Preview

Российский офтальмологический журнал

Расширенный поиск

Современные подходы к выявлению доклинических признаков диабетической ретинопатии с помощью ОКТ-ангиографии

https://doi.org/10.21516/2072-0076-2021-14-3-124-130

Полный текст:

Аннотация

 Изобретение оптической когерентной томографии с функцией ангиографии (ОКТА) позволило по-новому  взглянуть на ранние стадии диабетической ретинопатии (ДР). Результаты последних исследований демонстрируют значимые изменения фовеальной аваскулярной зоны (ФАЗ) — ее площади, индекса ациркулярности, соотношения осей и угла ФАЗ до возникновения офтальмоскопических проявлений. Большое количество работ посвящено оценке сосудистой плотности на уровне отдельных сосудистых  сплетений, причем зачастую авторы используют разные  методы обработки изображений, разные количественные и качественные параметры. Не менее важным признаком доклинической ДР является формирование  неперфузируемых зон. ОКТА позволяет детектировать их на разных уровнях и вычислять их площадь. Изменение  извитости ретинальных сосудов, описанное ранее при анализе изображений глазного дна, может быть  зарегистрировано и количественно подсчитано на ОКТА- сканах. Кроме того, в отдельных исследованиях у пациентов без офтальмоскопических признаков ДР выявляются  микроаневризмы. В обзоре представлен анализ современных подходов к оценке ранних ангиографических  изменений сетчатки, а также дана оценка перспектив  использования ОКТА для совершенствования  диагностических алгоритмов ДР.

Об авторах

А. Н. Стулова
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия

 аспирант

eLibrary SPIN: 5744-6530 

Ломоносовский пр-т., дом 27, корп. 1, Москва, 119991, Россия 



Н. С. Семенова
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия

 канд. мед. наук, доцент кафедры офтальмологии факультета фундаментальной медицины,

eLibrary SPIN: 5767–4851 

Ломоносовский пр-т., дом 27, корп. 1, Москва, 119991, Россия 



А. В. Железнякова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России
Россия

 канд. мед. наук, старший научный сотрудник

Scopus ID: 55939275900, eLibrary SPIN: 8102-1779, Researcher ID: J-3455-2017 

ул. Дмитрия Ульянова, д. 11, Москва, 117036, Россия



В. С. Акопян
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия

 д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой офтальмологии факультета фундаментальной медицины

eLibrary SPIN: 7185-95771 

Ломоносовский пр-т., дом 27, корп. 1, Москва, 119991, Россия 



Д. В. Липатов
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России; ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»
Россия

 д-р мед. наук, профессор, заведующий отделением диабетической ретинопатии и офтальмохирургии, профессор кафедры офтальмологии 

eLibrary SPIN: 9601-3993 

ул. Дмитрия Ульянова, д. 11, Москва, 117036, Россия

ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, 117198, Россия 



Список литературы

1. Ivanisevi M., Stani R. Importance of fluorescein angiography in the early detection and therapy of diabetic retinopathy. Ophthalmologica. 1990; 201 (1): 9–13. doi: 10.1159/000310117

2. Lobefalo L., Verrotti A., Mastropasqua L., et al. Blue-on-yellow and achromatic perimetry in diabetic children without retinopathy. Diabetes Care. 1998; 21 (11): 2003–6. doi: 10.2337/diacare.21.11.2003

3. Vujosevic S., Midena E. Retinal layers changes in human preclinical and early clinical diabetic retinopathy support early retinal neuronal and M ller cells alterations. J. Diabetes Res. 2013; 2013: 905058. doi: 10.1155/2013/905058

4. Campbell J.P., Zhang M., Hwang T.S., et al. Detailed vascular anatomy of the human retina by projection-resolved optical coherence tomography angiography. Sci. Rep. 2017; 7: 42201. doi: 10.1038/srep42201

5. Laatikainen L., Larinkari J. Capillary-free area of the fovea with advancing age. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1977; 16 (12): 1154–7.

