Evaluation of retinal angioarchitectonics by optical coherence angiography and its diagnostic value in functional amblyopia

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) реализовала программу VISION 2020, направленную на ликвидацию предотвратимой слепоты на глобальном уровне [1, 2]. По оценкам ВОЗ, на начало инициативной программы около 19 миллионов детей в возрасте до 15 лет имели нарушение зрения, из них 1,4 миллиона детей имели необратимую слепоту, при этом половину случаев слепоты можно было предотвратить [3]. Разумно предположить, что в статистические данные большой вклад внесла именно амблиопия. По разным источникам, распространённость амблиопии в мире варьирует от 0,3% до 5% у детей дошкольного возраста [4].

Амблиопия является формой коркового нарушения зрения и определяется как состояние одностороннего или двустороннего снижения остроты зрения, которое нельзя отнести к структурным аномалиям глаза [5]. Хотя изменения в зрительных путях и зрительной коре установлены, вовлечение периферического отдела, в частности, сенсорной оболочки, остаётся спорным [6–8]. Структурная правильность и функциональная способность сетчатки являются одними из важнейших составляющих акта зрения. Всё больше современных исследований проводится именно в этом направлении с целью изучить функцию и структуру сенсорной оболочки, расширить диагностическую панель при амблиопии для более глубоко детального анализа.

Оптическая когерентная ангиография (ОКТ-ангио) — это новая неинвазивная технология визуализации сосудов, которая позволяет получить трёхмерные изображения кровотока в сетчатке, чётко отображая форму сосудов, а также может выполнять многоуровневый количественный анализ кровотока в заднем полюсе. Большой ценностью является возможность исследовать фовеальную аваскулярную зону (foveal avascular zone — FAZ), сетчатки, которая служит важным критерием для определения структурной зрелости фовеа и, как следствие, всей функции центрального зрения.

Почему же так важно искать новые диагностические подходы и исследовать дополнительные патогенетические звенья развития амблиопии? Kumaran S.E. с соавторами [9] опубликовали результаты своей работы, которая заключалась в проведении тестирования пациентов с амблиопией и косоглазием в анамнезе. Авторы пришли к заключению, что все существующие инструменты для лечения амблиопии и косоглазия не соответствуют желаемому качеству и полноте содержания. Диагностический поиск, возможно, даже самых тонких нарушений в работе периферического отдела сетчатки глаза может дать перспективу для разработки комплексного эффективного алгоритма лечения данной группы пациентов.

Цель. Изучение параметров плотности поверхностного и глубокого сплетения сетчатки, слоя хориокапилляров, параметров аваскулярной зоны сетчатки в глазах с амблиопией различного генеза и в парных здоровых глазах.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Было обследовано 40 пациентов в возрасте от 6 до 16 лет (в среднем, 8,72±3,04 года). Все пациенты были разделены на две группы. Первая группа включала детей с дисбинокулярной и анизометропической амблиопией (48 глаз), с максимальной корригированной остротой зрения (МКОЗ) 0,40±0,24, рефракцией (R) 3,01±2,93 дптр, длиной переднезадней оси (ПЗО) 22,0±1,48 мм. Вторую (контрольную) группу составляли дети с парными здоровыми глазами без амблиопии (32 глаза) со следующими параметрами: МКОЗ 1,1±0,05; R 1,40±1,30 дптр; ПЗО 23,48±0,81 мм.

Помимо стандартного офтальмологического обследования проводилась оценка плотности поверхностного и глубокого сосудистого сплетения сетчатки, слоя хориокапилляров. Исследовали также параметры аваскулярной зоны, а именно: площадь — FAZ area, периметр — FAZ perimeter, окружность — FAZ circularity. Исследование проводили на спектральном оптическом когерентном томографе RS-3000 Advance 2 (Nidek, Japan) с использованием программы «Macula MAP» в режиме «Angio». Анализируемая область составила 3×3 мм. Зоны сетчатки делились на 9 участков: inner-superior (SI), inner-nasal (NI), inner-inferior (II), inner-temporal (TI), outer-superior (SO), outer-nasal (NO), outer-inferior (IO), outer-temporal (TO) и central foveal zone (F), с указанием среднего значения толщины в каждом. Количественные измерения проводились с помощью программного обеспечения Navis-EX 1.8.0 (Nidek). Данное программное обеспечение позволяет скорректировать эффект увеличения глаза, связанный с длиной ПЗО, с помощью модифицированной формулы [10]. Корреляционный анализ проводился с использованием линейного коэффициента корреляции Пирсона (r). Уровень достоверности различий определяли по стандартному t-критерию Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ

По результатам ОКТ-ангио не выявлено достоверных различий (p >0,05) в параметрах плотности поверхностных и глубоких сосудов сетчатки в фовеальной области, а также во всех кольцах и сегментах в группе с амблиопией и в контрольных парных глазах (табл. 1).

