Una comparación de la densidad de los vasos peripapilares entre sujetos con normal

Scientific Reports volumen 13, Número de artículo: 9258 (2023) Citar este artículo

Detalles de métricas

El propósito de este estudio fue identificar las diferencias en las deficiencias de la microvasculatura retiniana entre los pacientes con glaucoma de tensión normal (NTG) y aquellos con glaucoma primario de ángulo abierto (POAG) con grados similares de daño estructural y del campo visual. Los participantes con sospecha de glaucoma (GS), NTG, POAG y controles normales se inscribieron de forma consecutiva. Se compararon la densidad de vasos peripapilares (VD) y la densidad de perfusión (PD) entre los grupos. Se realizaron análisis de regresión lineal para identificar la relación entre VD, PD y los parámetros del campo visual. Los VD de las áreas completas fueron 18,3 ± 0,7, 17,3 ± 1,7, 16,5 ± 1,7 y 15,8 ± 2,3 mm−1 en los grupos control, GS, NTG y POAG, respectivamente (P < 0,001). Los VD de las áreas exterior e interior y los PD de todas las áreas también difirieron significativamente entre los grupos (todos P < 0,001). En el grupo NTG, los VD de las áreas completa, externa e interna se asociaron significativamente con todos los parámetros del campo visual, incluida la desviación media (MD), la desviación estándar del patrón (PSD) y el índice del campo visual (VFI). En el grupo POAG, los VD de las áreas completa e interna se asociaron significativamente con PSD y VFI pero no con MD. En conclusión, con grados similares de adelgazamiento de la capa de fibras nerviosas de la retina y daño del campo visual en ambos grupos, el grupo POAG mostró una VD y PD peripapilar más bajas que el grupo NTG. VD y PD se asociaron significativamente con la pérdida del campo visual.

El glaucoma es la principal causa de pérdida visual irreversible caracterizada por neuropatía óptica progresiva a través de la degeneración de las células ganglionares de la retina, con un estimado de más de 70 millones de personas afectadas1. El daño del nervio óptico del glaucoma no puede explicarse únicamente por el daño mecánico causado por la presión intraocular (PIO) alta2. Estudios previos informaron que la progresión del glaucoma podría estar relacionada con la hipoperfusión del nervio óptico atribuible a la disfunción vascular en pacientes con PIO tanto alta como normal3,4,5. Harris et al.4 informaron que las reducciones en el flujo sanguíneo ocular se asociaron con cambios morfométricos en la cabeza del nervio óptico, pérdida de la función visual y progresión acelerada de la enfermedad glaucomatosa. Tobe et al.5 también encontraron que una reducción en el flujo sanguíneo retiniano (revelada usando Doppler láser de exploración confocal) se asoció con la progresión glaucomatosa estructural. Por lo tanto, estudiar los cambios en la microvasculatura retiniana y su circulación en pacientes con glaucoma es fundamental.

La angiografía por tomografía de coherencia óptica (OCTA) permite la visualización de microvasculaturas finas de múltiples capas de la retina, y muchos estudios de OCTA han informado de deterioro de la microvasculatura retiniana en pacientes con glaucoma. Hou et al.6 informaron que la densidad de vasos maculares superficiales (VD) basada en OCTA fue significativamente menor en los ojos con glaucoma primario de ángulo abierto (GPAA) que en los ojos sanos. Scripsema et al.7 encontraron que la densidad capilar perfundida anular medida por OCTA en pacientes con glaucoma de tensión normal (NTG) era significativamente más baja que en los controles normales. Aunque el deterioro de la microvasculatura es evidente tanto en NTG como en GPAA, la extensión puede diferir porque los mecanismos patológicos de las dos enfermedades pueden ser diferentes. Varios estudios informaron deterioro de la microvasculatura retiniana en ambos ojos con NTG y POAG; sin embargo, faltan estudios que comparen patologías de microvasculatura detalladas.

Aquí, exploramos las diferencias en el deterioro de la microvasculatura retiniana entre pacientes con NTG y aquellos con GPAA. Comparamos la DV peripapilar y la densidad de perfusión (PD) de ojos con NTG y GPAA con un grado similar de daño estructural y de la función visual, así como controles normales y sospechosos de glaucoma (GS).

