Zastosowanie analizy grubości siatkówki w okolicy plamki jako nowej metody w diagnostyce jaskry pierwotnej otwartego kąta

Jaskra jest chorobą spotykaną we wszystkich krajach i regionach świata. Według danych opracowanych przez Światową Organizację Zdrowia (WHO) jest ona chorobą społeczną i zajmuje drugie miejsce wśród przyczyn ślepoty na świecie. Ze względu na stałą tendencję do starzenia się społeczeństwa w krajach rozwiniętych, większą świadomość i wiedzę na temat tej choroby, jak również coraz lepszą diagnostykę, częstość występowania i wykrywania jaskry zwiększy się prawdopodobnie w sposób istotny. Najnowsze badania WHO szacują 120% wzrost zachorowalności na jaskrę wśród osób po 50-tym roku życia do 2050 r. Jaskra stanowi obecnie jeden z najistotniejszych problemów okulistycznych.

Według Europejskiego Towarzystwa Jaskrowego

W ciągu ostatnich lat definicja jaskry jak również poglądy na przyczyny jej powstawania uległy istotnym zmianom. Badania dowiodły bowiem istnienia wieloczynnikowej etiopatogenezy i umożliwiły sformułowanie kilku teorii powstawania tej choroby oraz wyodrębnienie wielu czynników zwiększających ryzyko jej rozwoju. Obecnie uznawane są 3 grupy czynników mających znaczenie w patogenezie jaskry i doprowadzających w rezultacie do śmierci komórek zwojowych siatkówki.

Jaskra pierwotna otwartego kąta nie daje żadnych objawów subiektywnych aż do momentu gdy powoli narastające ubytki w polu widzenia obejmą swym zasięgiem widzenie centralne i pacjent nagle traci użyteczną ostrość wzroku. Istnieje zatem konieczność aktywnego poszukiwania w badaniu okulistycznym wczesnych cech jaskrowego uszkodzenia tarczy nerwu wzrokowego. Obecnie za najbardziej godną polecenia metodę uznaje się stereoskopową pośrednią obserwację tarczy nerwu wzrokowego w świetle lampy szczelinowej za pomocą soczewki Volka. Ocena ta jednakże czasami jest trudna nawet dla doświadczonego okulisty. W ostatnim dziesięcioleciu nastąpił ogromny rozwój pomocniczych technik badawczych, umożliwiających szczegółową ocenę tarczy nerwu wzrokowego oraz warstwy włókien nerwowych siatkówki w okolicy okołotarczowej. Obecnie do powszechnie stosowanych metod należy skaningowa laserowa oftalmoskopia HRT (Heidelberg retinal tomography) oraz skaningowa laserowa polarymetria GDxVcc (glaucoma diagnostics). Oceny czułości siatkówki dokonuje się przy pomocy badania pola widzenia. Badaniem dodatkowym ale również bardzo istotnym jest pomiar ciśnienia wewnątrzgałkowego i centralnej grubości rogówki, od której zależy wynik tego pomiaru.

Nowoczesne techniki badawcze koncentrujące się na ocenie tarczy n.II znacznie ułatwiają diagnostykę wczesnej jaskry lecz wyniki uzyskiwane przy użyciu tych metod często nadal nie umożliwiają postawienia jednoznacznej diagnozy, ze względu na duże trudności w ocenie i interpretacji wyników. Tarcza nerwu II ma bowiem wysoce zmienny wygląd a warstwa włókien nerwowych jest trudna do szczegółowego zobrazowania. Ponieważ zgodnie z definicją w przebiegu jaskry pierwotnej otwartego kąta dochodzi do obumierania komórek zwojowych siatkówki bardzo ważna jest możliwość dokonywania oceny zaburzeń w zakresie ich anatomii i fizjologii. O ile istnieją już od wielu lat metody oceny funkcji komórek zwojowych, takie jak badanie pola widzenia i badania elektrofizjologiczne, to znacznie trudniejsza jest anatomiczna ocena budowy warstwy komórek zwojowych siatkówki. Zasadniczy przełom w tym zakresie może stanowić ocena grubości siatkówki w okolicy plamki, gdyż grubość ta jest w sposób istotny zależna od grubości warstwy komórek zwojowych, Ocena grubości siatkówki w okolicy plamki może dostarczyć ilościowych informacji na temat stopnia zaniku komórek zwojowych i włókien nerwowych w tej okolicy. Na podstawie niezbyt licznej dostępnej literatury wydaje się , że pomiary wykonywane w okolicy plamki mogą być równie czułe i wiarygodne, jak te które dotyczą tarczy nerwu II, ponieważ na uporządkowanie włókien nerwowych oraz komórek zwojowych nie wpływa tu budowa anatomiczna kanału twardówkowego.