 

Таблица 1. Параметры плотности поверхностного и глубокого сосудистого сплетения сетчатки и слоя хориокапилляров в глазах с дисбинокулярной и анизометропической амблиопией и в группе контроля (парные здоровые глаза без амблиопии)

Table 1. Density parameters of the superficial and deep vascular plexuses of the retina and the choriocapillar layer in eyes with dysbinocular and anisometropic amblyopia and paired fellow eyes without amblyopia (control group)

	Центр (фовеа) Center (fovea)		Верхневнутренний Inner-superior (SI)		Верхненаружный Оuter-superior (SO)		Височновнутренний Inner-temporal (TI)		Височнонаружный Оuter-temporal (TO)
	Амблиопия Amblyopia	Контроль Control	Амблиопия Amblyopia	Контроль Control	Амблиопия Amblyopia	Контроль Control	Амблиопия Amblyopia	Контроль Control	Амблиопия Amblyopia	Контроль Control
Поверхностное сплетение, % Superficial plexus, %	6,42±6,24	7,15±9,02	38,21±10,57	39,21±7,17	52,02±5,76	53,43±4,27	40,9±8,83	41,74±6,75	52,02±5,58	52,12±4,38
Глубокое сплетение Deep plexus %	1,45±2,82	1,84±4,1	27,32±11,75	28,9±12,58	41,7±13,12	44,91±12,98	25,85±11,64	27,0±11,02	46,02±11,55	46,31±13,10
Хориокапилляры Choriocapillaries %	48,45±13,1	50,09±12,68	50,62±7,38	49,87±10,05	46,47±8,93	48,46±8,34	47,42±9,77	48,93±10,36	48,3±6,96	50,21±7,78
			Нижневнутренний Inner-inferior (II)		Нижненаружный Оuter-inferior (IO)		Назальновнутренний Inner-nasal (NI)		Назальнонаружный Оuter-nasal (NO)
			Амблиопия Amblyopia	Контроль Control	Амблиопия Amblyopia	Контроль Control	Амблиопия Amblyopia	Контроль Control	Амблиопия Amblyopia	Контроль Control
Поверхностное сплетение, % Superficial plexus, %			38,9±8,73	40,09±6,39	52,9±5,21	52,43±3,75	37,45±9,41	40,15±6,34	51,05±5,58	52,5±3,34
Глубокое сплетение, % Deep plexus, %			26,95±13,55	27,84±11,98	40,17±13,9	41,68±13,15	25,72±11,94	29,06±12,5	45,12±12,19	48,43±12,1
Хориокапилляры, % Choriocapillaries, %			49,07±8,59	47,06±8,98	49,07±6,51	49,5±7,41	45,7±9,11	47,93±11,64	56,87±9,83 (p <0,05)	47,59±8,87

Примечание. Внутренние квадранты располагаются в зоне от 0,5 до 1,5 мм, наружные — в зоне от 1,5 до 3 мм.

Note. The inner quadrants are located in the zone from 0.5 to 1.5 mm and the outer quadrants in the zone from 1.5 to 3 mm.

 

Сравнительный анализ плотности слоя хориокапилляров показал, что данные параметры не отличаются в межгрупповом сравнении. Исключением был назальнонаружный квадрант (NO), где выявлено достоверное увеличение плотности хориокапилляров при дисбинокулярной и анизометропической амблиопии по сравнению со здоровыми парными глазами (56,87±9,83% в 1-й группе, 47,59±8,87% во 2-й группе, p <0,05).

Параметры аваскулярной зоны (площадь — FAZ area, периметр — FAZ perimeter, окружность — FAZ circularity) достоверно не отличались (p >0,05) в группе с амблиопией и в контрольной группе (табл. 2). Была выявлена слабая недостоверная тенденция к увеличению площади и периметра и уменьшению окружности аваскулярной зоны сетчатки в группе с дисбинокулярной и анизометропической амблиопией по сравнению с контрольной группой.

