Sağlıklı Çocuklarda Optik Disk ve Makülanın Optik Koherens Tomografi Anjiyografi ile Değerlendirilmesi

Optik koherens tomografi (OKT), oküler dokuların yüksek çözünürlüklü kesitsel görüntülenmesine olanak sağlayan, yaygın olarak kullanılan non-invaziv bir görüntüleme yöntemidir. Ancak, OKT görüntülerinde, eritrositlerin hareketlerinden kaynaklanan ışığın saçılması nedeniyle kan damarları iyi tanımlanamaz.¹ Bu saçılma kan damarlarının arkasında veya altında gölge etkisi yaratarak bölgenin derin katmanlarında görüntü kaybına neden olur.² Ayrıca koroid ve retinadaki sızıntı ve/veya perfüzyon bozukluklarını göstermez. Bu değişiklikleri gözlemlemek için floresein anjiyografi (FA) ve indosiyanın yeşili anjiyografi gibi görüntüleme sırasında boya kullanılan yöntemler tercih edilmektedir. Ancak bu yöntemlerin iki boyutlu, düşük çözünürlüklü görüntüler vermesi ve bulantı, kusma, alerjik reaksiyonlar gibi olumsuz etkilere neden olabilmesi gibi dezavantajları bulunmaktadır.^2,3

OKT sistemlerinin artan hassasiyeti ve hızı sayesinde kan damarlarını tekrarlayan taramalar ile görüntülemek artık mümkündür. Spektral domain OKT’den (SD-OKT) sonra geliştirilen OKT anjiyografi (OKTA) ile, retina ve koroidin mikrovasküler yapısı hakkında ayrıntılı üç boyutlu veri elde edilebilmektedir.⁴ Bu teknolojinin sunduğu ardışık OKT B taramaları kullanılarak, belirli bir retina bölgesinde damarlardaki eritrosit hareketlerinin kontrastı işlenerek damar ağları görüntülenebilmektedir.⁵ Son araştırmalarda bu yöntemin diyabetik retinopati ve glokom dahil olmak üzere oküler hastalıklarda tanı ve izlemi kolaylaştırdığı bildirilmiştir.^.6,7

Glokom ve retina hastalıkları çocukluk çağında görme kaybına neden olabilir. Tanıda kullanılan oftalmoskopi retina hasarını değerlendirmede subjektif bir yöntemdir.⁸ Pediyatrik olgularda FA ve görme alanı testi gibi uzun süren işlemlere uyumsuzluk nedeniyle tanı ve takip ile ilgili sorunlar yaşanabilmektedir. Aksine, OKTA çocuklarda tanı ve izlemi kolaylaştırmak için rahatlıkla kullanılabilir.

Bildiğimiz kadarıyla, Nidek RS -3000 Advance OKT sisteminin AngioScan yazılımı kullanılarak sağlıklı pediyatrik olgularda saptanan OKTA bulguları ile ilgili literatürde herhangi bir yayın bulunmamaktadır. Bu nedenle bu gruptaki normatif değerleri belirlemek için OKTA cihazını kullanarak çocuklarda optik disk ve makülayı değerlendirmeyi amaçladık. Ayrıca bu değerler ile yaş, cinsiyet, sferik eşdeğer (SE) ve aksiyel uzunluk (AU) arasındaki ilişkileri analiz ettik. Bu yaklaşım ile diyabetik retinopati gibi retinal hastalığı olan veya glokoma bağlı optik disk hasarı oluşabilecek pediyatrik hastalar için referans değerler elde etmeyi planladık.

Bu prospektif gözlemsel kesitsel çalışma, Erzincan Binali Yıldırım Üniversitesi Tıp Fakültesi Mengücek Gazi Eğitim ve Araştırma Hastanesi Göz Hastalıkları Anabilim Dalı’nda gerçekleştirildi. Çalışma protokolü için yerel etik kuruldan onay alındı (Tarih: 10.09.2019 No: 33216249-604.01.02-E.43258). Tüm olguların ebeveynleri veya yasal vasilerinden yazılı bilgilendirilmiş onam alındı.

Study Population

Healthy children aged 6 to 16 years who presented to the ophthalmology clinic for routine examination were included in the study. The inclusion criteria were as follows: children who were born at full term (≥37 weeks gestational age) with normal birth weight (≥2.500 g), refractive error ≤±4 diopters (D), best-corrected visual acuity ≥20/20, intraocular pressure level of both eyes ≤21 mmHg, and no optic disc or macular pathology on mydriatic fundus examination. The exclusion criteria were specified as the presence of any systemic disease; the presence of any ocular pathology such as strabismus, amblyopia, and glaucoma; and a family history of optic nerve or retinal pathologies. Patients who did not meet these criteria, those who did not comply with the OCT and/or OCTA procedure, and those whose parents did not provide written consent were excluded from the study.

