Disorganization of retinal inner layers: diagnostic and clinical characteristics

Full Text

На сегодняшний день метод оптической когерентной томографии (ОКТ) и ОКТ-ангиографии (ОКТА) предоставляет исследователям обширные возможности тонкой топической диагностики. С его помощью стало возможным проводить оценку минимально выраженных структурных изменений сетчатки с одномоментным анализом перфузии вплоть до капиллярной ишемии. Детальная морфологическая диагностика и возможность динамического наблюдения изменений открывает перспективы более точного определения их патогенеза.

Анализ ОКТ- и ОКТА-признаков дезорганизации внутренних слоёв сетчатки

Феномен дезорганизации внутренних слоёв сетчатки (ДВСС) — ОКТ-маркер многоуровневого нарушения кровоснабжения в сетчатке [1]. Впервые термин ДВСС был сформулирован J. Sun с соавторами в 2015 г. в рамках поиска достоверного биомаркера для прогнозирования качества зрения у пациентов с диабетической ретинопатией (ДРП) [2]. По данным структурной ОКТ ДВСС описывается как потеря визуальной границы между как минимум двумя следующими слоями сетчатки: комплекса ганглионарный слой / внутренний плексиформный слой, внутренний ядерный слой и наружный плексиформный слой (рис. 1). Связь зон ДВСС, выявленных на структурной ОКТ, с нарушением перфузии была установлена впервые с помощью флюоресцентной ангиографии [3].

 

Рис. 1. Мультимодальная визуализация левого глаза у 65-летней женщины с диабетической ретинопатией: a — cтруктурный скан оптической когерентной томографии через центр фовеа; b — структурный скан оптической когерентной томографии через область дезорганизации внутренних слоёв сетчатки (наконечники стрелок); с — карта сосудистой плотности поверхностного капиллярного сплетения; d — карта сосудистой плотности глубокого сосудистого комплекса. Следует обратить внимание на более существенную потерю плотности сосудов в поверхностном капиллярном сплетении, чем в глубоком сосудистом комплексе; е — структурный скан оптической когерентной томографии через область дезорганизации внутренних слоёв сетчатки (наконечники стрелок). Следует обратить внимание на сохранение слоя нервных волокон; f — распределение сосудистого сигнала на структурном скане оптической когерентной томографии. Поражение (наконечники стрелки) демонстрирует потерю кровотока в срединных и внутренних слоях сетчатки, в то время как наиболее внутренние сосуды сетчатки сохранены

Fig. 1. Multimodal imaging of the left eye of a 65 year old female with diabetic retinopathy: a – cross-sectional scan through the center of the macula; b – cross-sectional optical coherence tomography scan through the area of DRIL (arrowheads); c – vessel density map of superficial capillary plexus; d – vessel density map of deep vascular complex. Note a more substantial loss of vessel density in superficial capillary plexus than in deep vascular complex; e – cross-sectional scan through the area of disorganization of inner retinal layers (arrowheads). Note the preservation of nerve fiber layer; f – distribution of flow signal within cross-sectional scan. The lesion (arrowheads) demonstrates flow void mostly in the inner and middle retinal layers while the innermost retinal vessels are preserved

 

С развитием ОКТА было показано, что в зоне ДВСС происходит многоуровневое нарушение капиллярного кровоснабжения [1]. Ишемия была выявлена во всех трёх капиллярных сплетениях сетчатки: поверхностном, срединном и глубоком (рис. 1, 2). Важным элементом в изучении ишемического каскада развития ДВСС стало исследование G. Cennamo и соавт. [4]. В своей работе они провели детальное изучение перфузии капиллярных сплетений сетчатки с помощью ОКТА после разрешившегося диабетического макулярного отёка на глазах с/без ДВСС. В группе пациентов, включающей глаза с ДВСС, было обнаружено большее снижение плотности в поверхностном капиллярном сплетении и больший размер фовеальной аваскулярной зоны относительно глаз без ДВСС (что косвенно свидетельствует о вовлечённости поверхностного и срединного капиллярных сплетений в формирование ДВСС). Кроме того, было показано, что более низкий функциональный результат (максимальная корригированная острота зрения) коррелировал с более низкой плотностью сосудистых сплетений и увеличенной площадью фовеальной аваскулярной зоны при наличии ДВСС. Ряд исследований выявил сопутствующее ДВСС повреждение слоя эллипсоида [4–7]. Фактически ДВСС оказывается более тяжёлой формой изолированной капиллярной ишемии по сравнению с парацентральной острой срединной макулопатией — другим ретинальным сосудистым феноменом, который стал доступен для клинической оценки с появлением ОКТА [8, 9].

