Εισαγωγή: Μία σημαντική αμφιβληστροειδική μικροδομή για την έγκαιρη διάγνωση αρκετών παθήσεων του αμφιβληστροειδούς, περιλαμβανομένης της διαβητικής αμφιβληστροειδοπάθειας, είναι το τριχοειδικό δίκτυο. Μέχρι την πρόσφατη εμφάνιση της υπολογιστικής ανάλυσης το τριχοειδικό δίκτυο της ωχράς σε ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη αξιολογούνταν ποιοτικά. Πλέον το ενδιαφέρον έχει στραφεί στην ανάπτυξη υπολογιστικών προγραμμάτων για την εκτίμηση των διαταραχών του τριχοειδικού δικτύου.
Σκοπός: Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας είναι η εκτίμηση της διαμόρφωσης του περιβοθρικού τριχοειδικού δικτύου χρησιμοποιώντας ποσοτικές παραμέτρους σε νέους ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη τύπου Ι με τη βοήθεια ενός αλγορίθμου. Επιπρόσθετος στόχος είναι η σύγκριση των παραμέτρων μεταξύ διαβητικών ασθενών και ατόμων χωρίς σακχαρώδη διαβήτη και τέλος, η διερεύνηση τυχόν συσχέτισης αυτών με χαρακτηριστικά της ομάδας των ασθενών.
Δείγμα και μέθοδος: Από την ψηφιακή βάση φλουοροαγγειογραφιών βυθού του Πανεπιστημιακού Γενικού Νοσοκομείου Ηρακλείου επιλέχθηκαν συνολικά 29 οφθαλμοί από 29 άτομα (18 ασθενείς με ΣΔ Ι και 11 μάρτυρες). Η ηλικία στην ομάδα των ασθενών ήταν 19±6 έτη (εύρος : 12-30 έτη), ενώ στην ομάδα σύγκρισης 17±7 έτη (εύρος : 6-26 έτη). Ο σακχαρώδης διαβήτης είχε διάρκεια 11±5 έτη (εύρος : 6-20 έτη). Όλοι οι ασθενείς είχαν καλύτερα διορθωμένη οπτική οξύτητα μεγαλύτερη από 20/25. Όλοι οι ασθενείς και οι μάρτυρες υποβλήθηκαν σε πλήρη οφθαλμολογικό έλεγχο με εκτίμηση της καλύτερα διορθωμένης οπτικής οξύτητας (BCVA), μέτρηση της ενδοφθάλμιας πίεσης με τονόμετρο Goldmann, βιομικροσκόπηση στη σχισμοειδή λυχνία του προσθίου και οπισθίου ημιμορίου του οφθαλμού, φλουοροαγγειογραφία βυθού, ενώ επιπρόσθετα με τα παραπάνω για τους διαβητικούς ασθενείς εκτιμήθηκαν τα επίπεδα της γλυκοζυλιωμένης αιμοσφαιρίνης (HbA1c). Οι τυχόν αλλοιώσεις διαβητικής αμφιβληστροειδοπάθειας σταδιοποιήθηκαν κατά ETDRS. Από κάθε άτομο επιλέχθηκε και μελετήθηκε ο οφθαλμός με την καλύτερη ποιότητα εικόνας φλουοροαγγειογραφίας. Οι εικόνες υψηλής ανάλυσης που επιλέχθηκαν επεξεργάστηκαν με το πρόγραμμα ψηφιακής επεξεργασίας εικόνων MatLab R2011a (The MathWorks Inc.). Η ποσοτική εκτίμηση του περιβοθρικού τριχοειδικού δικτύου έγινε σε ένα τμήμα της αρχικής εικόνας φλουοροαγγειογραφίας διαστάσεων 5ο * 5ο που περιλαμβάνει την ανάγγεια ζώνη του κεντρικού βοθρίου. Ο αλγόριθμος που αναπτύχθηκε ανιχνεύει με χειροκίνητο - κατόπιν επιλογής των σημείων με τον κέρσορα - τρόπο το περιβοθρικό τριχοειδικό δίκτυο και υπολογίζει την πυκνότητα του περιβοθρικού τριχοειδικού δικτύου, την πυκνότητα των διακλαδώσεων των τριχοειδών και την επιφάνεια της ανάγγειας ζώνης του κεντρικού βοθρίου. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε με το στατιστικό πακέτο SPSS 20.
