many of the imaging techniques currently used are photography based and are limited to imaging the surface of ocular structures. This limitation forces clinicians to make assumptions about the underlying tissue which may reduce the efficacy of their diagnoses. </p><p>Optical coherence tomography (OCT) is a non-invasive, non-ionizing imaging modality that has been widely adopted within the field of ophthalmology in the last 15 years. As an optical imaging technique, OCT utilizes low-coherence interferometry to produce micron-scale three-dimensional datasets of a tissue's structure. Much of the human body consists of tissues that significantly scatter and attenuate optical signals limiting the imaging depth of OCT in those tissues to only 1-2mm. However, the ocular anterior segment is unique among human tissue in that it is primarily transparent or translucent. This allows for relatively deep imaging of tissue structure with OCT and is no longer limited by the optical scattering properties of the tissue. </p><p>This goal of this work is to develop methods utilizing OCT that offer the potential to reduce the assumptions made by clinicians in their evaluations of their patients' ocular anterior segments. We achieved this by first developing a method to reduce the effects of patient motion during OCT volume acquisitions allowing for accurate, three dimensional measurements of corneal shape. Having accurate corneal shape measurements then allowed us to determine corneal spherical and astigmatic refractive contribution in a given individual. This was then validated in a clinical study that showed OCT better measured refractive change due to surgery than other clinical devices. Additionally, a method was developed to combine the clinical evaluation of the iridocorneal angle through gonioscopy with OCT.</p> / Dissertation

INTRODUÇÃO: O glaucoma de ângulo fechado é reconhecido como uma das principais causas de cegueira mundial. A iridotomia representa o tratamento de eleição nos casos com fechamento angular primário, entretanto, este procedimento pode não ser suficiente para proporcionar abertura do ângulo irido-corneano, controle da pressão intra-ocular (PIO) e estabilização do processo da lesão glaucomatosa. O presente estudo tem como objetivo avaliar a morfologia do segmento anterior do olho em uma amostra de pacientes brasileiros, e realizar uma comparação entre olhos normais (sem sinais de fechamento angular prévio) e olhos com ângulos oclusíveis, antes e após a realização da iridotomia. MÉTODOS: Realizou-se um estudo prospectivo observacional tipo caso-controle em pacientes da Clínica Oftalmológica do HC - FMUSP, onde 40 olhos com ângulos oclusíveis (grupo caso) e 27 olhos normais (grupo controle) foram examinados durante o período de agosto de 2003 a dezembro de 2004. Os pacientes do grupo controle foram pareados por idade, sexo e raça. Os exames de gonioscopia e biometria ultra-sônica foram utilizados para comparar os 27 olhos normais com os 40 olhos com ângulos oclusíveis, antes e após a realização da iridotomia. A biometria ultra-sônica mediu o comprimento axial do olho (CAX), a profundidade da câmara anterior (PCA) e o diâmetro ântero-posterior do cristalino (DAPC). Os 27 olhos do grupo controle foram comparados, através da biomicroscopia ultra-sônica, antes e após a iridotomia com os 31 olhos do grupo caso, que não apresentavam goniosinéquias no quadrante inferior. As imagens da UBM foram obtidas em cortes radiais sobre típicos processos ciliares, no claro e no escuro. A distância da abertura angular a 500?m do esporão escleral (DAA500), profundidade da câmara anterior (PCA-UBM), distância do trabeculado aos processos ciliares (DTPC), espessura da íris a 500?m do esporão escleral (EI500) e distância do esporão escleral à inserção da íris (linha X) foram medidas nas imagens da UBM obtidas às 6 horas. As freqüências de processos ciliares longos sem sulco ciliar e fechamento angular aposicional no escuro também foram determinadas nessas imagens. RESULTADOS: Os parâmetros morfológicos dos 27 olhos do grupo controle apresentaram diferenças significativas quando comparados com os 40 olhos do grupo caso. Os olhos normais apresentaram ângulo irido-corneano mais aberto, menor DAPC e maiores CAX e PCA. Nas imagens da UBM os 27 olhos normais apresentaram maior DAA500, PCA-UBM, linha X, e também, maior DTPC que os 31 olhos com ângulos oclusíveis (651 ± 119 ?m e 508 ± 116 ?m; p < 0.001); porém, a EI500 não apresentou diferença significativa entre os dois grupos. Após a realização da iridotomia foi observado uma abertura significativa do seio camerular, e uma diminuição da freqüência de fechamento angular aposicional nas imagens da UBM obtidas no escuro (28/31 para 16/31). Processos ciliares longos sem sulco ciliar foram observados em 61% (19/31) dos olhos do grupo caso após a iridotomia e em 33% (9/27) dos olhos do grupo controle. CONCLUSÃO: A presença de processos ciliares longos sem sulco ciliar foi um achado comum não somente nos olhos com ângulos oclusíveis como também nos olhos normais. No entanto, nos olhos do grupo caso, os processos ciliares estavam localizados, em média, numa posição mais anterior. Após a iridotomia, mais da metade dos olhos com ângulos oclusíveis