A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Research Article
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
نحن نصف تقييم معامل التحديد بين كثافة الأوعية والتروية للضفيرة الشعرية السطحية parafoveal لتحديد مساهمة الأوعية الأكبر من الشعيرات الدموية في كثافة التروية.
عادة ما يتم قياس دوران الضفيرة الشعرية السطحية للشبكية مع كثافة الأوعية الدموية ، والتي تحدد طول الشعيرات الدموية مع الدورة الدموية ، وكثافة التروية ، والتي تحسب النسبة المئوية للمنطقة التي تم تقييمها والتي لديها دوران. تأخذ كثافة التروية في الاعتبار أيضا دوران الأوعية الأكبر من الشعيرات الدموية ، على الرغم من أن مساهمة هذه الأوعية في الأول لا يتم تقييمها عادة. نظرا لأن كلا القياسين يتم توليدهما تلقائيا بواسطة أجهزة تصوير الأوعية الدموية بالتصوير المقطعي بالتماسك البصري ، تقترح هذه الورقة طريقة لتقدير مساهمة الأوعية الأكبر من الشعيرات الدموية باستخدام معامل تحديد بين كثافات الأوعية والتروية. يمكن أن تكشف هذه الطريقة عن تغيير في نسبة كثافة التروية من الأوعية الأكبر من الشعيرات الدموية ، حتى عندما لا تختلف القيم المتوسطة. يمكن أن يعكس هذا التغيير توسع الأوعية الشريانية التعويضي كاستجابة للتسرب الشعري في المراحل الأولية من أمراض الأوعية الدموية في الشبكية قبل ظهور اعتلال الشبكية السريري. وستسمح الطريقة المقترحة بتقدير التغيرات في تكوين كثافة التروية دون الحاجة إلى أجهزة أخرى.
الدورة الدموية للشبكية هي مزيج من التدفق الشرياني والشعيرات الدموية والوريدية ، والتي يمكن أن تختلف مساهمتها لتلبية احتياجات الأكسجين لطبقات الشبكية المختلفة. لا تعتمد هذه الدورة الدموية على تنظيم الجهاز العصبي المستقل وقد تم تقييمها تقليديا باستخدام تصوير الأوعية بالفلوريسين ، وهي طريقة غازية تستخدم التباين الوريدي لتحديد الأوعية الشبكية. تسمح الصور الفوتوغرافية المتسلسلة بتقييم الدورة الدموية الشريانية والشريانية والوريدية والوريدية، فضلا عن مواقع تلف الشعيرات الدموية في أمراض الأوعية الدموية في الشبكية1.
الطريقة الحالية لقياس الدورة الدموية البقعية هي تصوير الأوعية الدموية بالتصوير المقطعي بالتماسك البصري (OCTA)، والذي يستخدم قياس التداخل للحصول على صور شبكية العين ويمكنه تحديد الشعيرات الدموية وأوعية الشبكية الأكبر2. على عكس تصوير الأوعية الدموية بالفلوريسين ، لا يتأثر تصوير OCTA بتظليل صبغة زانثوفيل البقعية ، مما يسمح بالتصوير المتفوق للشعيرات الدموية البقعية 3. المزايا الأخرى ل OCTA على تصوير الأوعية الدموية بالفلوريسين هي عدم غزوه ودقة أعلى4.
تقيس أجهزة OCTA الضفيرة الشعرية السطحية في parafovea في خريطة 3 × 3 مم ، متحدة المركز إلى مركز foveal (الشكل 1). يقيس الجهاز تلقائيا كثافة طول الوعاء (طول الشعيرات الدموية مع الدوران في المنطقة المقاسة) وكثافة التروية (النسبة المئوية للمنطقة المقاسة مع الدوران) ، والتي تشمل كثافة الأوعية الأكبر من الشعيرات الدموية (الشكل 2)5. كثافة الأوعية لها مساهمة كبيرة في كثافة التروية في ظل الظروف الفسيولوجية. تقيس بعض الأجهزة كثافة الأوعية على أنها "كثافة الأوعية الدموية الهيكلية الهيكلية" وكثافة التروية على أنها "كثافة الأوعية / الأوعية الدموية". بغض النظر عن الجهاز ، عادة ما يكون هناك قياس للطول (يقاس ب mm / mm2 أو mm-1) وآخر للمنطقة ذات الدورة الدموية (يقاس بنسبة ٪) ، والتي يتم إنشاؤها تلقائيا.
