Detekcia foveálnej hypoplázie optickou koherentnou tomografiou

Foveal Hypoplasia Detection by Optical Coherence Tomography

Purpose:
To evaluate the contribution of optical coherence tomography (OCT) in the diagnosis of foveal hypoplasia in children.

Material and methods:
Children with foveal hypoplasia (FH) were examinated with device RTVue Fourier – domain (FD) – OCT, software – version 6.8 (Optovue Inc., Fremont, USA). A qualitative examination of the macular area was performed with single horizontal scan (1024 A-scans/frame). Macular thickness was measured and evaluated quantitatively with an automatic fast macular area protocol MM5 (Macular Map 5x5 mm). A control group of children was used for comparison.

Results:
The quality was assessed with OCT image of the macula and quantitatively evaluated macular thickness and configuration in children with foveal hypoplasia. It was subsequently realized the comparison of macular OCT findings in healthy children. The OCT showed a reduction of foveal depression, continuous extension of the inner retinal layers through the area in which should be normally found fovea. Patients with foveal hypoplasia had thicker central macula and fovea than children in the control group.

Conclusion:
OCT in our group of patients confirmed the final diagnosis of foveal hypoplasia. FD-OCT is a noninvasive and quick method helpful in identifying retinal abnormalities in the diagnosis of foveal hypoplasia in children and may be useful in diagnosing patients with unexplained decrease in vision.

Key words:
foveal hypoplasia, optical coherence tomography, children

Autoři: B. Bušányová; M. Porubanová; A. Gerinec
Působiště autorů: LFUK, Bratislava prednosta kliniky prof. MUDr. Anton ; Gerinec, CSc. ; Klinika detskej oftalmológie DFNsP
Vyšlo v časopise: Čes. a slov. Oftal., 70, 2014, No. 1, p. 22-28
Kategorie: Původní práce

Souhrn

Cieľ práce:
Zhodnotiť prínos optickej koherentnej tomografie (OCT) v diagnostike foveálnej hypoplázie u detí.

Materiál a metodika:
Deti s foveálnou hypopláziou (FH) boli vyšetrované prístrojom RTVue Fourier – domain (FD) – OCT, softvérom – verzia 6.80 (Optovue Inc, Fremont, USA). Makulárna oblasť bola kvalitatívne vyšetrená jednotlivým horizontálnym skenom (1024 A-skenov/obraz). Hrúbka makuly bola zmeraná a kvantitatívne vyhodnotená automatickým rýchlym protokolom pre oblasť makuly MM5 (makulárna mapa 5x5 mm). Pre porovnanie sme vyšetrili kontrolnú skupinu detí.

Výsledky:
Kvalitatívne bol zhodnotený OCT obraz makuly a kvantitatívne vyhodnotená hrúbka a konfigurácia makuly u detí s foveálnou hypopláziou. Následne bolo zrealizované porovnanie OCT nálezov makuly so zdravými deťmi. OCT ukázalo redukciu foveálnej depresie, kontinuálne rozšírenie vnútorných vrstiev sietnice cez oblasť, v ktorej by mala byť zvyčajne umiestnená fovea. Pacienti s foveálnou hypopláziou mali hrubšiu centrálnu makulu a foveolu než deti v kontrolnej skupine.

Záver:
OCT v našom súbore pacientov potvrdilo konečnú diagnózu foveálnej hypoplázie. FD-OCT je neinvazívna a rýchla metóda nápomocná pri identifikácii retinálnej abnormality v diagnostike foveálnej hypoplázie u detí a môže byť užitočná pri diagnostike pacientov s nevysvetliteľným poklesom videnia.

Kľúčové slová:
foveálna hypoplázia, optická koherentná tomografia, deti

Úvod

Foveálna hypoplázia, označovaná tiež ako fovea plana alebo foveálna aplázia, je vrodený patologický stav, pri ktorom nie je vyvinutá fovea. Je charakterizovaná ako neprítomnosť foveálnej depresie s kontinuálnou prítomnosťou všetkých neurosenzorických sietnicových vrstiev v predpokladanej foveálnej oblasti. Ochorenie môže byť asociované s inými očnými alebo systémovými abnormalitami ako anirídia, albinismus, mikroftalmus, achromatopsia, ROP, Praderovej-Williho syndrómom, Heřmanského-Pudlákovým syndrómom, alebo sa môže jednať o raritné ochorenie – izolovanú foveálnu hypopláziu (3).

