Helvacıoğlu Tekrarlanabilirlik İndeksi

Doç. Dr. Fırat Helvacıoğlu “Helvacıoğlu Tekrarlanabilirlik İndeksi (HRI)” denen yeni bir algoritma geliştirdi. Dr. Helvacıoğlu’nun bu çalışmadaki amacı; optik koherens tomografisi (OKT) ile yapılan retinal sinir lifi tabakası (RSLT) ölçümlerinde yanlış hizalamanın etkisini değerlendirmek.

Çalışma metodları kapsamında; 21sağlıklı ve genç deneğe ait toplam 42 göz, spektral alan OKT ile yapılan RSLT ölçümlerine dahil edildi. Optik sinirin sınırlarına mükemmel bir şekilde hizalanmış olan merkez  daireyle yapılan iki temel ölçüm ve dört kadrana yanlış hizalanmış dört ölçüm karşılaştırıldı. Temel ve yanlış hizalanmış ölçümler arasındaki RSLT farkı, dört ana kadrandaki RSLT değişikliklerini değerlendirerek taramaların tekrarlanabilirliğini ölçmek için tasarlanmış yeni bir algoritma olan Helvacıoğlu tekrarlanabilirlik indeksi (HRI) ile analiz edildi.
Optik koherens tomografisi (OKT) gibi yüksek teknoloji oftalmik görüntüleme cihazları, oftalmologların peripapiller retinal sinir lifi tabakası (RSLT) kalınlığını ölçmesini sağlamıştır[1]. Tekrarlanan RSLT kalınlığı ölçümleri aracılığıyla glokom tespiti ve ilerlemesinin analizleri yapılabilir[2-4].

RSLT’nin doğru değerlendirmesi, glokom tanısında ve yönetiminde önemli bir unsurdur[4]. Mevcut klinik RSLT kalınlığı ölçümü standardı, spektral ve Fourier alan algılamasını kullanan OKT sistemleriyle veri elde etmektir. Hassasiyet ve tarama hızı, zaman alanı algılaması, geleneksel OKT ile karşılaştırıldığında artmıştır[5,6].
RSLT ölçümlerinde kullanılan farklı çaplardaki dairesel taramalarla karşılaştırıldığında 3,4 mm’lik optik sinir başına (ONH) ortalanmış dairesel taramanın en fazla tekrarlanabilirliğe sahip olduğu gösterilmiştir[7-9].

Bu görüntülerden genel ortalama ve sektörel (saat kadranları) RSLT kalınlığı ölçümleri alınmıştır.
RSLT’nin doğru değerlendirilmesi için, OKT taramasının optik sinir başına doğru hizalanması önemlidir.
1) yatay/dikey tarama dairesel kayma, 2) tarama açısı (eğim) ve/veya 3) başın eğilmesinden dolayı nesnenin dönüşü gibi sebeplerden dolayı OKT ile yapılan ölçümler sırasında hizalama artefaktları
görülebilir[10]. Yanlış hizalamaları önlemek için hastanın iyi konumlandırılması da önemli bir adımdır. Özellikle de eğer yazılım otomatik hizalamayı desteklemiyorsa ve merkeze hizalama işlemi kullanıcı tarafından yapılıyorsa, RSLT ölçüm dairesinin iyi ortalanması da doğru taramalar almak için kritik bir adımdır.

Bu çalışma, yanlış hizalamanın spektral alan OKT ile elde edilen RSLT kalınlığı üzerindeki etkilerini değerlendirmek amacıyla yapılmıştır.

HASTALAR VE METOTLAR

Sağlıklı ve genç denekler, OKT ile peripapiller RSLT kalınlığı ölçümü dahil tam oftalmolojik muayeneye tabi tutulmuştur. Tüm görüntüler tek bir oturumda pupiller dilatasyon olmadan loş bir odada iyi eğitimli tek bir kişi
(FH) tarafından elde edilmiştir. Analiz için sadece ≥30 sinyal gücü indeksi ile tanımlanan kaliteli görüntüler kullanılmıştır. 40 yaşından genç ve düzeltilmiş en iyi 20/20 veya daha iyi görsel keskinliği olan, ±3,00 D’den daha az sferik eşdeğere sahip refraktif bozuklukları ve normal intraoküler basıncı (<21 mm Hg) olan, glokomatöz değişiklikler veya diğer disk patolojileri olmayan normal optik başına ve hiçbir maküler patolojisi olmayan hastalar dâhil edilmiştir.