يمكن أن تتغير كثافة الأوعية الدموية لدى الأشخاص الأصحاء عند تعرضهم للظلام أو الضوء الوامض6 أو المشروبات التي تحتوي على الكافيين7 بسبب الاقتران العصبي الوعائي الذي يعيد توزيع تدفق الدم بين الضفائر الشعرية السطحية والمتوسطة والعميقة وفقا لطبقة الشبكية ذات النشاط الأعلى. أي انخفاض في كثافة الأوعية الدموية الناجمة عن إعادة التوزيع هذه يعود إلى القيم الأساسية بعد توقف الحافز ولا يمثل فقدان الشعيرات الدموية، وهو تغيير مرضي تم الإبلاغ عنه قبل ظهور اعتلال الشبكية في أمراض الأوعية الدموية مثل مرض السكري8 أو ارتفاع ضغط الدم الشرياني9.
يمكن تعويض الانخفاض في الشعيرات الدموية جزئيا عن طريق توسيع الأوعية الشريانية. لا يوفر قياس نسبة مئوية فقط أو المنطقة المنتشرة أي نظرة ثاقبة حول ما إذا كان هناك توسع للأوعية الدموية ، والذي يمكن أن يظهر عندما تصل الشعيرات الدموية إلى الحد الأدنى. لن يساعد قياس كثافة الأوعية في اكتشاف زيادة مساحة الدورة الدموية الناتجة عن توسع الأوعية. يمكن تقدير مساهمة الدورة الدموية الشريانية في كثافة التروية بشكل غير مباشر باستخدام معامل تحديد بين كثافة الأوعية وكثافة التروية ، وتحديد النسبة المئوية للمنطقة ذات الدورة الدموية التي تتوافق مع الشعيرات الدموية أو الأوعية الأخرى.
الأساس المنطقي وراء هذه التقنية هو أن تحليل الانحدار يمكن أن يحدد إلى أي مدى تؤدي تغيرات القيمة الرقمية المستقلة إلى تغييرات في قيمة رقمية تابعة. في تصوير الأوعية البقعية باستخدام OCTA ، يعد الدوران الشعري متغيرا مستقلا يؤثر على المنطقة ذات الدورة الدموية نظرا لوجود عدد قليل من الأوعية الكبيرة في المنطقة التي تم تقييمها. ومع ذلك ، فإن parafovea لديها أوعية أكبر يمكنها توسيع وتغيير النسبة المئوية للمنطقة مع الدوران ، والتي لا يمكن تحديدها مباشرة من خلال مقاييس OCTA الآلية الحالية. تتمثل ميزة استخدام معامل التحديد في أنه يقيس العلاقة بين مقياسين موجودين لإنتاج مقياسين آخرين: النسبة المئوية للمنطقة ذات الدورة الدموية التي تتوافق مع الشعيرات الدموية ، والنسبة المئوية التي تتوافق مع الأوعية الأخرى. يمكن قياس كلتا النسبتين مباشرة باستخدام عدد وحدات البكسل باستخدام برنامج التصوير. ومع ذلك ، يمكن حساب معامل التحديد لعينة بالأرقام التي تولدها أجهزة OCTA تلقائيا10,11.
استخدم باثاك وآخرون معامل تحديد لتقدير العضلات الخالية من الدهون وكتلة الدهون من المقاييس الديموغرافية والأنثروبومترية باستخدام شبكة عصبية اصطناعية. وجدت دراستهم أن نموذجهم يحتوي على قيمة R2 تبلغ 0.92 ، مما يفسر تباين جزء كبير من المتغيرات التابعة لهم12. استخدم O'Fee وزملاؤه معامل التصميم لاستبعاد احتشاء عضلة القلب غير المميت كبديل لجميع الأسباب ووفيات القلب والأوعية الدموية لأنهم وجدوا R2 من 0.01 إلى 0.21. أظهرت تلك النتائج أن المتغير المستقل يفسر أقل من 80٪ من تغيرات المتغيرات التابعة ، والتي تم تعيينها كمعيار لتأجير الأرحام (R2 = 0.8)13.