V posledných rokoch bola optická koherentná tomografia popísaná ako rýchla a účelná metóda k stanoveniu diagnózy foveálnej hypoplázie. V tejto práci sa venujeme klinickým aspektom a tomografickým nálezom u detských pacientov s rôznym typom foveálnej hypoplázie v porovnaní so zdravou detskou populáciou.

Materiál a metóda

Do štúdie sme zahrnuli pacientov Kliniky detskej oftalmológie DFNsP LFUK v Bratislave. Súbor tvorilo spolu 18 detí s diagnózou foveálnej hypoplázie, spolu 36 očí, 6 dievčat, 12 chlapcov. Po komplexnom očnom vyšetrení boli zaradení 9 pacienti s albinismom (obr. 1 a , b, c, d, e), 2 pacienti s anirídiou, 4 pacienti s izolovanou foveálnou hypopláziou, 2 pacienti s retinopatiou prematúrnych (ROP) a 1 pacient s achromatopsiou. Priemerný vek pacientov bol 10 rokov (tab. 1). Na porovnanie sme použili kontrolnú skupinu 10 zdravých detí, 20 očí, priemerný vek pacientov bol 11,8 roka (5–15 rokov).

Obr. 1. Pacientka s foveálnou hypopláziou pri okulokutánnom albinisme: a) hypopigmentácia kože, vlasov, b) rias, c) translucentná dúhovka d) fotografia očného pozadia – hypopigmentácia fundu s foveálnou apláziou e) fluoroangiografický obraz.

**Tab. 1. Demografické údaje a merané parametre 18 detí v štúdii.**

Pacienti boli kompletne vyšetrení, u každého sme zisťovali monokulárne najlepšie korigovanú centrálnu zrakovú ostrosť (KCZO), prítomnosť nystagmu. Refrakčnú chybu sme merali v cykloplégii po instilácii 1% tropikamidu, predný segment bol vyšetrený biomikroskopicky a fundus oftalmoskopicky. Následne bol každý pacient vyšetrený optickou koherentnou tomografiou, prístrojom RTVue FD-OCT, softvérom – verzia 6.8 (Optovue Inc, Fremont, USA). Na kvalitatívne vyšetrenie makulárnej oblasti sme použili jednotlivý horizontálny sken (1024 A-skenov/obraz). Hrúbka makuly bola meraná a kvantitatívne vyhodnotená automatickým rýchlym protokolom pre oblasť makuly MM5 (makulárna mapa 5x5 mm). Zobrazí „cross sectional“ sietnicový obraz makuly a mapu šírky sietnice v oblasti makuly, šírka je meraná od vitreoretinálneho rozhrania k prednému povrchu pigmentového epitelu a je vypočítaná automaticky algoritmom. Keďže prístroj disponuje funkciou automatickej segmentácie makuly na vnútornú a vonkajšiu retinálnu vrstvu s vyhodnotením hrúbky týchto vrstiev, hodnotili sme v našej štúdii aj tieto parametre. Na porovnanie sme na OCT vyšetrili kontrolnú skupinu zdravých detí (obr. 2, 3), u ktorých sme použili rovnaké skeny pre oblasť makuly ako u skupiny detí s diagnózou FH.

**Obr. 2. Normálna stratifikácia sietnice u dieťaťa z kontrolnej skupiny zdravých detí.**

**Obr. 3. Normálna foveálna konfigurácia u dieťaťa z kontrolnej skupiny zdravých detí.**

V sledovanej skupine detí s FH sme kvalitatívne zhodnotili OCT obraz makuly (obr. 4) a vyhodnotili centrálnu hrúbku makuly (CHM), hrúbku vnútornej retinálnej vrstvy (IRL) a hrúbku vonkajšej retinálnej vrstvy (ORL) (viď tab. 1). Následne sme zrealizovali porovnanie OCT nálezov makuly so zdravými deťmi v kontrolnej skupine. Podľa súčasných klasifikačných kritérií pre FH sme priradili pacientom podľa OCT nálezu stupeň FH, hľadali sme koreláciu s centrálnou zrakovou ostrosťou (CZO).

