PTDC/EMD-EMD/32162/2017 - Investigação e Desenvolvimento - Universidade de Coimbra
Código da Operação: POCI-01-0145-FEDER-032162
Acrónimo: ElastoOCT
Referência: PTDC/EMD-EMD/32162/2017
Título: Elastografia de Coerência Óptica para imagiologia das propriedades mecânicas da retina
Síntese do Projeto: Há uma necessidade premente de técnicas que possuam sensibilidade suficiente para detectar os sinais precoces de neurodegeneração e definir biomarcadores de doenças neurodegenerativas. O fracasso recente dos ensaios clínicos relativos à doença de Alzheimer (AD) mostra que é difícil ter terapias bem-sucedidas nas fases tardias da doença, caracterizadas por perda neuronal massiva. Isto justifica a importância de detectar doenças neurodegenerativas na sua fase assintomática.
As modalidades tradicionais de imagiologia cerebral, ressonância magnética (RM) e tomografia computadorizada, baseiam-se em alterações volumétricas e não têm sensibilidade para detectar as alterações subtis que precedem os sintomas clínicos. Como as propriedades mecânicas dos tecidos moles variam numa gama muito maior do que outras propriedades físicas, as técnicas de elastografia são inerentemente muito sensíveis. A Elastografia por Ressonância Magnética (MRE), uma modalidade de imagem que mede a rigidez dos tecidos, usando RM para avaliar os deslocamentos induzidos por ondas mecânicas, mostrou que a inflamação, a desmielinização tóxica e os danos isquémicos transitórios afectam diretamente as propriedades mecânicas do cérebro. Estes resultados apoiam a ideia de usar imagens das propriedades mecânicas do cérebro para detectar alterações na sua microestrutura anteriores às alterações volumétricas e às perdas neuronais.
Embora a MRE ofereça a perspectiva de detecção de neurodegeneração na sua fase assintomática, a sua utilização como biomarcador estará sempre comprometida pelo seu elevado custo, que torna impraticável a aplicação em estudos longitudinais ou no rastreio de populações.
A retina é a parte visível do sistema nervoso central. Em trabalhos anteriores, mostrámos que é possível desenvolver biomarcadores de neurodegeneração com base em dados obtidos em imagens de tomografia de coerência óptica (OCT) de retinas sem qualquer alteração estrutural visível. Estes resultados foram alcançados em indivíduos com AD, esclerose múltipla e Parkinson. Mais recentemente, obtivemos biomarcadores para a AD, usando dados obtidos em imagens de OCT da retina de modelos animal triplo-transgénico da AD (3xTg-AD).
A partir do racional da MRE cerebral e dos nossos resultados em biomarcadores de neurodegeneração baseados em OCT, acreditamos que é possível detectar os sinais precoces de degeneração medindo as propriedades mecânicas da retina com uma técnica de elastografia baseada em OCT. Esta técnica reúne as condições para ser usada em rastreios, devido ao baixo custo, fácil utilização e disseminação da OCT.
Assim, propomos desenvolver uma técnica de elastografia de coerência óptica para adquirir in vivo imagens das propriedades mecânicas da retina de modelos animais. A técnica irá combinar excitação por ultrassons com imagiologia por OCT. A instrumentação será baseada num sistema OCT Swept-Source, já desenvolvido por nós, garantindo controlo total sobre a aquisição e processamento de dados.
Instituições participantes no Projeto: ADDF - Associação para o Desenvolvimento do Departamento de Física (proponente) + Universidade de Coimbra (parceiro) + Universidade Aberta (parceiro)