6. Tey K.Y., Teo K., Tan A.C.S., et al. Optical coherence tomography angiography in diabetic retinopathy : a review of current applications. Eye Vis. 2019; 6: 37. doi: 10.1186/s40662-019-0160-3

7. Freiberg F.J., Pfau M., Wons J., et al. Optical coherence tomography angiography of the foveal avascular zone in diabetic retinopathy. Graefe’s Arch Clin Exp Ophthalmol. 2016; 254 (6): 1051–8. doi: 10.1007/s00417-015-3148-2

8. Furino C., Montrone G., Cicinelli M.V., et al. Optical coherence tomography angiography in diabetic patients without diabetic retinopathy. Eur. J. Ophthalmol. 2020; 30 (6): 1418–23. doi: 10.1177/1120672119895701

9. Lynch G., Romo J.S.A., Linderman R., et al. Within-subject assessment of foveal avascular zone enlargement in different stages of diabetic retinopathy using en face OCT reflectance and OCT angiography. Biomed. Opt. Express. 2018; 9(12): 5982-96. doi: 10.1364/BOE.9.005982

10. Liu L., Gao J., Bao W., et al. Analysis of foveal microvascular abnormalities in diabetic retinopathy using optical coherence tomography angiography with projection artifact removal. J. Ophthalmol. 2018; Sep. 18: 3926745. doi: 10.1155/2018/3926745

11. De Carlo T.E., Chin A.T., Bonini Filho M.A., et al. Detection of microvascular changes in eyes of patients with diabetes but not clinical diabetic retinopathy using optical coherence tomography angiography. Retina. 2015; 35(11): 2364-70. doi: 10.1097/IAE.0000000000000882

12. Onoe H., Kitagawa Y., Shimada H., et al. Foveal avascular zone area analysis in juvenile - onset type 1 diabetes using optical coherence tomography angiography. Jpn. J. Ophthalmol. 2020; 64 (3): 271–7. doi: 10.1007/s10384-020-00726-3

13. Go biewska J., Olechowski A., Wysocka-Mincewicz M., et al. Optical coherence tomography angiography vessel density in children with type 1 diabetes. PLoS One. 2017; 12 (10): 1–11. doi: 10.1371/journal.pone.0186479

14. Niestrata-Ortiz M., Fichna P., Stankiewicz W., Stopa M. Enlargement of the foveal avascular zone detected by optical coherence tomography angiography in diabetic children without diabetic retinopathy. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2019; 257 (4): 689–97. doi: 10.1007/s00417-019-04264-8

15. Dupas B., Minvielle W., Bonnin S., et al. Association between vessel density and visual acuity in patients with diabetic retinopathy and poorly controlled type 1 diabetes. JAMA Ophthalmol. 2018; 136 (7): 721–8. doi: 10.1001/jamaophthalmol.2018.1319

16. Tang F.Y., Chan E.O., Sun Z., et al. Clinically relevant factors associated with quantitative optical coherence tomography angiography metrics in deep capillary plexus in patients with diabetes. Eye Vis. 2020; 7: 1–11. doi: 10.1186/s40662-019-0173-y

17. Cheng D., Chen Q., Wu Y., et al. Deep perifoveal vessel density as an indicator of capillary loss in high myopia. Eye (Lond). 2019; 33 (12): 1961–8. doi: 10.1038/s41433-019-0573-1

18. Sampson D.M., Gong P., An D., et al. Axial length variation impacts on superficial retinal vessel density and foveal avascular zone area measurements using optical coherence tomography angiography. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2017; 58 (7): 3065–72. doi: 10.1167/iovs.17-21551

19. Linderman R.E., Muthiah M.N., Omoba S.B., et al. Variability of foveal avascular zone metrics derived from optical coherence tomography angiography images. Transl. Vis. Sci. Technol. 2018; 7 (5): 11–7. doi: 10.1167/tvst.7.5.20

