UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI“FEDERICO II” FACOLTÀ DI MEDICINA VETERINARIA CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN MEDICINA VETERINARIA DIPARTIMENTO DI SCIENZE CLINICHE VETERINARIE CENTRO INTERDIPARTIMENTALE DI RADIOLOGIA VETERINARIA TESI DI LAUREA SPERIMENTALE IN RADIOLOGIA VETERINARIA E MEDICINA NUCLEARE “BIOMETRIA ECOGRAFICA OCULARE NEI LEPORIDI” RELATORE CH.MO PROF. CANDIDATO LEONARDO MEOMARTINO LORENZO CERRETA MATR. N73/629 Anno Accademico 2009-2010 1 2 INDICE Introduzione Pag.4 Parte generale Anatomia del globo oculare Imaging del globo oculare Pag.9 Pag.27 Risonanza Magnetica Pag.28 Tomografia computerizzata Pag.33 Ecografia Pag.36 Parte sperimentale Introduzione alla parte sperimentale Pag.47 Materiali e metodi Pag.48 Risultati Pag.55 Discussione Pag.65 Conclusioni Pag.74 Bibliografia Pag.75 3 INTRODUZIONE La biometria è lo studio delle misure delle strutture anatomiche. Nel caso del globo oculare esse possono essere, ad esempio, lo spessore del cristallino, della cornea ovvero la lunghezza dell‟asse del globo oculare. La biometria in Medicina è utilizzata a scopo referenziale diagnostico e chirurgico. Inoltre, nell‟uomo, gli studi biometrici vengono utilizzati anche per stabilire criteri di riconoscimento individuale o per fornire alle industrie manifatturiere indicazioni circa le dimensioni degli oggetti destinati ad interfacciarsi con la specie umana. I leporidi, storicamente utilizzati a scopi alimentari o per la loro pelliccia, si stanno affermando anche come nuovi animali da compagnia. Infatti, sono sempre più numerose le persone che hanno in casa un coniglio e che, di conseguenza, mostrano attenzione per il loro benessere e sono maggiormente esigenti in termini di prestazioni medico veterinarie specialistiche. Contestualmente, è diffusa una maggiore sensibilità per la conservazione delle specie selvatiche che, naturalmente, passa anche attraverso il mantenimento di un buono stato di salute. Pertanto, spesso, anche per specie selvatiche sono richieste prestazioni medico veterinarie di elevata specializzazione. Questa tesi nasce, quindi, dall‟esigenza di offrire un contributo nella conoscenza dei parametri oculari normali nei leporidi, domestici e 4 selvatici, presenti sul nostro territorio. A questo scopo, sono stati raccolti una serie di dati biometrici oculari in un campione di conigli e in uno di lepri. Sia le lepri che i conigli appartengono al regno Animalia, phylum Chordata, classe Mammalia, superordine Euarchontoglires, ordine Lagomorfa, famiglia Leporidae. Il coniglio è originario della penisola iberica. I Fenici, quando colonizzarono la Spagna, scoprirono questi animali talmente diffusi in questa regione da chiamarla “I Spah Im”, che significa “paese dei conigli”, da cui è poi derivato il nome “Hispania”, (Quinton,2003). L‟allevamento di questi animali, per il consumo delle loro carni e per le loro pellicce, può essere fatto risalire all‟epoca dell‟Impero Romano: i conigli erano collocati in grandi recinti nei quali potevano scavare le loro tane e riprodursi liberamente. Nel corso dei secoli successivi, il coniglio è stato utilizzato come riserva di cibo, soprattutto per le lunghe spedizioni marittime; ragion per cui, il suo allevamento si diffuse nel resto dell‟Europa e del Mondo. Nel secolo XIX è nata la cunicoltura che, attraverso la divisione degli animali per età e sesso, ha permesso la selezione delle diverse razze. Alla metà dello stesso secolo, si è iniziato ad usare il coniglio come animale da laboratorio. 5 Il coniglio domestico, Oryctolagus cuniculus, non costituisce una specie diversa dal coniglio selvatico. Il nome del suo genere (Oryctolagus), ha origine dalla radice greca „Oryct‟ che significa scavare, e da „Lagus‟, che significa voluttuoso o depravato, riferendosi al suo intenso comportamento sessuale. Il nome della specie (Cuniculus) indica l‟abitudine di questi animali di scavare tane costituite da lunghe ed intricate gallerie. La specie Cuniculus, allo stato selvatico, è diffusa in tutta Europa dal Portogallo sino alla Polonia, comprendendo la Gran Bretagna, alcuni territori della Norvegia, della Svezia e dell‟Ucraina, e nel Nord Africa. I conigli selvatici sono stati inoltre introdotti in Australia, Nuova Zelanda, Cile e in numerosissime isole, diventando, spesso, un problema ecologico a causa della loro prolificità in assenza di predatori, (Alessandrini, 2005). Nelle isole del bacino Mediterraneo, oltre alla specie Cuniculus, è presente la sottospecie Huxleyi. Il coniglio nano deriva dalla specie Cuniculus, in seguito a selezione sia di soggetti di piccole dimensioni appartenenti a razze da carne o da pelliccia, delle quali conservano tutte le caratteristiche morfologiche, salvo le dimensioni, sia di soggetti affetti da nanismo, con caratteri di condrodistrofismo come deformazioni scheletriche, testa arrotondata e muso schiacciato, (Alessandrini, 2005). 6 In Italia i primi conigli nani, in particolare di razza Angora, di colore bianco e con occhi rossi, furono importati dalla Germania sul finire degli anni ‟70. Attualmente, le razze disponibili sul mercato sono numerose. Le razze nane riconosciute dallo standard italiano per le quali esiste un libro genealogico sono l’Ariete Nano, l’Ermellino e il Nano colorato, ma ne esistono molte altre come il Testa di leone, il Mini rex, l’Hotot. La lepre selvatica, in Italia e in Europa, è rappresentata prevalentemente dalla “Lepre Europea” (Lepus Europeus). È presente anche nell‟Asia Minore e si adatta alle zone boschive, alla macchia mediterranea, alle zone agricole e persino alle zone semidesertiche. La sua dieta è costituita da erbe, piante e corteccia d‟albero. È un animale notturno e solitario che, alla fine dell‟inverno e in primavera, si riunisce in coppie o in gruppi. In questo periodo avvengono i combattimenti tra maschi ed i rituali di corteggiamento. Le lepri non scavano tane e le loro cucciolate, che possono essere costituite da 1 a 10 unità, sono allevate nei prati o fra gli arbusti. Le principali differenze anatomiche tra lepre e coniglio riguardano le dimensioni complessive, maggiori nella lepre, le orecchie, più lunghe nella lepre, la lunghezza degli arti posteriori, maggiore nella lepre, e la struttura ossea, più leggera nel coniglio. Inoltre, i leprotti alla nascita 7 sono già ben formati con gli occhi aperti e il mantello morbido, mentre i cuccioli di coniglio nascono nudi e ciechi ed hanno uno sviluppo più lento, (Burnie,2001) . Il presente studio si propone di fornire un contributo per la descrizione degli aspetti ecografici normali dei vari componenti del globo oculare e la determinazione di valori biometrici oculari normali nei conigli e nelle lepri. La tesi si apre con un capitolo di anatomia dell‟occhio basato in gran parte su dati riferiti ad altre specie, cane e gatto in particolare, data la mancanza, nei testi di anatomia dedicati ai leporidi, di capitoli dettagliati sull‟occhio. Seguono tre capitoli dedicati alle tecniche di Imaging utili per lo studio dell‟occhio: la TC, la RM e l‟ecografia. Quest‟ultima, essendo lo strumento diagnostico utilizzato in questo studio, viene descritta in maggiore dettaglio con particolare riferimento alla tecnica di studio e agli aspetti ecografici delle diverse strutture del globo oculare, sempre riferiti alle specie più studiate come il cane e il gatto. Vi è, poi, la parte sperimentale della tesi che è strutturata in una breve introduzione, un capitolo dedicato ai materiali e metodi, uno ai risultati, un capitolo sulla discussione dei dati ottenuti e della letteratura a nostra conoscenza, infine, un breve capitolo sulle conclusioni. 8 ANATOMIA DELL‟OCCHIO L‟occhio è costituito dal globo oculare e da un insieme di strutture accessorie che comprendono la fascia del bulbo, i muscoli estrinseci, il corpo adiposo, le palpebre, la congiuntiva e l‟apparato lacrimale. Nella descrizione del globo oculare sono punti di riferimento gli assi orbitale, ottico e visuale. L‟asse orbitale congiunge l‟apice e il centro della base dell`orbita. L‟asse ottico passa per i poli antero-posteriore del globo oculare. L‟asse visuale è quello che collega l‟area di maggior sensibilità della retina con l‟oggetto della visione (Fig. 1). Figura 1 - Disegno schematico degli assi ottici (modificato da Chiarugi, 1975). 