OKT ölçümleri, optik disk merkezinden 3,45 mm uzaklıktaki RSLT kalınlığını ölçen hızlı RSLT taramasıyla yapılmıştır. Yanlış hizalanmış taramaları yaparken kullanıcı, daireleri iç ve dış daireler arasındaki mesafenin yaklaşık yarısı olan bir kadrana kaydırır ve bunun sonucunda o kadrana doğru yaklaşık 0,5mm kaymalar oluşur. Taban çizgisi ve yanlış hizalanmış ölçümler arasındaki RSLT farkları analiz edilmiştir. Peş peşe yapılan iki ölçümün tekrarlanabilirliğini göstermek için Helvacıoğlu tekrarlanabilirlik indeksi (HRI) denen yeni bir algoritma geliştirilmiştir. Formül, temelde ortalama genel ve dört kadran RSLT kalınlık ölçümleriyle ilgilidir (Şekil 1). Formül 3 bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde, iki taramanın ortalama ölçümleri karşılaştırılmıştır. Eğer her iki taramanın da aynı ortalama RSLT ölçümleri varsa, ölçümlerin oranı bir olacaktır ve bu bölümün sonucu sıfır olacaktır. Formülün diğer kısımları aynı ilkeyle tasarlanmıştır. İkinci bölümde, taramaların süperior ve inferior RSLT ölçüm oranları karşılaştırılmıştır. Formülün son bölümünde, taramaların nazal ve temporal ölçümleri karşılaştırılmıştır. Benzer şekilde, aynı karşılıklı kadranların RSLT ölçümleri olan iki tarama için de bu bölümlerin sonuçları sıfır olacaktır. HRI sonucu sıfır veya sıfıra yakın olduğunda, bu durum peş peşe yapılan iki ölçümün arasında iyi bir ilişki olduğunu göstermektedir. İlk iki temel ölçümlerin HRI’sı, bu ölçümlerin ortalama genel ve kadran RSLT kalınlıklarıyla karşılaştırılmıştır. Ayrıca yanlış hizalanmış taramaların HRI’sı aynı şekilde temel taramalarla karşılaştırılmıştır.

SONUÇ -1-

İki temel ölçümün ortalama RSLT skorları (c=0,930) tekrarlanabilirlik skorları (0,15±0,07) benzerdir. Yanlış hizalanmış süperior ölçümlerin daha düşük süperior kadran skoru ve daha yüksek inferior kadran skoru, benzer nazal ve az miktarda daha yüksek temporal skorları bulunmaktadır (P1, P2<0,001, P3=0,553, P4=0,001). Yanlış hizalanmış inferior ölçümlerin daha yüksek süperior kadran skoru ve daha düşük inferior kadran skoru, benzer temporal ve az miktarda daha düşük nazal skorları bulunmaktadır (P1, P2<0,001, P3=0,315, P4=0,016). Yanlış hizalanmış nazal ölçümlerin daha yüksek temporal kadran skoru ve daha düşük nazal kadran skoru, az miktarda daha düşük süperior ve inferior skorları bulunmaktadır (P1, P2<0,001, P4=0,001, P3=0,005). Yanlış hizalanmış temporal ölçümlerin daha yüksek nazal kadran skoru ve daha düşük temporal kadran skoru, benzer süperior ve az miktarda daha yüksek inferior skorları bulunmaktadır (P1, P2<0,001, P3=0,943, P4=0,001).

SONUÇ-2-

Merkez dairenin optik sinir kenarlarına iyi hizalanması, doğru ve tekrarlanabilir RSLT ölçümleri yapılması için çok önemlidir. Kadrana yanlış hizalama, o kadranda yanlış ve düşük okumalarla ve karşı kadranda yanlış ve yüksek okumalarla sonuçlanmıştır.

SONUÇ-3-

Çalışmaya yirmi bir sağlıklı denek dahil edilmiştir. Katılımcıların yaş ortalaması 27,4±8,3’tü ve on dördü kadın, yedisi erkekti. 21 deneğin ortalama küresel dengi -0,57±1,16’dır (-2,63 ile 2,50 D arasıdır). İlk iki taban çizgisi ölçümlerinin ortalama RSLT skorları iyi bir ilişkinin olduğunu (c=0,930) göstermiştir. İki taban çizgisinin konumları ve ortalama genel ve kadran ölçümlerinin korelasyonu arasındaki çiftli RSLT kalınlığı karşılaştırmasının sonuçları, Tablo 1’de listelenmiştir. İlk iki taban çizgisi ölçümlerinin ortalama HRI skoru 0,15±0,07’di.