Do badania zakwalifikowano 194 pacjentów (371 oczu) w wieku 30-65 lat, którzy w latach 2007-2008 zgłosili się do ambulatorium Kliniki Okulistyki CMKP w Warszawie w celu wykonania badań profilaktycznych, doboru okularów lub diagnostyki w kierunku jaskry pierwotnej otwartego kąta. Pacjenci ci zostali podzieleni na 3 grupy. W grupie A znalazło się 50 pacjentów (95 oczu, średni wiek 43,7+/-9,0 lat) z rozpoznaną jaskrą pierwotną otwartego kąta, potwierdzoną badaniami dodatkowymi, a w grupie B 67 pacjentów (128 oczu, średni wiek 43,2+/-11,0 lat) obserwowanych w kierunku jaskry pierwotnej otwartego kąta bez charakterystycznych zmian jaskrowych w polu widzenia. Do grupy kontrolnej C zaliczeni zostali pacjenci zdrowi, u których wyniki badania w kierunku jaskry pierwotnej otwartego kąta były prawidłowe (77 osób, 148 oczu, średni wiek 46,3+/-10,9 lat).
Kwalifikacja pacjentów do poszczególnych grup było oparte na wytycznych EGS.

Wszyscy pacjenci przeszli szczegółowe badania okulistyczne przedniego i tylnego odcinka gałki ocznej, pomiar centralnej grubości rogówki CCT (central corneal thickness) pachymetrem firmy Reichert, oraz ocenę dna oka przy pomocy soczewki Volka po rozszerzeniu źrenicy 1% roztworem tropikamidu ze szczególnym uwzględnieniem oceny tarczy nerwu wzrokowego. Liniowy stosunek średnicy zagłębienia do średnicy tarczy C/D (linear cup-to-disc diameter ratio) został wyznaczony przy pomocy skanningowego oftalmoskopu laserowego HRT II (Heidelberg retina tomograph) firmy Heidelberg Engineering jako pierwiastek kwadratowy z powierzchniowego stosunku zagłębienia do tarczy. Ponadto wykonano pomiar grubości warstwy włókien nerwowych siatkówki w okolicy okołotarczowej skaningowym laserowym polarymetrem GDx VCC (glaucoma diagnostics with variable corneal compensation) firmy Laser Diagnostic Technologies z wyznaczeniem wskaźnika NFI (nerve fiber index). Wskaźnik NFI jest globalnym statystycznym parametrem przyjmującym wartości od 1 do 100, obliczonym ze wszystkich danych uzyskanych w badaniu GDx określającym prawdopodobieństwo uszkodzenia jaskrowego warstwy włókien nerwowych siatkówki w okolicy okołotarczowej. Przeprowadzono też badanie pola widzenia na perymetrze komputerowym Humphrey Matrix firmy Zeiss z wykorzystaniem technologii zdwojonej częstotliwości FDT (frequency doubling technology) w programie 30-2 FDT Treshold z wyznaczeniem średniego ubytku czułości siatkówki MD (mean deviation). Jest to progowy test umożliwiający ocenę czułości siatkówki w 69 punktach 30o pola widzenia. Wartość MD jest globalnym statystycznym wskaźnikiem obliczonym z czułości siatkówki we wszystkich badanych punktach pola widzenia w teście progowym.