9 GLOBO OCULARE È un organo di forma sub-sferica accolto nell‟orbita. È formato da una parete e da diverse camere interne. Parete del globo oculare La parete è costituita da 3 membrane che, partendo dalla più esterna verso quella più interna, sono dette tunica fibrosa, parete vascolare e parete nervosa. -Tunica fibrosa Delimita tutta la superficie esterna del globo oculare e si distingue in sclera e cornea; il limite tra i due è dato dalla giunzione sclero-corneale. La sclera è formata da connettivo fibroso; al suo esterno è connessa attraverso uno strato di connettivo lasso (episclera) alla fascia del bulbo. Posteriormente presenta l‟area cribosa della sclera contenente orifizi destinati al passaggio del nervo ottico e dei vasi del sangue. In prossimità della giunzione sclero-corneale, appena dietro alla sclera, è presente il canale di Schlemm ed il trabecolato sclero-corneale. La parte esterna è ricoperta dalla congiuntiva che passa poi sulla cornea. La cornea è priva di vasi, di forma convessa, ed ha la faccia anteriore che stabilisce rapporti con la congiuntiva anch‟essa priva di vasi a questo livello. La faccia posteriore concava delimita la camera anteriore. La cornea è costituita da più piani che a partire dal quello più 10 esterno sono: epitelio, lamina basale o lamina di Bowman, sostanza propria, membrana limitante interna o membrana di Descemet, endotelio, (Fig. 2). Figura 2- Anatomia della camera anteriore e posteriore (modificato da Enciclopedia Medica Italiana, 1991). La sostanza propria è la componente maggiore della cornea; essa è formata da un connettivo a fasci di fibre incrociate tra le cui maglie 11 trovano posto una sostanza amorfa semifluida ed alcuni fibrociti appiattiti; in questo strato numerose sono le terminazioni nervose. I vasi linfatici sono ben rappresentati e costituiscono alla periferia della cornea un piccolo vaso di discreto calibro (canale di Schlemm). -Tunica vascolare Figura 3- Vascolarizzazione dell’occhio (modificato da “Anatomia Umana: sistema nervoso e organi di senso”, Werner e Michael; 2007). La tunica vascolare occupa una porzione intermedia tra la tunica nervosa, internamente, e la sclera, esternamente. Partecipa alla formazione dell`iride ed è formata da tre porzioni: coroide, corpo ciliare ed iride (Fig.3). 12 La coroide si estende per gran parte della superficie del globo oculare adesa esternamente alla sclera mentre, internamente, è separata dalla tunica nervosa da una lamina basale. È formata essenzialmente da tessuto connettivo ricco di fibre elastiche nel quale si distinguono dall‟esterno verso l‟interno vari piani: sovra-coroide, strato vascolare, tapetum, lamina corio-capillare e lamina basale. Lo strato vascolare è ricco di vasi derivati dalle arterie ciliari, il sangue è poi drenato dalle vene vorticose. Il tapetum è una componente riflettente che occupa il fondo del globo oculare. Esso è molto utile negli animali che conducono vita crepuscolare o notturna in quanto, riflettendo i raggi luminosi, consente una visione anche in condizioni di scarsa luminosità. Il corpo ciliare è una formazione anulare che fa rilievo nella cavità del globo oculare lungo un piano meridiano appena anteriore a quello che passa a livello dell‟ora serrata della tunica nervosa. 13 Figura 4 - Sezione della parte anteriore dell’occhio, (modificato da Chiarugi, 1975). I processi ciliari danno origine ad alcune formazioni filamentose, le fibre zonali. Queste concorrono a tenere sotto tensione il cristallino (zonula di Zinn) e, nel loro insieme, formano un anello a sezione 14 triangolare, la cui base è rivolta alla zona equatoriale del cristallino mentre l‟apice raggiunge l‟ora serrata (Fig.4). Il corpo ciliare accoglie il muscolo ciliare che interviene nell‟accomodazione del cristallino e, cioè, nella messa a fuoco dell‟immagine. La zonula serve a fissare il cristallino e, durante il riposo del muscolo ciliare, trovandosi in stato di tensione, mantiene il cristallino disteso in senso radiale. Quando il muscolo ciliare si contrae, le fibre si rilasciano e la convessità del cristallino aumenta; incrementando cosi la convergenza dei raggi luminosi che lo attraversano. Ciò serve per mettere a fuoco le immagini degli oggetti vicini. I processi ciliari maggiori secernono l‟umor acqueo che fluisce poi attraverso la pupilla nella camera anteriore dell‟occhio dove viene drenato nell‟angolo irido-corneale. L‟iride è un diaframma posto subito anteriormente al cristallino. Presenta al centro il forame pupillare o pupilla il cui diametro può essere modificato in modo da regolare la quantità di luce che penetra nelle regioni posteriori dell‟occhio. L‟iride è costituita da una tunica vascolare interna ed una tunica nervosa esterna. Nella tunica vascolare è presente uno strato stromale, connettivale, ricco di cellule pigmentate ed elastiche; più esternamente s‟inserisce il muscolo sfintere dell‟iride. 15 Nella parte nervosa, invece, troviamo le inserzioni del muscolo dilatatore della pupilla. Esternamente alla superficie dell‟iride, lungo la periferia, si trova il legamento pettinato che unisce l‟iride alla superficie interna della cornea. -Tunica nervosa Corrisponde alla retina ed è la parte più interna della parete del globo oculare, (Fig. 5). La retina, intesa come parte deputata alla visione, è quella presente posteriormente all‟ora serrata, che, appunto, segna il confine tra la porzione ottica (che ospita i fotorecettori) e la porzione che partecipa alla formazione del corpo ciliare e dell‟iride. La retina è costituita da due lamine strettamente adese: quella esterna è formata da cellule pigmentate, mentre quella interna da neuroni modificati. Le cellule pigmentate dei coni e dei bastoncelli, che costituiscono la lamina esterna, sono dei fotorecettori che contengono il pigmento retinico sensibile alla luce. Questo pigmento, nei bastoncelli, è la rodopsina mentre, nei coni, la iodopsina. I bastoncelli sono stimolati anche da pochissima luce ma non discriminano i colori; essi prevalgono negli animali che conducono vita crepuscolare o notturna. I coni, per essere stimolati, richiedono luce più intensa ma sono sensibili ai colori. 16 Figura 5- Rappresentazione della retina. (modificato da Chiarugi,1975). Questi elementi, comunque, mancano del tutto in un‟area depigmentata, indicata come “papilla” o “disco ottico”. Lateralmente alla papilla, si trova una zona allungata trasversalmente e leggermente avallata, la “macula” in cui vi è abbondanza di coni e la visione è meglio definita. 17 Figura 6- Parte posteriore dell’occhio, in particolare è ben visibile la lamina interna della retina. La freccia gialla indica un raggio luminoso. (modificato da “I grandi temi della medicina”, Saccomani; 1980). Nella parte della lamina interna della retina, (Fig. 6), sono presenti le cellule bipolari che hanno un dendrite che si adatta a ricevere le terminazioni sinaptiche dei fotorecettori. Con il loro neurite stabiliscono contatti con le sottostanti cellule multipolari. 18 Le cellule multipolari, neuroni di discrete dimensioni, hanno i loro neuriti che entrano a far parte del nervo ottico. Sono inoltre presenti le cellule orizzontali, le cellule amacrine e le cellule di Muller. Camere del globo oculare - Camera anteriore, delimitata dalla cornea e dall‟iride è tappezzata da endotelio, (Fig.2). Comunica attraverso la pupilla con la camera posteriore. Le due camere sono ripiene di umor acqueo, liquido acquoso contenente sali, glucosio e piccole quantità di proteine. Questo fluido è prodotto dai corpi ciliari maggiori e riassorbito a livello del plesso venoso della sclera a livello dell‟angolo irido-corneale. - Camera del vitreo, si trova posteriormente al cristallino ed è occupata dal corpo vitreo, (Fig.7). una formazione di consistenza gelatinosa. In alcuni mammiferi (come i ruminanti, il maiale, i carnivori), il corpo vitreo può essere attraversato da un sottile canale ialoideo, residuo dell‟arteria omonima presente durante il periodo embrionale. 19 Figura 7- Occhio visto posteriormente (modificato da “I grandi temi della Medicina”, Saccomani; 1980). Cristallino Il cristallino è una lente biconvessa trasparente, collocata trasversalmente subito posteriormente all‟iride. Il cristallino è accolto in una depressione del corpo vitreo (la fossa ialoidea) ed è ancorato ai processi ciliari mediante le fibre zonali che lo raggiungono a livello 20 dell‟equatore. Nella sua struttura si distinguono la capsula, l‟epitelio e la sostanza del cristallino, (Fig.8). Figura 8 - A – Particolare di sezione orizzontale passante attraverso l’equatore del cristallino. Anteriore è in alto, posteriore è in basso. B – Particolare di fibre del cristallino. a, b: vedute longitudinali. c: veduta trasversale. (modificato da Chiarugi, 1975). C - Sezione longitudinale dell’occhio con i rapporti del cristallino (modificato da “I grandi temi della Medicina”, Saccomani; 1980). 