continuaram apresentando fechamento angular aposicional na UBM. Os valores preditivos da presença de fechamento angular aposicional (associada ou não a processos ciliares longos sem sulco ciliar) na detecção de pacientes sob risco de apresentarem episódios de fechamento angular precisam ser avaliados em estudos futuros / Introduction: Angle closure glaucoma is emerging as one of the leading cause of worldwide blindness. Laser iridotomy (LI) has been proposed as first line therapy for patients with angle closure, however this procedure may not be effective opening the irido-corneal angle, controlling intra-ocular pressure (IOP) and halting glaucoma progression in all cases. Our study aimed to evaluate anterior segment morphology on a cohort of Brazilian patients comparing normal eyes (no signs of angle closure) to angle closure eyes before and after LI. Methods: In this prospective observational case control study, performed from August of 2003 to December of 2004, we evaluated 40 angle closure eyes and 27 normal control eyes with no signs of angle closure at clinical exam, paired by age, race and gender. We used gonioscopy and A-scan biometry to compare anterior segment morphology of 27 normal control eyes to 40 angle closure eyes of patients from our service, before and after LI. We also used ultrasound biomicroscopy (UBM) exam, to compare 27 normal control eyes to 31 of 40 angle closure eyes with no goniosynachiae at the inferior quadrant evaluated by gonioscopy, before and after LI. Immersion 50-MHz high-frequency ultrasound transducer was used to obtain UBM images in radial scans through a typical ciliary process, in both standard light and dark conditions. A-scan biometry measured axial length (AXL), anterior chamber depth (ACD) and lens thickness (LENS). The angle opening distance at 500?m from the scleral spur (AOD500), trabecular ciliary process distance (TCPD), iris thickness at 500?m and the distance from scleral spur to iris insertion (line X) were measured at UBM images obtained at the inferior quadrant. The frequency of appositional angle closure and the presence of long ciliary process with no ciliary sulcus were also evaluated at UBM images. Results: At gonioscopy and A-scan biometry exam, 27 normal eyes had a significant wider iridocorneal angle opening, a thinner LENS and a greater AXL, ACD than angle closure eyes. At UBM exam, 27 normal control eyes had an significant wider AOD500, line X and also, a longer TCPD than angle closure eyes (651 ± 119 ?m vs. 508 ± 116 ?m; p < 0.001); however no differences were observed in iris thickness between the two groups. After LI, we observed a significant irido-corneal angle opening and the number of angle closure eyes with UBM appositional angle closure in dark condition decreased from 28/31 to 16/31. A long ciliary processes with no ciliary sulcus were observed in 61% (19/31) of angle closure eyes after LI, and also in 33% (9/27) of normal control eyes. Conclusion: A long ciliary processes and absence of ciliary sulcus were a quite common finding not only in angle closure eyes, but also in normal control eyes. However, ciliary processes were located more anteriorly in angle closure eyes. On this cohort of Brazilian patients, more than half of studied eyes submitted to LI maintained UBM appositional angle closure. Whether this apposition with or without long ciliary process and absence of ciliary sulcus detected at UBM images after LI is associated to further goniosynachiae formation and/or loss of IOP control remains to be evaluated

INTRODUÇÃO: O glaucoma de ângulo fechado é reconhecido como uma das principais causas de cegueira mundial. A iridotomia representa o tratamento de eleição nos casos com fechamento angular primário, entretanto, este procedimento pode não ser suficiente para proporcionar abertura do ângulo irido-corneano, controle da pressão intra-ocular (PIO) e estabilização do processo da lesão glaucomatosa. O presente estudo tem como objetivo avaliar a morfologia do segmento anterior do olho em uma amostra de pacientes brasileiros, e realizar uma comparação entre olhos normais (sem sinais de fechamento angular prévio) e olhos com ângulos oclusíveis, antes e após a realização da iridotomia. MÉTODOS: Realizou-se um estudo prospectivo observacional tipo caso-controle em pacientes da Clínica Oftalmológica do HC - FMUSP, onde 40 olhos com ângulos oclusíveis (grupo caso) e 27 olhos normais (grupo controle) foram examinados durante o período de agosto de 2003 a dezembro de 2004. Os pacientes do grupo controle foram pareados por idade, sexo e raça. Os exames de gonioscopia e biometria ultra-sônica foram utilizados para comparar os 27 olhos normais com os 40 olhos com ângulos oclusíveis, antes e após a realização da iridotomia. A biometria ultra-sônica mediu o comprimento axial do olho (CAX), a profundidade da câmara anterior (PCA) e o diâmetro ântero-posterior do cristalino (DAPC). Os 27 olhos do grupo controle foram comparados, através da biomicroscopia ultra-sônica, antes e após a iridotomia com os 31 olhos do grupo caso, que não apresentavam goniosinéquias no quadrante inferior. As imagens da UBM foram obtidas em cortes radiais sobre típicos processos ciliares, no claro e no escuro. A distância da