Este estudio transversal prospectivo se adhirió a los principios de la Declaración de Helsinki y fue aprobado por la Junta de Revisión Institucional/Comité de Ética de la Facultad de Medicina de la Universidad de Konyang, Daejeon, República de Corea. Los pacientes que visitaron la clínica de glaucoma del Hospital Universitario de Konyang fueron inscritos y examinados desde abril de 2021 hasta mayo de 2022. Se obtuvo el consentimiento informado de todos los pacientes.

Todos los sujetos se sometieron a una historia clínica detallada y a un examen oftalmológico completo, incluida la medición de la agudeza visual mejor corregida (MAVC) y la PIO (a través de la tonometría de aplanación de Goldmann), gonioscopia, mediciones del equivalente esférico, longitud axial, campo visual de Humphrey (HVF ), tomografía de coherencia óptica de dominio espectral (SD-OCT) y OCTA. Se reclutaron consecutivamente pacientes con GS, GTN, GPAA y controles normales (todos mayores de 18 años). Todos los diagnósticos de glaucoma fueron confirmados por especialistas en glaucoma (SYJ y KSP) en base a la evidencia de pérdida del anillo neural en el examen estereoscópico dilatado del nervio óptico, defectos del campo visual glaucomatosos aparentes en la perimetría automática estándar (un grupo de ≥ 3 puntos con P < 0,05 en un mapa de desviación del patrón en al menos un hemicampo, que incluye ≥ 1 punto con P < 0,01; una desviación estándar del patrón de P < 0,05; o un resultado de la prueba del hemicampo de glaucoma fuera de los límites normales, confirmado por al menos dos exámenes), y/ o pérdida de la capa de fibras nerviosas de la retina peripapilar (pRNFL) evidente en la evaluación peripapilar de SD-OCT. Solo se incluyeron pruebas confiables del campo visual (pérdida de fijación ≤ 20 %, falso positivo ≤ 15 %, falso negativo ≤ 15 %, ninguna otra evidencia de mala calidad y ningún resultado anormal causado por factores distintos al glaucoma). Los criterios de inclusión para los pacientes con GPAA fueron antecedentes de PIO elevada antes del tratamiento (> 21 mmHg) y ángulos abiertos en la gonioscopia de indentación. A los pacientes con NTG también se les exigió que exhibieran ángulos abiertos pero que tuvieran una PIO previa al tratamiento ≤ 21 mmHg. Los GS se definieron como cambios en el disco óptico sospechosos de glaucoma o una PIO > 21 mmHg sin cambios repetibles del campo visual glaucomatoso8. Un disco óptico sospechoso se definió como un disco con excavación observable, adelgazamiento o muescas en el borde neurorretiniano, o un defecto RNFL localizado o difuso que sugiere glaucoma en las estereofotografías del disco óptico9,10. Los criterios de exclusión fueron antecedentes de cualquier enfermedad retiniana o coroidea, glaucoma secundario, antecedentes de traumatismo ocular, cualquier cirugía intraocular previa distinta de la extracción de cataratas, cualquier enfermedad ocular, incluida la enfermedad de la córnea, cualquier anomalía retiniana, cualquier enfermedad neurooftálmica, un BCVA más pobre que 20/40, y una longitud axial ≥ 26,0 mm. Si ambos ojos de un participante cumplían los criterios de inclusión, se seleccionaba un ojo al azar para evitar sesgos estadísticos.

El examen SD-OCT se realizó utilizando Cirrus HD-OCT (Carl Zeiss Meditec, Dublin, CA, EE. UU.). El grosor de RNFL se midió utilizando un protocolo de escaneo de cubo de disco óptico de 200 × 200. La cabeza del nervio óptico se colocó en el centro de la imagen durante el escaneo y se obtuvo un escaneo axial con una resolución de 200 × 200 píxeles sobre un área de 6 × 6 mm, incluida la cabeza del nervio óptico y sus alrededores. Los espesores de RNFL se calcularon para los cuatro cuadrantes (superior, temporal, inferior y nasal) dentro del círculo de exploración de 3,46 mm de diámetro. Se excluyeron las imágenes con una intensidad de señal < 7 y aquellas que presentaban errores evidentes de descentración o segmentación.