Aparat RTA został opracowany przez prof. R. Zeimera we współpracy z firmą Talia Technology Izrael. Aparat ten został przetestowany już w 1989 r. i wykorzystany w badaniach doświadczalnych na małpach . Analizator grubości siatkówki RTA jest urządzeniem działającym na zasadzie biomikroskopii laserowej. Wiązka światła laserowego helowo-neonowego jest rzutowana na siatkówkę poprzez rozszerzoną źrenicę i zobrazowana jako stopień rozproszenia między odbiciem wiązki od powierzchni szklistkowo-siatkówkowej i naczyniówkowo-siatkówkowej. Rozproszenie to odzwierciedla grubość siatkówki w badanym obszarze. Pięć skanów pokrywa obszar 6 x 6 mm tylnego bieguna, co odpowiada 20o centralnej siatkówki

We wszystkich grupach oceniano średnią grubość siatkówki w dołeczku (obszar o średnicy 300 m ze środkiem w punkcie fiksacji) VAV (foveola average thickness), średnią grubość siatkówki w dołku (obszar o promieniu 600 m od punktu fiksacji) FAV (foveal average thickness), średnią grubość siatkówki w obszarze okołodołkowym (pierścień otaczający dołek o zewnętrznym promieniu 2500 m) PFAV (peri-foveal average thickness) oraz średnią grubość siatkówki w tylnym biegunie (obszar 6 x 6 mm z wyłączeniem dołka) PPAV (posterior pole average thickness)
Podział na obszary był konieczny ze względu na różnorodność ukształtowania powierzchni siatkówki w tym obszarze.

Macierz danych pomiarowych została zapisana w komputerze (arkusz kalkulacyjny Excel) i poddana analizie statystycznej. Do statystycznej analizy uzyskanych średnich wartości pomiarów i zależności między nimi wykorzystano nastepujące testy. Określono również czułość i swoistość metody pomiaru grubości siatkówki w okolicy plamki oraz iloraz wiarygodności (LR, likelihood ratio) w odniesieniu do pacjentów chorych na jaskrę. Jako wartości odcięcia do obliczeń zostały przyjęte średnie wartości grubości siatkówki u osób obserwowanych w kierunku jaskry. Czułość metody wyznaczono jako proporcję osób chorych prawidłowo wykrytych w wyniku przeprowadzonej analizy, a swoistość jako proporcję osób zdrowych prawidłowo wykrytych w wyniku tej analizy. Iloraz wiarygodności metody wyliczono z wielkości jej czułości i swoistości.

Wynikiem pomiarów grubości siatkówki w okolicy plamki aparatem RTA są mapy grubości siatkówki. Na rysunkach przedstawiono mapy bezwzględnych grubości siatkówki u pacjenta zdrowego i u pacjenta chorego na jaskrę pierwotną otwartego kąta z naniesionymi wartościami liczbowymi.
Mapa grubości siatkówki u osoby zdrowej ukazuje charakterystyczne ukształtowanie siatkówki w okolicy plamki z pogrubieniem w kształcie litery „C” nosowo, ku górze i ku dołowi od dołeczka, co odpowiada budowie histologicznej siatkówki oraz rozkładowi komórek zwojowych i włókien nerwowych biegnących w kierunku tarczy nerwu wzrokowego. W kierunku dołka siatkówka staje się cieńsza a w dołeczku stwierdza się minimalne wartości jej grubości. Siatkówka staje się również cieńsza w obwodowej części plamki, co też wiąże się ze zmniejszeniem ilości warstw komórek zwojowych siatkówki. Na uzyskanej mapie wartości liczbowe są zobrazowane kolorami, gdzie kolor żółty oznacza najgrubsze obszary siatkówki w okolicy plamki a kolor jasnoniebieski najcieńsze. Mapa grubości siatkówki u pacjenta chorego na jaskrę wykazuje dużego stopnia zaburzenia ukształtowania powierzchni siatkówki. Na przedstawionej mapie nie stwierdza się charakterystycznego pogrubienia siatkówki wokół dołka środkowego, chociaż profil dołka pozostaje zachowany, ale bezwzględne wartości grubości siatkówki są znacznie mniejsze niż na mapie u pacjenta zdrowego. Wartości grubości siatkówki na mapie u pacjenta chorego na jaskrę zobrazowane są kolorem niebieskim i fioletowym, co oznacza zcieńczenie siatkówki w tym obszarze.