abertura angular a 500?m do esporão escleral (DAA500), profundidade da câmara anterior (PCA-UBM), distância do trabeculado aos processos ciliares (DTPC), espessura da íris a 500?m do esporão escleral (EI500) e distância do esporão escleral à inserção da íris (linha X) foram medidas nas imagens da UBM obtidas às 6 horas. As freqüências de processos ciliares longos sem sulco ciliar e fechamento angular aposicional no escuro também foram determinadas nessas imagens. RESULTADOS: Os parâmetros morfológicos dos 27 olhos do grupo controle apresentaram diferenças significativas quando comparados com os 40 olhos do grupo caso. Os olhos normais apresentaram ângulo irido-corneano mais aberto, menor DAPC e maiores CAX e PCA. Nas imagens da UBM os 27 olhos normais apresentaram maior DAA500, PCA-UBM, linha X, e também, maior DTPC que os 31 olhos com ângulos oclusíveis (651 ± 119 ?m e 508 ± 116 ?m; p < 0.001); porém, a EI500 não apresentou diferença significativa entre os dois grupos. Após a realização da iridotomia foi observado uma abertura significativa do seio camerular, e uma diminuição da freqüência de fechamento angular aposicional nas imagens da UBM obtidas no escuro (28/31 para 16/31). Processos ciliares longos sem sulco ciliar foram observados em 61% (19/31) dos olhos do grupo caso após a iridotomia e em 33% (9/27) dos olhos do grupo controle. CONCLUSÃO: A presença de processos ciliares longos sem sulco ciliar foi um achado comum não somente nos olhos com ângulos oclusíveis como também nos olhos normais. No entanto, nos olhos do grupo caso, os processos ciliares estavam localizados, em média, numa posição mais anterior. Após a iridotomia, mais da metade dos olhos com ângulos oclusíveis continuaram apresentando fechamento angular aposicional na UBM. Os valores preditivos da presença de fechamento angular aposicional (associada ou não a processos ciliares longos sem sulco ciliar) na detecção de pacientes sob risco de apresentarem episódios de fechamento angular precisam ser avaliados em estudos futuros / Introduction: Angle closure glaucoma is emerging as one of the leading cause of worldwide blindness. Laser iridotomy (LI) has been proposed as first line therapy for patients with angle closure, however this procedure may not be effective opening the irido-corneal angle, controlling intra-ocular pressure (IOP) and halting glaucoma progression in all cases. Our study aimed to evaluate anterior segment morphology on a cohort of Brazilian patients comparing normal eyes (no signs of angle closure) to angle closure eyes before and after LI. Methods: In this prospective observational case control study, performed from August of 2003 to December of 2004, we evaluated 40 angle closure eyes and 27 normal control eyes with no signs of angle closure at clinical exam, paired by age, race and gender. We used gonioscopy and A-scan biometry to compare anterior segment morphology of 27 normal control eyes to 40 angle closure eyes of patients from our service, before and after LI. We also used ultrasound biomicroscopy (UBM) exam, to compare 27 normal control eyes to 31 of 40 angle closure eyes with no goniosynachiae at the inferior quadrant evaluated by gonioscopy, before and after LI. Immersion 50-MHz high-frequency ultrasound transducer was used to obtain UBM images in radial scans through a typical ciliary process, in both standard light and dark conditions. A-scan biometry measured axial length (AXL), anterior chamber depth (ACD) and lens thickness (LENS). The angle opening distance at 500?m from the scleral spur (AOD500), trabecular ciliary process distance (TCPD), iris thickness at 500?m and the distance from scleral spur to iris insertion (line X) were measured at UBM images obtained at the inferior quadrant. The frequency of appositional angle closure and the presence of long ciliary process with no ciliary sulcus were also evaluated at UBM images. Results: At gonioscopy and A-scan biometry exam, 27 normal eyes had a significant wider iridocorneal angle opening, a thinner LENS and a greater AXL, ACD than angle closure eyes. At UBM exam, 27 normal control eyes had an significant wider AOD500, line X and also, a longer TCPD than angle closure eyes (651 ± 119 ?m vs. 508 ± 116 ?m; p < 0.001); however no differences were observed in iris thickness between the two groups. After LI, we observed a significant irido-corneal angle opening and the number of angle closure eyes with UBM appositional angle closure in dark condition decreased from 28/31 to 16/31. A long ciliary processes with no ciliary sulcus were observed in 61% (19/31) of angle closure eyes after LI, and also in 33% (9/27) of normal control eyes. Conclusion: A long ciliary processes and absence of ciliary sulcus were a quite common finding not only in angle closure eyes, but also in normal control eyes. However, ciliary processes were located more anteriorly in angle closure eyes. On this cohort of Brazilian patients, more than half of studied eyes submitted to LI maintained UBM appositional angle closure. Whether this apposition with or without long ciliary process and absence of ciliary sulcus detected at UBM images after LI is associated to further goniosynachiae formation and/or loss of IOP control remains to be evaluated