OCTA se realizó simultáneamente con SD-OCT utilizando un dispositivo Cirrus HD-OCT 6000 que ejecuta el software AngioPlex (Carl Zeiss Meditec), con una longitud de onda de 840 nm y 68 000 A-scan/s. La sensibilidad y la precisión se aseguraron mediante un algoritmo de microangiografía óptica (OMAG) y tecnología de seguimiento retiniano. Medimos una exploración centrada en el disco óptico utilizando un modo de patrón de 6 × 6 mm, que contiene un área aproximada de 6 × 6 mm sobre la cabeza del nervio óptico. Todos los escaneos se evaluaron usando las imágenes OCTA en face generadas automáticamente por el algoritmo OMAG del software AngioPlex. Se midieron automáticamente la VD (longitud total de la vasculatura perfundida por unidad de área en la región de medición) y la PD (área total de la vasculatura perfundida por unidad) del plexo capilar superficial (que se extiende desde la membrana limitante interna hasta la capa plexiforme interna). . El software cuantificó la VD y la PD utilizando el subcampo Estudio de tratamiento temprano de la retinopatía diabética. Evaluamos DV y DP peripapilares en el plexo capilar superficial tanto del anillo interno como externo y en la zona completa (fig. 1). Se excluyeron las imágenes que presentaban pérdida de fijación, errores de segmentación, artefactos de movimiento o intensidades de señal < 9.

Imagen de angiografía por tomografía de coherencia óptica (6 × 6 mm) centrada en el disco óptico. Imagen frontal del plexo capilar superficial superpuesta con la cuadrícula del Estudio de tratamiento temprano de la retinopatía diabética. Los cuadros rojos indican las mediciones automáticas de la densidad de los vasos y la densidad de perfusión de las áreas interna, externa y completa.

La demografía inicial y las mediciones de OCT y OCTA se compararon mediante un análisis de varianza unidireccional seguido de la prueba post-hoc de Bonferroni. Se utilizó la prueba de χ2 para comparar datos categóricos. Se realizó un análisis de regresión lineal después de ajustar por edad, sexo, BCVA y longitud axial en los grupos NTG y POAG para definir la relación entre OCTA y los parámetros del campo visual. Todos los análisis estadísticos se realizaron con el software SPSS (versión 22.0; IBM Corp., Armonk, NY, EE. UU.).

Se incluyeron en el estudio un total de 273 ojos; 88 en el grupo control, 50 en el grupo GS, 73 en el grupo NTG y 62 en el grupo POAG. La edad, el sexo, el equivalente esférico y la longitud axial no difirieron significativamente entre los grupos (Cuadro 1). Las BCVA fueron − 0,02 ± 0,05, 0,06 ± 0,09, 0,06 ± 0,15 y 0,07 ± 0,13 (P < 0,001) (post-hoc: control < GS/NTG/POAG), y las PIO fueron 14,9 ± 2,6, 15,0 ± 2,8 , 12,4 ± 3,0 y 14,6 ± 3,3 mmHg (P < 0,001) (post-hoc: NTG < control/GS/POAG) en los cuatro grupos, respectivamente. En cuanto a los parámetros del campo visual, las desviaciones medias (DM) promedio fueron − 1,74 ± 2,49, − 6,75 ± 7,80 y − 7,70 ± 7,93 dB, y las MD medianas fueron − 1,17 (rango intercuartílico [RIC], − 2,50 a − 0,22), − 4,33 (IQR, − 10,38 a − 1,65) y − 6,13 dB (IQR, − 13,17 a − 1,81) en los grupos GS, NTG y POAG, respectivamente (P = 0,005). En el análisis post-hoc, la MD del grupo NTG no difirió significativamente de la del grupo POAG (GS vs. NTG, P = 0.016; GS vs. POAG, P = 0.004; NTG vs. POAG, P = 0.737) . Los resultados de la desviación estándar del patrón (PSD) y el índice de campo visual (VFI) fueron similares (PSD: GS frente a NTG, P < 0,001; GS frente a POAG, P < 0,001; NTG frente a POAG, P = 0,527) (VFI: GS frente a NTG, P = 0,006; GS frente a POAG, P = 0,003; NTG frente a POAG, P = 0,946). Todos los pacientes con glaucoma usaban gotas para bajar la presión; los números promedio de medicación fueron 2,1 ± 0,1 y 2,7 ± 1,5 en los grupos NTG y POAG, respectivamente (P = 0,002).