21 Nervo ottico Ciascun nervo ottico inizia a livello della papilla ottica della retina dove i neuriti delle cellule multipolari convergono e, rivestiti di mielina, si associano. Nel percorso del nervo ottico si distinguono i tratti orbitario, cunicolare ed intracranico. Nell‟orbitario il nervo ha andamento flessuoso, nel cunicolare è accompagnato dall‟arteria oftalmica ed è ancorato alle pareti del canale ottico attraverso la dura madre. Nella scatola cranica il nervo ottico perde la guaina fornita dalla dura madre e s‟impegna davanti alla sella turcica, nel chiasma ottico, dove parte delle sue fibre decussano con quelle del controlaterale. 22 Figura 9 - Innervazione somatica e viscerale del distretto oculare. (modificato da Netter, “The Ciba collection of medical illustration”, 1984). 23 Figura 10 - Fascia del bulbo (colorata) in una sezione sagittale mediana (modificato da Chiarugi, 1975). Muscoli oculo-estrinseci. L‟apparato motore dell‟occhio è costituito dai muscoli oculo-estrinseci, tutti di tipo striato. I muscoli oculo-estrinseci permettono la rotazione del globo oculare. Essi sono distinti in muscoli retti e obliqui. I muscoli retti sono quattro: laterale, mediale, dorsale e ventrale (Fig. 9 e 10). Hanno origine dal fondo dell‟orbita, in prossimità dell‟inizio del 24 canale ottico, e si portano in avanti, dorsalmente, ventralmente, lateralmente e medialmente al globo oculare, all‟esterno della fascia del bulbo. Anteriormente all‟equatore del bulbo, terminano con una componente tendinea che va a inserirsi sulla sclera. I muscoli retti sono allungati, nastriformi, più stretti posteriormente e più larghi anteriormente. I muscoli obliqui sono due: obliquo superiore e obliquo inferiore, (Fig. 11). Iniziano dal fondo dell‟orbita e terminano anteriormente, rispettivamente, sulla porzione dorso-mediale e ventro-laterale del globo oculare. I muscoli oculo-estrinseci sono ben vascolarizzati e ricevono fibre dai nervi abducente (m. retto laterale), trocleare (m. obliquo dorsale) e oculomotore (tutti gli altri muscoli), (Fig.9), (Pelagalli e Botte, 1999). 25 Figura 11 - Muscoli che presiedono il movimento dell’occhio, (modificato da “I grandi temi della Medicina”, Saccomani, 1980). 26 IMAGING DEL GLOBO OCULARE Fra le varie tecniche di Diagnostica per Immagini disponibili, solo le tecniche cosiddette “tomografiche” permettono di studiare il globo oculare. La radiografia e la radioscopia, a causa della scarsa risoluzione di contrasto e della rappresentazione delle strutture corporee su immagini di tipo planare, sono poco o affatto sensibili nello studio del globo oculare. Le tecniche di Medicina Nucleare, sebbene molto sensibili nel dimostrare lievi alterazioni metaboliche dei tessuti e degli organi, presentano una scarsa risoluzione spaziale e, quindi, sono poco utili per una valutazione morfologica in particolare di strutture anatomiche così piccole come quelle che costituiscono il globo oculare. Pertanto, qui di seguito, verranno descritte solo la Risonanza Magnetica (RM), la Tomografia Computerizzata (TC) e l‟ecografia. Di quest‟ultima, essendo la metodica utilizzata nel presente studio, verrà descritta anche la tecnica di esecuzione dello studio del globo oculare e l‟aspetto normale delle sue diverse componenti anatomiche. 27 RISONANZA MAGNETICA La Risonanza Magnetica Nucleare (RMN) o Tomografia a Risonanza Magnetica (TRM) o più comunemente Risonanza Magnetica (RM) è una tecnica di Imaging che sfrutta un fenomeno fisico osservabile nei nuclei atomici con un numero dispari di protoni dotati di spin che, quando posti in campi magnetici di elevata intensità (da 0,2 a 3 Tesla)1, possono essere stimolati da opportuni impulsi di radiofrequenze. Il corrispondente rilassamento può essere misurato e trasformato in immagini di sezioni del corpo attraverso complessi algoritmi matematici eseguiti da computer. Per la formazione dell‟immagine RM si utilizza il segnale dei nuclei degli atomi di idrogeno delle molecole di acqua, che è la molecola presente maggiormente nel corpo. Quindi, la RM è una tecnica ideale per tessuti molli, particolarmente ricchi di acqua. Per ottenere le immagini RM è indispensabile introdurre il paziente in un campo magnetico di elevata intensità, nel quale vengono prodotti dei gradienti che, in seguito, permettono la “localizzazione spaziale” del segnale proveniente dai protoni. Nella RM si possono ottenere multiple serie d‟immagini di un distretto anatomico, ciascuna delle quali riflette una diversa caratteristica o 1 Il Tesla è l‟unità di misura dell‟intensità dei campi elettromagnetici; 1 Tesla equivale a circa 20000 volte l‟intensità del campo magnetico terrestre. 28 parametro fisico. I parametri fisici tradizionali su cui vengono “pesate” le immagini sono: 1) la costante di tempo T1, che caratterizza il ritorno all‟equilibrio della componente longitudinale del vettore M (vettore che viene definito di magnetizzazione e che è la risultante di tutti i piccoli momenti magnetici μ dei singoli atomi) ed è definita tempo di rilassamento spinreticolo. 2) la costante di tempo T2, che caratterizza l‟annullamento della componente trasversale del vettore M ed è definita tempo di rilassamento spin-spin. 3) la densità protonica (DP), parametro che riflette la quantità di nuclei d‟idrogeno presenti nelle strutture in esame. Il segnale RM è sensibile anche al parametro della diffusione, che permette di valutare l‟entità e le direzioni dei movimenti delle molecole di acqua nonché i flussi ematici. Le modificazioni energetiche associate al processo di eccitazione e rilassamento della RM sono piccolissime rispetto a quelle associate all‟interazione di radiazioni X o gamma; questo è il motivo per cui la RM può essere considerata una tecnica di studio non invasiva. Gli esami di RM sono indicati soprattutto per la valutazione dei tessuti molli e del SNC in particolare; tuttavia, anche la spongiosa, essendo 29 ricca di acqua, può essere convenientemente studiata. In talune situazioni, per avere un maggiore contrasto si possono utilizzare mezzi di contrasto, paramagnetici o ferromagnetici; il mezzo di contrasto più utilizzato è il gadolinio. Un enorme vantaggio della RM è la possibilità di acquisire sezioni secondo qualunque orientamento spaziale senza dover modificare la posizione del paziente. I tomografi a RM sono essenzialmente costituiti da magneti con un gradiente di campo, un sistema generatore/ricevitore di radiofrequenze e, infine, un computer per la gestione e l‟analisi degli impulsi. In campo clinico, i magneti possono variare da 0.2 T fino a 3 T e oltre. Gli apparecchi a più basso campo, di solito di tipo “aperto” e con magneti di tipo permanente, presentano una risoluzione spaziale minore e richiedo tempi di esecuzione delle indagini più lunghi. In campo umano sono utilizzati prevalentemente per lo studio delle articolazioni e per i pazienti claustrofobici che non accetterebbero di sottoporsi ad una RM con apparecchi ad alto campo, di solito, di tipo “chiuso” e con magneti di tipo superconduttivo, che presentano un lungo tunnel. In campo Veterinario la RM è ancora ai suoi albori, e quindi non è considerato un esame di routine a causa dei costi elevati d‟installazione 30 e di gestione, della scarsa presenza sul territorio e della necessità dell‟anestesia generale. In letteratura esistono alcune segnalazioni di applicazione della RM sul coniglio. Tuttavia, in questi lavori gli animali sono stati utilizzati come modello sperimentale per dimostrare la farmacodistribuzione di alcune particolari macromolecole nell‟occhio normale ed in quello dove, sperimentalmente, era stata provocata un‟uveite (Goodie e Chang, 1999). Sebbene con tali studi si confermi anche per il coniglio la possibilità di poter studiare in maniera approfondita non solo i parametri morfometrici ma anche quelli funzionali, la RM resta una tecnica ancora lontana da una possibile utilizzazione in campo clinico routinario per la valutazione del globo oculare. 31 Figura 12- Aspetto RM in scansione verticale dell’occhio di un coniglio. Si può notare l’aspetto piuttosto globoso del cristallino. Legenda: lens=cristallino; ciliary process = processi ciliari; anterior chamber = camera anteriore; posterior chambers = camera posteriore; (modificato da Goodie e Chang,1999). 