 

Таблица 2. Параметры аваскулярной зоны сетчатки в глазах с амблиопией и в парных здоровых глазах

Table 2. Avascular zone parameters of the retina in eyes with amblyopia and paired fellow eyes

	Параметры аваскулярной зоны
	Площадь FAZ area	Периметр FAZ perimeter	Окружность FAZ circularity
Амблиопия Amblyopia	0,28±0,12	2,84±0,81	0,44±0,25
Контрольная группа Control group	0,26±0,11	2,58±0,75	0,50±0,14

 

Корреляционный анализ анатомо-оптических данных и сосудистых параметров заднего полюса глаз пациентов с амблиопией различного генеза показал следующее: не выявлено взаимосвязи ПЗО и параметров остроты зрения (МКОЗ) с FAZ area (r=0,08, r=0,23), FAZ perimeter (r=-0,004, r=0.12) и FAZ circularity (r=0,39, r=0,05). Также не получено значимых корреляционны связей между МКОЗ и ПЗО с плотностью поверхностного сосудистого сплетения сетчатки в фовеа (r=-0,19, r=-0,08), с плот-ностью глубокого сосудистого сплетения сетчатки в фовеа (r=-0,25, r=-0,07) и с плотностью хориокапилляров в фовеа (r=-0,05, r=-0,11).

ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ литературы последних лет не позволил нам получить ответ на вопрос, имеются ли какие-то нарушения кровоснабжения сетчатки у пациентов с амблиопией. В ряде работ было показано, что плотность кровотока в глазах с амблиопией снижается и высказаны следующие предположения. Yilmaz I. с соавт. [11] связали снижение плотности сосудов в глазах с амблиопией со вторичными изменениями микроциркуляторного русла сетчатки или хориоидеи вследствие неполного функционального использования этих анатомических структур. Lonngi M. и другие [12] высказали свое мнение, что снижение плотности кровотока в глазах с амблиопией, возможно, связано с аномальным развитием данных оболочек из-за отсутствия нормального зрительного восприятия в раннем возрасте. Cheung C.Y. и другие [13] предположили, что полученное снижение плотности кровотока у детей с амблиопией связано с короткой осевой длиной, а не с самим патогенезом заболевания. Wong E.S. и соавт. [14] считают, что обнаруженные микрососудистые изменения в глазах с амблиопией могут быть ранним признаком изменений в метаболизме нейронов сетчатки. Liu C. и другие [15], обследовав детей с анизометропической амблиопией, выявили снижение плотности сосудов сетчатки в глазах с амблиопией, а также на парных глазах с нормальной рефракцией. Однако авторы отмечают, что механизм этих изменений до сих пор не ясен и требуются дальнейшие исследования в этом направлении. Исследование Ye H., Wang S. и других [16] не продемонстрировало достоверных различий в плотности поверхностного и глубокого сплетения сетчатки при использовании ОКТ-ангио. Для нивелирования ошибочных результатов авторами была специально создана выборка пациентов с небольшим возрастным диапазоном (4–7 лет), и была произведена коррекция расчётов с учётом длины переднезадней оси глаза. Авторы пришли к выводу, что противоречивость результатов научных исследований по этому направлению связана с включением в группу детей с амблиопией разного вида и степени тяжести, большой вариабельностью возрастных групп и программного алгоритма выполнения ангио-ОКТ на различных приборах. Результаты нашей работы также не выявили каких-либо достоверных изменений перфузии сетчатки, взаимосвязи этих параметров со степенью амблиопии, что согласуется с рядом других зарубежных исследований [17, 18].