Grubość siatkówki w okolicy plamki różniła się w sposób statystycznie bardzo wysoce istotny (p<0,001) między wszystkimi trzema badanymi grupami. Siatkówka w okolicy plamki u pacjentów z jaskrą pierwotną otwartego kąta była statystycznie wysoce istotnie cieńsza niż u pacjentów obserwowanych w kierunku jaskry i u osób zdrowych. Również u pacjentów obserwowanych w kierunku jaskry siatkówka była statystycznie wysoce istotnie cieńsza niż u osób zdrowych oraz statystycznie wysoce istotnie grubsza niż u pacjentów z zawansowaną jaskrą pierwotną otwartego kąta. Oznacza to, że pomiar grubości siatkówki w okolicy plamki pozwala na zróżnicowanie osób zdrowych, pacjentów chorych na jaskrę jak również pacjentów, u których podejrzewa się jaskrę. Wyniki przeprowadzonych badań są zgodne z wcześniejszymi doniesieniami R. Zeimera i współpr., K. Czechowicz-Janickiej i współpr., P. Brusini’ego i współpr., T. Salgarello i współpr. Y. Zhikuana i współpr. oraz S. Asrani’ego i współpr., których obserwacje miały jednakże jedynie jakościowy charakter. Również M. Tanito i współpr., którzy dokonali dokładnych pomiarów w porównywalnych regionach plamki, w obszarze tylniego bieguna i okolicy okołodołkowej, wykazali istotne zcieńczenie grubości siatkówki w tych obszarach

Porównując grubość siatkówki między grupami osób zdrowych (grupa C) i chorych na jaskrę (grupa A) stwierdzono, że najwieksze zcieńczenie siatkówki wystąpiło w okolicy okołodołkowej i okolicy tylnego bieguna. Obserwowane średnie różnice grubości siatkówki miedzy tymi grupami wynosiły ok. 28 m w okolicy okołodołkowej i tylnego bieguna, co potwierdza obserwacje R. Zeimera , który stwierdził, że różnica ta wynosi ok. 30 m. Wydaje się więc, że ocena obszarów PFAV i PPAV ma większą wartość diagnostyczną.

Również porównanie grup osób zdrowych (grupa C) i obserwowanych w kierunku jaskry (grupa B) wykazało, że zcieńczenie siatkówki w obszarze dołeczka, dołka, w okolicy okołodołkowej i w okolicy tylnego bieguna było porównywalne. Obserwowane średnie różnice grubości siatkówki miedzy tymi grupami wynosiły ok. 13 m we wszystkich badanych obszarach plamki, co oznacza, że zcieńczenie było tu znacznie mniejsze niż obserwowane dla grupy chorych na jaskrę, ale również wysoce istotne.

Grubość siatkówki nie zależała również w sposób statystycznie istotny od wieku pacjentów w żadnej z badanych grup. Wprawdzie niektóre z prostych wykazują nieznaczną tendencję rosnącą lub malejąca, ale wobec bardzo niskich wartości współczynników regresji przyjęcie istnienia wpływu wieku na grubość siatkówki nie znajduje uzasadnienia