The demographic data of all cases were recorded, and detailed eye examinations were performed. The AL measurements of the participants were performed by biometry (ALSCAN, Nidek Co. Ltd., Aichi, Japan), and 1% cyclopentolate drops were applied to both eyes 3 times at 5-minute intervals. After 30 minutes, autorefraction measurements were performed using an autorefraction device (Tonoref III, Nidek Co. Ltd., Aichi, Japan). The measurements were repeated 3 times in both eyes. In addition, SE values (spherical error + 50% of cylindrical error) were calculated from the average refractive error values for each eye. Intraocular pressure levels (Tonoref III, Nidek Co. Ltd., Aichi, Japan) were recorded and slit-lamp biomicroscopic examination was performed. Macular and peripapillary thicknesses were measured using an SD-OCT device (Nidek Co. Ltd., Aichi, Japan). Foveal avascular zone (FAZ) area, vessel density (VD) of the superficial capillary plexus (SCP) and deep capillary plexus (DCP) of the macula, and the VD of the radial peripapillary capillary plexus (RPCP) of the optic disc were quantified by OCTA (RS-3000 Advance, Nidek Co. Ltd., Gamagori, Japan).

Çalışma Popülasyonu

Rutin muayene için göz hastalıkları kliniğine başvuran 6-16 yaş arası sağlıklı çocuklar çalışmaya dahil edildi. Çalışmaya dahil edilme kriterleri; termde doğan (gestasyonel yaş ≥37 hafta) normal doğum ağırlığına (≥2500 g) sahip, refraksiyon kusuru ≤±4 diyoptri (D), en iyi düzeltilmiş görme keskinliği ≥ 20/20, her iki gözün göz içi basınç düzeyi ≤21 mmHg olan, midriyatik fundus muayenesinde optik disk veya maküla patolojisi saptanmayan çocuklar olarak belirlendi. Herhangi bir sistemik hastalığı olan, şaşılık, ambliyopi ve glokom gibi herhangi bir oküler patolojinin mevcut olduğu veya ailede optik sinir veya retina patolojisi öyküsü olan olgular çalışmaya dahil edilmedi. Çalışmaya dahil edilme kriterlerini karşılamayan, OKT ve/veya OKTA işlemine uyum sağlayamayan ve ebeveynleri tarafından yazılı onam verilmeyen hastalar çalışmaya dahil edilmedi.

Tüm olguların demografik verileri kaydedildi ve detaylı göz muayeneleri yapıldı. Katılımcıların AU ölçümleri biyometri (ALSCAN, Nidek Co. Ltd., Aichi, Japan) ile yapıldı ve her iki göze 5 dakika arayla 3 kez %1 siklopentolat damlatıldı. Otuz dakika sonra otorefraksiyon ölçümleri otorefraktometre (Tonoref III, Nidek Co. Ltd., Aichi, Japonya) ile gerçekleştirildi. Ölçümler her iki göz için 3 kez tekrarlandı. Ayrıca her göz için SE değerleri (sferik değer + silindirik kusurun %50’si) hesaplandı. Göz içi basınç düzeyleri (Tonoref III, Nidek Co. Ltd., Aichi, Japan) kaydedildi ve biyomikroskobik muayane yapıldı. Maküler ve peripapiller kalınlıklar SD-OKT (Nidek Co. Ltd., Aichi, Japonya) ile ölçüldü. Foveal avasküler zon (FAZ) alanı, makülanın yüzeysel kapiller pleksusu (YKP) ve derin kapiller pleksusunun (DKP) damar dansitesi (VD) ve optik diskin radiyal peripapiller kapiller pleksusunun (RPKP) VD’si OKTA (RS -3000 Advance, Nidek Co. Ltd., Gamagori, Japonya) ile ölçüldü.

Scan Protocol

The Nidek RS-3000 Advance OCT system and updated AngioScan software were used to evaluate SD-OCT and OCTA images. The light source of this device has a wavelength of 880 nm and has optical resolution of 7 µm on the z axis, 20 µm on the x and y axes, and a speed of 53,000 A-scans per second. The fovea is focused on using an OCTA prototype internal fixation lamp, and 3x3 mm macula cubes, each consisting of 256 B-scans are generated. Recently, Nidek developed a new version of the AngioScan software. With this update, the macular and peripapillary VD can be automatically calculated, as well as FAZ area. Only the FAZ area in the DCP was calculated manually because this measurement cannot be performed automatically using this device.