32 TOMOGRAFIA COMPUTERIZZATA (TC) La TC è una tecnica di Diagnostica per Immagini basata sulla misurazione dell‟attenuazione che subisce un fascio ultracollimato di raggi X dopo aver attraversato un distretto anatomico. L‟attenuazione viene misurata da rivelatori opposti al tubo radiogeno e che ruotano, consensualmente a questo intorno al paziente. Le immagini TC sono immagini di tipo tomografico (“fette” o “scansioni”) che, dopo essere state elaborate da un computer, possono essere ulteriormente “manipolate” (cosiddetto “post processing”) al fine di ottenere immagini in cui siano più contrastati i tessuti molli o i tessuti duri o ricostruzioni 3D, anche con falsi colori, per mettere in risalto aspetti o caratteristiche particolari. Sebbene utilizzi i raggi X come la Radiografia, la TC possiede una risoluzione di contrasto notevolmente superiore e, quindi, permette lo studio dei tessuti molli per i quali, spesso, la tecnica radiografica non è in grado di fornire nessun tipo di informazione. Le immagini TC, a differenza di quelle RM, sono dette monoparametriche perché riflettono informazioni basate solo sulla densità delle strutture anatomiche studiate: le strutture più dense sono rappresentate con toni di grigio chiari tendenti al bianco, mentre le 33 strutture meno dense sono rappresentate con toni di grigio più scuri tendenti al nero. Le varie strutture anatomiche, quindi, vengono definite iperdense, ipodense, isodense. Le densità tissutali sono misurate in Unità Hounsfield (HU). L‟HU o numero TC è un valore adimensionale, proporzionale alla densità del tessuto riferita a quella dell‟acqua a cui è attribuito il valore 0. Valori negativi sono caratteristici del tessuto adiposo e delle aree contenenti aria o gas; valori positivi diversi corrispondono alle strutture muscolari, ai parenchimi, ai vasi e all‟osso. La TC non è una tecnica di primo livello per lo studio del globo oculare e può essere considerata come tecnica di secondo livello particolarmente indicata per la valutazione dell‟orbita e dello spazio retro-orbitale. In campo Veterinario, gli apparecchi TC sono attualmente discretamente diffusi su tutto il territorio nazionale. Tuttavia, la TC resta una tecnica relativamente costosa che, inoltre, richiede il ricorso all‟anestesia generale. 34 Figura 13 – Esame tomografico della regione orbitale in una lepre. Esistono pochissimi lavori sull‟utilizzo della TC per lo studio dell‟occhio. Per il cane ed il gatto, in un lavoro di carattere generale, viene descritta la tecnica e gli aspetti di alcune patologie, soprattutto della cavità orbitale e dello spazio retro-orbitale (Penninck et al., 2001). Esiste, inoltre, un lavoro sperimentale sugli aspetti anatomici TC dell‟occhio di alcune specie di uccelli ottenuti mediante un apparecchio microTC (Gumpenberger e Kolm, 2006). A nostra conoscenza, non esistono segnalazioni riguardanti il coniglio. 35 ECOGRAFIA L‟ecografia si basa sugli echi prodotti dagli ultrasuoni durante la loro progressione nei tessuti. Dato che la migliore progressione dei suoni e degli ultrasuoni avviene nei liquidi, l‟ecografia è una tecnica particolarmente utile per lo studio dei tessuti molli. Gli ultrasuoni utilizzati ai fini diagnostici hanno, in genere, frequenze comprese tra 2 e 20 MHz. Gli ultrasuoni delle frequenze più basse progrediscono fino a notevoli profondità (nell‟ordine di decine di centimetri) senza subire significative attenuazioni ma, a causa della lunghezza d‟onda maggiore, presentano una scarsa risoluzione spaziale, per cui strutture o lesioni molto piccole vengono mal visualizzate o non visualizzate affatto. Gli ultrasuoni a frequenze più elevate subiscono una maggiore attenuazione negli strati superficiali e, quindi, hanno una minore penetrazione in profondità. Di converso, però, le alte frequenze presentano una elevatissima risoluzione spaziale per cui permettono studi di strutture molto piccole. Lo strumento che permette di emettere e di ricevere gli ultrasuoni è la sonda ecografica. Esistono sonde di differenti frequenze e forme per analizzare le diverse parti del corpo. L‟immagine ecografica è di tipo tomografico, digitale e, soprattutto, dinamica, cioè, ci permette di valutare anche le strutture o i tessuti in movimento (muscoli, 36 articolazioni, tubo digerente, sangue). La modalità di visualizzazione più utilizzata è la modalità Brightness in Real Time (mode B-RT). È possibile sfruttare l‟effetto Doppler per valutare i flussi ematici con diverse modalità di visualizzazione: Color Doppler, Power Doppler, Doppler Pulsato e Doppler Continuo. Tutti gli organi costituiti da tessuti molli si prestano allo studio ecografico: gli organi addominali, il cuore, i tessuti superficiali, le strutture muscolo-tendinee. Le sue applicazioni si vanno estendendo anche a organi tradizionalmente considerati non valutabili ecograficamente quali l‟apparato respiratorio e il sistema scheletrico. L‟immagine ecografica è in scala di grigi: le zone più chiare corrispondono a organi o tessuti, dove avvengono un grande numero di riflessioni, le zone scure corrispondono a organi o tessuti nei quali le riflessioni sono ridotte. Quindi, il bianco è definito iperecogeno o iperriflettente, i grigi intermedi ecogeno, isoecogeno, i grigi scuri ipoecogeni, il nero anecogeno. L‟ecogenicità di un organo è valutata facendo un confronto con le strutture vicine. Oltre alla sonda, un apparecchio ecografico è costituito da un‟unità centrale di amplificazione ed elaborazione degli echi, da una tastiera alfanumerica, con la quale si possono immettere i dati del paziente, 37 brevi annotazioni nelle immagini e regolare l‟apparecchio, infine, alcune periferiche quali il monitor, sul quale si visualizzano le immagini, la stampante, un videoregistratore DVD o a cassetta. L‟esame ecografico del globo oculare può essere eseguito utilizzando il modo A (amplitude mode) che visualizza gli echi mediante picchi su un piano cartesiano, (Fig. 14): l‟asse verticale (Y) rappresenta l‟ampiezza dell‟ultrasuono, mentre l‟asse orizzontale (X) rappresenta il tempo trascorso in microsecondi, ossia la distanza dalla sonda dell‟interfaccia che ha generato l‟eco. Questa modalità di visualizzazione degli echi, sebbene ancora ritenuta da alcuni come la migliore per le valutazioni puramente biometriche dell‟occhio (lunghezze dei vari spessori e diametri) (Hamizada e Ousobeni,1999), da altri autori viene considerata sovrapponibile se non migliore della modalità B-RT (Cottrill et al., 1989). D‟altra parte, fatta eccezione per l‟ambito ultraspecialistico umano, gli apparecchi ecografici attrezzati con questo tipo di sonde sono rari e, di fatto, questa modalità è obsoleta e caduta in disuso. 38 Figura 14 – Esempio di esame ecografico dell’occhio eseguito in modalità A (modificato da Hamidzada e Osuobeni, 1999). L‟altra modalità di studio ecografica è il modo B-RT (brightness mode in real time). Con questa modalità le strutture anatomiche vengono rappresentate in maniera più o meno fedele a seconda della frequenza della sonda utilizzata: maggiore è la frequenza, maggiore sarà la 39 risoluzione spaziale. Data la posizione superficiale e le dimensioni ridotte del globo oculare, uno studio adeguato richiede l‟uso di sonde ad alta frequenza (≥10 MHz). Solitamente, è richiesta la preventiva applicazione di un collirio anestetico di superficie e, successivamente, gel di accoppiamento sterile. La sonda viene, quindi, applicata direttamente sulla superficie corneale evitando di esercitare pressioni eccessive che altererebbero in maniera significativa le dimensioni oculari, in particolare la profondità della camera anteriore e, quindi, l‟asse polare del globo. In genere, è possibile ed è preferibile effettuare lo studio sui pazienti svegli. In questo modo si evitano effetti indesiderati quali la reclinazione del bulbo oculare e/o la riduzione della pressione intraoculare che possono interferire con lo studio ecografico. Quando il contenimento farmacologico è indispensabile, vanno utilizzati protocolli quali quelli dissociativi che non determinano modificazioni significative sia della posizione che della pressione. Ecograficamente, la cornea appare come due linee iperecogene parallele molto ravvicinate alla porzione prossimale dell‟immagine, separate da una sottile linea ipo-anecogena che rappresenta lo stroma. Utilizzando sonde ad altissima frequenza è possibile discernere le componenti 40 ultrastrutturali della cornea quali l‟epitelio di rivestimento, la zona stroma e la membrana basale (Fig. 15 e 16). Figura 15 - Aspetto ecografico dell’occhio di una lepre ottenuto con sonda lineare a 13 MHZ confrontata con un disegno schematico: 1 = cornea; 2 = camera anteriore; 3 = corticale anteriore del cristallino; 4 = corpo ciliare; 5 = iride; 6 = corticale posteriore del cristallino; 7 = corpo vitreo; 8 = fondo retinico; frecce nere = nervo ottico. 