Summary
हम परफ्यूजन घनत्व के लिए केशिकाओं से बड़े जहाजों के योगदान की पहचान करने के लिए पराफोवल सतही केशिका जाल के पोत और परफ्यूजन घनत्व के परफ्यूजन घनत्व के परफ्यूजन घनत्व के बीच निर्धारण के गुणांक के मूल्यांकन का वर्णन करते हैं।
Abstract
सतही रेटिना केशिका जाल के पैराफोवल परिसंचरण को आमतौर पर पोत घनत्व के साथ मापा जाता है, जो परिसंचरण के साथ केशिकाओं की लंबाई निर्धारित करता है, और परफ्यूजन घनत्व, जो परिसंचरण वाले मूल्यांकन किए गए क्षेत्र के प्रतिशत की गणना करता है। परफ्यूजन घनत्व भी केशिकाओं की तुलना में बड़े जहाजों के परिसंचरण पर विचार करता है, हालांकि पहले में इन जहाजों के योगदान का आमतौर पर मूल्यांकन नहीं किया जाता है। चूंकि दोनों माप स्वचालित रूप से ऑप्टिकल सुसंगतता टोमोग्राफी एंजियोग्राफी उपकरणों द्वारा उत्पन्न होते हैं, इसलिए यह पेपर पोत और परफ्यूजन घनत्व के बीच निर्धारण के गुणांक का उपयोग करके केशिकाओं से बड़े जहाजों के योगदान का अनुमान लगाने के लिए एक विधि का प्रस्ताव करता है। यह विधि केशिकाओं से बड़े जहाजों से परफ्यूजन घनत्व के अनुपात में परिवर्तन को प्रकट कर सकती है, भले ही औसत मान अलग-अलग न हों। यह परिवर्तन नैदानिक रेटिनोपैथी के प्रकट होने से पहले रेटिना संवहनी रोगों के प्रारंभिक चरणों में केशिका ड्रॉपआउट की प्रतिक्रिया के रूप में प्रतिपूरक धमनी वासोडिलेशन को प्रतिबिंबित कर सकता है। प्रस्तावित विधि अन्य उपकरणों की आवश्यकता के बिना परफ्यूजन घनत्व की संरचना में परिवर्तन के अनुमान की अनुमति देगी।
Introduction
रेटिना परिसंचरण धमनी, केशिका और वेनुलर प्रवाह का संयोजन है, जिसका योगदान विभिन्न रेटिना परतों की ऑक्सीजन जरूरतों को पूरा करने के लिए भिन्न हो सकता है। यह परिसंचरण स्वायत्त तंत्रिका तंत्र विनियमन पर निर्भर नहीं करता है और पारंपरिक रूप से फ्लोरोसीन एंजियोग्राफी के साथ मूल्यांकन किया गया है, एक आक्रामक विधि जो रेटिना वाहिकाओं को चित्रित करने के लिए अंतःशिरा विपरीत का उपयोग करती है। अनुक्रमिक तस्वीरें धमनी, धमनी, शिरापरक, और शिरापरक परिसंचरण के मूल्यांकन की अनुमति देती हैं, साथ ही रेटिना संवहनी रोगों में केशिका क्षति की साइटें भी।
मैकुलर परिसंचरण को मापने के लिए एक वर्तमान विधि ऑप्टिकल सुसंगतता टोमोग्राफी एंजियोग्राफी (OCTA) है, जो रेटिना छवियों को प्राप्त करने के लिए इंटरफेरोमेट्री का उपयोग करती है और केशिकाओं और बड़े रेटिना वाहिकाओं को रेखांकित कर सकती है2। फ्लोरोसीन एंजियोग्राफी के विपरीत, OCTA इमेजिंग मैकुलर ज़ैंथोफिल वर्णक छायांकन से प्रभावित नहीं होती है, जिससे मैकुलर केशिकाओं की बेहतर इमेजिंग की अनुमति मिलती है3। फ्लोरोसीन एंजियोग्राफी पर OCTA के अन्य लाभ इसकी noninvasiveness और उच्च रिज़ॉल्यूशन 4 हैं।
OCTA उपकरण एक 3 x 3 मिमी मानचित्र में पैराफोवा पर सतही केशिका जाल को मापते हैं, जो फोवल केंद्र (चित्रा 1) के लिए संकेंद्रित है। उपकरण स्वचालित रूप से पोत की लंबाई घनत्व (मापा क्षेत्र में परिसंचरण के साथ केशिकाओं की लंबाई) और परफ्यूजन घनत्व (परिसंचरण के साथ मापा क्षेत्र का प्रतिशत) को मापता है, जिसमें केशिकाओं से बड़े जहाजों (चित्रा 2) 5 शामिल हैं। पोत घनत्व का शारीरिक परिस्थितियों में परफ्यूजन घनत्व में पर्याप्त योगदान है। कुछ उपकरण पोत घनत्व को "कंकालीकृत संवहनी घनत्व" और परफ्यूजन घनत्व को "पोत / संवहनी घनत्व" के रूप में मापते हैं। डिवाइस के बावजूद, आमतौर पर लंबाई के लिए एक माप होता है (मिमी / मिमी 2 या मिमी -1 में मापा जाता है) और परिसंचरण के साथ क्षेत्र के लिए दूसरा (में मापा जाता है%), जो स्वचालित रूप से उत्पन्न होते हैं।
