Bipolar bozuklukta optik koherens tomografi ve difüzyon tensor görüntüleme bulgularının ilişkisinin araştırılması
Investigation of the relationship between optical coherence tomography and diffusion tensor imaging findings in bipolar disorder
Yazar: NAFİYE SELCAN ÖNÜR YILDIRIM
Danışman: PROF. DR. İSMET KIRPINAR
Bezm-i Alem Vakıf Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Ruh Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2021
Konu: Psikiyatri = Psychiatry
Dizin: Bipolar bozukluk = Bipolar disorder ; Difüzyon tensör görüntüleme = Diffusion tensor imaging ; Nörodejeneratif hastalıklar = Neurodegenerative diseases ; Nörogörüntüleme = Neuroimaging ; Tomografi-optik koherens = Tomography-optical coherence

Özet:
Giriş: Bipolar bozukluk (BB) hastalarında beyin görüntüleme çalışmalarında bulunan gri ve beyaz cevherde bulunan bulgular hastalığın patofizyolojinde rol oynayan nörodejeneratif süreçleri desteklemektedir. Beyin görüntüleme tekniklerinde düşük görüntü çözünürlüğü, maliyet, hasta yükü gibi sınırlamalar araştırmacıları beyin patolojisinin belirteçlerini tanımlamak için yüksek çözünürlüklü, kolay uygulanabilen ve invazif olmayan bir retina görüntüleme aracı olan optik koherens tomografiyi (OKT) kullanmaya yönlendirmiştir. OKT ile sınırlı sayıda çalışmada bipolar bozukluk hastalarında sağlıklı kontrollere kıyasla retinal katmanlarda incelme olduğu saptanmış ve bu bulguların santral sinir sistemindeki yıkımı temsil edebileceği öne sürülmüştür. Bu çalışmada Bipolar hastalarda OKT bulgularının ayrıntılı bir analizini ve difüzyon tensor görüntüleme (DTG) parametreleriyle ilişkilerini inceleyerek potansiyel biyobelirteçleri saptamayı hedefledik. 

       Yöntem: Çalışmaya DSM-5 kriterlerine göre bipolar bozukluk tanısı almış 50 hasta, yaş ve cinsiyet bakımından bu hastalarla eşleşmiş 50 sağlıklı kontrol dahil edilmiştir. Katılımcılara Hamilton Depresyon Değerlendirme Ölçeği (HDDÖ), Young Mani Derecelendirme Ölçeği (YMDÖ) uygulanmıştır. OKT aracılığıyla katılımcıların tam kat retina analizi gerçekleştirilerek makula, koroid (CH) ve total retina kalınlığı (RET)  ölçümleri yanı sıra tüm retina katmanları Retina sinir lifi tabakası (RNFL), Ganglion hücre tabakası (GCL), İç pleksiform tabaka (IPL), iç nükleer tabaka (INL) , dış plexiform tabaka (OPL), dış nükleer tabaka (ONL), Retina pigment epiteli (RPE), iç retina katmanı (IRL), dış retina katmanı (ORL), fotoreseptör tabaka (PHRS) ölçülerek her bir katman için santral (S), nazal (N), temporal (T), üst (U), alt (D) kadranlar ayrı ayrı değerlendirildi. DTG ile Elde edilen görüntülerden VentroLateral Preoptik Nukleus (VLPN), Olivary Pretektal nukleus (OPN), suprakiazmatik nukleus (SCN), Retinal hipotalamik trakt (RHT), Hipotalamus, Superior longutidunal fasikül (SLF), ınferior Longutidunal fasikül (ILF), Korpus Kallosum (corpus / splenium / Genu), Cingulum, Unsinat fasikül (UF) ve optik radyasyodan (OR) için FA/ADC/MD/RD değerlerinde ölçümler alındı. 

       Bulgular: Çalışmamızda hasta grup ile kontrol grubu arasında GCL, INL ve OPL kalınlıklarında fark saptanmadı. Sağ makula, CH, CH (N/T/ortalama), RET (S/U), RNFL-S, IPL (S/D), ONL (T/S), RPE (U/D), IRL-S, ORL (T/S/N/U/D), PHRS (T/S/U) ölçümlerinde hasta grupta anlamlı olarak ince olduğu saptanmıştır (p0,05). DTG parametrelerinde ise hasta grupta hipotalamus, SLF, KK corpus ve splenium, ILF FA ölçümlerinde daha düşük olduğu saptanırken RHT ve KK spleniumda ADC/mD/RD ölçümleri anlamlı olarak daha yüksek bulundu (p0,05). Retinal parametreler ile DTG parametrelerinin korelasyonunda IPL-D ile ORL-N kadranları KK splenium ve corpus FA ile korelasyon gösterirken, ORL-U kadran ile KK Genu FA arasında anlamlı korelasyon saptandı. 