SD-OCT and OCTA measurements were performed by an experienced clinician after pupil dilation. Scans with signal strength index <7/10 were repeated. The scans consisted of a 3×3 mm macular map centered on the fovea and a 2.4x4 mm disc map centered on the optic disc. The tracing HD plus function of the Nidek RS-3000 Advance system reduces motion and blink artifacts.

FAZ area and VD in the SCP and DCP were measured in both eyes of all participants. For the superficial plexus, the FAZ was automatically calculated. An OCTA image showing FAZ measurement in the SCP layer is given in Figure 1. Capillary VD was measured in both the SCP and DCP of the macula for quantitative evaluation of the microvasculature. VD was calculated as the percentage of area occupied by flowing blood vessels in the selected region. OCTA images showing retinal VD measurements in the SCP and DCP are presented in Figure 2a and 2b. RPCP-VD in the peripapillary region was also recorded (Figure 3). Retinal nerve fiber layer thickness (RNFLT), central macular thickness (CMT), and central macular volume (CMV) were measured through SD-OCT analysis. Macular thickness was measured in the 9 sectors included in the macular chart of the Early Treatment Diabetic Retinopathy Study (ETDRS).

Tarama Protokolü

SD-OKT ve OKTA görüntüleri Nidek RS-3000 Advance OKT sistemi ve güncellenmiş AngioScan yazılımı kullanılarak değerlendirildi. Bu cihaz 880 nm dalga boyunda ışık kaynağına, z ekseninde 7 µm, x ve y eksenlerinde 20 µm optik çözünürlüğe ve saniyede 53.000 A-tarama hızına sahiptir. Bir OKTA prototipi dahili fiksasyon lambası kullanılarak foveaya odaklanır ve her biri 256 B-taramadan oluşan 3x3 mm boyutunda maküla küpleri oluşturulur. Yakın zamanda, Nidek tarafından AngioScan yazılımının yeni bir sürümü geliştirildi. Bu güncelleme ile FAZ alanının yanı sıra maküler ve peripapiller VD otomatik olarak hesaplanabilmektedir. Cihaz otomatik olarak DKP’deki FAZ alanı ölçümünü yapmadığı için, sadece bu değer manuel olarak hesaplanır.

SD-OKT ve OKTA ölçümleri deneyimli bir hekim tarafından pupil dilatasyonu sağlandıktan sonra yapıldı. Sinyal gücü indeksi <7/10 olan çekimler tekrarlandı. Görüntüler, fovea üzerine merkezlenmiş 3x3 mm’lik maküler harita ve optik disk üzerine merkezlenmiş 2,4x4 mm’lik bir disk haritasından oluşmaktadır. Nidek RS-3000 Advance sisteminin “tracing HD plus” fonksiyonu hareket ve göz kırpmadan kaynaklanan artefaktları azaltmaktadır.

YKP ve DKP’deki FAZ alanı ve VD tüm olguların her iki gözünde ölçüldü. Yüzeysel pleksus için FAZ otomatik olarak hesaplandı. YKP tabakasında FAZ ölçümünü gösteren bir OKTA görüntüsü Şekil 1’de verilmiştir. Mikrodamarların kantitatif değerlendirmesi için makülanın hem YKP hem de DKP’sinde kapiller VD ölçüldü. VD, seçilen bölgede kan akımı olan damarların kapladığı alanın yüzdesi olarak hesaplandı. YKP ve DKP’deki retinal VD ölçümlerini gösteren OKTA görüntüleri Şekil 2a ve 2b’de sunulmuştur. Peripapiller bölgedeki RPKP-VD’de ayrıca kaydedildi (Şekil 3). Retina sinir lifi tabakası kalınlığı (RSLTK), santral makülar kalınlık (SMK) ve santral maküler hacim (SMH) SD-OKT analizi ile ölçüldü. Erken Tedavi Diyabetik Retinopati Çalışması (“Early Treatment Diabetic Retinopathy Study”, [ETDRS]) maküla tablosunda yer alan 9 sektörde maküler kalınlıklar ölçüldü.