TARTIŞMA

Taramanın konumundaki herhangi bir kayma, karşı kadranların RSLT kalınlık oranını değiştirmektedir. Bu yüzden, süperior-inferior ve nazal-temporal RSLT kalınlığının oranlarını karşılaştırarak peş peşe iki taramanın tekrarlanabilirliğini göstermek için bir formül geliştirdik.
Taramanın kalitesini ve merkeziliğini anlamak için RSLT kalınlığının üç boyutlu anatomisi çok önemlidir, RSLT ölçümlerindeki nazal bir kayma, nazal, süperior, inferior ve genel RSLT kalınlığının düşmesine yol açmaktadır. Aynı şekilde, temporal bir kayma temporalin düşmesine ve nazal, süperior, inferior ve genel RSLT kalınlığının artmasına sebep olmaktadır. Genel ve karşı kadranların (süperior/inferior ve nazal/temporal) RSLT kalınlığı oranlarını karşılaştıran HRI, taramaların merkeziliğini anlamada önemli bir rol oynar. Nazal bir kayma sağlıklı deneklerde glokomatiz değişiklikler gösterebileceğinden veya temporal bir geçiş bir glokom hastasında iyi bir sonuç gösterebileceğinden dolayı, peş peşe iki taramanın tekrarlanabilirliğini değerlendirmek için HRI gibi bir algoritmanın varlığı önemlidir. Ayrıca dikey kaymalar da yanlış tanıya yol açabilir. Süperior RSLT kalınlığının glokomatöz incelmesi, süperior olarak kaymış hızlı RSLT taramasında gözlemlenebilir. Literatürde, yanlış hizalanmış veya eğik taramalardan kaynaklanan RSLT kalınlığı değişimlerini inceleyen çalışmalar bulunmaktadır. Gabriele ve ark. [17] standart 3,4 mm çaplı daire konumundan değişkenlik gösteren kalınlık ölçümlerinin OKT RNF üzerindeki etkisini araştırmışlardır. Çalışmada, tarama dairesindeki herhangi bir kaymanın disk kenarlarına yakınlaşan bölgede kalınlık artışına ve karşı bölgede düşüşe yol açtığı gösterilmiştir. Tarama dairesi yatay yer değiştirmelerde süperior ve inferior RSLT kalınlıkları sabit kalmıştır. Dikey yer değiştirmelerde süperior ve inferior RSLT kalınlıkları değişmiştir.

Aldığımız sonuçlarda, disk kenarına yakın ölçülen bölgede RSLT kalınlaşması ve karşı bölümde RSLT incelmesi görülmüştür. Peş peşe yapılan iki taramanın tekrarlanabilirliğini anlamak için HRI’nın çok iyi bir araç olduğu anlaşılmıştır. Genel ortalama, RSLT kalınlığını kadran ölçümlerinde önemli farklar olsa bile benzer bulunabilir, bu yüzden taramaların tekrarlanabilirliğini analiz etmek için kullanılamaz (Şekil 2). Doğru hizalanmış taramalar yapılması için RSLT dairesinin iyi merkezlenmesi çok önemlidir. Bu yüzden, takip muayenelerinde hızlı RSLT taraması uygun bir seçim değildir. Optik disk kenarlarının algılanması için otomatik hizalama araçları kullanarak kesin dairesel RSLT kalınlığının tekrarlanabilir ölçümlerini alabilecek protokoller bu amaçla kullanılabilir. Eğer hızlı RSLT taramaları yapılacaksa peş peşe iki veya üç tarama yapılmalı ve tüm kadranların tekrarlanabilirliğini hesaplayan HRI gibi kadran kalınlığı oranı karşılaştırmalarıyla analiz edilmelidir. Eğer iki taramanın HRI değeri sıfırsa veya sıfıra yakınsa ozaman iki tarama iyi bir tekrarlanabilirliğe sahiptir. Bu formülün, taramaların tekrarlanabilirliğini belirlemede bir güvenlik aracı olarak kullanılabileceğine inanmaktayız.

Referanslar:

1. Shen Qu, Xiao-Ting Sun, Wei Xu, Ao Rong. Analysis of peripapilary retinal nerve fiber layer thickness of healthy Chinese from northwestern Shanghai using Cirrus HD-OKT.

International Journal of Ophthalmology. 2014;7(4):654-658.

2.. Samin Hong, Hyunseok Ahn, Seung Joo Ha, Ho Yeop Yeom, Gong Je Seong, Young Jae Hong. Early glaucoma detection using the Humphrey Matrix Perimeter, GDx VCC, Stratus OKT, and retinal nerve fiber layer photography. Ophthalmology. 2007;114(2):210–5.