يستخدم معامل التحديد لتقييم تأثير تغيرات متغير أو مجموعة من المتغيرات أو نموذج على تغيرات متغير النتيجة. يمثل الفرق بين قيمة 1 وقيمة R2 مساهمة المتغيرات الأخرى في تغيرات متغير النتيجة. من غير الشائع أن نعزو الفرق إلى متغير واحد لأنه عادة ما يكون هناك أكثر من اثنين يساهمان في النتيجة. ومع ذلك ، فإن نسبة المنطقة البقعية التي لديها دوران لا يمكن أن تنشأ إلا من المنطقة التي تغطيها الشعيرات الدموية ومن تلك التي تغطيها الأوعية الكبيرة ، حيث تتمدد الأوعية الأكبر حجما أكثر من الشعيرات الدموية. علاوة على ذلك ، يعتبر توسع الأوعية التفاعلي على الأرجح ناشئا عن الشرايين الشبكية ، لأن انخفاض الدورة الدموية الشعرية يمكن أن يقلل من إمدادات الأكسجين.
يساهم مصدران فقط في نسبة مئوية من المساحة ذات الدوران في البقعة: الشعيرات الدموية والأوعية الأكبر منها. يحدد معامل التحديد بين كثافة الأوعية وكثافة التروية مساهمة الشعيرات الدموية في المنطقة ذات الدورة الدموية ، وتمثل التغييرات المتبقية (الفرق بين 1 وقيمة R2 ) مساهمة المتغير الآخر الوحيد الذي يمثل منطقة ذات دوران (داخل أوعية شبكية أكبر). تصف هذه الورقة طريقة قياس هذه المساهمة لدى الأشخاص الأصحاء (المجموعة 1) وكيف تتغير في المرضى الذين يعانون من أمراض الأوعية الدموية في الشبكية: ارتفاع ضغط الدم الشرياني بدون اعتلال الشبكية المرتفع الضغط (المجموعة 2) وداء السكري بدون اعتلال الشبكية السكري (المجموعة 3).
تمت الموافقة على هذا البروتوكول من قبل لجنة أخلاقيات البحوث البشرية في سالا أونو. انظر الفيديو 1 للاطلاع على القسمين 1 و2 وجدول المواد للحصول على تفاصيل حول المعدات المستخدمة في هذه الدراسة.
1. تحليل الشبكية في جهاز OCTA
2. حساب معاملات التحديد باستخدام جدول بيانات
3. مقارنة معاملات التحديد
4. قارن بين الاختلافات المئوية في مساهمة الشعيرات الدموية والأوعية الأكبر من الشعيرات الدموية في كثافة التروية ، بين المجموعات وبين الحقول في المجموعة 3
كان هناك 45 شخصا في المجموعة 1 و 18 في المجموعة 2 و 36 في المجموعة 3. ويبين الجدول 1 توزيع العمر والكثافات حسب الفئة؛ كانت كثافة الأوعية والتروية فقط في المجموعة 1 أقل مما كانت عليه في المجموعة 2. ويبين الشكل 5 معاملات تحديد الأوعية المركزية وكثافات التروية. ولم يكن هناك فرق كبير بين المجموعات.
كان معامل التحديد بين الوعاء الداخلي وكثافات التروية 0.818 في المجموعة 1 و 0.974 في المجموعة 2 و 0.836 في المجموعة 3. شكلت مساهمة الأوعية الأكبر من الشعيرات الدموية 18.2٪ في الأشخاص الأصحاء ، و 2.6٪ في المرضى الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم الشرياني ، و 16.4٪ في مرضى السكري (الشكل 6).