अंधेरे, झिलमिलाहट light6, या कैफीनयुक्त पेय 7 के संपर्क में आने पर स्वस्थ लोगों में पोत घनत्व बदल सकता है क्योंकि न्यूरोवैस्कुलर युग्मन जो उच्चतम गतिविधि के साथ रेटिना परत के अनुसार सतही, मध्य और गहरे केशिका जाल के बीच रक्त प्रवाह को पुनर्वितरित करता है। इस पुनर्वितरण के कारण पोत घनत्व में कोई भी कमी उत्तेजना बंद होने के बाद बेसलाइन मूल्यों पर लौटती है और केशिका हानि का प्रतिनिधित्व नहीं करती है, रेटिनोपैथी से पहले एक पैथोलॉजिकल परिवर्तन की सूचना दी गई है जो मधुमेह 8 या धमनी उच्च रक्तचाप जैसे संवहनी रोगों में दिखाई देती है।
केशिकाओं में कमी को आंशिक रूप से धमनीविस्फार वासोडिलेशन द्वारा मुआवजा दिया जा सकता है। केवल एक प्रतिशत या perfused क्षेत्र को मापने से इस बात की कोई अंतर्दृष्टि नहीं मिलती है कि क्या वासोडिलेशन है, जो तब दिखाई दे सकता है जब केशिकाएं न्यूनतम सीमा तक पहुंचती हैं। पोत घनत्व को मापने से वासोडिलेशन के परिणामस्वरूप बढ़े हुए परिसंचरण क्षेत्र का पता लगाने में मदद नहीं मिलेगी। परफ्यूजन घनत्व के लिए धमनी परिसंचरण के योगदान का अनुमान अप्रत्यक्ष रूप से पोत घनत्व और परफ्यूजन घनत्व के बीच निर्धारण के गुणांक का उपयोग करके लगाया जा सकता है, और परिसंचरण के साथ क्षेत्र के प्रतिशत को परिभाषित किया जा सकता है जो केशिकाओं या अन्य जहाजों से मेल खाता है।
इस तकनीक के पीछे तर्क यह है कि प्रतिगमन विश्लेषण उस सीमा की पहचान कर सकता है जिसके परिणामस्वरूप एक स्वतंत्र संख्यात्मक मान के परिवर्तन एक निर्भर संख्यात्मक मान के परिवर्तन होते हैं। OCTA का उपयोग करके मैकुलर पोत इमेजिंग में, केशिका परिसंचरण एक स्वतंत्र चर है जो परिसंचरण के साथ क्षेत्र को प्रभावित करता है क्योंकि मूल्यांकन किए गए क्षेत्र में कुछ बड़े जहाज हैं। हालांकि, पैराफोवा में बड़े जहाज होते हैं जो परिसंचरण के साथ क्षेत्र के प्रतिशत को फैला सकते हैं और बदल सकते हैं, जिसे वर्तमान स्वचालित ऑक्टा मीट्रिक द्वारा सीधे पहचाना नहीं जा सकता है। निर्धारण के गुणांक का उपयोग करने का लाभ यह है कि यह दो और अधिक उत्पादन करने के लिए दो मौजूदा मीट्रिक के बीच संबंध को मापता है: परिसंचरण के साथ क्षेत्र का प्रतिशत जो केशिकाओं से मेल खाता है, और प्रतिशत जो अन्य जहाजों से मेल खाता है। दोनों प्रतिशत को सीधे इमेजिंग सॉफ़्टवेयर के साथ पिक्सेल गिनती का उपयोग करके मापा जा सकता है। हालांकि, निर्धारण के गुणांक की गणना उन संख्याओं के साथ एक नमूने के लिए की जा सकती है जो OCTA डिवाइस स्वचालित रूप से उत्पन्न करते हैं10,11।
पाठक एट अल ने एक कृत्रिम तंत्रिका नेटवर्क का उपयोग करके जनसांख्यिकीय और एंथ्रोपोमेट्रिक उपायों से दुबला मांसपेशियों और वसा द्रव्यमान का अनुमान लगाने के लिए दृढ़ संकल्प के गुणांक का उपयोग किया। उनके अध्ययन में पाया गया कि उनके मॉडल में 0.92 का आर 2 मूल्य था, जिसने उनके निर्भर चर 12 के एक बड़े हिस्से की परिवर्तनशीलता की व्याख्या की। O'Fee और सहकर्मियों ने सभी कारणों और हृदय मृत्यु दर के लिए एक सरोगेट के रूप में nonfatal myocardial infarction को बाहर करने के लिए दृढ़ संकल्प के गुणांक का उपयोग किया क्योंकि उन्हें 0.01 से 0.21 का R2 मिला। उन परिणामों से पता चला है कि स्वतंत्र चर ने निर्भर चर के परिवर्तनों के 80% से कम की व्याख्या की, जिसे सरोगेसी (R2 = 0.8) 13 के मानदंड के रूप में सेट किया गया था।