20. Tam J., Dhamdhere K.P., Tiruveedhula P., et al. Disruption of the retinal parafoveal capillary network in type 2 diabetes before the onset of diabetic retinopathy. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2011; 52 (12): 9257–66. doi: 10.1167/iovs.11-8481

21. Vujosevic S., Toma C., Villani E., et al. Early detection of microvascular changes in patients with diabetes mellitus without and with diabetic retinopathy: comparison between different swept-source OCT-A instruments. J. Diabetes Res. 2019Jun; 12: 2547216. doi: 10.1155/2019/2547216

22. Inanc M., Tekin K., Kiziltoprak H., et al. Changes in retinal microcirculation precede the clinical onset of diabetic retinopathy in children with type 1 diabetes mellitus. Am. J. Ophthalmol. 2019; 207: 37–44. doi: 10.1016/j.ajo.2019.04.011

23. Krawitz B.D., Mo S., Geyman L.S., et al. Acircularity index and axis ratio of the foveal avascular zone in diabetic eyes and healthy controls measured by optical coherence tomography. Vis. Res. 2017; 139: 177–86. doi: 10.1016/j. isres.2016.09.019

24. Alibhai A.Y., Moult E.M., Shahzad R., et al. Quantifying microvascular changes using OCT angiography in diabetic eyes without clinical evidence of retinopathy. Ophthalmol. Retina. 2018; 2 (5): 418–27. doi: 10.1016/j.oret.2017.09.011

25. Sun Z., Tang F., Wong R., et al. OCT Angiography metrics predict progression of diabetic retinopathy and development of diabetic macular edema: a prospective study. Ophthalmology. 2019; 126 (12): 1675–84. doi: 10.1016/j.ophtha.2019.06.016

26. Samara W.A., Shahlaee A., Adam M.K., et al. Quantification of diabetic macular ischemia using optical coherence tomography angiography and its relationship with visual acuity. Ophthalmology. 2016; 124 (2): 235–44. doi: 10.1016/j.ophtha.2016.10.008

27. Lavia C., Couturier A., Erginay A., et al. Reduced vessel density in the superficial and deep plexuses in diabetic retinopathy is associated with structural changes in corresponding retinal layers. PLoS One. 2019; 14 (7): 1–15. doi: 10.1371/journal.pone.0219164

28. Buffolino N.J., Vu A.F., Amin A., et al. Factors affecting repeatability of foveal avascular zone measurement using optical coherence tomography angiography in pathologic eyes. Clin. Ophthalmol. 2020; 14: 1025–33. doi: 10.2147/OPTH.S247172

29. Rosen R.B., Romo J.S.A., Krawitz B.D., et al. Earliest evidence of preclinical diabetic retinopathy revealed using optical coherence tomography angiography perfused capillary sensity. Am. J. Ophthalmol. 2019; 203: 103–15. doi:10.1016/j.ajo.2019.01.012

30. Terheyden J.H., Wintergerst M.W.M., Falahat P., et al. Automated thresholding algorithms outperform manual thresholding in macular optical coherence tomography angiography image analysis. PLoS One. 2020; 15 (3): 1–12. doi: 10.1371/journal.pone.0230260

31. Simonett J.M., Scarinci F., Picconi F., et al. Early microvascular retinal changes in optical coherence tomography angiography in patients with type 1 diabetes mellitus. Acta Ophthalmol. 2017; 95 (8): 751–5. doi: 10.1111/aos.13404

32. Yang J.Y., Wang Q., Yan Y.N., et al. Microvascular retinal changes in pre-clinical diabetic retinopathy as detected by optical coherence tomographic angiography. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2020; 258 (3): 513–20. doi: 10.1007/s00417-019-04590-x

