The peripheral diabetic retinopathy in type 2 diabetes: a cross-sectional study

Abstract

Hensikt

Hensikten med denne studien var å undersøke om perifere høyoppløselige digitale bilder (Optomap modell California, Optos) oppdager flere diabetiske netthinnefunn enn sentrale 45 graders netthinnebilder (KOWA VK-2, Kowa American Corporation). Studien undersøkte hvor hyppig diabetisk retinopati forekommer i perifer retina, forskjellene i diabetisk retinopati i de fire perifere netthinne kvadrantene, og forskjellene i diabetisk retinopati i perifer retina sammenlignet med de sentrale 45-grader ved bruk av Optomap og KOWA VK-2.

Metode

Deltagerne i denne tverrsnittstudien var voksne nordmenn diagnostisert med Diabetes Mellitus type 2, som deltok i USN sin kliniske studie «Diabetes, syn og øyehelse» fra august 2018 til oktober 2019. Bildene ble tatt ved hjelp av Optomap, og et 45-graders fundus kamera, KOWA VK-2, med mydriasis og med makula i sentrum. Antall mikroaneurismer, blødninger, harde eksudater, myke eksudater, venøse kalibervekslinger, intraretinale mikrovaskulære abnormiteter, neovaskularisering og glasslegemeblødninger ble talt i hver perifer og midtperifer kvadrant og for den sentrale netthinnen, i begge øyne. Som en kvalitetssikring av graderingen, ble 11.2% av bildene gradert på nytt, og 34.8% av bildene fra KOWA VK-2 ble gradert av en seniorforsker. Alvorlighetsgraden av DR ble vurdert i henhold til International Classification of Diabetic Retniopathy (ICDR) graderingsskala. Datainnsamlingen ble analysert ved bruk av frekvens og summeringstabeller, og R Commander programvare versjon 2.7-2. En p-verdi på mindre enn 0.05 ble ansett som statistisk signifikant.

Resultat

Totalt 89 DMT2 deltagere ble inkludert i studien med en gjennomsnittsalder på 67.4 år (fra 37-82 år). Gradering av DR ved bruk av Optomap viste at 42 (47.2 %) av deltakerne hadde DR innenfor det sentrale 45-graders området, 61 (68.5 %) ved inkludering av den midt-perifere netthinnen, og 65 (73,0 %) ved inkludering av den perifere netthinnen. Én (1,1 %) deltaker hadde kun perifere DR.

Totalt 45 (50,6 %) deltakere hadde perifere diabetiske funn. Gjennomsnittlig antall (sd) mikroaneurismer i periferien var 12.3 (4.3), blødninger 12.5 (2.7), harde eksudater 0.5 (0.6), myke eksudater 0.5 (0.6), IRMA 0.5 (0.6), og venøse kaliberendringer 1.0 (0.8). Neovaskularisering og glasslegemeblødninger ble ikke funnet i denne studien.

Gjennomsnittlig (sd) antall funn med DR i den perifere ST-kvadranten var 4.0 (7.4), i SN-kvadranten 4.0 (7.3), i IT-kvadranten 4.7 (6.5) og i IN-kvadranten 4.3 (5.3).

Henholdsvis 32 (36,0 %) og 35 (39,3 %) deltakere hadde en økt alvorlighetsgrad av DR ved bruk av Optomap sammenlignet med 45-graders Optomap og KOWA VK-2. En lineær modell fant en sammenheng mellom DR funnet i den perifere netthinnen og den sentrale netthinnen. Vektet kappa-statistikk viste moderat og god enighet ved sammenligning av alvorlighetsgraden av DR i sentrale 45-grader med UWF (KOWA VK-2: κ= 0,45 vs 45-grader Optomap: κ= 0,75). Intraobserverer enighet var god, (κ= 0.75 til κ= 0.84) og interobserverer enigheten for KOWA VK-2 bildene var rimelig (høyre øyet κ= 0.29 og venstre øye κ= 0.36). Wilcoxon rangerte sumtest viste at de to gjennomsnittene er signifikant forskjellige (Optomap vs KOWA VK-2: p= 0,005 og 45-graders Optomap: p= 2,46e-7).