El grosor promedio de la RNFL fue de 96,6 ± 8,9, 95,0 ± 11,8, 77,3 ± 11,1 y 76,3 ± 15,9 μm en los grupos control, GS, NTG y POAG, respectivamente (P < 0,001) (Tabla 2). En el análisis post-hoc, la RNFL de los grupos control y GS fue significativamente más gruesa que la de los grupos NTG y POAG; sin embargo, no se observaron diferencias significativas entre los grupos control y GS (P = 0,922) o entre los grupos NTG y POAG (P = 0,461). Una comparación del grosor de la RNFL sectorial arrojó resultados similares excepto para el grosor de la pRNFL nasal (P = 0,555).

Los VD de las áreas completas fueron 18,3 ± 0,7, 17,3 ± 1,7, 16,5 ± 1,7 y 15,8 ± 2,3 mm−1 en los grupos control, GS, NTG y POAG, respectivamente (P < 0,001) (Tabla 3). En el análisis post-hoc, todas las comparaciones entre los dos grupos difirieron significativamente excepto para el grupo GS frente al grupo NTG (control frente a GS, P = 0,048; control frente a NTG/POAG, P < 0,001; GS frente a NTG, P = 0,119, SG frente a GPAA, P < 0,001, NTG frente a GPAA, P = 0,037) (fig. 2). Los VD de las áreas exterior e interior también difirieron significativamente entre los grupos (ambos P < 0,001); los datos post-hoc fueron similares a los de toda el área (VD exterior: control vs. GS, P = 0,074; control vs. NTG/POAG, P < 0,001; GS vs. NTG, P = 0,539; GS vs. POAG , P < 0,001; NTG frente a POAG, P = 0,001) (VD interno: control frente a GS, P = 0,030; control frente a NTG/POAG, P < 0,001; GS frente a NTG, P = 0,010; GS frente a GPAA, P = 0,017; NTG frente a GPAA, P = 0,999). Las comparaciones de DP arrojaron resultados similares (Tabla 3).

Gráficos de barras con una desviación estándar de la densidad de vasos peripapilares y la densidad de perfusión en cada grupo. *Diferencia estadísticamente significativa.

En el grupo NTG, los VD y PD de las áreas completa, externa e interna se asociaron significativamente con todos los parámetros del campo visual, incluidos MD, PSD y VFI; sin embargo, la PD de toda el área no se asoció con la PSD (P = 0.060) (Cuadro 4). En el grupo POAG, los VD de las áreas internas y completas se asociaron significativamente con PSD y VFI pero no con MD. Los PD de las áreas entera e interior también mostraron asociaciones significativas con el VFI.

Se sabe que el daño del nervio óptico, como consecuencia de un riego sanguíneo insuficiente, se asocia más con la NTG que con el GPAA, aunque los factores de riesgo vascular y la perfusión de la cabeza del nervio óptico pueden afectar el desarrollo y la progresión de todos los tipos de glaucoma de ángulo abierto11,12. Por el contrario, el daño nervioso mecánico asociado con una PIO alta sería más pronunciado en GPAA que en NTG. Por lo tanto, el deterioro de la microvasculatura retiniana puede resultar en diferentes patrones o características en las dos condiciones. En este estudio, comparamos las DV y PD peripapilares de pacientes con GNT y GPAA con niveles similares de daño funcional estructural y visual y encontramos que los pacientes con GPAA tenían una DV y PD peripapilar más bajas que los pacientes con GNT. Además, tanto VD como PD se asociaron significativamente con la pérdida del campo visual.