निर्धारण के गुणांक का उपयोग एक चर, चर के एक समूह, या एक परिणाम चर के परिवर्तनों पर एक मॉडल के परिवर्तनों के प्रभाव का आकलन करने के लिए किया जाता है। 1 और R2 मान के बीच का अंतर परिणाम चर के परिवर्तनों के लिए अन्य चर के योगदान का प्रतिनिधित्व करता है। एक एकल चर के लिए अंतर को विशेषता देना असामान्य है क्योंकि आमतौर पर परिणाम में योगदान देने वाले दो से अधिक होते हैं। हालांकि, परिसंचरण वाले मैकुलर क्षेत्र का अनुपात केवल केशिकाओं द्वारा कवर किए गए क्षेत्र से उत्पन्न हो सकता है और बड़े जहाजों द्वारा कवर किया गया है, क्योंकि बड़े जहाजों को केशिकाओं की तुलना में अधिक फैलाया जाता है। इसके अलावा, प्रतिक्रियाशील वासोडिलेशन को संभवतः रेटिना धमनियों से उत्पन्न माना जाता है, क्योंकि एक कम केशिका परिसंचरण ऑक्सीजन की आपूर्ति को कम कर सकता है।
केवल दो स्रोत मैक्यूला में परिसंचरण के साथ क्षेत्र के प्रतिशत में योगदान करते हैं: केशिकाएं और उनसे बड़े जहाजों। पोत घनत्व और परफ्यूजन घनत्व के बीच निर्धारण का गुणांक परिसंचरण के साथ क्षेत्र में केशिकाओं के योगदान को निर्धारित करता है, और शेष परिवर्तन (1 और आर 2 मूल्य के बीच का अंतर) केवल अन्य चर के योगदान का प्रतिनिधित्व करते हैं जो परिसंचरण के साथ एक क्षेत्र का प्रतिनिधित्व करता है (जो बड़े रेटिना वाहिकाओं के भीतर)। यह पेपर स्वस्थ लोगों (समूह 1) में इस योगदान को मापने की विधि का वर्णन करता है और रेटिना संवहनी रोगों वाले रोगियों में यह कैसे बदलता है: उच्च रक्तचाप से ग्रस्त रेटिनोपैथी (समूह 2) के बिना धमनी उच्च रक्तचाप और मधुमेह रेटिनोपैथी (समूह 3) के बिना मधुमेह मेलिटस।
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
इस प्रोटोकॉल को साला यूनो की मानव अनुसंधान नैतिकता समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था। इस अध्ययन में उपयोग किए जाने वाले उपकरणों के बारे में विवरण के लिए अनुभाग 1 और 2 के लिए वीडियो 1 और सामग्री की तालिका देखें।
1. OCTA डिवाइस में रेटिना विश्लेषण
- OCTA डिवाइस में रेटिना विश्लेषण के लिए मेनू का चयन करें।
- एक 3 x 3 मिमी रेटिना मानचित्र का चयन करें; सतही का चयन करें यदि OCTA डिवाइस विभिन्न केशिका plexuses उपायों.
- पोत लंबाई घनत्व (या इसके समकक्ष, उदाहरण के लिए, कंकालित संवहनी घनत्व) का चयन करें।
- एक 3 x 3 मिमी रेटिना मानचित्र में मिमी -1 में पोत लंबाई घनत्व को मापें।
नोट: मानचित्र को दो क्षेत्रों में विभाजित किया गया है: केंद्र (1 मिमी सर्कल के भीतर, फोवल केंद्र के लिए संकेंद्रित) और आंतरिक (1 मिमी केंद्र सर्कल के बाहर, चित्रा 3)। उपकरण एक पूर्ण घनत्व (3 मिमी सर्कल के भीतर) को भी मापता है और आंतरिक क्षेत्र को चार क्षेत्रों में विभाजित करता है: बेहतर, अवर, अस्थायी और नाक (चित्रा 4)। प्रत्येक क्षेत्र को निर्दिष्ट किया जाता है ताकि पोत की लंबाई घनत्व स्वचालित रूप से मापा जा सके। उपकरण केंद्र, आंतरिक और पूर्ण घनत्व के लिए और आंतरिक घनत्व के बेहतर, अस्थायी, अवर और नाक क्षेत्रों के लिए मूल्यों को प्रदर्शित करते हैं। - रेटिना विश्लेषण के लिए मेनू पर लौटें।
- एक 3 x 3 मिमी रेटिना मानचित्र का चयन करें; सतही का चयन करें यदि OCTA डिवाइस विभिन्न केशिका plexuses उपायों.
