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A software for quantification of vessel density in glaucoma: An OCT-Angiography study - 26/01/21

Un logiciel pour la quantification de la densité vasculaire dans le glaucome : une étude d’OCT-angiographie

Doi : 10.1016/j.jfo.2020.06.038 
A. Miguel a, b, , J. Legeai b, B. Silva b
a Center for Research in Health Technologies, Information Systems (CINTESIS), Department of Health Information, Decision Sciences, Faculty of Medicine, University of Porto, Portugal 
b Department of Ophthalmology, Polyclinique de la Baie, Vivalto Sante, Avranches, France 

Corresponding author. Ophthalmology, Hôpital Privé de la Baie, 3, avenue du Quesnoy, 50380 St Martin des Champs, France.Ophthalmology, Hôpital Privé de la Baie3, avenue du QuesnoySt Martin des Champs50380France
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Tuesday 26 January 2021

Summary

Purpose

To assess the capillary vessel density in the peripapillary region of glaucoma patients in comparison to controls using automated software.

Methods

We performed an observational, cross-sectional case-control study with 72 eyes of glaucoma patients (with strict selection criteria) and 30 age-matched healthy controls. We used an optical coherence tomography angiography device (Triton, Topcon) with scans of 4.5×4.5mm centered on the optic nerve head, excluding images of poor quality. Since this device does not quantify vessel density, we wrote software (with Visual Studio©) that allowed us to remove large blood vessels and quantify the capillary density in the peripapillary region. We tested the ability of OCT-A to differentiate glaucoma from controls using the receiver operating characteristic curve (ROC). We also verified whether VD was correlated with visual field mean deviation.

Results

VD was significantly lower in glaucoma than in controls, notably the whole-image VD of 72.45±7.45% in glaucoma and 77.87±3.77% in controls (P<0.001). VD values were correlated with visual fields (Spearman correlation of 0.33; P 0.0017). ROC was moderate (color VD of 0.629±0.143), but better than that of the visual field (0.229±0.077) or the retinal nerve fiber layer thickness assessed by OCT (0.326±0.064).

Conclusions

This software is useful for quantifying vessel density at the optic disc, peripapillary and capillary levels and for documenting glaucomatous changes in vascularization. OCT-A might be useful in diagnosis of glaucoma.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Objectifs

Mesurer la densité vasculaire (VD) de la zone péripapillaire des patients avec glaucome, en comparaison avec des témoins. Développer un logiciel automatique pour cet effet.

Matériel et méthodes

Étude observationnelle cas-témoin, avec 72 yeux de patients glaucomateux (avec des critères stricts de glaucome) et 30 témoins. Nous avons utilisé un appareil d’OCT-Angiographie (OCTA), Triton (Topcon®), avec des scans de 4,5×4,5mm centrés sur la papille optique. Nous avons exclu les scans de mauvaise qualité. Le Triton ne quantifie pas la VD; en conséquence, nous avons construit un logiciel (avec Visual Studio®) pour quantifier la VD et pour quantifier la VD capillaire (CVD). Nous avons testé la capacité de l’OCTA de différencier les glaucomes des témoins, en calculant l’aire sous la courbe (ROC). Nous avons vérifié si la VD était corrélée à la déviation moyenne des champs visuels.

Résultats

La CVD a été significativement inférieure dans le glaucome, en comparaison avec les contrôles, notamment la VD « whole-image », avec une moyenne de 72,45±7,45 % dans le glaucome versus 77,87±3,77 % dans les témoins (p<0,001). La VD a été corrélé avec les champs visuels (Spearman R=0,33; p : 0,0017). La ROC a été modérée (« colour » VD de 0,629±0,143), mais meilleure que celle des champs visuels (0,229±0,077) ou des fibres nerveuses mesurés par l’OCT (0,326±0,064).

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Glaucoma, OCTA, OCT-Angiography, Diagnosis, Case-control, Vessel density, Software

Mots clés : Glaucome, OCTA, OCT-Angiographie, Diagnostic, Contrôle des cas, Densité des vaisseaux, Logiciel


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