Repeatability of corneal pachymetry and epithelial thickness measurements with spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) and correlation to ocular surface parameters in prolonged computer users
Creators: name: Χατζηστεργίου, Βασιλεία Θωμά
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2021
Subjects: Παχυμετρία κερατοειδούς
Επιθήλιο κερατοειδούς
Οπτική τομογραφία συνοχής
Corneal pachymetry
Corneal epithelium
Optical coherence tomography

description: Corneal epithelium integrity is necessary for securing visual acuity and corneal clarity. Prolonged computer use is among the risk factors for developing dry eyes which severely affects quality of life and gradually leads to complications, such as corneal thickness alterations. Corneal thickness irregularities can be quantified by spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) which is gradually replacing ultrasonic pachymetry. Highlighting the importance of detecting alterations at an early stage, this study aims to assess the repeatability of corneal pachymetry and epithelial thickness measurements with SD-OCT and identify correlations between epithelial thickness and ocular surface parameters in subjects with prolonged computer use. Healthy adults with reported prolonged computer use (≥ six hours per day) were enrolled in the study. Exclusion criteria consisted of conditions interfering with corneal measurements or tear production, such as corneal scars, Sjorgen’s syndrome etc. All subjects filled in the ocular surface disease index (OSDI). Three consecutive measurements using SD-OCT (RTVue XR) were performed in order to measure central and peripheral corneal and epithelial thickness. Schirmer test I and tear film break-up time (TBUT) were performed. Repeatability was measured with intraclass correlation coefficient (ICC), coefficient of variation and repeatability limit. Spearman correlation coefficient was used for non-parametric variables. This study included 113 eyes. ICC was ≥0.989 for all corneal and ≥0.944 for all epithelial segments. The higher repeatability was found centrally and the lower superiorly both for corneal and epithelial measurements. Central epithelial thickness was weakly correlated with Schirmer test (rho=0.2), TBUT (rho=0.2), OSDI specific items and OSDI score (rho≤|0.3|). Moreover, OSDI symptoms and OSDI score were weakly correlated with Schirmer test (rho≤|0.3|) and TBUT (rho≤|0.3|). RTVue XR measurements of corneal and epithelial thickness are highly repeatable in all segments, allowing the early detection of minor pathological changes in prolonged computer users who are at risk of developing dry eye disease. Weak correlations between epithelial thickness and ocular surface parameters highlight the need of a more reliable assessment of early epithelial alterations using SD-OCT.
description: Η ακεραιότητα του επιθηλίου του κερατοειδούς αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για την οπτική οξύτητα και τη διαύγεια του κερατοειδούς. Η παρατεταμένη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών βρίσκεται μεταξύ των παραγόντων κινδύνου για την εμφάνιση ξηροφθαλμίας, η οποία επηρεάζει σημαντικά την ποιότητα ζωής και σταδιακά οδηγεί σε επιπλοκές όπως οι μεταβολές του πάχους του κερατοειδούς. Οι μεταβολές του πάχους του κερατοειδούς μπορούν να ποσοτικοποιηθούν με τη χρήση της φασματικής ανάλυσης οπτικής τομογραφίας συνοχής η οποία σταδιακά αντικαθιστά την παχυμετρία με υπερήχους. Υπογραμμίζοντας τη σημασία της έγκαιρης ανίχνευσης αυτών των μεταβολών, στόχος αυτής της μελέτης είναι η αξιολόγηση της επαναληψιμότητας της παχυμετρίας του κερατοειδούς και του επιθηλίου του κερατοειδούς με την οπτική τομογραφίας συνοχής και η ανίχνευση συσχετίσεων μεταξύ του πάχους του επιθηλίου και συγκεκριμένων παραμέτρων της οφθαλμικής επιφάνειας, σε άτομα με παρατεταμένη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών. Υγιείς ενήλικες με αναφερόμενη παρατεταμένη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών (≥ έξι ώρες ανά ημέρα) συμπεριλήφθηκαν στη μελέτη. Άτομα με παθήσεις οι οποίες ενδεχομένως να επηρεάσουν τις μετρήσεις του κερατοειδούς ή την παραγωγή δακρύων, όπως οι κερατοειδικές ουλές, το σύνδρομο Sjorgen’s κ.α. αποκλείστηκαν από τη μελέτη. Όλοι οι συμμετέχοντες συμπλήρωσαν το ερωτηματολόγιο αξιολόγησης της οφθαλμικής επιφάνειας, «ocular surface disease index» (OSDI). Χρησιμοποιώντας την οπτική τομογραφία συνοχής (RTVue XR), πραγματοποιήθηκαν τρεις διαδοχικές μετρήσεις με σκοπό την αξιολόγηση του κεντρικού και περιφερικού πάχους του κερατοειδούς και του επιθηλίου του κερατοειδούς. Πραγματοποιήθηκε ακόμη το «Schirmer test I» και μετρήθηκε ο χρόνος διάσπασης του δακρυϊκού φιλμ, «tear film break-up time» (TBUT). Η επαναληψιμότητα μετρήθηκε με τη χρήση του ενδοταξικού συντελεστή συσχέτισης (ICC), του συντελεστή μεταβλητότητας (CoV) και του ορίου επαναληψιμότητας (repeatability limit). Ο συντελεστής συσχέτισης του Spearman χρησιμοποιήθηκε για τις μη παραμετρικές μεταβλητές. Η μελέτη συμπεριέλαβε 113 οφθαλμούς. Ο ICC ήταν ≥0.989 για όλα τα τμήματα του κερατοειδούς και ≥0.944 για όλα τα τμήματα του επιθηλίου του κερατοειδούς. Η υψηλότερη επαναληψιμότητα εντοπίσθηκε στο κεντρικό τμήμα και η χαμηλότερη στο ανώτερο τμήμα στις μετρήσεις τόσο του κερατοειδούς όσο και του επιθηλίου. Το κεντρικό πάχος του επιθηλίου του κερατοειδούς ήταν ασθενώς συσχετιζόμενο με το Schirmer test (rho=0.2), το TBUT (rho=0.2), τα υπο-ερωτήματα του OSDI και το συνολικό OSDI σκορ (rho≤|0.3|). Επίσης, τα υπο-ερωτήματα του OSDI και το συνολικό OSDI σκορ παρουσίασαν χαμηλή συσχέτιση με το Schirmer test (rho≤|0.3|) και το TBUT (rho≤|0.3|). Οι μετρήσεις του πάχους του κερατοειδούς και του επιθηλίου του κερατοειδούς με το RTVue XR παρουσιάζουν μεγάλη επαναληψιμότητα σε όλα τα τμήματα, επιτρέποντας την έγκαιρη ανίχνευση παθολογικών μικρό-αλλαγών σε άτομα με παρατεταμένη χρήση ηλεκτρονικών υπολογιστών, τα οποία έχουν αυξημένο ρίσκο εμφάνισης συνδρόμου ξηρού οφθαλμού. Οι ασθενείς συσχετίσεις μεταξύ του επιθηλίου του κερατοειδούς και των παραμέτρων της οφθαλμικής επιφάνειας αναδεικνύουν την ανάγκη για μία πιο αξιόπιστη εκτίμηση των αρχικών μεταβολών του επιθηλίου χρησιμοποιώντας την οπτική τομογραφία συνοχής.