41 Figura 16 - Cornea di gatto visualizzata con sonda ecografica ad altissima frequenza (55 MHz). Si possono riconoscere l’epitelio (1), lo stroma (2) e la membrana basale (3). La corticale anteriore del cristallino appare più profondamente e sdoppiata (4). La camera anteriore è posta subito posteriormente alla cornea e anteriormente alla cristalloide anteriore, ed appare come un‟area completamente anecogena. L‟iride è visibile con una certa difficoltà subito antero-lateralmente alla cristalloide anteriore; la sua visibilità è anche in funzione del grado di apertura o chiusura del forame pupillare. L‟iride è ecogena/iperecogena, 42 sottile, a sezione tringolare e profili lievemente corrugati. Alla base dell‟iride possono essere visualizzati i corpi ciliari come una regione triangolare ecogena. La cristalloide anteriore del cristallino appare come una struttura curvilinea, a convessità anteriore, iperecogena (Fig. 17). Durante le scansioni ecografiche, è possibile visualizzarne solo le porzioni che, geometricamente, sono più perpendicolari al fascio di ultrasuoni: quindi, per una sua completa esplorazione è necessario orientare la sonda secondo molteplici angolature. Figura 17 - Aspetto ecografico con relativa rappresentazione schematica, della porzione anteriore dell’occhio di lepre: 1 = cornea; 2 = angolo irido-corneale; 3 = iride; 4 = cristalloide anteriore; 5 = camera posteriore; 6 = corpo ciliare; 7 = cristalloide posteriore. Il parenchima della lente, normalmente, è completamente anecogeno, per cui risulta visibile solo la cristalloide posteriore che appare come un 43 linea iperecogena curva, a convessità posteriore. Anche per la visibilità della cristalloide posteriore valgono le considerazioni fatte per l‟anteriore. Il corpo vitreo appare come una regione completamente anecogena posta tra la cristalloide posteriore ed il fondo retinico. Nel cane e nel gatto è descritta la possibilità che, in soggetti normali, sia visibile una linea ecogena posta tra la cristalloide posteriore ed il fondo retinico dovuta alla persisteza di residui dell‟arteria ialoidea. Il fondo retinico è solitamente iperecogeno e a superficie regolare. In alcuni casi è possibile evidenziare la papilla ottica come una regione maggiormente ecogena e lievemente depressa rispetto alle porzioni circostanti. Non sempre è possibile apprezzare lo spessore delle varie tuniche del globo oculare a causa di artefatti da riverbero e da riduzione della risoluzione spaziale assiale nelle porzioni più profonde dell‟occhio. Nella regione retrobulbare, è possibile riconoscere il grasso del cuscinetto, che appare iperecogeno, il nervo ottico che appare come una struttura lievemente ipoecogena ad andamento spiroidale, ed i muscoli oculo-estrinseci che appaiono come delle bande ipoecogene ad andamento divergente. Se l‟apparecchio è provvisto di scheda Doppler 44 con il colore, è possibile evidenziare le principali strutture vascolari (arteria oftalmica posteriore, vasi della coroide, ecc.),(Fig. 18), (Bertoni,Brunetti,Pozzi; 2005, Mattoon e Myland; 1995). Figura 18 – Eco-Color Doppler della regione retrobulbare di un occhio di lepre. Colorate di rosso si evidenziano l’arteria oftalmica ed un vaso della coroide. 45 PARTE SPERIMENTALE 46 INTRODUZIONE La scarsità di dati specifici per i leporidi e la progressiva diffusione di questi animali, in particolare le razze nane, come nuovi pet ci ha spinto ad intraprendere il presente studio. Nella maggior parte degli studi pubblicati le misurazioni biometriche oculari sono state effettuate utilizzando la modalità A (Freyler et al., 1976; Bozkir et al., 1997; Liu e Farid, 1998) o associando la modalità A ad altre tecniche di misurazione non ecografiche quali il riflettometro ottico a bassa coerenza (Schulz et al., 2003). In un lavoro, le misurazioni sono state effettuate sugli occhi espiantati utilizzando un calibro e in associazione all‟esame ultrasonografico ad altissima frequenza delle porzioni anteriori dell‟occhio (Werner et al., 2006). Pochissimi lavori hanno cercato di caratterizzare nei conigli i dati flussimetrici oculari, quali l‟Indice di Resistività (Abdallah et al., 2010). In nessun lavoro sono stati indagati i conigli di razza nana o le lepri. Pertanto, lo scopo della tesi è stato quello di fornire un contributo casistico sui dati biometrici oculari di conigli sia di razze da carne che nane e, in via preliminare, delle lepri selvatiche. 47 MATERIALI E METODI Lo studio è stato condotto, in maniera prospettica, su un campione di conigli e su uno di lepri. In una prima fase è stata effettuata una revisione della letteratura sull‟argomento ed è stato disegnato il protocollo di studio ecografico. Gli studi ecografici sono stati eseguiti in più sessioni a partire da aprile 2010. Il campione dei conigli era composto da 13 animali, 6 soggetti di razza nana e 7 di razza da carne, ibridi commerciali derivanti da incroci di New Zealand, Californiano, Fulvo di Borgogna e Blu di Vienna. Il sottogruppo dei conigli nani era formato da 5 maschi e 1 femmina, di età media di 3,5 anni con range da 1 a 7 anni e peso medio di 1,68 kg con range compreso tra 1,1 kg e 2,7 kg. Il sottogruppo dei conigli “da carne” era composto da 6 femmine e 1 maschio, di età media di 4 mesi con range da 3 a 6 mesi e peso medio di 1,67 kg con range compreso tra 1,3 kg e 2,6 kg. 48 Figura 19 – Coniglio: contenimento per l’esecuzione dell’esame ecografico. Le ecografie sono state effettuate con un apparecchio GE mod. Logiq400MD equipaggiato con sonda lineare ad alta frequenza (1113MHz). Tutti gli studi effettuati sui conigli sono stati eseguiti sul paziente sveglio, contenuto manualmente da un aiuto o dal proprietario e senza preventiva applicazione di anestetico locale di superficie (Fig. 19). Pertanto, nei conigli, gli studi erano tutti transpalpebrali (Fig. 20). Tale scelta scaturiva dal fatto che trattandosi di soggetti di proprietà o, comunque, da reddito, si volevano evitare i rischi connessi al contenimento farmacologico. 49 Figura 20 – Esecuzione dell’esame ecografico su un coniglio. Il gruppo delle lepri era costituito da 4 soggetti, 3 femmine ed 1 maschio, della presumibile età di 6 mesi e peso medio 2,25 kg, con range tra 2,10 e 2,40 kg. A causa della loro maggiore irrequietezza e stressabilità, per l‟esecuzione dell‟esame ecografico è stato necessario ricorrere alla narcosi ottenuta con un protocollo dissociativo per evitare la retrazione e la reclinazione del globo oculare. L‟anestesia veniva indotta con la somministrazione e.v. di una miscela costituita, per ogni millilitro, da 1 mg di Acepromazina maleato, 0,5 mg di Dexmedetomidina cloridrato e 40 mg di Ketamina cloridrato, in rapporto volumetrico di 1:1:8, alla dose di 0,15 ml/kg; se necessario, si somministravano boli aggiuntivi di 0,15 ml i.m. Pertanto, nel gruppo 50 delle lepri lo studio del globo oculare è stato quasi sempre trans corneale, (Fig. 21). Figura 21 – A - Contenimento e induzione di una lepre. B – Lepre in narcosi: è evidente la posizione centrale e la midriasi del globo oculare. Durante l‟esame ecografico sono stati registrati una serie di parametri biometrici e funzionali: lo spessore della cornea (M1); la profondità camera anteriore (M2); il diametro antero-posteriore del cristallino (M3); la profondità del corpo vitreo (M4); la lunghezza dell‟asse polare del globo oculare (M5); l‟Indice di Resistività dell‟arteria oftalmica posteriore (M6); la frequenza cardiaca (M7), (Fig. 22 e 23). 51 Figura 22 - Rappresentazione schematica delle misure oculari rilevate in corso di esame ecografico. M1 = spessore della cornea; M2 = profondità camera anteriore; M3 = diametro antero-posteriore del cristallino; M4 = profondità del corpo vitreo; M5 = lunghezza dell’asse polare del globo oculare. 52 Figura 23 – Rilevazioni Doppler. A - Misurazione dell’Indice di Resistività (I.R.): i puntatori sono posti sul picco massimo e minimo del tracciato Doppler Pulsato (frecce). B - Misurazione della frequenza cardiaca: i puntatori sono posti in modo da comprendere 3 cicli (frecce). Dai dati così ottenuti, è stata calcolata la media (±Dev. St.), il minimo e il massimo. È stato calcolato anche il rapporto tra il diametro anteroposteriore del cristallino e l‟asse polare del globo oculare. Tutti i dati biometrici sono stati sottoposti a confronto tra i gruppi “conigli” e “lepri” e, nell‟ambito dei conigli, tra razze e tra sesso utilizzando l‟analisi della varianza ad una via (ANOVA). Gli stessi dati sono stati correlati all‟età e al peso utilizzando l‟Indice di dispersione di Pearson. A causa dell‟estrema esiguità ed omogeneità del gruppo delle lepri, la 53 valutazione di eventuali correlazioni tra le misure biometriche e l‟età o il peso, è stata limitata ai soli conigli. Il limite di significatività era posto per P<0,05. 