Diyabet ve diyabetik retinopati olgularında retina ve koroid morfolojik özellikleri ve takibi
Follow-up of retinal and choroidal morphological features in diabetes and diabetic retinopathy
Yazar: PINAR GÜRAN BEĞAR
Danışman: PROF. DR. SİBEL DEMİREL
Ankara Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Göz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Göz Hastalıkları = Eye Diseases
Dizin: Diabetik retinopati = Diabetic retinopathy ; Flüoresan anjiyografi = Fluorescein angiography ; Tomografi-optik koherens = Tomography-optical coherence

Özet:
Amaç: Çalışmamızın amacı diyabetik retinopati (DR) gelişmemiş olgular ve DR olgularının, retinal ve koroidal vasküler değişikliklerinin prospektif olarak incelenmesidir. DR evrelerine göre 2 yıllık takipte meydana gelen vasküler değişimler araştırılacaktır. Bunun yanısıra makuladaki vasküler parametrelerin periferik retina iskemisiyle ilişkisi değerlendirilecektir. 
Gereç ve Yöntemler: Bu prospektif ve kontrollü çalışmaya 142 diyabetik hastanın 142 gözü ve 34 sağlıklı kontrolün 34 gözü dahil edildi. Retinopati bulgusu olmayan 37 göz Evre 0, hafif non-proliferatif diyabetik retinopati (NPDR) 46 göz Evre 1, orta ve şiddetli NPDR olan 25 göz Evre 2 ve proliferatif diyabetik retinopati (PDR) olan 34 göz Evre 3 olarak sınıflandırıldı. Olgulara başlangıçta geniş açı floresein anjiyografi (FA) Spektral-domain optik koherens tomografi (OCT) ve 6x6 mm'lik makuler optik koherens tomografi anjiyografi (OCTA) çekildi. Takiplerde 8 aylık vizitlerde OCT ve OCTA görüntüleme tekrarlandı. Kontrol grubu ise 2 yıl ara ile incelendi. Koroidin morfolojik özellikleri santral 1500 µm'de, ImageJ yardımıyla modifiye edilmiş bir Niblack eşik methodu uygulanarak kantitatif ölçüldü. Subfoveal koroid kalınlığı (SFCT), total koroid alanı (TCA), lümen alanı (LA), stromal alan (SA) ve koroid vaskülarite indeksi (CVI) hesaplandı. Daha önce tanımlanmış yarı-otomatize görüntü işleme tekniği MATLAB'da uygulanarak fraktal boyut (FD), damar dansitesi (VDM), damar iskeleti dansitesi (SD), damar çapı indeksi (VDI) ve damar tortüözitesi (VT) ölçüldü. OCTA'da foveal avasküler zon (FAZ) alanı (mm2 ) ölçülerek FAZ asirkülarite indeksi (AI) hesaplandı ve otomatik damar dansiteleri (VD) kaydedildi.  Koriyokapillarise (CC) ait akım oranları santral 1500 µm ve 3000 µm'lük dairesel alanlarda ölçüldü (CC 1500 ve CC 3000).
Bulgular: Başlangıç vizitleri karşılaştırıldığında Evre 0'ın yüzeyel ve derin VD, yüzeyel SD (p<0,001), derin VDM ve SD (p=0,014) ile derin FD (p=0,044) kontrol grubuna göre anlamlı düşüktü. Evre 1 gözlerde SFCT (p=0,007), CVI (p=0,021), CC 3000 akımı (p=0,007) kontrol grubuna göre düşüktü. Evre 1 ve Evre 2'de ilaveten FAZ asirkülaritesi kontrole göre artmış (p<0,05) ve damar çapları genişlemişti (p<0,001). Evre 3'te FAZ alanı kontrole göre daha genişti (p=0,003) ve tortüözite artmıştı (p=0,028). Evre 1 ve Evre 2 NPDR gözlerin ise Evre 0'a göre derin pleksus VDI değerleri daha yüksekti (p<0,001). 2 yıl boyunca retinopati tanılı gözlerde SFCT, CVI, yüzeyel VD, VDM, SD ve FD progresif azaldı (p<0,05); FAZ alanı, AI (p<0,001) ve VT arttı (p=0,017). Kontrol grubunda ise değişim olmadı (p>0,05). 