 

Рис. 2. Дезорганизация внутренних слоёв сетчатки у 68-летнего пациента с тяжёлой непролиферативной диабетической ретинопатией: а — сканирующая лазерная офтальмоскопия в зелёном свете, не показывает острых ишемических поражений; b — флуоресцентная ангиография, показывает неперфузируемую область, соответствующую дезорганизации внутренних слоёв сетчатки; с — изображение оптической когерентной томографии-ангиографии поверхностного капиллярного сплетения, показывает неперфузируемые зоны сетчатки. Пунктирная линия обозначает положение В-скана; d — cтруктурный скан оптической когерентной томографии, показывающий дезорганизацию внутренних слоёв сетчатки (наконечники стрелок)

Fig. 2. Disorganization of retinal inner layers in 68 year old patient with severe non-proliferative diabetic retinopathy: a – scanning laser ophthalmoscopy with green light showing no acute ischemic lesions; b – fluorescein angiography showing a non-perfused area exactly corresponding to the disorganization of retinal inner layers; c – optical coherence tomography angiography projection of the superficial capillary plexus showing nonperfused areas of the retina. The dotted line shows the position of the scan in В; d – cross-sectional optical coherence tomography scan showing disorganization of retinal inner layers (arrowheads)

 

Метод детекции ДВСС варьируется у разных исследователей, но общий принцип остаётся единым. Выполняют ряд В-сканов: через фовеа, выше и ниже фовеа в количестве двух-трёх. В-сканы оценивают на предмет наличия признаков ДВСС в радиусе 1 мм от центра фовеа, измеряют максимальную длину участка ДВСС в пределах одного В-скана (горизонтальный размер) [4, 6, 10, 11] и в пределах нескольких В-сканов (вертикальный размер) [6].

Основными ограничениями в изучении ДВСС служат детекция и количественная оценка. Важным элементом в воспроизводимом обнаружении ДВСС является точное определение характеристик ДВСС, которое отсутствует на сегодняшний день [12]. Наличие гиперрефлективных включений, кистозных полостей может мешать точности визуализации слоёв сетчатки, что тоже может быть неверно истолковано исследователями [12]. Воспроизводимость метода оценки наличия ДВСС была тщательно изучена в работе K. Sampani и соавт. [13]. Выявление ДВСС двумя опытными исследователями на сканах, выполненных на различных оптических когерентных томографах, показало свою высокую воспроизводимость и повторяемость, несмотря на различия в технике сканирования.

Кроме того, существует альтернативное мнение о выявлении ДВСС в свете развития машинного обучения и искусственного интеллекта [12]. Возможность автоматического анализа пикселей изображения с формированием вывода о наличии структурных изменений сетчатки может позволить устранить субъективную составляющую подобных исследований.

ДВСС описана исследователями при различной патологии сетчатки: диабетической ретинопатии, окклюзии сосудов сетчатки, увеальном макулярном отёке, идиопатической эпиретинальной мембране.

Дезорганизация внутренних слоёв сетчатки при диабетической ретинопатии

Большое количество исследований посвящено изучению ДВСС как предиктора остроты зрения в исходе ряда заболеваний, но первые работы по исследованию ДВСС были выполнены на глазах с ДРП [2, 3, 14, 15].

Степень тяжести ДРП имеет статистически достоверную связь с развитием ДВСС, а именно с повреждением слоя эллипсоида и с толщиной слоя нервных волокон [7, 16]. Пациенты с ДВСС имеют бóльшую продолжительность течения сахарного диабета и более высокий индекс массы тела, более низкую остроту зрения и контрастную чувствительность, снижение толщины наружной и внутренней сетчатки [17]. При исследовании глаз с разрешившимся макулярным отёком было выявлено, что при перманентной ДВСС острота зрения остаётся ниже ожидаемой, в то время как при разрешении ДВСС зрительные функции улучшаются [15, 18]. Наличие ДВСС коррелирует со степенью развития метаморфопсий у пациентов с ДРП и макулярным отёком в анамнезе [19]. Кроме того, ДВСС может иметь связь с раширением фовеальной аваскулярной зоны, которая сама по себе является важным сосудистым биомаркером при ДРП [20].

Существует ряд работ, исследующих прогностическую значимость ДВСС для восстановления остроты зрения при ДРП в ходе лечения различными методами. Исследование глаз с пролиферативной ДРП, пролеченных с помощью витрэктомии, показало, что горизонтальный размер ДВСС и повреждение слоя эллипсоида в равной степени являются достоверными прогностическими факторами восстановления остроты зрения [22]. При лечении пациентов с диабетическим макулярным отёком с помощью импланта дексаметазона ДВСС также показала себя как достоверный прогностический фактор для конечной остроты зрения. Кроме того, было обнаружено снижение количества зон ДВСС как характеристики ответа на лечение [21]. Однако последний факт может предполагать восстановление кровоснабжения в уже облитерированных капиллярах и восстановление гистоархитектоники сетчатки, что вызывает некоторые сомнения и требует перепроверки в будущих исследованиях. Анализ зависимости зрительных функций от размера ДВСС показал, что чем больше горизонтальный размер ДВСС в радиусе 1 мм от центра фовеа, тем хуже зрительный прогноз [10].