54 RISULTATI Su tutti i conigli è stato possibile effettuare l‟esame ecografico senza particolari difficoltà, grazie alla reazione di paralisi che in questi animali spesso consegue alle situazioni di stress. Naturalmente, in queste condizioni, tutti gli studi sono stati effettuati per via transpalpebrale. Nelle lepri, dove era necessario ricorrere alla narcosi, lo studio veniva, invece effettuato per via transcorneale. Da un punto di vista della qualità delle immagini, sebbene soprattutto all‟inizio dell‟esame, per via transpalpebrale, la presenza dei peli e dell‟aria tra essi intrappolata determinava una grave degradazione dell‟immagine, già dopo pochi secondi, appena il gel si distribuiva più omogeneamente e profondamente sulla parte, la qualità delle immagini migliorava nettamente diventando paragonabile a quella ottenuta con gli studi transcorneali (Fig. 24). Solo la superficie corneale e la cornea rimanevano meglio definite negli studi transcorneali. 55 Figura 24 – Esame ecografico del globo oculare. A - Studio transpalpebrale. B - Studio trans-corneale. Per quanto riguarda le misure biometriche ottenute, è possibile affermare che le dimensioni complessive dei globi oculari erano maggiori nelle lepri rispetto ai conigli e, nell‟ambito di questi ultimi, nei soggetti nani rispetto a quelli da carne (Tabella 1). I diametri della camera anteriore e del corpo vitreo non erano statisticamente diversi tra le razze di conigli ma significativamente inferiori nei conigli rispetto alle lepri. Un dato particolare è quello relativo al diametro anteroposteriore del cristallino che è risultato significativamente maggiore nei conigli nani sia rispetto ai conigli da carne sia rispetto alle lepri. Anche il rapporto tra il diametro del cristallino e l‟asse polare era 56 significativamente più elevato nei conigli nani. Lo spessore della cornea, invece, non risultava significativamente diverso tra le specie e tra le razze. L‟IR non era statisticamente diverso tra le razze dei conigli, mentre, nelle lepri era significativamente più elevato. La frequenza cardiaca era più elevata nei conigli da carne, mentre era più bassa nelle lepri. Nei confronti tra i gruppi di conigli divisi per genere, la loro particolare composizione (i conigli nani quasi tutti maschi, quelli da carne quasi tutti femmine) ha prodotto risultati analoghi a quelli ottenuti nei confronti tra le razze, (Tabella 2). Per quanto riguarda la correlazione tra le misure oculari e il peso o l‟età dei soli conigli, una discreta correlazione è stata rilevata tra l‟età e il diametro del cristallino quando si considera tutto il campione dei conigli (Tabella 3). Tale correlazione, tuttavia, scompare se si considerano le razze separatamente, diventando addirittura negativa nel caso dei conigli da carne (Grafico 1, 2 e 3). Lo stesso discorso è, in parte, valido per l‟asse polare del globo oculare per il quale, però, permane una significativa correlazione positiva nel gruppo dei conigli nani (Grafico 4, 5 e 6). Considerando il peso, solo lo spessore della cornea, nei conigli nani, presenta una discreta correlazione negativa (Grafico 7). Per tutte le altre misure, il grado di correlazione è risultato basso e, quindi, non significativo. 57 Tutti i conigli Conigli nani Conigli da carne Lepri Media (±D.S.) Min/Max Media (±D.S.) Min/Max Media (±D.S.) Min/Max Media (±D.S.) Min/Max Peso (kg) 1,68 (±0,53) 1,10/2,70 1,68 (±0,52) 1,10/2,70 1,67(±0,56) 1,10/2,50 2,25 (±0,12) 2,10/2,40 Età (anni) 1,79 (±2,15) 0,25/7 3,47 (±2,19) 1/7 0,36 (±0,13) 0,25/0,50 0,58 (±0,09) 0,50/0,70 M1 0,59 (±0,07) 0,50/0,70 0,59 (±0,08) 0,50/0,70 0,59 (±0,07) 0,50/0,70 0,61 (±0,16) 0,40/0,90 M2 2,05 (±0,26) 1,40/2,50 2,01 (±0,27) 1,40/2,40 2,09 (±0,25) 1,40/2,50 2,59 (±0,35) 2,10/3,05 M3 6,68 (±1,14) 5,30/8,70 7,83 (±0,42) 7,20/8,70 5,70 (±0,28) 5,30/6,20 6,59 (±0,53) 5,80/7,10 M4 6,52 (±0,67) 5/8,60 6,43 (±0,84) 5/8,60 6,60 (±0,50) 5,50/7,40 8,19 (±0,33) 7,70/8,60 M5 15,87 (±1,01) 14,20/17,50 16,80 (±0,45) 15,90/17,50 15,08 (±0,57) 14,20/16,10 17,91 (±0,89) 16,40/18,80 M6 0,50 (±0,10) 0,30/0,70 0,54 (±0,09) 0,39/0,70 0,47 (±0,10) 0,30/0,59 0,69 (±0,09) 0,61/0,83 M7 196,06 (±34,27) 119/253 175,75 (±33,82) 119/215 207,67 (±29,70) 166/253 110,14 (±11,92) 95/127 41,88(±1,58) 34,05/52,41 46,64(±2,51) 43,37/52,41 37,80(±1,91) 34,05/41,10 36,75(±1,58) 33,52/37,97 Lente/asse Tabella 1 – Valori medi (±Deviazione Standard) del peso, dell’età e delle misurazioni oculari effettuate. Legenda: M1 = spessore cornea (mm); M2 = profondità camera anteriore (mm); M3 = diametro antero-posteriore del cristallino (mm); M4 = profondità corpo vitreo (mm); M5 = lunghezza asse polare del globo oculare (mm); M6 = Indice di Resistività; M7 = frequenza cardiaca (bpm); Lente/asse = rapporto tra diametro antero-posteriore del cristallino e asse polare del globo moltiplicato per 100. 58 Conigli vs. Lepri Nani vs. da Carne Nani vs. Lepri Da Carne vs. Lepri Maschi vs. Femmine M1 0,59961 0,96783 0,70743 0,66269 0,57103 M2 0,00004 0,41618 0,00054 0,00080 0,41617 M3 0,82186 0,00001 0,00001 0,00004 0,00011 M4 0,00001 0,53785 0,00003 0,00001 0,87460 M5 0,00001 0,00001 0,00165 0,00001 0,00144 M6 0,00006 0,09909 0,00190 0,00009 0,94901 M7 0,00001 0,03184 0,00031 0,00001 0,60260 Lente/asse 0,00781 0,00001 0,00001 0,20377 0,00019 Tabella 2 – Analisi della varianza ad una via (ANOVA). Valori di P dei confronti fra i vari gruppi del campione (limite di significatività P<0,05). Legenda: M1 = spessore cornea; M2 = profondità camera anteriore ; M3 = diametro antero-posteriore del cristallino; M4 = profondità corpo vitreo; M5 = lunghezza asse polare del globo oculare; M6 = Indice di Resistività; M7 = frequenza cardiaca; Lente/asse = rapporto tra diametro antero-posteriore del cristallino e asse polare del globo moltiplicato per 100. In grassetto i valori statisticamente significativi. 59 Correlazione con età Correlazione con peso Tutti i conigli Conigli da carne Conigli nani Tutti i conigli Conigli da carne Conigli nani M1 0,006 0,002 0,022 0,116 0,001 0,465 M2 0,035 0,032 0,411 0,011 0 0,071 M3 0,612 0,439 0,270 0.006 0,261 0 M4 0 0,479 0,049 0,008 0 0,017 M5 0,571 0,377 0,437 0,006 0,003 0,070 M6 0 0,106 0,359 0,113 0,097 0,182 M7 0.174 0,003 0,010 0,031 0,036 0,102 Tabella 3 – Indice di correlazione di Pearson. Valori di R2 dei dati biometrici oculari correlati all’età e al peso sul campione dei conigli in toto e diviso per razza. Legenda: M1 = spessore cornea; M2 = profondità camera anteriore ; M3 = diametro antero-posteriore del cristallino; M4 = profondità corpo vitreo; M5 = lunghezza asse polare del globo oculare; M6 = Indice di Resistività; M7 = frequenza cardiaca. 60 Tutti i conigli cristallino/età 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 R 2 = 0,612 mm 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Anni Grafico 1 – Correlazione tra diametro del cristallino ed età in tutto il campione dei conigli. Conigli nani cristallino/età 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 R 2 = 0,270 mm 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 anni Grafico 2 – Correlazione tra diametro del cristallino ed età nel gruppo dei conigli nani. 61 Conigli da carne Cristallino/età 6,3 6,2 6,1 R2 = 0,439 6,0 5,9 mm5,8 5,7 5,6 5,5 5,4 5,3 5,2 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 anni Grafico 3 – Correlazione tra diametro del cristallino ed età nel gruppo dei conigli da carne. Tutti i conigli asse/età 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 mm 10,0 R 2 = 0,571 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 anni Grafico 4 – Correlazione tra asse del globo oculare ed età in tutto il campione dei conigli. 62 Conigli nani asse/età 17,6 17,4 17,2 17,0 mm16,8 16,6 R 2 = 0,437 16,4 16,2 16,0 15,8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 anni Grafico 5 – Correlazione tra asse del globo oculare ed età nel gruppo dei conigli nani. Conigli da carne Asse/età 16,5 R 2 = 0,377 16,0 15,5 mm 15,0 14,5 14,0 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 anni Grafico 6 – Correlazione tra asse del globo oculare ed età nel gruppo dei conigli da carne. 