Другим интересным диагностическим критерием нормального функционирования центральной области сетчатки является аваскулярная зона. FAZ — это область без перфузии в центральной ямке. Площадь, периметр и округлость FAZ являются количественными показателями, отражающими структуру сосудов и плотность кровотока и измеряемыми методом ОКТ-ангио путём автоматической идентификации. В большинстве исследований у детей с анизометропической и дисбинокулярной амблиопией не было обнаружено существенной разницы в параметрах FAZ между амблиопичными и здоровыми глазами [11, 12, 17, 19, 20], что согласуется с нашими результатами. Wong E.S. и другие [14], изучая аваскулярную зону сетчатки у пациентов с амблиопией, обнаружили снижение её циркулярности. Этот параметр определяет геометрическую разветвлённость сосудистой сети и отражает выпадение микрососудов. Авторы считают, что полученное снижение циркулярности FAZ в амблиопичных глазах может свидетельствовать об ишемии в фовеа и менее эффективном распределении кровотока, однако, взаимосвязи полученных изменений с остротой зрения, т.е. со степенью амблиопии, выявлено не было. Более позднее исследование Liu C. и других [15] продемонстрировало увеличение площади аваскулярной зоны в группе амблиопичных глаз по сравнению с контролем, но не было количественной разницы в периметре и округ-лости. В работе Araki S. и других [21] опубликованы совершенно противоположные результаты. Так, авторы при исследовании 15 детей с дисбинокулярной и анизометропической амблиопией выявили достоверное уменьшение площади аваскулярной зоны сетчатки по сравнению с группой контроля и недостоверное снижение по сравнению с парными глазами. В заключении авторы указали, что обнаруженные изменения вряд ли являются клинически значимыми и не имеют прямого отношения к патогенезу амблиопии.

Sampson D.M., Gong P. и другие [22] провели исследование влияния длины переднезадней оси глаза на количественную интерпретацию результатов ОКТ-ангио, а именно, плотности сосудистых сплетений и параметров аваскулярной зоны сетчатки, у пациентов разных возрастных групп (67 глаз). Авторы сообщили, что относительное изменение площади FAZ варьировало от -20% до +51% после коррекции размера изображения с учётом ПЗО (от 21,27 до 28,85 мм). Таким образом, оптические искажения, связанные с разной длиной ПЗО, вносят свой существенный вклад в правильную оценку результатов.

В заключение можно сказать, что диагностическая ценность ангио-ОКТ при амблиопии так и остаётся дискутабельной. Возможно, это связано с отсутствием нормативной базы сосудистых параметров для разных возрастных групп, наличием множества структурных вариаций, которые не являются отклонением от нормы. Используя данную методику при амблиопии, нужно учитывать степень заболевания, так как при амблиопии, особенно высокой степени, возможна гипоплазия макулярной области, что будет естественно влиять и на особенности сосудистых структур. Необходимо проводить коррекцию полученных результатов с учётом анатомо-оптических параметров. На наш взгляд, если и есть какие-то отклонения сосудистой перфузии при амблиопии различного генеза, они скорее имеют вторичный характер и не являются патофизиологической основой этого заболевания.

ВЫВОДЫ

1. При дисбинокулярной и анизометропической амблиопии не выявлено достоверных изменений плотности поверхностного и глубокого сосудистого сплетения сетчатки, слоя хориокапилляров по сравнению с парными здоровыми глазами (p >0,05).
2. При дисбинокулярной и анизометропической амблио-пии не выявлено достоверных изменений площади, периметра и округлости аваскулярной зоны сетчатки по сравнению с парными здоровыми глазами (p >0,05).
3. Не выявлено взаимосвязи сосудистых параметров заднего полюса глаза с максимально корригированной остротой зрения, что подтверждает отсутствие изменений в перфузии сетчатки при амблиопии и исключает её роль в патогенезе данного заболевания.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

Наибольший вклад распределён следующим образом: Стальмахова Р.Р. — разработка концепции и дизайна исследования, сбор, статистическая обработка данных и их интерпретация, написание текста статьи; Апаев А.В. — разработка концепции и дизайна исследования; Ларина Т.Ю. — разработка концепции и дизайна исследования.

ADDITIONAL INFO

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Author contribution. Regina R. Stalmakhova — development of the concept and design of the study, collection, statistical processing of data and their interpretation, writing the text of the article; Alexander V. Apaev — development of the concept and design of the study; Tatyana Yu. Larina — development of the concept and design of the study. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

About the authors

Regina R. Stalmakhova

Helmholtz National Medical Research Center of Eye Diseases

Author for correspondence.
Email: reginahubieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8383-0127
SPIN-code: 1032-8283

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Alexander V. Apaev

Helmholtz National Medical Research Center of Eye Diseases

Email: doc229@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7669-1256

MD, Researcher

Russian Federation, Moscow

Tatyana Yu. Larina

Helmholtz National Medical Research Center of Eye Diseases

Email: tlpenguin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7621-4190
SPIN-code: 8715-0625

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files