Assosiasjon mellom sakkade reksjonstid med BulbiCAM® og den estimerte risikoen for å utvikle primær åpen-vinklet glaukom

Abstract

Bakgrunn: Primær åpenvinklet glaukom (POAG) medfører strukturelle forandringer som fører til irreversibelt tap av visuell funksjon. Å finne balansen mellom å identifisere tidlige tilfelle av glaukom og å unngå unødvendige henvisninger er i økende grad en utfordring i primær øyehelsetjeneste. Tidlige studier indikerer at øye bevegelses perimetri (EMP) har potensial for å oppdage utvikling av POAG når funksjonell skade ennå ikke har oppstått. BulbiCam® er et instrument utviklet med et mål om å kartlegge visuell funksjon basert på EMP. Formål: Formålet med studien var å undersøke assosiasjonen mellom sakkade reaksjonstid (SRT) målt med BulbiCam®, og den estimerte risikoen for å utvikle POAG. Det er funnet at SRT er økt i områder av synsfeltet uten funksjonell skade hos personer med POAG. Sekundært mål var å undersøke korrelasjonen mellom SRT og alder for å gi nyttig informasjon til den kliniske vurderingen av POAG.

Metoder: En tverrsnittstudie med prospektive data fra tre måneder ble gjennomført. Pasienter mellom 40 og 70 år som besøkte en optometrisk praksis i Norge for å gjennomføre en synsundersøkelse, ble fortløpende rekruttert inn i studien. Optometrisk undersøkelse inkluderte vurdering av okulær struktur og funksjon basert på subjektiv evaluering av optisk nervehode, synsfelt, struktur-funksjon-forhold og intraokulært trykk, samt store risikofaktorer, og resulterte i en total estimert risiko gradert som lav, medium og høy. Tilleggsundersøkelser med BulbiCam® ble gjennomført for å innhente SRT. SRT for 26 punkter i synsfeltet ble brukt i statistiske analyser i R og SAS. Kontinuerlige variabler, parvise forskjeller mellom grupper, sannsynlighet for risiko og korrelasjon mellom SRT og alder ble analysert. Statistisk signifikans var satt til p < 0.05.

Resultater: 48 pasienter i alderen 56.3 (± 9.27, 62.5% kvinner, 37.5% menn) år var inkludert i studien. Økt SRT var assosiert med økt risiko for POAG (p<0.001). Signifikant forskjell mellom venstre (p < 0.0001) og høyre (p= 0.08) øye ved vurdering av forskjell i gjennomsnittlig SRT mellom lav (n =32) og høyere (medium (n=10) /høy (n=6) risikogrupper. Predikert sannsynlighet for å ha medium eller høy risiko for personer 60 år var nær 100% for en SRT på 450 ms. Sekundært, en svak positiv korrelasjon (r = 0.15, p = 0.33) mellom SRT og alder ble funnet.

Konklusjon: Det har for første gang blitt demonstrert at SRT fra BulbiCam® ver relatert til risikoen for utvikling av POAG basert på evidensbaserte kliniske metoder. En økning i SRT ble funnet å være sterkt assosiert med en økning i estimert risiko. Sannsynligheten for å ha høyere estimert risiko for POAG ble funnet å øke med både alder og gjennomsnittlig SRT. Sekundært, svak positiv korrelasjon mellom SRT og alder ble funnet. Videre forskning er berettiget for å videre undersøke om SRT med BulbiCam® tilfører nyttig diagnostisk informasjon til den kliniske vurderingen av glaukom og hvordan SRT forandres med alder.

Nøkkelord: POAG, øyebevegelses perimetri, BulbiCAM®, sakkade reaksjonstid, optometrist

Background: Primary Open-Angle glaucoma (POAG) causes structural changes leading to irreversible loss of visual function. Finding the balance between identifying early cases of glaucoma and avoiding unnecessary referrals is a growing challenge in primary eye care. Early reports indicate that eye movement perimetry (EMP) has the potential of detecting development of POAG when functional damage has not yet occurred. BulbiCam® is an instrument developed with an aim to map visual function based on EMP. Objective: The purpose of this study was to investigate the association between saccadic reaction time (SRT) obtained with BulbiCam® and the estimated risk of developing POAG. SRT has been reported increased in areas of the visual fields without functional damage, in people with POAG (Thepass, Lemij, Vermeer, van der Steen, & Pel, 2021). Secondary aim was to investigate the correlation between SRT and age to provide useful information to the clinical assessment of POAG.

Methods: A cross-sectional study with prospective data from three months was conducted. Patients aged 40 – 70 years who visited an optometric practice in Norway to conduct an eye examination were consecutively recruited into the study. Optometric examination included assessment of ocular structure and function based on subjective evaluation of optic nerve head, visual fields, structure-function-relationship and intraocular pressure, along with major risk factors, and resulted in an overall estimated risk graded as low, medium and high. Auxiliary measurements with BulbiCam® was conducted to obtain SRT. SRT for 26 points in the visual fields were used for statistical analyses retrieved from R and SAS. Continuously variables, pairwise difference between groups, probability of risk and correlation between SRT and age was analysed. Statistical significance was set to p < 0.05.

Results: 48 participants aged 56.3 (± 9.27, 62.5% female, 37.5% male) years were included in the study. Increased SRT was associated with increased risk of POAG (p<0.001). Significant difference between left (p < 0.0001) and right eye (p = 0.08) when considering difference in mean SRT between low (n=32) and higher (medium (n=10) /high (n=6)) risk groups. Predicted probability of having medium or high risk in people aged 60 years was close to 100% for an SRT of 450 ms. Secondly, a weak positive correlation (r = 0.15, p = 0.33) between SRT and age was found.

Conclusion: It has for the first time been demonstrated that SRT obtained with BulbiCam® is related with the risk of developing POAG as assessed by evidence based clinical methods. An increase in SRT was found strongly associated with an increase in estimated risk. The probability of having higher estimated risk of POAG was found to increase with both age and mean SRT. Secondly, weak positive correlation between SRT and age was found. Further research is warranted to further investigate whether SRT obtained with BulbiCam® add useful diagnostic information to the clinical assessment of glaucoma and how SRT changes with age.

Key words: POAG, eye movement perimetry, BulbiCAM®, saccadic reaction time, optometrist