33. Durbin M.K., An L., Shemonski N.D., et al. Quantification of retinal microvascular density in optical coherence tomographic angiography images in diabetic retinopathy. JAMA Ophthalmol. 2017; 135 (4): 370–6. doi: 10.1001/jamaophthalmol.2017.0080

34. Forte R., Haulani H., J rgens I. Quantative and qualitative analysis of the three capillary plexuses and choriocapillaris in patients with type 1 and type 2 diabetes mellitus without clinical signs of diabetic retinopathy: a prospective pilot study. Retina. 2020; 40 (2): 333–44. doi: 10.1097/IAE.0000000000002376

35. Choi W., Waheed N.K., Moult E.M., et al. Ultrahigh speed swept source optical coherence tomography angiography of retinal and choriocapillaris alterations in diabetic patients with and without diabetic retinopathy. Retina. 2017; 37 (1): 11–21. doi: 10.1097/IAE.0000000000001250

36. Tang F.Y., Ng D.S., Lam A., et al. Determinants of quantitative optical coherence tomography angiography metrics in patients with diabetes. Sci. Rep. 2017; 7 (1): 2575. doi: 10.1038/s41598-017-02767-0

37. Bhardwaj S., Tsui E., Zahid S., et al. Value of fractal analysis of optical coherence tomography angiography in various stages of diabetic retinopathy. Retina. 2018; 38 (9): 1816–23. doi: 10.1097/IAE.0000000000001774

38. Huang F., Dashtbozorg B., Zhang J., et al. Reliability of using retinal vascular fractal dimension as a biomarker in the diabetic retinopathy detection. J. Ophthalmol. 2016; 2016: 6259047. doi: 10.1155/2016/6259047

39. Kim A.Y., Chu Z., Shahidzadeh A., et al. Quantifying microvascular density and morphology in diabetic retinopathy using spectral-domain optical coherence tomography angiography. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2016; 57 (9): 362–70. doi: 10.1167/iovs.15-18904

40. Ishibazawa A., Nagaoka T., Takahashi A., et al. Optical coherence tomography angiography in diabetic retinopathy: a prospective pilot study. Am. J. Ophthalmol. 2015; 160 (1): 35–44. doi: 10.1016/j.ajo.2015.04.021

41. Cao D., Yang D., Huang Z., et al. Optical coherence tomography angiography discerns preclinical diabetic retinopathy in eyes of patients with type 2 diabetes without clinical diabetic retinopathy. Acta Diabetol. 2018; 55 (5): 469–77. doi: 10.1007/s00592-018-1115-1

42. Hwang T.S, Hagag A., Wang J., et al. Automated quantification of nonperfusion areas in 3 vascular plexuses with optical coherence tomography angiography in eyes of patients with diabetes. JAMA Ophthalmol. 2018; 136 (8): 929–36. doi: 10.1001/jamaophthalmol.2018.2257

43. Schottenhamml J., Moult E.M., Ploner S., et al. An automatic, intercapillary area-based algorithm for quantifying diabetes related capillary dropout using OCT angiography. Retina. 2016; 36: 93–101. doi: 10.1097/IAE.0000000000001288

44. Lauermann P., van Oterendorp C., Storch M.W., et al. Distance-Thresholded intercapillary area analysis versus vessel-based approaches to quantify retinal ischemia in OCTA. Transl. Vis. Sci. Technol. 2019; 8 (4): 1–13. doi: 10.1167/tvst.8.4.28

45. Krawitz B.D., Phillips E., Bavier R.D., et al. Parafoveal nonperfusion analysis in diabetic retinopathy using optical coherence tomography angiography. Transl. Vis. Sci. Technol. 2018; 7 (4): 1–16. doi: 10.1167/tvst.7.4.4

46. Sasongko M.B., Wong T.Y., Nguyen T.T., et al. Retinal vascular tortuosity in persons with diabetes and diabetic retinopathy. Diabetologia. 2011; 54 (9): 2409–16. doi: 10.1007/s00125-011-2200-y