Αποτελέσματα: Οι δύο ομάδες ατόμων δε διέφεραν ως προς την ηλικία (p=0,328). Αλλοιώσεις ήπιας μη παραγωγικής διαβητικής αμφιβληστροειδοπάθειας
6
διαπιστώθηκαν σε 7 από τους 18 οφθαλμούς (39 %). Η πυκνότητα του περιβοθρικού τριχοειδικού δικτύου υπολογίστηκε ίση με 2,601±0,535 deg-1 στην ομάδα των ασθενών και 2,933±0,306 deg-1 στην ομάδα των μαρτύρων και η διαφορά αυτή ήταν στατιστικά σημαντική (p=0,047). Η πυκνότητα των διακλαδώσεων των τριχοειδών βρέθηκε 3,121±0,793 branch points/deg2 και 3,452±0,689 branch points/deg2 στις δύο ομάδες ατόμων, αντίστοιχα (p=0,205). Η επιφάνεια της ανάγγειας ζώνης του κεντρικού βοθρίου ήταν 0,227±0,055 deg2 και 0,21±0,041 deg2 σε ασθενείς και μάρτυρες, αντίστοιχα (p=0,403). Τέλος, δε διαπιστώθηκε συσχέτιση καμίας εκ των τριών παραμέτρων στην ομάδα των διαβητικών ασθενών με την ηλικία, τη διάρκεια της πάθησης και την τιμή της γλυκοζυλιωμένης αιμοσφαιρίνης.
Συμπεράσματα: Η ποσοτικοποίηση των μεταβολών του τριχοειδικού αγγειακού δικτύου της ωχράς αποτελεί μία πολλά υποσχόμενη προσέγγιση για τη διάγνωση και την παρακολούθηση των αμφιβληστροειδικών μικροαγγειακών αλλοιώσεων στα πλαίσια σακχαρώδη διαβήτη. Οι ποσοτικές παράμετροι που επιλέξαμε εμφανίζονται να ακολουθούν τη γενική τάση και να μεταβάλλονται (αυξάνονται ή ελαττώνονται), όπως προτείνεται από τη βιβλιογραφία, ενώ η μόνη στατιστικά σημαντική μεταβολή που διαπιστώσαμε ήταν η ελάττωση της πυκνότητας του περιβοθρικού τριχοειδικού δικτύου στους ασθενείς με σακχαρώδη διαβήτη τύπου Ι σε σχέση με τα μη διαβητικά άτομα, ελέγχοντας για τυχόν επιδράσεις της ηλικίας σε αυτή την παράμετρο. Περαιτέρω βελτίωση των αξιολογούμενων παραμέτρων και διεύρυνση του δείγματος της μελέτης μας θα βοηθήσει στην τελειοποίηση της μεθόδου.
(EL)
Introduction: The capillary network constitutes an important retinal microstructure which can be very helpful for the diagnosis of many retinal diseases including diabetic retinopathy. Until the recent advances in the computerized analysis, the diabetic macula has been assessed qualitatively. Many attempts have been made in order to create algorithms for the assessment of the capillary network alterations.
Purpose: To assess the morphology of the perifoveal capillary network with quantitative parameters in young patients with diabetes mellitus type I (DM I) using an algorithm and to evaluate if these parameters differ between diabetic patients and healthy volunteers and if they correlate with any of the diabetes group characteristics.
Sample and methods: Twenty-nine images of 29 eyes (18 eyes of 18 DM I patients and 11 eyes of 11 non DM controls) were chosen from the University Hospital of Heraklion digital fluorescein angiography database. The age was 19±6 years for the patient group (range: 12-30 years) and 17±7 years (range: 6-26 years) for the control group. Patients had a history of DM I for 11±5 years (range: 6-20 years) and best corrected visual acuity (BCVA) at least 20/25. The two groups underwent BCVA assessment, Goldmann applanation tonometry, slit lamp examination and fluorescein angiography. The HbA1c level (%) was also assessed in the patient group. Diabetic retinopathy abnormalities were graded according to ETDRS classification. For each person we selected and assessed the eye with the highest image quality. The high resolution images chosen underwent a processing procedure using the commercial software MatLab R2011a (The MathWorks Inc.). The developed algorithm traces manually the perifoveal capillary network by choosing with the cursor in a subimage of field 5o*5o of the original one including the foveal avascular zone (FAZ) and provides measurements of the capillary density, the branch point density and the FAZ surface in the mentioned area. SPSS 20 was used for the statistical analysis.
Results: Patients and controls did not differ in age (p=0.328). Mild non proliferative diabetic retinopathy abnormalities were detected in 7 out of the 18 DM I patients (39%). The mapping revealed a perifoveal capillary density of 2.601±0.535 deg-1 in the DM I group versus 2.933±0.306 deg-1 in the control group and this difference was significant (p=0.047). The branch point density was 3.121±0.793 branch points/deg2 and 3.452±0.689 branch points/deg2 in each group, respectively (p=0.205). The FAZ area was 0.227±0.055 deg2 in the diabetic group and 0.21±0.041 deg2 in the control group (p=0.403). No correlation was detected between any of the three capillary metrics in the DM I group and the age in this group, the DM duration or the HbA1c level.
Conclusions: The perifoveal capillary network quantification can be very helpful for the diagnosis and the monitoring of the retinal microvascular alterations in diabetic patients. The quantitative parameters we selected tend to increase or decrease in diabetic patients in agreement with previous studies and only the perifoveal capillary
8
density was significantly decreased in the DM I group when compared to the control group. Further improvement of these parameters and bigger sample size will probably ameliorate the method.
(EN)