Biorąc pod uwagę najnowsze doniesienie R. Zeimera i współpr., dotyczące oceny różnic grubości siatkówki w poszczególnych obszarach w odniesieniu do miejsca, w którym siatkówka jest najcieńsza (dołeczek, VAV), obliczono wartości różnic FAV—VAV, PFAV–VAV oraz PPAV–VAV w grupach A, B i C. Różnice te wg niektórych autorów mogą być wskaźnikiem utraty tkanki nerwowej siatkówki w procesie rozwoju jaskry pierwotnej otwartego kąta. Największe różnice zaobserwowano tu dla wartości PFAV–VAV i PPAV–VAV pomiędzy grupą C i grupą B a grupą A , ale różnice te były statystycznie istotne dopiero na poziomie p=0,05. Analogiczne porównanie osób zdrowych (grupa C) i pacjentów obserwowanych w kierunku jaskry (grupa B) wykazało brak jakichkolwiek różnic między tymi grupami. Podobnie nie stwierdzono żadnych różnic w wartościach FAV—VAV między wszystkimi trzema grupami, co potwierdza mniejszą wartość diagnostyczną pomiarów wykonywanych w dołku. Ponieważ wartość parametru PFAV–VAV i PPAV–VAV jest podobna w grupie osób zdrowych i w grupie pacjentów obserwowanych w kierunku jaskry, można przypuszczać, że parametr ten różnicuje grupę osób chorych od obu pozostałych grup i mógłby odegrać pomocniczą rolę w diagnostyce jaskry, choć należy stwierdzić, że pomiary całej grubości siatkówki dają wyniki znacznie lepiej różnicujące grupę osób zdrowych od grupy pacjentów chorych na jaskrę i obserwowanych w kierunku jaskry.

Wyniki pomiarów centralnej grubości rogówki CCT wykazały, że u osób zdrowych rogówka była grubsza niż u pacjentów chorych na jaskrę i pacjentów obserwowanych w kierunku jaskry ale różnice te nie były statystycznie istotne na poziomie p= 0,001. Różnice istotne statystycznie były stwierdzane dopiero na poziomie ufności p= 0,05. Wyznaczone wartości nie odbiegają od danych literaturowych. Wyniki pomiarów grubości warstwy włókien nerwowych siatkówki w okolicy okołotarczowej, wyrażonej jako wskaźnik prawdopodobieństwa uszkodzenia jaskrowego NFI, różnią się w sposób statystycznie wysoce istotny miedzy poszczególnymi grupami w badanej zbiorowości. Jest to zgodne z obserwacjami S. da Pozzo i współpr., którzy stwierdzili, że u osób zdrowych wskaźnik NFI jest mniejszy niż 18, a u pacjentów chorych na jaskrę przekracza 31. Diagnostyczną wartość tego wskaźnika potwierdzili również N.J. Reus i H.G. Lemij, W. Zheng i współpr. oraz F.A. Medeiros i współpr. Wyniki pomiarów liniowego stosunku średnicy zagłębienia do średnicy tarczy C/D wskazują, zgodnie z oczekiwaniami i powszechnie przyjetą wiedzą, na bardzo wysoką istotność różnicy średniej wartości tego parametru (p=0,001) pomiędzy grupą osób zdrowych (C) a grupami pacjentów obserwowanych w kierunku jaskry (B) i chorych na jaskrę (A). Różnica między średnimi wartościami tego parametru w grupach A i B jest najmniejsza, co unaocznia trudności diagnostyczne w różnicowaniu między grupą chorych na jaskrę i grupą pacjentów obserwowanych w kierunku jaskry na podstawie oceny tarczy nerwu wzrokowego. Wyniki pomiarów średniego ubytku czułości siatkówki, wyrażonego jako wartość MD, wskazują również zgodnie z powszechnie przyjetymi kryteriami rozpoznania jaskry pierwotnej otwartego kąta (1), na statystycznie istotną różnicę pomiedzy grupą kontolną osób zdrowych (grupa C) i grupą pacjentów chorych na jaskrę (grupa A) jak również między grupą pacjentów obserwowanych w kierunku jaskry (grupa B) a grupą pacjentów chorych (grupa A). Nie stwierdzono natomiast istotnie statystycznej różnicy pomiędzy grupą C a grupą B, co wiąże się z kryteriami doboru pacjentów do grupy B, u których nie stwierdzano istotnych zmian w polu widzenia.
Uzyskane wyniki wszystkich parametrów są zgodne z doniesieniami literaturowymi i wytycznymi EGS przez co potwierdzają prawidłową kwalifikację pacjentów do poszczególnych grup.