Scripsema et al.7 informaron que la densidad capilar anular perfundida fue de 33,40 ± 6,53, 37,20 ± 3,51 y 42,45 ± 1,56 % en pacientes con GPAA, GTN y normales, respectivamente, que fue significativamente diferente entre los grupos (P < 0,01). Onishi et al.13 encontraron disminuciones significativas en la DV superficial parafoveal en GPAA (40,06 ± 4,54 %) y GNT (42,85 ± 5,16 %) en comparación con ojos sanos (48,10 ± 2,82 %). Mostramos que los VD y PD peripapilares de los grupos NTG y POAG fueron más bajos que los de los grupos GS y control, lo que es consistente con estudios previos. Liu et al.14 sugirieron que los cambios en la DV peripapilar podrían ser un parámetro diagnóstico fiable para detectar glaucoma con sensibilidades similares a las del grosor de la CFNR. Además, la VD y la PD peripapilares se asociaron significativamente con los parámetros de la prueba del campo visual en nuestro estudio, lo que indica que el deterioro de la microvasculatura retiniana refleja el deterioro de la función visual. Por lo tanto, las mediciones peripapilares de VD y PD mediante OCTA pueden ser útiles para el diagnóstico y seguimiento de pacientes con glaucoma.

Yarmohammadi et al.15 encontraron que la disminución de la VD peripapilar se asoció significativamente con la gravedad del daño del campo visual en pacientes con glaucoma. Shin et al.16 informaron que las DV peripapilares globales y regionales se asociaron significativamente con la correspondiente sensibilidad media de la FV. Encontramos asociaciones significativas entre VD peripapilar y PD y parámetros del campo visual, en consonancia con estudios previos. Al mismo tiempo, todos los parámetros del campo visual se asociaron significativamente con los parámetros OCTA en el grupo NTG con un R2 relativamente más alto; sin embargo, solo el PSD y VFI se asociaron con los VD y PD de las áreas completa e interna en el grupo POAG. De manera similar, se encontraron correlaciones más fuertes entre la función visual y los parámetros OCTA en la coriocapilar en el grupo NTG que en el grupo POAG. Bhalla et al.17 informaron que los parámetros de déficit de flujo de la coriocapilar se asociaron con los parámetros del campo visual en pacientes con GNT, pero no en pacientes con GPAA. Estos resultados sugieren que las anormalidades vasculares están más directamente asociadas con el daño del campo visual glaucomatoso en NTG que en POAG.

Se ha especulado que la alteración de la autorregulación del flujo sanguíneo en la cabeza del nervio óptico es un factor de riesgo importante para la progresión del glaucoma18,19,20. Descubrimos que la VD y la PD peripapilares del grupo de GPAA eran más bajas que las del grupo de NTG cuando ambos grupos presentaban grados similares de adelgazamiento de la RNFL y deterioro del campo visual, aunque se sabe que dicho deterioro está asociado particularmente con el NTG21,22. Otros estudios han reportado resultados similares7,13. Este resultado podría explicarse parcialmente por el deterioro de la autorregulación del flujo sanguíneo inducido por la PIO. Chen et al.23 informaron que la VD peripapilar de pacientes con hipertensión ocular aumentó después de la reducción de la PIO. Choi et al.24 encontraron una disminución de la VD alrededor de la cabeza del nervio óptico en los ojos vitrectomizados de cerdos con PIO alta. Estos resultados implican que un aumento de la PIO en sí mismo también puede deteriorar la autorregulación del flujo sanguíneo en el GPAA. En tales condiciones, una PIO alta también puede disminuir la presión de perfusión ocular (que no es compensada por el mecanismo de autorregulación), lo que resulta en una disminución de la VD y la DP peripapilares. Esto también puede explicar la relación más débil entre la DV peripapilar y la DP y los parámetros del campo visual en sujetos con GPAA que en sujetos con NTG en nuestro estudio. Según nuestra hipótesis, el aumento de la PIO es la razón principal del daño glaucomatoso en el GPAA, y la disminución del flujo sanguíneo es un fenómeno secundario al aumento de la PIO. Sin embargo, en la NTG, el deterioro de la autorregulación del flujo sanguíneo y, en consecuencia, la disminución del flujo sanguíneo en la cabeza del nervio óptico podrían desempeñar un papel más directo en el daño glaucomatoso. Sin embargo, se requieren más estudios para confirmar esta hipótesis.

