Effetto dell’uso di diverse fotocamere per il fondo oculare e risoluzioni d’immagine sulle misurazioni automatiche dei parametri vascolari retinici

Perché le fotografie dell’occhio possono raccontare storie diverse

I medici usano sempre più spesso fotografie della parte posteriore dell’occhio per ricavare informazioni sulla salute del cuore e del cervello, perché i minuscoli vasi sanguigni che si vedono lì riflettono quanto accade nel resto del corpo. Ma queste immagini vengono acquisite con molte fotocamere e impostazioni diverse. Questo studio pone una domanda semplice ma cruciale: queste differenze tecniche modificano silenziosamente i numeri che medici e ricercatori ricavano dalle foto dell’occhio — come la larghezza, la tortuosità o la complessità dei vasi — a sufficienza da influenzare la diagnosi e la ricerca?

Guardare il corpo attraverso l’occhio

I vasi sanguigni della retina, lo strato sensibile alla luce sul retro dell’occhio, possono essere osservati direttamente e in modo non invasivo. Nell’ultimo decennio ampi studi hanno dimostrato che la larghezza, la forma e il pattern di diramazione di questi vasi sono collegati a ipertensione, diabete, ictus, malattie cardiache e renali e ad alcune patologie oculari. Per trasformare le foto oculari in numeri utili, i ricercatori utilizzano programmi informatici specializzati che misurano la larghezza media dei vasi, quanto sono tortuosi e quanto riccamente si ramificano. Queste misure sono sempre più impiegate come possibili segnali precoci di malattia e come indicatori per monitorare l’efficacia dei trattamenti.

Come lo studio ha testato le fotocamere e la nitidezza delle immagini

Gli autori hanno lavorato con 54 immagini oculari provenienti da 27 adulti sani, ciascuno fotografato lo stesso giorno con due diffuse fotocamere per il fondo oculare di produttori diversi. Hanno analizzato tutte le immagini con lo stesso software semi‑automatico, chiamato VAMPIRE, che individua il nervo ottico, riconosce le arterie e le vene principali e calcola la larghezza dei vasi, la tortuosità (quanto sono ricurvi) e una misura “frattale” che cattura la complessità della rete di diramazione. Per prima cosa hanno confrontato le immagini delle due fotocamere dopo averle ridimensionate alla stessa dimensione, in modo che differissero soltanto l’hardware della fotocamera e l’elaborazione incorporata. Poi, usando immagini da una singola fotocamera, hanno creato diverse versioni a risoluzioni progressivamente inferiori per vedere come la sola nitidezza influenzasse le misurazioni.

Cosa è cambiato quando le fotocamere sono state scambiate

Anche quando i ricercatori hanno forzato le immagini di entrambe le fotocamere ad avere lo stesso numero di pixel, le caratteristiche misurate dei vasi non coincidevano. Valori chiave, come la larghezza media di arterie e vene e la complessità della rete vascolare, risultavano sistematicamente ma modestamente diversi tra i due dispositivi. Per la maggior parte di questi parametri, l’accordo tra le fotocamere è stato valutato solo da scarso a moderato, il che significa che i numeri ottenuti con un sistema non possono essere trattati in sicurezza come se provenissero dall’altro. Questi spostamenti piccoli ma consistenti sono probabilmente dovuti a differenze nelle ottiche, nei sensori e nel modo in cui ogni macchina elabora colore e contrasto prima di salvare l’immagine.

Cosa è successo quando le immagini sono state rese più grossolane

Quando la stessa immagine oculare originale è stata salvata a risoluzione sempre più bassa, il software ha riportato che arterie e vene apparivano più larghe e che sia le arterie sia le vene risultavano più tortuose. Allo stesso tempo, la complessità calcolata della rete vascolare è diminuita, perché i rami sottili andavano persi nel sfocato. Questi cambi aumentavano al diminuire della risoluzione. I test statistici hanno mostrato bias sistematici e proporzionali: a risoluzioni più basse, il software comprimete la gamma dei valori, rendendo più difficile distinguere differenze sottili tra le persone ed esagerando o riducendo le misurazioni a seconda della loro dimensione di partenza. Alcuni rapporti riassuntivi, come la proporzione tra larghezza arteriosa e venosa, sono stati meno influenzati, ma anche la loro affidabilità è peggiorata con immagini più grossolane.

Perché questo conta per i pazienti e per la ricerca

Il messaggio principale per i non specialisti è che i numeri ricavati dalle fotografie dell’occhio non sono puramente biologici; sono anche plasmati dalla fotocamera e dalla nitidezza dell’immagine. Studi che mescolano foto provenienti da dispositivi o risoluzioni diverse senza correzione possono trarre conclusioni fuorvianti, e i medici non possono confrontare in sicurezza misurazioni prese con configurazioni differenti come se fossero identiche. Gli autori sostengono che il lavoro futuro dovrebbe standardizzare l’imaging oculare a risoluzioni elevate e consistenti e sviluppare metodi per correggere le differenze tra fotocamere, in modo che le misurazioni dei vasi retinici possano davvero servire come marcatori affidabili e comparabili della salute vascolare.

Citazione: Cunnac, P., Boussat, B., Hogg, S. et al. Effect of using different fundus cameras and image resolutions on automatic measurements of retinal vascular parameters. Sci Rep 16, 14366 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44196-y

Parole chiave: imaging retinico, fotocamere per il fondo oculare, risoluzione dell’immagine, biomarcatori vascolari, analisi automatizzata delle immagini