- परफ्यूजन घनत्व (या इसके समकक्ष, उदाहरण के लिए, पोत घनत्व) का चयन करें।
- एक 3 x 3 मिमी रेटिना मानचित्र में % में परफ्यूजन घनत्व को मापें।
नोट: मानचित्र को दो क्षेत्रों में विभाजित किया गया है: केंद्र (1 मिमी सर्कल के भीतर, फोवल केंद्र के लिए संकेंद्रित) और आंतरिक (1 मिमी केंद्र सर्कल के बाहर)। उपकरण एक पूर्ण घनत्व (3 मिमी सर्कल के भीतर) को भी मापता है और आंतरिक क्षेत्र को चार क्षेत्रों में विभाजित करता है: बेहतर, अवर, अस्थायी और नाक। प्रत्येक क्षेत्र को निर्दिष्ट किया जाता है ताकि परफ्यूजन घनत्व स्वचालित रूप से मापा जा सके। उपकरण केंद्र, आंतरिक और पूर्ण घनत्व के लिए और आंतरिक घनत्व के बेहतर, अस्थायी, अवर और नाक क्षेत्रों के लिए मूल्यों को प्रदर्शित करते हैं। - सत्यापित करें कि घनत्व मानचित्र में 7 > एक संकेत शक्ति है; फिर, सत्यापित करें कि मानचित्रों में कलाकृतियों या आंखों के आंदोलनों के परिणामस्वरूप कोई माप त्रुटियां नहीं हैं।
- केंद्र पोत लंबाई घनत्व, केंद्र परफ्यूजन घनत्व, आंतरिक पोत लंबाई घनत्व, आंतरिक परफ्यूजन घनत्व, बेहतर पोत लंबाई घनत्व, बेहतर परफ्यूजन घनत्व, अवर पोत लंबाई घनत्व, अवर परफ्यूजन घनत्व, अस्थायी पोत लंबाई घनत्व, अस्थायी परफ्यूजन घनत्व, नाक पोत लंबाई घनत्व, और एक स्प्रेडशीट में नाक परफ्यूजन घनत्व के मूल्यों को पंजीकृत करें।
2. एक स्प्रेडशीट का उपयोग कर निर्धारण के गुणांक की गणना
- मूल्यांकन किए जाने वाले चर का चयन करें (उदाहरण के लिए, केंद्र पोत लंबाई घनत्व और केंद्र परफ्यूजन घनत्व)। किसी निर्धारित समूह (जैसे, समूह 1) के लिए दोनों चरों के मानों का चयन करें.
- टूलबार में, सम्मिलित करें पर क्लिक करें।
- ग्राफ़ अनुभाग में अनुशंसित चार्ट बटन पर क्लिक करें. किसी विंडो में सुझाव के रूप में प्रकट होने के लिए स्कैटर चार्ट की प्रतीक्षा करें. सुझाव स्वीकार करने के लिए ठीक बटन पर क्लिक करें।
- डेटा के स्कैटर चार्ट का निरीक्षण करें. विकल्प मेनू प्रदर्शित करने के लिए श्रृंखला पर राइट-क्लिक करें.
- trendline जोड़ें विकल्प का चयन करें। चार्ट में जोड़ने के लिए और स्क्रीन के दाईं ओर एक मेनू के लिए एक रैखिक ट्रेंडलाइन के लिए प्रतीक्षा करें।
- चार्ट विकल्प पर प्रदर्शन R-squared मान ढूँढने के लिए मेनू को नीचे की ओर विस्थापित करें. चार्ट पर R-squared मान प्रदर्शित करने के लिए इस विकल्प का चयन करें. R-squared-मान का चयन करें।
- टूलबार पर होम का चयन करें और फिर कॉपी बटन पर क्लिक करें।
- एक नए पृष्ठ पर निर्धारण के गुणांक का चार्ट तैयार करें.
- एक गंतव्य कक्ष का चयन करें (उदाहरण के लिए, समूह 1 के लिए निर्धारण का केंद्र गुणांक)। दाएँ माउस बटन पर क्लिक करें। स्रोत स्वरूपण रखें के साथ चिपकाने का चयन करें.
- पोत घनत्व में परिवर्तन द्वारा समझाया गया परफ्यूजन घनत्व परिवर्तनों के प्रतिशत को दिखाने के लिए एक नया चार्ट तैयार करें।
- पिछले चार्ट में निर्धारण के गुणांक के साथ कक्ष का चयन करें. दाएँ माउस बटन पर क्लिक करें। प्रतिलिपि का चयन करें.
- नए चार्ट में किसी गंतव्य कक्ष का चयन करें (उदाहरण के लिए, समूह 1 में केंद्र). दाएँ माउस बटन पर क्लिक करें। चिपकाने का चयन करें।
- चिपकाए गए मान वाले कक्ष का चयन करें; फिर, उपकरण पट्टी में, संख्या मेनू में होम | प्रतिशत शैली का चयन करें।
- संख्या मेनू में वृद्धि दशमलव का चयन करें और इसे एक बार क्लिक करें।
नोट: परिणामी संख्या पोत घनत्व में परिवर्तन द्वारा समझाया गया परफ्यूजन घनत्व में परिवर्तन का प्रतिशत है। - केशिकाओं की तुलना में बड़े जहाजों में परिवर्तन द्वारा समझाया गया परफ्यूजन घनत्व का प्रतिशत दिखाने के लिए एक और तालिका तैयार करें।
- किसी गंतव्य कक्ष का चयन करें (उदाहरण के लिए, समूह 1 में केंद्र). अंतिम परिणाम को 1 से घटाएं।
- इस कक्ष का चयन करें. उपकरण पट्टी में घर का चयन करें.
- संख्या मेनू में प्रतिशत शैली का चयन करें.