3. Eun Ji Lee, Tae-Woo Kim, Mincheol Seong, Hyunjoong Kim, Dong Myung Kim. Ability

of Stratus OKT to detect progressive retinal nerve fiber layer atrophy in glaucoma. Investigative Ophthalmolmology & Visual Science. 2009;50(2):662-668

4. Xing Liu, Mei Li,Yi-Min Zhong, Hui Xiao, Jing-Jing Huang, Xiang-Yun Kong. Damage patterns of retinal nerve fiber layer in acute and chronic intraocular pressure elevation in primary angle closure glaucoma. International Journal of Ophthalmology. 2010;3(2):152-157

5. Michelle L. Gabriele, Hiroshi Ishikawa, Gadi Wollstein, Richard A. Bilonick, Larry Kagemann, Maciej Wojtkowski, Vivek J. Srinivasan, James G. Fujimoto, Jay S. Duker, Joel S. Schuman. Peripapillary nerve fiber layer thickness profile determined with high speed, ultrahigh resolution optical coherence tomography high-density scanning. Investigative Ophthalmolmology & Visual Science. 2007;48(7)3154-3160

6. Leonard K. Seibold, Naresh Mandava, Malik Y. Kahook. Comparison of retinal nerve fiber layer thickness in normal eyes using time-domain and spectral-domain optical coherence tomography. American Journal of Ophthalmology. 2010;150(6):807-814.

7. Lelia A. Paunescu, Joel S. Schuman, Lori Lyn Price, Paul C. Stark, Siobahn Beaton, Hiroshi Ishikawa, Gadi Wollstein, James G. Fujimoto. Reproducibility of nerve fiber thickness, macular thickness, and optic nerve head measurements using Stratus OKT. Investigative

Ophthalmolmology & Visual Science. 2004;45(6)1716-1724

8. Tarek Alasil, Kaidi Wang, Pearse A. Keane, Hang Lee, Neda Baniasadi, Johannes F. de Boer, Teresa C. Chen. Analysis of normal retinal nerve fiber layer thickness by age, sex,

and race using spectral domain optical coherence tomography. Journal of Glaucoma. 2013;22(7):532-541

9. Argyrios Tzamalis, Myron Kynigopoulos, Torsten Schlote and Ivan Haefliger. Improved reproducibility of retinal nerve fiber layer thickness measurements with the repeat-scan protocol using the Stratus OKT in normal and glaucomatous eyes. Graefe’s Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 2009,247(2):245-252

10. Young Hoon Hwang, Jong Yeon Lee, Yong Yeon Kim. The effect of head tilt on the measurements of retinal nerve fibre layer and macular thickness by spectral-domain optical coherence tomography. British Journal of Ophthalmology. 2011;95(11):1547-1551

11. Wang Xiao-zhen, Li Shu-ning, Wu Ge-wei, Mou Da-peng. Effects of optic disc topography and retinal nerve fiber layer thickness measurement by spectral-domain OKT on diagnosis of glaucoma. Chinese Ophthalmic Research. 2011;29(9):820-824

12. Eytan Z Blumenthal, Robert N Weinreb. Assessment of the retinal nerve fiber layer in clinical trials of glaucoma neuroprotection. Survey of Ophthalmology. 2001;45(3):305-
312

13. Gadi Wollstein, Leila A. Paunescu, Tony H. Ko, James G. Fujimoto, Andrew Kowalevicz, Ingmar Hartl, Siobahn Beaton, Hiroshi Ishikawa, Cynthia Mattox, Omah Singh, Jay Duker,

Wolfgang Drexler, Joel S. Schuman. Ultrahigh-resolution optical coherence tomography in glaucoma. Ophthalmology. 2005;112(2):229-237

14. Donald C. Hood, Diane L. Wang, Ali S. Raza, Carlos Gustavo de Moraes, Jeffrey M. Liebmann, Robert Ritch. The locations of circumpapillary glaucomatous defects seen on frequency-domain OKT scans. Investigative Ophthalmolmology & Visual Science. 2013;54(12):7338-7343

15. Ou Tan, Vikas Chopra, Ake Tzu-Hui, Joel S. Schuman, Hiroshi Ishikawa, Rohit Varma, David Huang. Detection of macular ganglion cell loss in glaucoma by Fourier-domain optical coherence tomography. Ophthalmology. 2009;116(12):2305-2314

16. Alberto O. González-García, Gianmarco Vizzeri, Christopher Bowd, Felipe A. Medeiros, Linda M. Zangwill, Robert N. Weinreb. Reproducibility of RTVue retinal nerve fiber layer thickness and optic disc measurements and agreement with Stratus optical coherence tomography measurements. American Journal of Ophthalmology. 2009;147(6):1067-1074

17. Michelle L. Gabriele, Hiroshi Ishikawa, Gadi Wollstein, Richard A. Bilonick, Kelly A. Townsend, Larry Kagemann, Maciej Wojtkowski, Vivek J. Srinivasan, James G. Fujimoto, Jay S. Duker, Joel S. Schuman..Optical coherence tomography scan circle location and mean retinal nerve fiber layer measurement variability. Investigative Ophthalmolmology &
Visual Science, 2008;49(6):2315-2321

Ophtalmology Life 2016 24. Sayı

YORUM YAP

Please enter your comment!
Please enter your name here