**Obr. 4. Foveálna štruktúra u pacienta s FH pri anirídii.**

Výsledky

OCT vyšetrením sa u všetkých našich pacientov zistila redukcia až absencia foveálnej depresie, kontinuálne rozšírenie vnútorných vrstiev sietnice cez centrálnu makulárnu oblasť, v ktorej by mala byť zvyčajne umiestnená fovea, absenciu predĺženia vonkajšieho segmentu (OS) čapíkov, mierne zúženie vonkajšej jadrovej vrstvy (ONL) (obr. 5. a–d). U pacienta s achromatopsiou bola zistená dyzrupcia junkcie vnútorného a vonkajšieho segmentu (IS-OS) čapíkov.

**Obr. 5. OCT obraz FH u našich pacientov a) albinismus b) anirídia c) achromatopsia (→dyzrupcia junkcie IS-OS) d) ROP.**

Pacienti s foveálnou hypopláziou mali v priemere vyššiu centrálnu hrúbku makuly 290 µm na pravom oku a 294,2 µm na ľavom oku v porovnaní s kontrolnou skupinou detí priemerne 249 µm na pravom oku a 250,3 µm na ľavom oku. Taktiež priemerná hrúbka IRL bola vyššia u detí s FH 103,8 µm na pravom oku a 107,8 µm na ľavom oku v porovnaní so zdravými deťmi v priemere 77,7 µm na pravom oku a 81,8 µm na ľavom oku. Nebola zistená výraznejšia odchýlka v hrúbke ORL v sledovanej a porovnávacej skupine detí (tab. 2). Nezistili sme koreláciu medzi zrakovou ostrosťou a centrálnou hrúbkou makuly (tab. 3), avšak zistili sme koreláciu zrakovej ostrosti podľa stupňa foveálnej hypoplázie.

**Tab. 2. Porovnanie priemernej foveálnej hrúbky u pacientov s FH a u zdravých detí.**

**Tab. 3. Korigovaná centrálna zraková ostrosť podľa stupňa foveálnej hypoplázie v sledovanom súbore.**

Diskusia

Fovea centralis (FC) je charakteristická avaskulárnou zónou a zvýšenou hustotou fotoreceptorov – čapíkov s predĺžením vonkajších segmentov a exkaváciou vnútorných sietnicových vrstiev. U novorodenca nie je úplne diferencovaná, určitý stupeň hypoplázie je fyziologický a vývoj pokračuje postnatálne (2). Normálny foveálny vývoj začína v štádiu formovania jamky v 25. fetálnom týždni a exkavácia je ukončená do 15. mesiaca po narodení.

Definitívny vývoj je ukončený až do 45. mesiaca po narodení (6).

Vývojové fázy foveae centralis:

Centrifugálny posun vnútorných sietnicových vrstiev (15. m) – vytlačenie vnútorných vrstiev sietnice za foveolu.
Centripetálna migrácia čapíkov na miesto incipientnej fovey – rozšírenie vonkajšej jadrovej vrstvy.
Špecializácia čapíkov na foveálne čapíky – pokles diametra vonkajšieho segmentu čapíkov a nárast dĺžky (do 45. m) – OS predĺženie.

Narušenie vývojového procesu FC vedie k vzniku foveálnej hypoplázie (obr. 3).

Charakteristické klinické nálezy u pacientov s FH sú nystagmus rôzneho stupňa, znížená zraková ostrosť, neprítomný alebo abnormálny makulofoveálny reflex pri oftalmoskopii, fovea je nevýrazne štrukturovaná a ťažšie diferencovateľná od ostatnej sietnice. Má menej makulárneho luteínu viditeľného oftalmoskopicky (1, 4, 5). Pri fluoresceínovej angiografii je variabilné a neúplné filtrovanie choroidálnej fluorescencie v makulárnej oblasti a avaskulárna zóna je veľmi úzka (8).