Konklusjon

Bruken av perifere høyoppløselige digitale netthinne bilder viste seg å oppdage flere diabetiske netthinnefunn som ytterligere økte graden av DR sammenlignet med sentrale netthinne bilder. Det var ingen signifikant forskjell i retinopati i de fire perifere kvadrantene. Studien fant en moderat og god sammenheng mellom perifer og sentral diabetisk retinopati, og viste at forbedret netthinne visualisering ved bruk av Optomap og undersøkelse av perifer retina kan endre klassifiseringen av diabetisk retinopati. Bruk av perifer avbildning kan påvirke behandlingen og oppfølgingen av disse pasientene.

Purpose

The main objective of this study was to investigate whether peripheral ultra-widefield high resolution digital images (Optomap model California, Optos) detect more diabetic retinal findings than central 45-degrees retinal images (KOWA VK-2, Kowa American Corporation).

Methodology

This cross-sectional study included adult Norwegian participants with known Diabetic Mellitus type 2 who attended the clinic at the USN for the project “Diabetes, Vision and Ocular Health” from August 2018 to October 2019. The captured images from Optomap (model California) and the 45-degree fundus camera, KOWA VK-2 were obtained with mydriasis and with the macula in centre. The number of microaneurysms, haemorrhages, hard exudates, cotton-wool spots, venous beading, intra retinal microvascular abnormalities, neovascularisation and vitreous haemorrhages were counted in each peripheral and mid- peripheral quadrant and for the central retina, in both eyes. As a quality assurance, 11.2% of the images were re-graded, and 34.8% of the images from KOWA VK-2 were graded by a senior optometrist. The diabetic retinopathy severity was assessed based on the International Classification of Diabetic Retinopathy (ICDR) grading scale. The data was analysed using of frequency and summation tables, and R commander software Version 2.7-2. A p-value of less than 0.05 was considered statistically significant.

Results

A total of 89 DMT2 participants were included in the study, the mean age was 67.4 years (range, 37-82 years). When grading DR by using Optomap, 42 (47.2%) of the participants have DR within the central 45-degree area, 61 (68.5%) when including the mid-peripheral retina, and 65 (73.0%) when including the peripheral retina. One (1.1%) participant have only peripheral lesions.

A total of 45 (50.6%) participants had peripheral diabetic findings. Mean (sd) of DR for the peripheral retina were microaneurysms 12.3 (4.3), haemorrhages 12.5 (2.7), hard exudates 0.5 (0.6), cotton-wool spots 0.5 (0.6), IRMA 0.5 (0.6), venous beadings 1.0 (0.8). Neovascularization and vitreous haemorrhages were not found in this study.

Mean (sd) number of lesions in the peripheral ST quadrant were 4.0 (6.2), the SN quadrant 4.0 (7.0), the IT quadrant 3.1(5.4) and the SN quadrant 2.1 (4.0).

32 (36.0%) and 35 (39.3%) participants had an increased severity of DR using the wide field image (Optomap) compared to a central area of 45-degrees captured with Optomap and KOWA VK-2 image, respectively. A linear model found a relationship between DR found in the peripheral retina and the central retina. Weighted kappa statistics showed moderate and good agreement when comparing the severity of DR in central 45-degrees with UWF (KOWA VK-2: κ= 0.45 vs 45-degree Optomap: κ= 0.75). Intraobserver agreement were good (κ= 0.75 to κ= 0.84, and interobserver agreement were fair (right eye: κ= 0.29 and left eye κ= 36). Wilcoxon ranked sum test showed the two means are significant different (Optomap vs KOWA VK-2: p= 0.005 and 45-degree Optomap: p= 2.46e-7).

Conclusion

The use of peripheral high-resolution digital retinal images was found to detect additional diabetic retinal findings that increased the grade of DR compared to retinal imaging. There was no significant difference in retinopathy in the four peripheral retinal quadrants. The study found a moderate and good correlation between peripheral and central diabetic retinopathy and showed that improved retinal visualization using widefield imaging, and examination of the peripheral retina may alter the classification of diabetic retinopathy and therefore can influence the treatment and follow-up of these patients.