63 Conigli nani cornea/peso 0,8 0,7 0,6 0,5 mm 0,4 R 2 = 0,465 0,3 0,2 0,1 0,0 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 kg Grafico 7 – Correlazione tra spessore della cornea e il peso nel gruppo dei conigli nani. 64 DISCUSSIONE Come abbiamo detto nell‟introduzione della parte sperimentale, quasi tutti i dati biometrici oculari sul coniglio sono stati ottenuti utilizzando la modalità A. Alcuni autori affermano che tale modalità sia superiore alla modalità B-RT per la valutazione delle distanze (Hamidzada e Osuobeni, 1999). Tuttavia, in altri lavori condotti sul cane (Cattrill et al., 1989; Williams, 2004) si è dimostrato che non ci sono differenze statisticamente significative tra le misurazioni ottenute con le due modalità ecografiche. D‟altra parte, nello stesso studio in cui si evidenziava una maggiore precisione della modalità A (Hamidzada e Osuobeni, 1999) le differenze tra le misurazioni, in termini assoluti, sono da considerare trascurabili perché nell‟ordine di poche decine di micron. Con queste premesse, e data la non disponibilità di un‟attrezzatura ecografica per la modalità A, nel nostro studio è stato impiegato un apparecchio ecografico per uso generale dotato, però, di sonda ad alta frequenza. Il dati del nostro lavoro sono da considerare interessanti, soprattutto alla luce delle scarse informazioni sui leporidi presenti in letteratura. Infatti, da un‟ approfondita revisione della letteratura riguardante tutte le specie finora oggetto di studi di biometria ecografica oculare, è risultato che, a fronte di molti studi, ad esempio, sull‟occhio del cavallo (Tanimora, 65 1977; Mandelman e Sivak, 1983; Grinniger et al., 2010; Roger et al. 1986), dei bovini (Freeman 1963; Prince et al. 1960; Potter et al., 2008; El-Maghraby 1995), delle pecore (Prince et al. 1960; El-Maghraby 1995), delle capre (Ribeiro et al. 2009) dei cani (Williams 2004; Cottril et al. 1989; Prince et al. 1960;), dei gatti (Carrington e Woodward 1986; Vakkur e Bishop 1963), del furetto (Hernandez-Guerra et al., 2007), del ratto (Schulz et al. 2003), del topo (Schulz et al. 2003), di varie specie di uccelli (Gumpenberger e Kolm, 2006), dei dromedari (Hamidzada e Osuobeni, 1999) e, addirittura, del capibara (Montiani-Ferreira et al. 2008), sul coniglio, come abbiamo già detto in precedenza, esistono poche segnalazioni e quasi tutte effettuate in modalità A (Freyler et al., 1976; Bozkir et al., 1997; Liu e Farid, 1998). Le misure delle strutture oculari da noi considerate sono risultate simili a quelle riportate in letteratura (Liu e Farid, 1998; Bozkir, 1997), sebbene i valori presenti in letteratura siano stati ottenuti, come abbiamo detto, in modalità A. Secondo Hamidzada e Osuobeni (1999), le misurazioni in modalità B sono meno precise di quelle ottenute in modalità A e, in particolare, la modalità B tenderebbe a sovrastimare le strutture più vicine (cornea e profondità della camera anteriore) e a sottostimare quelle più profonde (cristallino, corpo vitreo e asse polare). In effetti, confrontando i nostri dati con quelli degli altri due lavori 66 disponibili (Liu e Farid, 1998; Bozkir, 1997) possiamo notare che in un caso essi sono complessivamente sovrastimati, nell‟altro sottostimati. La composizione del campione è però diversa, non essendo presenti soggetti di razza nana nei due lavori sopra citati. Tuttavia, anche estrapolando dal nostro campione i dati riferiti agli ibridi di razze da carne, simili a quelli utilizzati nei due predetti lavori, la dicotomia permane. Non è chiaro, perciò, se le affermazioni di Hamidzada e Osuobeni (1999) siano di carattere generale o se riferibili alle particolari condizioni di esecuzione del loro protocollo d‟indagine. D‟altra parte, sebbene lo spessore medio della cornea nel nostro campione sia effettivamente più elevato rispetto a quello riportato in letteratura (Schulz et al., 2003; Doughty, 1994), dati preliminari ottenuti con sonde ad altissima frequenza sul gatto, (Fig. 25), che presenta dimensioni oculari complessive simili al coniglio, sembrano più vicini alle misurazioni da noi ottenute (media gatto 0,65 mm, 0,59 e 0,61 mm rispettivamente nei conigli e nelle lepri del nostro campione) che a quelle riportate da Schulz et al. (0,36 mm) e da Doughty (da 0,30 a 0,46 mm) (comunicazioni personali del prof. Leonardo Meomartino). 67 Figura 25 – Ecografia ad altissima frequenza della cornea di un gatto. La cornea misura 0,67 mm (freccia). Lo spessore della cornea, tuttavia, non cambia in maniera significativa nei conigli, nani e da carne, e nelle lepri (Tabella 1 e 2). Le dimensioni che, invece, sono risultate diverse tra i conigli e le lepri o, anche, tra i conigli nani e i conigli da carne, sono l‟asse polare del globo oculare, il diametro antero-posteriore del cristallino e la profondità del corpo vitreo (Tabella 1). Le dimensioni complessive del globo sono progressivamente maggiori a partire dai conigli da carne, seguiti dai conigli nani e, quindi, dalle lepri. Le dimensioni del diametro 68 antero-posteriore del cristallino, però, non seguono le proporzioni complessive del globo: infatti, il cristallino risulta più spesso nei conigli nani anche rispetto alle lepri, che hanno un globo oculare più grande, ed il rapporto tra il suo diametro e l‟asse polare è maggiore nei conigli nani, mentre è praticamente identico nei conigli da carne e nelle lepri, (Tabella 1). È evidente che il cristallino, già piuttosto globoso nei leporidi, lo è ancora di più nei conigli nani. Per quanto riguarda l‟Indice di Resistività, i nostri dati non possono essere confrontati con quelli presenti in letteratura (Abdullah et al., 2010) perché questi sono stati rilevati su una branca dell‟arteria oftalmica (branca dell‟arteria retinica) e presentano valori medi più bassi dei nostri, calcolati sull‟arteria oftalmica posteriore: 0,35 contro 0,50 (nei conigli) o 0,69 (nelle lepri). Invece, è possibile notare che, mentre non esistono differenze statisticamente significative tra i valori del IR tra le razze o tra i sessi nei conigli, i valori medi nelle lepri sono significativamente più alti (Tabella 1 e 2). Questo dato potrebbe essere collegato al fatto che le lepri erano narcotizzate con una miscela contenente la ketamina cloridrato che, notoriamente, tra i vari effetti collaterali, determina un aumento della pressione intraoculare. Di conseguenza, si ha un aumento della resistenza al flusso arterioso. 69 Anche per quanto riguarda la frequenza cardiaca è possibile notare una significativa differenza tra i conigli e le lepri, con una frequenza più bassa in questi ultimi, e una frequenza leggermente superiore nei conigli da carne rispetto ai nani, (Tabella 1 e 2). La bradicardia nelle lepri è verosimilmente legata all‟anestesia: in questo caso, nella miscela, oltre alla ketamina cloridrato, che ha un lieve effetto tachicardizzante, sono presenti anche l‟acepromazina maleato e la dexmedetomidina cloridrato, ambedue principi attivi marcatamente bradicardizzanti che evidentemente sovrastano e, in parte, annullano l‟effetto della ketamina. Anche tra i conigli nani e quelli da carne è risultata una differenza significativa con una frequenza più elevata nei conigli da carne. Evidentemente, mentre i soggetti da carne hanno una scarsa dimestichezza con gli esseri umani e con le loro manipolazioni, i conigli nani, essendo dei pet, sono più abituati e perciò si spaventano di meno quando sono sottoposti a indagini strumentali. A differenza di quanto riportato da Doughty (1994), che metteva in evidenza una relazione tra l‟aumento del peso e dell‟età e l‟aumento di diametro e spessore corneale, nel nostro campione di conigli, i dati relativi all‟Indice di dispersione di Pearson sono tutti piuttosto ambigui o, comunque, non univoci. Infatti, i valori più elevati della R2 sono quelli relativi al diametro antero-posteriore del cristallino e all‟asse 70 polare del globo oculare rispetto all‟età dei conigli: quando si considera l‟intero campione dei conigli, la correlazione è significativamente positiva, con i valori oculari che tendono a crescere con l‟età (Grafico 1 e 4). In effetti, se si osserva con attenzione la distribuzione dei dati, è possibile notare che è presente un gruppo di valori, nella parte sinistra del piano cartesiano, che tende a spostare l‟origine della retta di regressione verso il basso e, quindi, ad aumentarne la pendenza. I valori, responsabili di questo particolare comportamento della retta di regressione, sono tutti appartenenti ai conigli da carne. Se si estrapolano i dati relativi alle razze, si ottiene che, mentre, il grado di correlazione nei conigli nani tende a ridursi drasticamente per il diametro del cristallino, esso si mantiene significativo nei conigli da carne ma con una