Statistical Analysis

SPSS v. 21.0 was used for statistical evaluation. The Kolmogorov-Smirnov test was carried out to determine the distribution of the data. Normally distributed data were analyzed using Spearman’s correlation analysis, and Pearson correlation test was employed to evaluate the relationship between nonnormally distributed variables. Independent t-test was used for gender comparisons. The statistical significance level was accepted as p<0.05.

İstatistiksel Analiz

İstatistiksel değerlendirme için SPSS v.21,0 kullanıldı. Verilerin dağılımını belirlemek amacıyla Kolmogorov-Smirnov testi yapıldı. Normal dağılım gösteren veriler Spearman’s korelasyon analizi ile analiz edildi. Normal dağılıma uymayan değişkenler arasındaki ilişkiyi değerlendirmek için Pearson korelasyon testi kullanıldı. Cinsiyet karşılaştırılırken bağımsız t-testi kullanıldı. İstatistiksel anlamlılık düzeyi p<0,05 olarak belirlendi.

Çalışma grubu: Çalışma süresince kliniğimize rutin muayene için başvuran toplam 163 sağlıklı çocuk dahil edilme kriterlerini karşıladı. Üç çocuk için ebeveyn onamı alınamadı ve 14 çocuk OKTA ölçüm sürecine uyum gösteremedi; sonuç olarak 146 çocuğa (74 [%51] kız ve 72 [%49] erkek) ait toplam 146 rastgele göz çalışmaya dahil edildi. Katılımcıların yaş ortalaması 11,27±3 yıldı.

Ölçüm sonuçları: Ortalama AU 23,39±1,18 mm, ortalama SE -1,31±1,61 D idi. RSLTK, SMK ve SMH ortalama değerleri sırasıyla 105,6±11,66 µm, 257,56±18,73 µm ve 9,13±0,59 mm³ bulundu ve bu değişkenlerde yaşa göre anlamlı fark yoktu (sırasıyla p=0,31, p=0,88, p=0,67).

Ortalama FAZ alanı 0,3±0,09 mm², ortalama YKP-VD %43,88±3,4 ve ortalama DKP-VD %39,6±3,55 idi. Optik disk ölçümlerinde ortalama RPKP-VD değeri %52,47±3,42 idi. FAZ, YKP-VD ve RPKP-VD’de yaşa göre anlamlı fark bulunmazken, DKP-VD’nin yaş arttıkça anlamlı olarak azaldığı bulundu (sırasıyla p=0,52, p=0,32, p=0,96 ve p=0,015). Ne SE ne de AU ile FAZ, YKP-VD, DKP-VD veya RPKP-VD arasında anlamlı bir ilişki görülmedi (p>0,05).

FAZ alanı ile diğer parametreler arasındaki ilişki incelendiğinde FAZ alanı arttıkça YKP-VD, DKP-VD, RPKP-VD, SMK ve SMH’nin anlamlı olarak azaldığı saptandı (sırasıyla p=0,008, p=0,004, p=0,036, p<0,0001 ve p=0,023).

SE, AU, RSLTK, SMK, SMH, FAZ, YKP-VD, DKP-VD ve RPKP-VD değerleri kız ve erkek çocuklar arasında anlamlı farklılık göstermedi (p>0,05) (Tablo 1).

Son zamanlarda işlem süresinin kısa olması, non-invaziv olması, görüntüleme sırasında boya kullanımına gerek duyulmaması ve hasta üzerinde olumsuz etkisi olmaması nedeniyle OKTA yaygın olarak kullanılan bir cihaz haline gelmiştir.⁶ FA gibi diğer görüntüleme yöntemlerinde, görüntülemenin uzun sürmesi ve boya kullanımının gerekliliği göz önüne alındığında, OKTA özellikle pediyatrik olgularda retina ve optik disk patolojilerinin tanısında yararlı ve kolay bir yöntemdir.⁹

Nidek yakın zamanda AngioScan yazılımını güncellemiştir, ancak literatürde cihazın yeni sürümü ile elde edilen mevcut normatif veri miktarı sınırlıdır.⁴ Farklı OKTA cihazlarında farklı teknikler kullanıldığından, ölçümleri standartlaştırmak mümkün değildir.^10,11 Literatürü incelediğimizde Nidek RS-3000 Advance için OKTA tarama parametrelerine ait normatif verilerin pediyatrik olgular için henüz yayımlanmamış olduğunu gördük.