En particular, los VD y PD peripapilares de las áreas completa e interna difirieron significativamente entre los grupos de control y GS en nuestro estudio, aunque los grosores de RNFL no lo hicieron. Hou et al.9 informaron que los ojos con GS mostraron una asimetría de VD entre ojos significativamente mayor que los ojos sanos, lo que sugiere que la evaluación de dicha asimetría de VD puede ayudar en la detección de GS. Yarmohammadi et al.25 también encontraron que los ojos GS mostraron VD más bajos en imágenes OCTA de campos de visión de 4,5 × 4,5 mm centrados en el disco óptico que los ojos sanos. Estos estudios indican que el deterioro significativo de la microvasculatura retiniana también fue evidente en sujetos GS, lo cual es consistente con nuestros hallazgos. Nuestro estudio también reveló que el deterioro de la microvasculatura era evidente sin una disminución en el grosor de la RNFL. Penteado et al.26 y Shoji et al.27 también encontraron resultados similares que indican que las alteraciones de la microvasculatura retiniana pueden ocurrir antes que el daño retiniano interno detectable en pacientes con GPAA; Se necesitan más estudios longitudinales para confirmar esta hipótesis. Por lo tanto, la evaluación OCTA de la microvasculatura peripapilar evaluaría con sensibilidad ojos con cambios glaucomatosos tempranos pero sin deterioro definido de la función visual o adelgazamiento de la retina interna.

Este estudio tiene varias limitaciones. En primer lugar, las mediciones de VD peripapilar incluían las de los grandes vasos retinianos y el software no distinguía entre la microvasculatura y los vasos retinianos. En segundo lugar, no evaluamos la presión arterial ni el uso de colirios para el glaucoma y medicamentos sistémicos, que pueden haber afectado la microvasculatura retiniana. En tercer lugar, la heterogeneidad del grupo GS puede haber influido en nuestros resultados. Incluimos ocho sujetos con hipertensión ocular y también posiblemente sujetos con glaucoma preperimétrico como el grupo GS, lo que podría llevar a una conclusión diferente a la de otros estudios con diferentes definiciones de GS. La fortaleza de nuestro estudio es que evaluamos los VD peripapilares de los grupos GS, NTG y POAG y comparamos pacientes con NTG y POAG con grados similares de deterioro de VF y adelgazamiento de RNFL; tales informes son raros. Además, solo incluimos imágenes OCTA con intensidades de señal superiores a 8 para realizar análisis precisos.

En conclusión, encontramos que los VD y PD peripapilares del grupo GS fueron más bajos que los del grupo control, aunque los grosores de RNFL no difirieron significativamente. La evaluación OCTA de los cambios microvasculares podría ayudar en la evaluación efectiva de los pacientes con glaucoma temprano. Además, los ojos con POAG presentaron una DV y PD peripapilar significativamente más bajas que el grupo NTG, en promedio, a pesar de grados similares de adelgazamiento de la RNFL y deterioro del campo visual. VD y PD se asociaron significativamente con la pérdida del campo visual.

Los conjuntos de datos utilizados y/o analizados durante el estudio actual están disponibles del autor correspondiente a pedido razonable.

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Los siguientes autores contribuyeron por igual: Min-Woo Lee y Jin-Soo Kim.

Departamento de Oftalmología, Facultad de Medicina de la Universidad de Konyang, Daejeon, República de Corea

Min-Woo Lee, Hwa-Young Yu, Kee-Sup Park y Sun-Young Jin

Clínica Oftalmológica de Modoo, #238, Daedeok-daero, Seo-gu, Daejeon, República de Corea

Sun-Young Jin

Departamento de Oftalmología, Hospital Sejong de la Universidad Nacional de Chungnam, #20 Bodeum 7-ro, Sejong, República de Corea

Jin Soo Kim

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Diseño y realización del estudio (MWL, JSK); Recopilación de datos (HYY, KSP, SYJ); Análisis e interpretación de datos (MWL, JSK); Redacción del artículo (MWL, JSK); Revisión crítica del artículo (MWL, KSP, JSK); Aprobación final del artículo (MWL, HYY, KSP, SYJ, JSK).

Correspondencia a Min-Woo Lee o Jin-Soo Kim.

Los autores declaran no tener conflictos de intereses.

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Lee, MW., Yu, HY., Park, KS. et al. Una comparación de la densidad de los vasos peripapilares entre sujetos con glaucoma de tensión normal y glaucoma primario de ángulo abierto con grados similares de daño glaucomatoso. Informe científico 13, 9258 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-36369-w

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Recibido: 17 Octubre 2022

Aceptado: 02 junio 2023

Publicado: 07 junio 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-36369-w

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