       Sonuç: Çalışmamızda Bipolar bozukluk hastalarında literatürün aksine retinal katmanlarda yaygın bir incelme saptanmıştır. Özellikle ORL ve PHRS tabakalarında incelme ilk kez gösterilmiştir. DTG bulgularımızda literatürle uyumlu olarak çeşitli beyaz cevher yolaklarında meydana gelen nörodejenerasyonu desteklemeksine ek olarak RHT'da ADC/mD/RD artışı göstermiştir. Çalışmamız Bipolar bozukluk hastalarında retinal katman kalınlıklarının DTG parmetreleriyle korelasyonunu inceleyen ilk çalışmadır. Bulgularımız OKT parametrelerinin santral nörodejenerasyonu yansıttığı varsayımını desteklemektedir. Nöropsikiyatride retina değişiklikleri üzerine yapılacak boylamsal ve farklı hasta grupları ile karşılaştırmalı araştırmalar ile bu verilere yeni analiz yöntemlerinin uygulanması, retina değişkenlerinin biyobelirteç geliştirme yönünde öngörücü analitik değerlerini artırarak klinik ve bilimsel keşfi hızlandırmak için fayda sağlayacaktır.

Abstract:
Introduction: Findings of gray and white matter found in neuroimaging studies in bipolar disorder (BD) patients support the neurodegenerative processes that play a role in the pathophysiology of the disease. Limitations such as low image resolution, cost, and patient burden in brain imaging techniques have led researchers to use optical coherence tomography (OCT), a high-resolution, easy-to-apply and non-invasive retinal imaging tool to identify markers of brain pathology. In a limited number of studies with OCT, thinning of the retinal layers has been found in bipolar disorder patients compared to healthy controls, and it has been suggested that these findings may represent the destruction of the central nervous system. In this study, we aimed to identify potential biomarkers by examining a detailed analysis of OCT findings in bipolar patients and their relationship with diffusion tensor imaging (DTI) parameters.

       Method: Fifty patients diagnosed with bipolar disorder according to DSM-5 criteria and 50 healthy controls matched with these patients in terms of age and gender were included in the study. Hamilton Depression Rating Scale (HAM-D) and Young Mania Rating Scale (YMRS) were applied to the participants. By performing full-layer retinal analysis of the participants through OCT, macula, choroid (CH) and total retinal thickness (RET) measurements as well as all retinal layers Retinal nerve fiber layer (RNFL), Ganglion cell layer (GCL), Inner plexiform layer (IPL), Each layer by measuring nuclear layer (INL), outer plexiform layer (OPL), outer nuclear layer (ONL), retinal pigment epithelium (RPE), inner retinal layer (IRL), outer retinal layer (ORL), photoreceptor layer (PHRS) Central (S), nasal (N), temporal (T), upper (U), down (D) quadrants were evaluated separately. VentroLateral Preoptic Nucleus (VLPN), Olivary Pretectal Nucleus (OPN), Suprachiasmatic Nucleus (SCN), Retinal Hypothalamic Tract (RHT), Hypothalamus, Superior Longutidunal Fascicle (SLF), Inferior Longutidunal Fascicle (SLF) FA / ADC / MD / RD values ​​were measured for (corpus / splenium / Genu), Cingulum, Unsinat fascicle (UF) and optical radiation (OR).

       Results: In our study, there was no difference in GCL, INL and OPL thickness between the patient group and the control group. Right macula, CH, CH (N / T / mean), RET (S / U), RNFL-S, IPL(S/D), ONL (T / S), RPE (U / D), IRL-S, ORL (T / S / N / U / D), PHRS (T / S / U) measurements were found to be significantly thinner in the patient group. In terms of DTG parameters, hypothalamus, SLF, CC corpus and splenium in the patient group and ILF FA measurements were found to be lower in the patient group, while the ADC / mD / RD measurements were found to be significantly higher in the RHT and CC splenium (p0.05). In the correlation of retinal parameters and DTG parameters, IPL-D and ORL-N quadrants correlated with KK splenium and corpus FA, while a significant correlation was found between the ORL-U quadrant and the KK Genu FA.

       Conclusion: Contrary to the literature, a widespread thinning of the retinal layers was found in patients with bipolar disorder in our study. Thinning has been demonstrated for the first time, especially in ORL and PHRS layers. Our DTG findings showed an increase in ADC / mD / RD in RHT in addition to supporting neurodegeneration occurring in various white matter pathways in accordance with the literature. Our study is the first to examine the correlation of retinal layer thicknesses with DTG parameters. Our findings support the assumption that OCT parameters reflect central neurodegeneration. Longitudinal and comparative studies with different patient groups on retinal changes in neuropsychiatry and applying new analysis methods to these data will be beneficial to accelerate clinical and scientific discovery by increasing predictive analytical values for biomarker development of retinal variables.