De relatie tussen maculaire OCTA en GCIPL en hun combinatie-index met behulp van AI

Dit is een prospectieve, cross-sectionele studie. Alle gerekruteerde DrDeramus-patiënten en gezonde proefpersonen zullen een volledig oogheelkundig onderzoek ondergaan, inclusief meting van de best gecorrigeerde gezichtsscherpte (BCVA), een spleetlamponderzoek, gonioscopie, funduscopy, biometrie met behulp van de IOL Master (Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA , VS) en standaard geautomatiseerde perimetrie (SAP). De centrale dikte van het hoornvlies (CCT) zal worden gemeten met behulp van ultrasone pachymetrie (Pachmate; DGH Technology, Exton, PA, VS). Keratometrie zal worden gemeten met een Auto Kerato-Refractometer (ARK-510A; NIDEK, Hiroshi, Japan). Alle patiënten zullen ook worden onderzocht met behulp van roodvrije RNFL-foto's en stereoscopische foto's van optische schijven. Er zullen twee verschillende OCT-onderzoeken worden uitgevoerd om respectievelijk maculaire GCIPLT en maculaire vaatdichtheid, spectrale domein optische coherentietomografie (SD-OCT) en geveegde bron optische coherentietomografie-angiografie (SS-OCTA) te meten.

De maculaire angiografische beelden zullen worden verkregen met behulp van een OCT (SS-OCT)-apparaat met geveegde bronnen (DRI OCT Atlantis; Topcon, Tokyo, Japan). SS-OCT maakt gebruik van infrarood licht met een golflengte van 1050 nm, wat langer is dan conventionele SD-OCT, met 100.000 A-scans per seconde. Deze langere infraroodlichtbron heeft voordelen van een diepe signaalpenetratie door het netvlies en de choroidea. De axiale en transversale resolutie is respectievelijk 7 en 20 μm in weefsel. Volumetrische OCT-scans werden genomen van kubussen van 6 × 6 mm. Elke kubus bestaat uit 320 clusters van 4 herhaalde B-scans gecentreerd op de fovea. Bewegende objecten (meestal bloedstromen) worden gedetecteerd door intensiteitsfluctuaties van deze herhaaldelijk gescande OCT-beelden te meten. Deze methodologie wordt OCTARA-algoritme (OCT Angiography Ratio Analysis) genoemd, waarbij berekeningen zijn gebaseerd op een verhouding tussen de intensiteitswaarden over punten binnen één scan en identieke punten in de herhaalde scans. OCTARA biedt een relatief gevoeligheidsvoordeel in de orde van 10 ~ 50 keer voor gemiddelde tot lage bloedstroom. Geautomatiseerde segmentatie werd uitgevoerd door OCT-software om elke laag van het netvlies te scheiden. De en-face beelden van het oppervlakkige capillaire netwerk werden afgeleid van een en-face plaat, variërend van het interne beperkende membraan (ILM) tot de binnenrand van de binnenste nucleaire laag (INL).

De onderzoekers ontwikkelden aangepaste Windows-software met Microsoft Visual Studio 2012 en C#-taal met een dot-net-bibliotheek. Deze software berekent de sectorale gemiddelde scheepsdichtheid die exact overeenkomt met de GCIPL-sectoren. Er zijn twee afbeeldingsbestanden nodig, een afbeelding van de oppervlakkige vasculaire laag en een kleurvatdichtheidskaart, geëxporteerd uit het OCTA-instrument. Zodra twee afbeeldingsbestanden zijn geladen, wordt fovea automatisch gedetecteerd, maar in het geval dat de software faalt, kan de gebruiker de foveallocatie handmatig instellen. Vervolgens berekent het de gemiddelde sectorale vaatdichtheid tussen twee ellipsoïdale grenzen, buitengrens 4800 x 3000 µm en binnengrens 1200 x 1000 µm (breedte x hoogte) gecentreerd op fovea. Deze diameter van de binnenste en buitenste ellips en hoek van sectorisatie komt exact overeen met de GCIPL-sectorisatie. De gemiddelde vaatdichtheid werd berekend uit de kleurdichtheidskaart. Eerst scant aangepaste software alle pixelkleuren binnen de sectorale grens. Vervolgens worden de kleuren van elke pixel geconverteerd naar de vatdichtheidswaarden volgens de handleiding van de fabrikant. Ten slotte neemt het het gemiddelde van alle vatdichtheidswaarden. Deze gemiddelde vaatdichtheid is een eenheidsloze waarde in het bereik van 0 tot 100.

Het Cirrus SD-OCT-instrument (Carl Zeiss Meditec, softwareversie 6.0) zal worden gebruikt om maculaire GCIPLT te meten. Na pupilverwijding met behulp van 0,5% tropicamide en 0,5% fenylefrine, werd een enkele maculaire scan (200 × 200 maculakubus-scanprotocol) van elk oog verkregen. Het GCA-algoritme segmenteerde automatisch de GCIPL en RNFL en berekende de dikte van de maculaire GCIPL en RNFL binnen een 14,13 mm2 elliptisch annulusgebied gecentreerd op de fovea. De binnenste en buitenste ellipsoïdale begrenzing komt exact overeen met de sectorale vaatdichtheid berekend door onze aangepaste software. Er werden gemiddelde, minimale en zes sectorale (superotemporale, superieure, superonasale, inferonasale, inferieure en inferotemporale) GCIPLT-waarden verkregen. Voor kwaliteitscontrole hebben de onderzoekers de minimale signaalsterkte van alle opgenomen SD-OCT-scans ingesteld op 6,0.