Etiologicky bol identifikovaný PAX6 gén indukujúci proces diferenciácie fovey, ktorého mutáciou môže vzniknúť hypoplázia. Dedičnosť je autozomálne dominantná alebo recesívna, ale popísané boli aj sporadické prípady.

Stanovenie diagnózy foveálnej hypoplázie u detí nie je vždy jednoduché, pokiaľ sú prítomné iba diskrétne zmeny na funde a tie sú často ťažšie detekovateľné, obzvlášť ak je prítomný nystagmus. Foveálna hypoplázia bola v minulosti diagnostikovaná na základe fundoskopického a fluoroangiografického obrazu.

OCT potvrdilo foveálnu hypopláziu u všetkých našich pacientov. V predchádzajúcich publikáciách boli pri OCT vyšetrení u pacientov s FH zistené typické abnormality ako absentujúca foveálna depresia, foveálna hyporeflektivita, choroidálna transiluminácia a vzhľad dvojitej hyperreflexnej vrstvy v junkcii retiny a choroidey (9, 10, 12, 15), čo potvrdila aj naša štúdia. Vzhľadom na nízke rozlíšenie pri predchádzajúcich Time- domain OCT prístrojoch vznikla diskusia okolo klasifikácie FH popísanej v predchádzajúcich štúdiách. Grading FH u väčšiny predchádzajúcich prác bol zameraný na pacientov s albinismom (11). Iba nedávno bol publikovaný klasifikačný systém pre foveálnu hypopláziu podľa nálezov na Fourier- domain optickej koherentnej tomografii, ktorá umožňuje rýchlejšie zobrazenie s vyšším rozlíšením a tak podrobne vyhodnotiť vrstvy sietnice.

Klasifikácia je založená na prítomnosti alebo absencii foveálnej jamky, ktorá je zapríčinená prítomnosťou a rozšírením vnútorných vrstiev sietnice, ktoré sú za normálnych podmienok z fovey vytlačené, ďalej na rozšírení vonkajšej nukleárnej vrtsvy a vonkajšieho segmentu čapíkov vo fovee. Stupeň foveálnej hypoplázie bol definovaný na základe nasledujúcich kritérií navrhnutých Thomasom (14).

Odlišuje 4 stupne FH (tab. 4):

**Tab. 4. Stupne FH podľa poruchy vývoja maturácie foveoly a korelácia OCT obrazu.**

1. stupeň – splytčenie foveálnej jamky, prítomnosť a rozšírenie IRL, rozšírenie ONL, predĺženie OS,

2. stupeň – ako stupeň 1., ale absencia foveálnej jamky,

3. stupeň – ako stupeň 2., ale absencia predĺženia OS,

4. stupeň – ako stupeň 3., ale absencia rozšírenia ONL.

Na základe uvedenej klasifikácie sme aj v našom súbore pacientov identifikovali uvedené zmeny, čo nám umožnilo priradiť konkrétny stupeň FH. Stupeň FH dôležitý prognostický indikátor pre CZO aplikovateľný v rozsahu ochorení asociovaných s FH s výnimkov achromatopsie (7, 13). V publikovaných prácach bol 1. stupeň spojený s najlepšou CZO (do 0,63) 2., 3., a 4. st. sú spojené s postupne horšou CZO (0,4, 0,25, 0,16). K podobným zisteniam sme dospeli aj v našom súbore, kde vyšší stupeň FH zodpovedal postupne nižšej CZO, avšak nezistili sme súvislosť medzi CZO a foveálnou hrúbkou.

Atypické sú príznaky pri FH asociovanej s achromatopsiou, ktorá je charakterizovaná:

poklesom hrúbky sietnice a ONL,
hlbšou foveálnou jamkou,
rozrušením junkcie IS-OS.

V našej štúdii mala pacientka s achromatopsiou typický nález dyzrupcie junkcie IS-OS a hlbšiu foveálnu exkaváciu.