47. Sasongko M.B., Wong T.Y., Nguyen T.T., et al. Retinal vessel tortuosity and its relation to traditional and novel vascular risk markers in persons with diabetes. Curr. Eye Res. 2016; 41 (4): 551–7. doi: 10.3109/02713683.2015.1034371

48. Carnevali A., Sacconi R., Corbelli E., et al. Optical coherence tomography angiography analysis of retinal vascular plexuses and choriocapillaris in patients with type 1 diabetes without diabetic retinopathy. Acta Diabetol. 2017; 54 (7): 695–702. doi: 10.1007/s00592-017-0996-8

49. Zhu T.P., Li E.H., Li J.Y., et al. Comparison of projection-resolved optical coherence tomography angiography-based metrics for the early detection of retinal microvascular impairments in diabetes mellitus. Retina. 2020; 40 (9): 1783–92. doi: 10.1097/IAE.0000000000002655

50. Lee H., Lee M., Chung H., Kim H.C. Quantification of retinal vessel tortuosity in diabetic retinopathy in diabetic retinopathy using optical coherence tomography angiography. Retina. 2019; 39 (2): 247–58. doi: 10.1097/IAE.0000000000001618

51. Thompson I.A., Durrani A.K., Patel S. Optical coherence tomography angiography characteristics in diabetic patients without clinical diabetic retinopathy. Eye (Lond). 2019; 33 (4): 648–52. doi: 10.1038/s41433-018-0286-x

52. Salz D.A., de Carlo T.E., Adhi M., et al. Select features of diabetic retinopathy on swept-source optical coherence tomographic angiography compared with fluorescein angiography and normal eyes. JAMA Ophthalmol. 2016; 134 (6): 644–50. doi: 10.1001/jamaophthalmol.2016.0600

53. Tang F.Y., Chan E.O., Sun Z., et al. Clinically relevant factors associated with quantitative optical coherence tomography angiography metrics in deep capillary plexus in patients with diabetes. Eye Vis (Lond). 2020; 7: 7. doi: 10.1186/s40662-019-0173-y

54. Brcher V.C., Storp J.J., Eter N., Alnawaiseh M. Optical coherence tomography angiography-derived flow density: a review of the influencing factors. Graefe’s Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2020; 258 (4): 701–10. doi: 10.1007/s00417-019-04553-2

55. Семенова Н.С., Акопян В.С. Оптическая когерентная томография: от спектральной к swept source. Атлас избранных клинических случаев. Москва: Магистраль; 2019.

56. Coscas G., Lupidi M., Coscas F., et al. Optical coherence tomography angiography in healthy subjects and diabetic patients. Ophthalmologica. 2018; 239 (2–3): 61–73. doi: 10.1159/000485323

57. Нероев В.В., Охоцимская Т.Д., Фадеева В.А. Оценка микрососудистых изменений сетчатки при сахарном диабете методом ОКТ-ангиографии. Российский офтальмологический журнал. 2017; 10 (2): 40–5. doi: 10.21516/2072-0076-2017-10-2-40-45


Рецензия

Для цитирования:


Стулова А.Н., Семенова Н.С., Железнякова А.В., Акопян В.С., Липатов Д.В. Современные подходы к выявлению доклинических признаков диабетической ретинопатии с помощью ОКТ-ангиографии. Российский офтальмологический журнал. 2021;14(3):124-130. https://doi.org/10.21516/2072-0076-2021-14-3-124-130

For citation:


Stulova A.N., Semenova N.S., Zheleznyakova A.V., Akopyan V.S., Lipatov D.V. OCT angiography in detecting preclinical diabetic retinopathy. Russian Ophthalmological Journal. 2021;14(3):124-130. (In Russ.) https://doi.org/10.21516/2072-0076-2021-14-3-124-130

Просмотров: 287


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2072-0076 (Print)
ISSN 2587-5760 (Online)