DR evrelerine göre vasküler parametreler değerlendirildiğinde, DR şiddeti arttıkça yüzeyel VDI'nın arttığı, derin VD'nin ve CC 1500 akımının azaldığı görüldü (p=0,001). OCTA parametrelerine bakıldığında Evre 0'dan Evre 1 NPDR'ye geçişi en iyi ayıran parametre derin VDI değeri olup bu değerin 20,14 üzerinde saptanması DR lehine bulundu (EAA=0,764; p<0,001). PDR'yi, NPDR'den ayırmada yüzeyel VDI en belirleyiciydi (EAA=0,720, p=0,004). Periferde iskemi varlığını belirlemede en ayırıcı yüzeyel VD idi (EAA=0,727, p=0,015).  
Sonuç: Çalışmamızda hem mikrovasküler parametrelerin hem de koroid morfolojisinin erken evrelerden itibaren etkilendiği gösterilmiştir. İleride daha geniş seriler ve derin öğrenmenin de kullanıma girmesiyle DR progresyonun boya anjiyografiler kullanılmadan takip edilebileceği düşünülmektedir. 
Anahtar kelimeler: Diyabetik retinopati, damar dansitesi, fraktal boyut, damar çapı indeksi, koroid vaskülarite indeksi, iskemik indeks

Abstract:
Aim: The objective of our study is to prospectively investigate retinal and choroidal vascular changes in cases without diabetic retinopathy (DR) and those with DR. Vascular changes occurring over a 2-year follow-up period according to DR stages will be examined. Additionally, the relationship between macular vascular parameters and peripheral retinal ischemia will be evaluated.
Materials and Methods: This prospective and controlled study included 142 eyes of 142 diabetic patients and 34 eyes of 34 healthy controls. Among these, 37 eyes with no retinopathy findings were classified as Stage 0, 46 eyes with mild non-proliferative diabetic retinopathy (NPDR) as Stage 1, 25 eyes with moderate to severe NPDR as Stage 2, and 34 eyes with proliferative diabetic retinopathy (PDR) as Stage 3. At baseline, wide-field fluorescein angiography (FA), spectral-domain optical coherence tomography (OCT), and 6x6 mm macular optical coherence tomography angiography (OCTA) were performed. OCT and OCTA imaging were repeated at 8-month follow-ups. The control group was examined at a 2-year interval. Choroidal morphological features were quantitatively measured at the central 1500 µm using a modified Niblack threshold method in ImageJ. Subfoveal choroidal thickness (SFCT), total choroidal area (TCA), lumen area (LA), stromal area (SA), and choroidal vascularity index (CVI) were calculated. A previously described semi-automated image processing technique was applied in MATLAB to measure fractal dimension (FD), vessel density (VDM), vessel skeleton density (SD), vessel diameter index (VDI), and vessel tortuosity (VT). The foveal avascular zone (FAZ) area (mm²) was measured in OCTA, the FAZ acircularity index (AI) was calculated, and automated vessel densities (VD) were recorded. Choriocapillaris (CC) flow rates were measured in circular areas of central 1500 µm and 3000 µm (CC 1500 and CC 3000).
Results: When comparing initial visits, superficial and deep VD, superficial SD (p<0.001), deep VDM, and SD (p=0.014) as well as deep FD (p=0.044) were significantly lower in Stage 0 eyes compared to the control group. In Stage 1 eyes, SFCT (p=0.007), CVI (p=0.021), and CC 3000 flow rate (p=0.007) were lower than in the control group. FAZ acircularity was increased (p<0.05) and vessel diameters were enlarged (p<0.001) in Stages 1 and 2. In Stage 3, FAZ area was larger (p=0.003) and tortuosity was higher (p=0.028) compared to controls. Deep plexus VDI values were higher in Stages 1 and 2 NPDR eyes compared to Stage 0 (p<0.001). Over the 2 years, SFCT and CVI, superficial VD, VDM, SD, and FD progressively decreased (p<0.05) in retinopathy eyes; FAZ area, AI (p<0.001), and VT increased (p=0.017). There were no changes in the control group (p>0.05). When vascular parameters were evaluated according to DR stages, superficial VDI increased, and deep VD and CC 1500 flow decreased as DR severity increased (p=0.001). Deep VDI was the best parameter to differentiate between Stage 0 and Stage 1 NPDR (cut-point >20.14, AUC=0.764, p<0.001). Superficial VDI best distinguished PDR from NPDR (AUC=0.720, p=0.004). Superficial VD was the most discriminatory for peripheral ischemia (AUC=0.727, p=0.015). 
Conclusion: Our study demonstrates that both microvascular parameters and choroidal morphology are affected from the early stages of DR. Future studies with larger series and the use of deep learning may enable DR progression monitoring without the need for dye angiographies.
Keywords: Diabetic retinopathy, vessel density, fractal dimension, vessel diameter index, choroidal vascularity index, ischemic index