W tabeli przedstawione zostały wartości współczynników korelacji liniowej Pearsona pomiędzy grubością siatkówki w poszczególnych obszarach a wskaźnikami uszkodzenia jaskrowego CCT, NFI, C/D i MD w całej badanej zbiorowości. Wyznaczenie tych korelacji miało na celu porównanie analizy grubości siatkówki i standardowo stosowanych metod diagnostycznych. Najyższy stopień skorelowania wykazano w obszarze okołołkowym (PFAV) i w obszarze tylnego bieguna (PPAF) (korelacja przeciętna) dla wskaźnika NFI, współczynnika C/D oraz wartości MD (gdzie korelacje te były jednak słabsze). W przypadku współczynnika C/D korelację przeciętną stwierdzono również w obszarze dołka i dołeczka. Wraz ze wzrostem współczynnika C/D, NFI oraz MD malała mierzona grubość siatkówki we wszystkich badanych obszarach.
W literaturze brak jest jakichkolwiek danych na temat korelacji pomiędzy grubością siatkówki w plamce a innymi parametrami omawianymi w pracy, w związku z czym nie można dokonać tu analizy porównawczej

W tabeli przedstawiono korelacje między standardowymi parametrami diagnostycznymi: wskaźnikiem NFI, współczynnikiem C/D, grubością rogówki CCT i średnim ubytkiem czułości siatkówki MD. Korelacje CCT z pozostałymi parametrami są słabe a pozostałe korelacje mają siłę przeciętną. Wcześniej omówione korelacje grubości siatkówki w poszczególnych obszarach plamki, a w szczególności w obszarze okołodołkowym i okolicy tylnego bieguna z parametrami NFI, C/D i MD mają również siłę przeciętną, co wskazuje na podobną przydatność diagnostyczną pomiarów grubości siatkówki w okolicy plamki.

Do oceny przydatności diagnostycznej metody określono wartości czułości i swoistości metody analizy grubości siatkówki oraz wielkosci ilorazu jej wiarygodności w poszczególnych obszarach plamki (VAV, FAV, PFAV, PPAV). Największe wartości czułości i swoistości metody zaobserwowano w obszarze okołodołkowym PFAV oraz obszarze tylnego bieguna PPAV, ilorazy dodatnie wiarygodności analizy były wieksze niż 6, natomiast ujemne ilorazy wiarygodności były bliskie zeru, co oznacza, że analiza niesie użyteczną informację i może stanowić przydatne narzędzie diagnostyczne

Badanie grubości siatkówki w okolicy plamki jest badaniem nowym i dotychczas nie było wykorzystywane w rutynowych badaniach diagnostycznych w kierunku jaskry ani w Polsce ani na świecie. Po raz pierwszy do zbadania przydatności tej metody zostały dobrane odpowiednio liczne grupy pacjentów, przebadanych kompleksowo w kierunku jaskry, dzięki czemu możliwe było porównanie metody analizy grubości siatkówki w plamce z innymi metodami stosowanymi we współczesnej diagnostyce jaskry pierwotnej otwartego kąta.
Niektóre z uzyskanych wyników są szczególnie nowatorskie. Oryginalne jest stwierdzenie, że pomiary grubości siatkówki w okolicy okołodołkowej i w okolicy tylnego bieguna są obciążone małym rozrzutem wyników, niewielkim względnym błędem pomiaru oraz wysoką czułością i swoistością dzieki czemu można przypisać im dużą wartość diagnostyczną w rozpoznawaniu jaskry.
Wykazana w pracy podobna siła korelacji między grubością siatkówki w okolicy plamki a standardowymi parametrami diagnostycznymi może wskazywać na podobną wartość diagnostyczną tych metod i uzasadniać wykorzystanie metody RTA w diagnostyce jaskry pierwotnej otwartego kąta.