في المجموعة 3 ، كانت معاملات التحديد بين كثافة الأوعية وكثافة التروية 0.722 في الحقل العلوي ، و 0.793 في الحقل السفلي ، و 0.666 في المجال الزمني ، و 0.862 في مجال الأنف. على الرغم من أن المنطقة الداخلية كانت لها مساهمة في الأوعية الأكبر من الشعيرات الدموية التي شكلت 16.4٪ من كثافة التروية ، إلا أن هذه المساهمة كانت 27.8٪ في المجال العلوي ، و 20.7٪ في المجال الأدنى ، و 33.4٪ في المجال الزمني ، و 13.8٪ في مجال الأنف (الشكل 7).
الشكل 1: توزيع خريطة كثافة العين اليمنى بالتصوير المقطعي للتماسك البصري 3 × 3 مم. تتمركز الخريطة في الحفرة ويبلغ قطرها 3 مم. تتوافق مقاييس المركز مع منطقة قطرها 1 مم. تتوافق المقاييس الداخلية مع الحلقة بين الدوائر المركزية التي يبلغ قطرها 1 مم و 3 مم. تتوافق المقاييس الكاملة مع المنطقة بأكملها داخل حدود الخريطة. تنقسم الحلقة الداخلية إلى حقول: متفوقة ، صدغية ، أدنى ، وأنفية. خريطة العين اليسرى تحول مواقع الحقول الزمنية والأنفية. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: خريطة كثافة التصوير المقطعي بالتماسك البصري 3 × 3 مم للضفيرة الشعرية البقعية السطحية. يستخدم الجهاز تمثيل الأوعية الشبكية لقياس كثافة طول الوعاء في mm-1 وكثافة التروية في ٪. تتوافق كثافة طول السفينة مع مجموع طول السفن ذات الدوران داخل حدود الخريطة ؛ تتوافق كثافة التروية مع النسبة المئوية لمساحة البقعة مع الدورة الدموية. تتوافق الأوعية الأوسع مع الشرايين والأوردة ، والتي تكون أكبر من الشعيرات الدموية ولها مساهمة أعلى في كثافة التروية. الخطوط الأرجوانية الرأسية والأفقية هي مراجع للمسح الضوئي المستخدم لتوسيط الخريطة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3: خرائط كثافة طول السفينة. يحدد جهاز OCT المنطقة ذات الدورة الدموية (الصورة العلوية اليسرى) ، وبنية الشبكية (الصورة السفلية اليسرى) ، وسطح الشبكية (الصورة العلوية اليمنى) ويولد المقاييس تلقائيا (الصورة اليمنى السفلى). خرائط (أ) فرد سليم و (ب) مريض سكري بدون اعتلال الشبكية. تظهر الأوعية على مستوى الضفيرة الشعرية السطحية باللون الأبيض في الصور العلوية اليسرى. هناك عدد أكبر من الأوعية في A مقارنة ب B ، وهو اختلاف تم تأكيده على أنه انخفاض في جميع الكثافات ، وخاصة كثافة المركز. إنترنا = الكثافة الداخلية; completa = الكثافة الكاملة. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: خريطة كثافة طول الوعاء في مريض السكري بدون اعتلال الشبكية ، تم تحليلها حسب الحقل. توضح الصورة العلوية اليسرى المنطقة ذات الدورة الدموية. تظهر الصورة السفلية اليسرى بنية الشبكية ؛ تظهر الصورة العلوية اليمنى سطح الشبكية. تعرض الصورة السفلية اليسرى المقاييس التي يتم إنشاؤها تلقائيا. يتوافق الشكل مع العين اليسرى ويوضح القياسات التلقائية للمجالات العليا والصدغية والسفلية والأنفية للكثافة الداخلية في الصورة العلوية اليسرى. الاختصارات: S = متفوقة; T = زمني; I = أدنى; N = الأنف. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 5: مقارنة معاملات التحديد بين الأوعية المركزية (mm-1) وكثافة التروية (٪) في المجموعات الثلاث. هناك عدد قليل من الشعيرات الدموية في منطقة الوسط ولا توجد أوعية أكبر تقريبا من الشعيرات الدموية ، مما يفسر الاختلافات الطفيفة بين المجموعات. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 6: مقارنة معاملات التحديد بين الوعاء الداخلي (mm-1) وكثافة التروية (٪) في المجموعات الثلاث. كانت مساهمة الأوعية الأكبر من الشعيرات الدموية في كثافة التروية أقل في المرضى الذين يعانون من ارتفاع ضغط الدم الشرياني ولم تتغير في مرضى السكري ، مقارنة بالأشخاص الأصحاء. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 7: مقارنة معامل التحديد بين كثافة الأوعية (mm-1) والتروية (٪) حسب المجال ، في المجموعة 3. كانت مساهمة الأوعية الأكبر من الشعيرات الدموية أكبر في المجال الزمني ، والتي كانت أعلى بنسبة 20 نقطة مئوية من تلك الموجودة في مجال الأنف. يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| متغير | المجموعة 1 (ن = 45) | المجموعة 2 (ن = 18) | المجموعة 3 (ن = 36) | p* |
| عمر | 57.16±1.01 | 55.89±1.82 | 55.33±1.16 | 0.495 |
| مركز كثافة الأوعية (مم-1) | 8.86±0.44 | 8.12±0.79 | 8.66±0.59 | 0.713 |
| كثافة الأوعية الداخلية (مم-1) | 21.14±0.29 | 19.84±0.91 | 20.52±0.27 | 0.116 |
| كثافة الأوعية الفائقة (مم-1) | 20.98±0.35 | 20.33±0.82 | 20.27±0.34 | 0.392 |
| كثافة الأوعية السفلية (mm-1) | 21.18±0.32 | 19.31±1.17 | 20.64±0.31 | 0.057 |
| كثافة الأوعية الزمنية (مم-1) | 21.06±0.31 | 19.95±0.91 | 20.50±0.30 | 0.229 |
| كثافة الأوعية الأنفية (مم-1) | 21.36±0.30 | 19.72±0.99 | 20.69±0.36 | 0.076 |
| كثافة التروية المركزية (٪) | 15.74±0.77 | 14.54±1.40 | 15.13±1.02 | 0.734 |
| كثافة التروية الداخلية (٪) | 39.12±0.48 | 38.85±1.58 | 37.95±0.49 | 0.108 |
| كثافة التروية الفائقة (٪) | 38.54±0.62 | 37.72±1.40 | 37.59±0.58 | 0.578 |
| كثافة التروية الرديئة (٪) | 39.38±0.56 | 35.57±2.11 | 37.95±0.57 | 0.026 |
| كثافة التروية الزمنية (٪) | 39.05±0.61 | 37.99±1.36 | 38.19±0.61 | 0.561 |
| كثافة تروية الأنف (٪) | 39.53±0.55 | 35.99±1.96 | 38.10±0.77 | 0.049 |
الجدول 1: مقارنة التوزيع المتغير حسب المجموعة (متوسط ± الخطأ القياسي). * تحليل أحادي الاتجاه للتباين.
الفيديو 1: حساب ومقارنة معاملات التحديد بين المتغيرات ، باستخدام جدول بيانات. يرجى النقر هنا لتنزيل هذا الفيديو.
ويعلن صاحبا البلاغ أنه ليس لديهما تضارب في المصالح للإفصاح عنه.
نحن نصف تقييم معامل التحديد بين كثافة الأوعية والتروية للضفيرة الشعرية السطحية parafoveal لتحديد مساهمة الأوعية الأكبر من الشعيرات الدموية في كثافة التروية.
يود المؤلفون أن يشكروا زايس المكسيك على الدعم غير المقيد لاستخدام Cirrus 6000 مع معدات AngioPlex.
| Cirrus 6000 مع Angioplex | Carl Zeiss Meditec Inc. ، دبلن CA | N / A | 3× 3 خرائط كثافة التروية وأوراق |
| البيانات Excel | Microsoft | N / A | |
| الشخصي | Generic | N / A | لتشغيل الحسابات على جدول البيانات |