correlazione negativa, cioè, come se le dimensioni oculari si riducessero al crescere dell‟età, (Grafico 3 e 6). Nei conigli da carne, la stranezza del comportamento delle dimensioni oculari, che apparentemente diminuiscono al crescere dell‟età, potrebbe essere giustificata da almeno due cause: a) i dati relativi all‟età erano errati; b) nell‟ambito dei conigli da carne, erano presenti due ibridi di dimensioni differenti e, quello di età minore, presentavano le dimensioni maggiori. Purtroppo, data la provenienza dei soggetti, nessuna delle due ipotesi 71 può essere scartata ed i nostri tentativi di ottenere informazioni più precise sono andati a vuoto. Altra correlazione “assurda” è quella tra lo spessore della cornea ed il peso nei conigli nani: secondo i nostri dati, lo spessore dovrebbe ridursi all‟aumentare del peso, (Grafico 7). È evidente che il dato sia viziato da probabili errori insiti o nella misurazione ecografica o nel campione troppo ridotto ed eterogeneo. Un discorso a parte merita la correlazione dell‟asse polare con l‟età, sempre nei conigli nani, nei quali si manifesta un allungamento dell‟asse all‟aumentare dell‟età, (Grafico 5). Se vero, questo dato evidenzierebbe in queste razze il verificarsi di alterazioni del globo oculare che potrebbero comportare, analogamente all‟uomo, difetti nella visione (miopia?). Naturalmente, anche questa correlazione potrebbe essere viziata da errori quali imprecisioni nelle misurazioni, campione troppo piccolo o disomogeneo. Sicuramente, sono necessari ulteriori dati per cercare di chiarire i dubbi relativi alla presenza di possibili correlazioni con l‟età o con il peso. Un‟ultima considerazione circa i risultati ottenuti nei confronti fra i sessi nei conigli: come è possibile notare dalla Tabella 2, la significatività è spesso sovrapponibile a quella dei confronti tra le razze. Questo comportamento si può facilmente spiegare osservando la 72 composizione del campione dei conigli: in effetti, i conigli nani sono tutti maschi ad eccezione di uno, i conigli da carne sono tutte femmine tranne uno. Di fatto, quando si effettua il confronto tra i sessi si continua a confrontare le razze. 73 CONCLUSIONI L‟esame ecografico in modalità B-RT è utile e facilmente eseguibile sui conigli anche da svegli. Nelle lepri è necessario ricorrere a un contenimento farmacologico. Le dimensioni oculari da noi ottenute, sono in parte sovrapponibili a quelle riportate in letteratura, sebbene queste ultime siano state ottenute in gran parte con la modalità A. I globi oculari delle lepri sono più grandi di quelli dei conigli e, fra questi, i globi oculari dei conigli nani sono più grandi di quelli dei conigli da carne. Invece, il cristallino è più globoso e con un rapporto maggiore rispetto all‟asse polare nei conigli nani. Il contenimento farmacologico determina un significativo aumento dell‟Indice di Resistività e una significativa riduzione della frequenza cardiaca. I nostri dati non permettono di evidenziare correlazioni certe, positive o negative, tra i dati biometrici oculari e l‟età o il peso. 74 BIBLIOGRAFIA 1. Abdallah W. et al., Blood velocity measurement in the posterior segment of the rabbit eye using combined spectral Doppler and power Doppler ultrasound. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 2010 248(1):93-101. 2. Alessandrini B. Il manuale dei piccoli animali da compagnia.(2005), pp 8-13. 3. Bertoni G., Brunetti A., Pozzi L. Radiologia Veterinaria. (2005); pp 16-25; pp 44-46; pp 52- 59. 4. Bozkir G. et al. Measurements of axial lenght and radius of corneal curvature in the rabbit eye. Acta Med Okayama (1997); 9-11. 5. Burnie D. Animal. (2001). pp 205-207. 6. Carrington, S. D. e Woodward, E. G. Cornea thickness and diameter in the domestic cat. Ophthalmic and Physiological Optics, (1986), 6, pp 385-389. 7. Chiarugi G. & Bucciante L. Istituzioni di anatomia dell’uomo. Testo-atlante.(1975) 8. Cottril C.M.et al. Ultrasonographic and biometric evaluation of the eye and orbit of dogs. Am J Vet Res (1989); 898 - 903. 75 9. Doughty M.J. The cornea and the corneal endothelium in the aged rabbit. Optom Vis Sci. 1994 Dec; 71(12):809-18. 10. El-Maghraby et al. Ultrasonographic and biometric evaluation of sheep and cattle eyes. Veterinary Radiology & Ultrasound, vol. 36, no. 2, (1995), pp 148-151. 11.Enciclopedia Medica Italiana. (1991). 12.Freeman M. H. Ultrasonic pulse-echo techniques in ophthalmic examination and diagnosis. Ultrasonics, (1963), 1, 152-159. 13.Freyler H. et al. Experimental ultrasonography of the rabbit eye. Albrecht Von Graefes Arch Klin Exp Ophthalmol. 1976 May 26;199(3):267-75. 14.Grinninger et al. Evaluation of healthy equine eyes by use of retinoscopy, keratometry, and ultrasonographic biometry. Am J Vet Res, (2010), 71; pp 677-681. 15.Guandalini A., Perruccio C., Pizzirani S. Oftalmologia. (2006),Polletto Editore. 16.Gumpenberger M. e Kolm G. Ultrasonographic and computed tomographic examinations of the avian eye: physiologic appearance, pathologic findings, and comparative 76 biometric measurement. Veterinary radiology & ultrasound, vol.47, no.5 2006, pp 492-502. 17.Hamidzada, W.A. e Osuobeni, E. P. Agreement between Amode and B-mode ultrasonography in the measurement of ocular distances. Radiology & ultrasound (1999), pp 502 – 507. 18.Hamidzada, W.A. e Osuobeni, E. P. Ultrasonographic determination of the dimensions of the ocular components in enucleated eyes of the one- humped camel (camelus dromedaries). Research in Veterinary Science. (1999), 67, pp 123-127. 19.Hernandez-Guerra, A.M. et al. Ocular biometry in the adult anesthetized ferret (Mustela putorius furo). Veterinary Ophthalomology, vol. 10, no. 1, (2007), pp 50-52. 20.Liu J. e Farid H. Twenty-four-change in axial length in the rabbit eye. Invest Oftalm & Vis Sc (1998), 39: 2796-2799. 21.Mandelman, T. e Sivak, J.G. Longitudinal chromatic aberration of the vertebrate. Vision research, (1983), 23, 1555-1559. 77 22.Montiani-Ferreira F. et al. The capybara eye: clinical tests, anatomic and biometric features. Veterinary Ophthalmologists. (2008), 11, 6, 386-394. 23.Netter F. H. The ciba collection of medical illustration, (1984). 24. Novellas R. et al. Doppler ultrasonographic estimation of renal and ocular resistive and pulsatility indices in normal dogs and cats. Vet rad & ultr., 48, 1, 2007, pp 69–73. (2007). 25.Nyland, T.G. e Mattoon, J.S. Veterinary Diagnostic Ultrasound;1995, pp 178-196. 26.Pelagalli G. V., Botte V. Anatomia veterinaria sistematica e comparata;1999; pp 301-315. 27.Pennick, D. et al. Cross-sectional imaging techniques in veterinary ophthalmology. Clinical techniques in small animal practice, (2001); pp 22 – 39. 28.Potter H. et al. Ultrasonographic anatomy of the bovine eye. Veterinary Radiology & Ultrasound, vol. 49, no. 2, (2008), pp 172-175. 29.Prince, J. H. et al. Anatomy and histology of the eye and orbit in domestic animals. (1960). 78 30.Quinton J.F. Novos animais de estimação, pequenos mamiferos. (2003), pp 103-128. 31.Ribeiro A.et al. Ultrasonographic and echobiometric findings in the eyes of adult goats. Ciência Rural, vol.40, n. 3, (2010), pp 568-573. 32.Ribeiro A.et al. Ultrasonographic and echobiometric findings in the eyes of Saanen goats of different ages. Veterinary ophthalmology, (2009), 12, 5, 313-317. 33.Rogers P.et al. Evaluation of the extirpated equine eye using B-mode ultrasonography. Veterinary Radiology, 1, (1986), pp 24-29. 34.Saccomani R. I Grandi Temi della Medicina. (1980). 35.Schulz D. et al. In vivo pachymetry in normal eyes of rats, mice and rabbits with the optical low coherence reflectometer. Vision Research 43 (2003) 723-728. 36.Tanimura, I. A comparative morphology of the bulbus oculi of the domestic animals revealed by scanning electron microscopy. Japanese journal of veterinary science, 39, (1977), 643-656. 37.Vakkur, G. J. & Bishop, P. O. The schematic eye in the cat. Vision research, 3, (1963), 357-31. 79 38.Von Graefes A. Arch Klin Exp Ophthalmol. 1976 May 26; 267-75. 39.Werner et al. Experimental evaluation of ophthalmic devices and solution using rabbit models. Vet Ophtmalmol. 2006 SepOct; 9(5): 281-91. 40.Werner K. & Michael F. Anatomia Umana: sistema nervoso e organi di senso; (2007). 41. Williams D. Lens morphometry determinate by B-mode ultrasonography of the normal cataractous canine lens. Veterinary Ophthalmology (2004) 7, 2, 91–95 L. 2004 Siti consultati: Goode S.et al. Wellesly college. Looking into the eye with MRI. Dal sito: http://www.wellesley.edu/Chemistry/nhk/ppt_mri/htmlpages/mri _1.html http://fc.units.it/ppb/visione/ 80