- संख्या मेनू में वृद्धि दशमलव पर एक बार क्लिक करें।
- केशिकाओं (पोत घनत्व) और परफ्यूजन घनत्व में परिवर्तन के लिए केशिकाओं से बड़े जहाजों के योगदान को प्रदर्शित करने के लिए चार्ट को प्रारूपित करें।
- समूह 3 में आंतरिक पोत / परफ्यूजन घनत्व और बेहतर, अवर, अस्थायी, और नाक पोत / परफ्यूजन घनत्व के मूल्यों को प्राप्त करने के लिए प्रक्रिया को दोहराएं।
3. निर्धारण के गुणांक की तुलना
- तीन समूहों में निर्धारण के गुणांक की तुलना करें: 1, स्वस्थ लोग; 2, उच्च रक्तचाप से ग्रस्त रेटिनोपैथी के बिना धमनी उच्च रक्तचाप वाले रोगियों; और 3, मधुमेह रेटिनोपैथी के बिना टाइप 2 मधुमेह मेलिटस के साथ रोगियों. समूह 3 में, क्षेत्रों के बीच निर्धारण के गुणांकों की भी तुलना करें: बेहतर, अवर, अस्थायी और नाक।
4. केशिकाओं और परफ्यूजन घनत्व के लिए केशिकाओं से बड़े जहाजों के योगदान में प्रतिशत अंतर की तुलना करें, समूहों के बीच और समूह 3 में क्षेत्रों के बीच
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
समूह 1 में 45 विषय, समूह 2 में 18 और समूह 3 में 36 विषय थे। तालिका 1 समूह द्वारा आयु और घनत्व के वितरण को दर्शाती है; समूह 1 में केवल पोत और परफ्यूजन घनत्व समूह 2 की तुलना में कम थे। केंद्र पोत और परफ्यूजन घनत्व के निर्धारण के गुणांक चित्र 5 में दिखाए गए हैं। समूहों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था।
आंतरिक पोत और परफ्यूजन घनत्व के बीच निर्धारण का गुणांक समूह 1 में 0.818, समूह 2 में 0.974 और समूह 3 में 0.836 था। केशिकाओं की तुलना में बड़े जहाजों का योगदान स्वस्थ विषयों में 18.2%, धमनी उच्च रक्तचाप वाले रोगियों में 2.6% और मधुमेह वाले रोगियों में 16.4% के लिए जिम्मेदार है (चित्रा 6)।
समूह 3 में, पोत और परफ्यूजन घनत्व के बीच निर्धारण के गुणांक बेहतर क्षेत्र में 0.722, अवर क्षेत्र में 0.793, अस्थायी क्षेत्र में 0.666 और नाक क्षेत्र में 0.862 थे। यद्यपि आंतरिक क्षेत्र में केशिकाओं की तुलना में बड़े जहाजों का योगदान था जो परफ्यूजन घनत्व के 16.4% के लिए जिम्मेदार था, यह योगदान बेहतर क्षेत्र में 27.8%, अवर क्षेत्र में 20.7%, अस्थायी क्षेत्र में 33.4% और नाक क्षेत्र में 13.8% था (चित्रा 7)।
चित्रा 1: एक ऑप्टिकल सुसंगतता टोमोग्राफी का वितरण 3 x 3 मिमी दाईं आंख का घनत्व मानचित्र। नक्शा fovea में केंद्रित है और व्यास में 3 मिमी उपायों; केंद्र मैट्रिक्स व्यास में 1 मिमी के क्षेत्र के अनुरूप हैं। आंतरिक मैट्रिक्स केंद्रीय 1 मिमी और 3 मिमी व्यास हलकों के बीच की अंगूठी के अनुरूप हैं। पूर्ण मैट्रिक्स मानचित्र की सीमाओं के भीतर पूरे क्षेत्र के अनुरूप हैं। आंतरिक अंगूठी को खेतों में विभाजित किया गया है: बेहतर, अस्थायी, अवर और नाक; बाईं आंख के लिए नक्शा अस्थायी और नाक क्षेत्रों की स्थिति स्विच करता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 2: सतही धब्बेदार केशिका जाल के एक 3 x 3 मिमी ऑप्टिकल सुसंगतता टोमोग्राफी एंजियोग्राफी घनत्व मानचित्र। डिवाइस मिमी -1 में पोत की लंबाई घनत्व और % में परफ्यूजन घनत्व को मापने के लिए रेटिना वाहिकाओं के प्रतिनिधित्व का उपयोग करता है। पोत लंबाई घनत्व मानचित्र की सीमाओं के भीतर परिसंचरण के साथ जहाजों की लंबाई के योग से मेल खाती है; परफ्यूजन घनत्व परिसंचरण के साथ मैक्यूला के प्रतिशत क्षेत्र से मेल खाता है। व्यापक वाहिकाएं धमनियों और वेन्यूल्स के अनुरूप होती हैं, जो केशिकाओं की तुलना में बड़ी होती हैं और परफ्यूजन घनत्व में उच्च योगदान देती हैं। ऊर्ध्वाधर मैजेंटा और क्षैतिज रेखाएं मानचित्र को केंद्र में रखने के लिए उपयोग किए जाने वाले स्कैन के संदर्भ हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 3: पोत लंबाई घनत्व मानचित्र. OCT डिवाइस परिसंचरण (ऊपरी बाईं छवि), रेटिना संरचना (निचले बाएं छवि), रेटिना सतह (ऊपरी दाएं छवि) के साथ क्षेत्र को रेखांकित करता है और स्वचालित रूप से मैट्रिक्स (निचले दाएं छवि) उत्पन्न करता है। (ए) एक स्वस्थ व्यक्ति और (बी) रेटिनोपैथी के बिना एक मधुमेह रोगी के नक्शे। सतही केशिका जाल के स्तर पर जहाजों को ऊपरी बाईं छवियों में सफेद रंग में दिखाया गया है; बी की तुलना में ए में जहाजों की एक बड़ी संख्या है, एक अंतर जो सभी घनत्वों, विशेष रूप से केंद्र घनत्व में कमी के रूप में पुष्टि की जाती है। Interna = आंतरिक घनत्व; completa = पूर्ण घनत्व। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 4: रेटिनोपैथी के बिना एक मधुमेह रोगी में पोत लंबाई घनत्व मानचित्र, क्षेत्र द्वारा विश्लेषण किया। ऊपरी बाईं छवि परिसंचरण के साथ क्षेत्र को रेखांकित करती है; निचली बाईं छवि रेटिना संरचना को दर्शाती है; ऊपरी दाईं ओर की छवि रेटिना सतह को दिखाती है; निचली दाईं ओर की छवि स्वचालित रूप से उत्पन्न मैट्रिक्स दिखाती है। आंकड़ा बाईं आंख से मेल खाता है और ऊपरी बाईं छवि में आंतरिक घनत्व के बेहतर, अस्थायी, अवर और नाक क्षेत्रों के लिए स्वचालित माप दिखाता है। संक्षेप: S = बेहतर; T = अस्थायी; I = अवर; N = नाक। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 5: तीन समूहों में केंद्र पोत (मिमी -1) और परफ्यूजन (%) घनत्व के बीच निर्धारण के गुणांक की तुलना। केंद्र क्षेत्र में कुछ केशिकाएं हैं और केशिकाओं की तुलना में लगभग कोई जहाज नहीं है, जो समूहों के बीच मामूली अंतर की व्याख्या करता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 6: तीन समूहों में आंतरिक पोत (मिमी -1) और परफ्यूजन (%) घनत्व के बीच निर्धारण के गुणांक की तुलना। परफ्यूजन घनत्व के लिए केशिकाओं की तुलना में बड़े जहाजों का योगदान धमनी उच्च रक्तचाप वाले रोगियों में कम था और स्वस्थ विषयों की तुलना में मधुमेह वाले रोगियों में नहीं बदला। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 7: समूह 3 में, पोत (मिमी -1) और परफ्यूजन (%) घनत्व के बीच निर्धारण के गुणांक की तुलना क्षेत्र द्वारा। केशिकाओं की तुलना में बड़े जहाजों का योगदान अस्थायी क्षेत्र में अधिक था, जो नाक क्षेत्र की तुलना में 20 प्रतिशत अंक अधिक था। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
| परिवर्तनशील | समूह 1 (n = 45) | समूह 2 (n = 18) | समूह 3 (n = 36) | p* | |
| उम्र | 57.16±1.01 | 55.89±1.82 | 55.33±1.16 | 0.495 | |
| केंद्र पोत घनत्व (मिमी -1) | 8.86±0.44 | 8.12±0.79 | 8.66±0.59 | 0.713 | |
| आंतरिक पोत घनत्व (मिमी -1) | 21.14±0.29 | 19.84±0.91 | 20.52±0.27 | 0.116 | |
| सुपीरियर पोत घनत्व (मिमी -1) | 20.98±0.35 | 20.33±0.82 | 20.27±0.34 | 0.392 | |
| अवर पोत घनत्व (मिमी -1) | 21.18±0.32 | 19.31±1.17 | 20.64±0.31 | 0.057 | |
| अस्थायी पोत घनत्व (मिमी -1) | 21.06±0.31 | 19.95±0.91 | 20.50±0.30 | 0.229 | |
| नाक वाहिका घनत्व (मिमी -1) | 21.36±0.30 | 19.72±0.99 | 20.69±0.36 | 0.076 | |
| केंद्र परफ्यूजन घनत्व (%) | 15.74±0.77 | 14.54±1.40 | 15.13±1.02 | 0.734 | |
| आंतरिक परफ्यूजन घनत्व (%) | 39.12±0.48 | 38.85±1.58 | 37.95±0.49 | 0.108 | |
| सुपीरियर परफ्यूजन घनत्व (%) | 38.54±0.62 | 37.72±1.40 | 37.59±0.58 | 0.578 | |
| अवर परफ्यूजन घनत्व (%) | 39.38±0.56 | 35.57±2.11 | 37.95±0.57 | 0.026 | |
| अस्थायी परफ्यूजन घनत्व (%) | 39.05±0.61 | 37.99±1.36 | 38.19±0.61 | 0.561 | |
| नाक परफ्यूजन घनत्व (%) | 39.53±0.55 | 35.99±1.96 | 38.10±0.77 | 0.049 | |
तालिका 1: समूह द्वारा चर वितरण की तुलना (माध्य ± मानक त्रुटि)। * विचरण का एक तरफ़ा विश्लेषण।
वीडियो 1: परिकलन और चर के बीच निर्धारण के गुणांक की तुलना, एक स्प्रेडशीट का उपयोग कर. कृपया इस वीडियो को डाउनलोड करने के लिए यहाँ क्लिक करें.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
रेटिनोपैथी के विकास से पहले रेटिना संवहनी रोगों में परफ्यूजन घनत्व परिवर्तन के लिए केशिकाओं की तुलना में बड़े जहाजों का योगदान। यह धमनी उच्च रक्तचाप वाले रोगियों के आंतरिक क्षेत्र में कम हो गया और मधुमेह वाले रोगियों में क्षेत्रों के बीच भिन्न हो गया। रेटिना में संवहनी प्रतिक्रियाशीलता को मापने के लिए प्रत्यक्ष तरीके हैं, जो एक उत्तेजना 14,15 के संपर्क पर निर्भर करते हैं। इस पेपर में प्रस्तावित माप दो मीट्रिक का उपयोग करता है, स्वचालित रूप से OCTA उपकरणों द्वारा उत्पन्न किया जाता है, ताकि परिसंचरण के साथ मूल्यांकन किए गए क्षेत्र के प्रतिशत में केशिकाओं से बड़े जहाजों के योगदान का अनुमान लगाया जा सके।