Bu çalışmada OKTA kullanılarak 146 sağlıklı çocukta YKP tabakasında FAZ, YKP ve DKP tabakalarında VD ve optik diskin RPKP-VD ölçümü gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma Türkiye’de sağlıklı çocuklarda OKTA verilerinin değerlendirildiği ilk çalışmadır.

Literatürde OKTA ile ilgili çalışmalar çoğunlukla yetişkinler üzerinde yapılmıştır. Bu çalışmalarda erişkin olgularda diyabetik retinopati ve retina ven oklüzyonu gibi retina hastalıklarında FAZ alanında ve VD’de morfolojik değişiklikler görüldüğü bildirilmiştir^.12,13

Pediyatrik olgularda OKTA bulgularına ilişkin veriler sınırlıdır.^14,15,16 Zhang ve ark.¹⁷ yaş ortalaması 11,51±1,91 olan sağlıklı çocukları değerlendirmiş ve FAZ alanı için çalışmamızda benzer yaş grubundan elde ettiğimiz ortalama FAZ alanı değerlerinden daha düşük değerler (0,290±0,109 mm²)bildirmişlerdir. Bu durum iki çalışma arasındaki örneklem büyüklüğü, katılımcıların etnik kökeni veya ölçme cihazı farklılıklarından kaynaklanabilir. Aynı çalışmada FAZ alanının kızlarda erkeklere göre anlamlı olarak daha büyük olduğu görülmüştür.¹⁷ Sağlıklı ve diyabetli çocuklarda yapılan başka bir çalışmada, FAZ, hem çalışma hem de kontrol grubunda erkeklerde kızlara göre daha küçük bulunmuştur.¹⁸ Buna karşılık, çalışmamızda FAZ değerleri karşılaştırıldığında cinsiyetler arasında anlamlı bir fark bulunmamıştır (p=0,726). Benzer şekilde Samara ve ark.’da ¹⁹ kız ve erkek olgular arasında FAZ alanı açısından anlamlı bir fark olmadığını bildirmiştir. Cinsiyetin FAZ üzerinde bir etkisi olup olmadığı ancak ileride yapılacak daha büyük örnekleme sahip çalışmalar ile net olarak belirlenebilir.

Yetişkinlerle yapılan çalışmalarda, FAZ alanı 0,25 mm² ile 0,35 mm² arasında değişmektedir.^20,21 Farklı cihazlar ve ölçüm yöntemleri kullanılsa da sağlıklı çocuklarda FAZ değerlerinin sağlıklı yetişkinlere benzer olduğu kabul edilebilir. Çalışmamızda FAZ alanı ile YKP-VD ve DKP-VD arasında negatif korelasyon olduğu saptandı. Ayrıca FAZ alanı arttıkça SMK azalmıştır ki bu da önceki çalışmalarda elde edilen sonuçlar ile uyumludur.^22,23

Yaşın OKTA ölçümleri üzerine etkisi incelendiğinde, sadece DKP-VD yaş arttıkça anlamlı olarak azalmıştır (p=0,015). Benzer çalışmalarda hem YKP-VD hem de DKP-VD değerlerinin yaşla anlamlı düzeyde ilişkili olduğu gösterilmiştir.^24,25 Bazvand ve ark.²⁶ gibi, RPKP-VD’nin yaş veya cinsiyetten etkilenmediğini gözlemledik. Yu ve ark.’nın²⁷ sonuçlarının aksine RPKP-VD ile RSLTK arasında herhangi bir ilişki saptamadık. Bu karşılaştırmaların sonuçları, kullanılan cihazların farklı ölçüm teknikleri ve katılımcıların etnik kökenleri nedeniyle çalışmalarda elde edilen sonuçlarının farklılık gösterebileceği fikrini desteklemektedir.

Sonuç olarak, bu çalışmada, Türkiye’de sağlıklı çocuklarda normatif veriler, patolojik bulguları olan olgulardan elde edilen verilerle gelecekte yapılacak karşılaştırmaları mümkün kılmak üzere Nidek OKTA cihazının yeni güncellenen AngioScan yazılımı kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu çalışmada sunulan verilerin diğer cihazlardan elde edilen veriler ile karşılaştırılması ve pediyatrik popülasyonda normatif verilerin değerlendirilmesi için gelecekte daha geniş popülasyonda yapılacak çalışmalara ihtiyaç vardır.

Bildirim: Bu çalışma, 6-10 Kasım 2019 tarihleri arasında Antalya, Türkiye’de düzenlenen Türk Oftalmoloji Derneği 53. Ulusal Kongresi’nde poster olarak sunulmuştur.