Záver

FD-OCT je neinvazívna a rýchla metóda užitočná k diagnostike foveálne hypoplázie a to najmä u detských pacientov so zníženou zrakovou ostrosťou neznámej etiológie. Klinický, fluoroangiografický, autofluorescenčný nález je síce tiež dôležitý, ale je menej citlivý pre stanovenie diagnózy foveálnej hypoplázie. Systém hodnotenia FH na základe FD- OCT nálezov je objektívny, presný, široko použiteľný a nápomocný v hodnotení detských pacientov s FH, čo potvrdila aj naša skúsenosť.

Do redakce doručeno dne 28. 2. 2014

Do tisku přijato dne 20. 3. 2014

MUDr. Beáta Bušányová

Klinika detskej oftalmológie DFNsP LF UK

Limbová 1

833 40 Bratislava

e-mail: b.busany@pobox.sk

Zdroje

1. Cronin, T.H., Hertle, R.W., Ishikawa, H. et al.: Spectral domain optical coherence tomography for detection of foveal morphology in patients with nystagmus. J AAPOS, 2009; 13(6): 563–566.

2. Dubis, A.M., Hansen, B.R., Cooper, R.F. et al.: Relationship between the Foveal Avascular Zone and Foveal Pit Morphology. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2012; 53: 1628–1636.

3. Gerinec, A.: Detská oftalmológia. Martin, Osveta, 2005, 593 s.

4. Holmström, G., Eriksson, U., Hellgren, K. et al.: Optical coherence tomography is helpful in the diagnosis of foveal hypoplasia. Acta Ophthalmol, 2010; 88(4): 439–442.

5. Chong, G., Farsiu, S., Freedman, S.F. et al.: Abnormal Foveal Morphology in Ocular Albinism Imaged With Spectral-Domain Optical Coherence Tomograph. Arch Ophthalmol, 2009; 127(1): 37–44.

6. McAllistera, J.T., Dubisb, A.M., Taita, D.M. et al.: Arrested Development: High-Resolution Imaging of Foveal Morphology in Albinism. Vision Res, 2010; 50(8): 810–817.

7. Mohhamad, S., Gottlob, I., Kumar, A. et al.: The Functional Significance of Foveal Abnormalities in Albinism Measured Using Spectral-Domain Optical Coherence Tomography. Ophthalmology, 2011; 118:1645–1652.

8. Mota, A., Fonseca, S., Carneiro, A. et al.: Isolated Foveal Hypoplasia: Tomographic, Angiographic and Autofluorescence Patterns. Case Reports in Ophthalmological Medicine, 2012; 2012: 864–958.

9. Pal, S.S., Gella, L., Sharma, T. et al.: Spectral domain optical coherence tomography and microperimetry in foveal hypoplasia. Indian J Ophthalmol, 2011; 59(6): 503–505.

10. Park, K.A., Oh, S.Y.: Clinical characteristics of high grade foveal hypoplasia. Int Ophthalmol, 2013; 33: 9–14.

11. Rossi, S., Testa, F., Gargiulo, A. et al.: The Role of Optical Coherence Tomography in an Atypical Case of Oculocutaneous Albinism: A Case Report. Case Rep Ophthalmol, 2012; 3: 113–117.

12. Saffra, N., Agarwal, S., Chiang, J.P.W. et al.: Spectral-Domain Optical Coherence Tomographic Characteristics of Autosomal Recessive Isolated Foveal Hypoplasia. Arch Ophthalmol, 2012; 130(10): 1324–1327.

13. Seo, J.H., Yu, Y.S., Kim, J.H. et al.: Correlation of visual acuity with foveal hypoplasia grading by optical coherence tomography in albinism. Ophthalmology, 2007; 114(8): 1547–51.

14. Thomas, M.G., Kumar, A., Mohammad, S. et al.: Structural Grading of Foveal Hypoplasia Using Spectral-Domain Optical Coherence Tomography. Ophthalmology, 2011; 118: 1653–1660.

15. Yang, H., Yu, T., Sun, C. et al.: Spectral-domain optical coherence tomography in patients with congenital nystagmus. Int J Ophthalmol, 2011; 4(6): 627–630.