विधि में महत्वपूर्ण कदम 3 x 3 मिमी मानचित्र में पोत और परफ्यूजन घनत्व के पर्याप्त माप प्राप्त कर रहा है। 7 > एक संकेत शक्ति के साथ छवियां और कलाकृतियों के बिना एक स्कैटरप्लॉट में उपयोग के लिए विश्वसनीय संख्या का उत्पादन करती हैं। यद्यपि OCTA माप 16 में विभाजन त्रुटियों को ठीक करने के लिए प्रोटोकॉल हैं, इस अध्ययन ने केवल उच्च गुणवत्ता वाली छवियों के साथ काम किया, कलाकृतियों या माप त्रुटियों के बिना। निर्धारण के गुणांक की गणना एक सामान्य स्प्रेडशीट या किसी अन्य सांख्यिकीय पैकेज का उपयोग करके की जाती है; केशिकाओं से बड़े जहाजों के योगदान के लिए केवल घटाव और एक प्रतिशत अभिव्यक्ति में रूपांतरण की आवश्यकता होती है।
तकनीक की एक सीमा यह है कि यह वर्तमान में केवल नमूनों का मूल्यांकन करता है क्योंकि परिणाम चर में परिवर्तनों के फैलाव का आकलन करने के लिए कई विषयों की आवश्यकता होती है। आगे के अध्ययनों को कट पॉइंट्स को संबोधित करना चाहिए जो किसी व्यक्तिगत रोगी या आंख में जानकारी के उपयोग की अनुमति देते हैं। इस विधि के परिणामों का महत्व यह है कि यह रेटिना परिसंचरण के एक विशेष परिवर्तन के साथ जनसंख्या समूहों का पता लगाने के लिए मूल्य का हो सकता है, जिसे तब प्रत्यक्ष, अधिक महंगा या आक्रामक तरीकों के साथ मूल्यांकन किया जा सकता है।
केशिकाओं की तुलना में बड़े जहाजों के प्रतिशत योगदान में परिवर्तन एक प्रतिपूरक घटना को प्रतिबिंबित कर सकता है जब पारगम्य केशिकाओं में कमी धमनीविस्फार फैलाव को प्रेरित करती है। यह बताया गया है कि केशिकाएं झिलमिलाहट प्रकाश उत्तेजना के जवाब में 1% तक और धमनियों को 6% तक फैलाती हैं। हालांकि, धमनी उच्च रक्तचाप वाले रोगियों को धमनीविस्फार कसना में वृद्धि के कारण एक ही फैलाव नहीं दिखाई दे सकता है, जो परफ्यूजन घनत्व के लिए केशिकाओं की तुलना में बड़े जहाजों के योगदान में कमी की व्याख्या कर सकता है, जो इस समूह में पाया गया था।
केशिकाओं की तुलना में बड़े जहाजों में प्रतिपूरक परिवर्तनों को रेटिना संवहनी रोगों में केशिका घनत्व के समान ध्यान नहीं मिला है। हालांकि, वे एक ऐसी स्थिति दिखा सकते हैं जहां केशिका घनत्व की कमी महत्वपूर्ण है और जहां स्थानीय हाइपोक्सिया को रक्त प्रवाह के एक और स्रोत की आवश्यकता होती है। यह परिभाषित करने के लिए अपर्याप्त डेटा है कि क्या यह खोज न्यूरोवैस्कुलर युग्मन के नुकसान के लिए एक साथ हो सकती है, रेटिनोपैथी 18 के बिना मधुमेह रोगियों में जल्दी रिपोर्ट की गई थी।
इस अध्ययन में पाए गए परिवर्तन धमनी उच्च रक्तचाप या मधुमेह वाले प्रत्येक रोगी पर लागू नहीं हो सकते हैं। यद्यपि प्रस्तावित अनुमान अप्रत्यक्ष है, लेकिन इसने प्रत्यक्ष विधियों के साथ तुलना करने के लायक अंतर का खुलासा किया और जो एक विशेष समय बिंदु पर पैराफोवल परिसंचरण की संरचना दिखाते हैं। इस माप का संभावित अनुप्रयोग केशिका ड्रॉपआउट के थ्रेशोल्ड मूल्यों की भविष्य की पहचान है जो रेटिना संवहनी रोगों के विभिन्न चरणों में धमनीविस्फार फैलाव को प्रेरित करता है। उन थ्रेसहोल्ड की सूचना नहीं दी गई है और रोग की प्रगति और उपचार के लिए प्रतिक्रियाओं के लिए बायोमार्कर के रूप में सहायक हो सकते हैं।
अंत में, केशिकाओं की तुलना में बड़े जहाजों के योगदान का मूल्यांकन करने के लिए एक विधि प्रस्तावित की गई है, जिसके लिए केवल सामान्य माप की आवश्यकता होती है जो OCTA उपकरण ों का उत्पादन करते हैं और जो स्वचालित मीट्रिक के साथ किसी का ध्यान नहीं जा सकता है। रेटिनोपैथी प्रकट होने से पहले संवहनी रोगों वाले लोगों में पाए जाने वाले परिवर्तन प्रतिक्रियाशील वासोडिलेशन का सुझाव देते हैं, जो अन्य उपकरणों का उपयोग किए बिना चिकित्सीय हस्तक्षेपों का मूल्यांकन करने के लिए उपयोगी हो सकता है।
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
लेखकों ने घोषणा की है कि उनके पास खुलासा करने के लिए हितों का कोई संघर्ष नहीं है।
Acknowledgments
लेखकों को AngioPlex उपकरण ों के साथ Cirrus 6000 का उपयोग करने के लिए अप्रतिबंधित समर्थन के लिए Zeiss मेक्सिको धन्यवाद करना चाहते हैं.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cirrus 6000 with Angioplex | Carl Zeiss Meditec Inc., Dublin CA | N/A | 3 x 3 vessel and perfusion density maps |
| Excel | Microsoft | N/A | spreadsheet |
| Personal computer | Generic | N/A | for running the calculations on the spreadsheet |
References
- Ong, J. X., Fawzi, A. A. Perspectives on diabetic retinopathy from advanced retinal vascular imaging. Eye. , (2022).
- Tan, A. C. S., et al. An overview of the clinical applications of optical coherence tomography angiography. Eye. 32 (2), 262-286 (2018).
- Elnahry, A. G., Ramsey, D. J. Optical coherence tomography angiography imaging of the retinal microvasculature is unimpeded by macula xanthophyll pigment. Clinical and Experimental Ophthalmology. 48 (7), 1012-1014 (2020).
- Elnahry, A. G., Ramsey, D. J. Automated image alignment for comparing microvascular changes detected by fluorescein angiography and optical coherence tomography angiography in diabetic retinopathy. Seminars in Ophthalmology. 36 (8), 757-764 (2021).
- Rosenfeld, P. J., et al. Zeiss AngioPlex spectral domain optical coherence tomography angiography: technical aspects. Developments in Ophthalmology. 56, 18-29 (2016).
- Nesper, P. L., et al. Hemodynamic response of the three macular capillary plexuses in dark adaptation and flicker stimulation using optical coherence tomography angiography. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 60 (2), 694-703 (2019).
- Zhang, Y. S., Lee, H. E., Kwan, C. C., Schwartz, G. W., Fawzi, A. A. Caffeine delays retinal neurovascular coupling during dark to light adaptation in healthy eyes revealed by optical coherence tomography angiography. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 61 (4), 37 (2020).
- Barraso, M., et al. Optical coherence tomography angiography in type 1 diabetes mellitus. Report 1: Diabetic Retinopathy. Translational Vision Science and Technology. 9, 34 (2020).
- Xu, Q., Sun, H., Huang, X., Qu, Y. Retinal microvascular metrics in untreated essential hypertensives using optical coherence tomography angiography. Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 259 (2), 395-403 (2021).
- Yeh, R. Y., Nischal, K. K., LeDuc, P., Cagan, J. Written in blood: applying grammars to retinal vasculatures. Translational Vision Science & Technology. 9, 36 (2020).
- Corvi, F., Sadda, S. R., Staurenghi, G., Pellegrini, M. Thresholding strategies to measure vessel density by optical coherence tomography angiography. Canadian Journal of Ophthalmology. 55 (4), 317-322 (2020).
- Pathak, P., Panday, S. B., Ahn, J. Artificial neural network model effectively estimates muscle and fat mass using simple demographic and anthropometric measures. Clinical Nutrition. 41 (1), 144-152 (2022).
- OFee, K., Deych, E., Ciani, O., Brown, D. L. Assessment of nonfatal myocardial infarction as a surrogate for all-cause and cardiovascular mortality in treatment or prevention of coronary artery disease: a meta-analysis of randomized clinical trials. JAMA Internal Medicine. 181 (12), 1575-1587 (2021).
- Kushner-Lenhoff, S., Ashimatey, B. S., Kashani, A. H. Retinal vascular reactivity as assessed by optical coherence tomography angiography. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (157), e60948 (2020).
- Sousa, D. C., et al. A protocol to evaluate retinal vascular response using optical coherence tomography angiography. Frontiers in Neuroscience. 13, 566 (2019).
- Falavarjani, K. G., et al. Effect of segmentation error correction on optical coherence tomography angiography measurements in healthy subjects and diabetic macular oedema. British Journal of Ophthalmology. 104 (2), 162-166 (2020).
- Warner, R. L., et al. Full-field flicker evoked changes in parafoveal retinal blood flow. Scientific Reports. 10 (1), 16051 (2020).
- Zhang, Y. S., et al. Reversed neurovascular coupling on optical coherence tomography is the earliest detectable abnormality before clinical diabetic retinopathy. Journal of Clinical Medicine. 9 (11), 3523 (2020).