Однако до сих пор остаётся неясным механизм влияния ДВСС на функциональный результат. Существует предположение, что передача импульса от фоторецепторов до ганглионарных клеток становится невозможной в результате повреждения внутренних слоёв сетчатки вследствие развития ДВСС [10].

Дезорганизация внутренних слоёв сетчатки при окклюзии ретинальных сосудов

Как прогностический фактор изменения остроты зрения ДВСС является достоверным в том числе при окклюзии центральной артерии сетчатки [20]. Исследован факт обнаружения ДВСС и её размер по ОКТ при окклюзии ветви центральной вены сетчатки. Было показано, что чем выше исходная длина ДВСС, тем хуже перспектива восстановления зрения к 12-му месяцу от начала заболевания; чем больше длина ДВСС к 12-му месяцу от начала заболевания, тем хуже прогноз относительно конечной остроты зрения [4]. Продолжительное двухлетнее исследование ДВСС при окклюзии центральной вены сетчатки выявило достоверную прогностическую значимость протяжённости ДВСС для конечной остроты зрения, а ишемических изменений по данным флюоресцентной ангиографии в начале заболевания — для конечной протяжённости ДВСС [23]. При исследовании глаз с окклюзией ветви центральной вены сетчатки и макулярным отёком, после антиангиогенной терапии, при многофакторном анализе лишь повреждение слоя эллипсоида показало сильную корреляционную связь с конечной остротой зрения, в то время как при однофакторном анализе ДВСС также показала себя как достоверный критерий изменения качества зрения [5]. В другое исследование по оценке ДВСС в ходе анти-VEGF-терапии были включены все типы окклюзий вены сетчатки: центральной вены сетчатки, гемиретинальной окклюзии и окклюзии ветви центральной вены сетчатки. Таким образом было выявлено, что при исходном отсутствии ДВСС прогноз для остроты зрения оказался лучше, а персистенция и прогрессирование ДВСС ведёт к меньшей прибавке остроты зрения [24]. Несмотря на то что контрольные ОКТ-измерения выполняли в различное время от начала заболевания, ещё в двух исследованиях были получены аналогичные результаты относительно достоверности прогностических свойств ДВСС и её протяжённости при окклюзии центральной вены сетчатки [25, 26].

Дезорганизация внутренних слоёв сетчатки при другой патологии сетчатки

ДВСС была обнаружена на глазах с идиопатической эпиретинальной мембраной [27, 28]. После проведения витрэктомии было обнаружено, что на глазах с исходной ДВСС острота зрения ниже, чем на глазах без неё. Ещё в одной аналогичной работе для формирования более точного прогноза остроты зрения после витрэктомии предлагается градирование ДВСС по степени тяжести [29].

Вертикальный и горизонтальный размер ДВСС был исследован в пределах 1 мм зоны от центра фовеа и одного В-скана соответственно на глазах с увеальным макулярным отёком [6]. Было показано, что не только горизонтальный, но и вертикальный размер ДВСС, наличие фовеальной ДВСС, вместе с другими ОКТ-характеристиками (повреждение зоны эллипсоидов, центральная толщина сетчатки, общая площадь интраретинальных кист) прогностически значимы для остроты зрения при наличии увеального макулярного отёка.

Представляет интерес исследование морфологических изменений в сетчатке при макулярной теангиэктазии 1-го типа (МакТел 1) [30]. Авторы показали, что у 100 % исследуемых глаз с МакТел 1 была обнаружена ДВСС. Кроме того, наличие ДВСС в диаметре 1 мм от центра фовеа коррелировало с конечной остротой зрения, наравне с другими изменениями сетчатки: плотностью поверхностного и глубокого капиллярных сплетений, общей площадью повреждения эллипсоида.

Несмотря на высокую частоту встречаемости ДВСС при разнообразной сосудистой патологии сетчатки и его негативную прогностическую значимость, в литературе отсутствуют данные о противопоказаниях для проведения антиангиогенной терапии, лазерного лечения или интравитреального введения лекарственных препаратов при обнаружении ДВСС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Несмотря на относительно ограниченное число исследований, достоверно известно, что ДВСС — сложный структурный феномен, выявляемый с помощью ОКТ. ДВСС обнаружена при различных сосудистых заболеваниях сетчатки: диабетической ретинопатии, окклюзии вен и артерий сетчатки, увеитах. ДВСС можно рассматривать в качестве прижизненного маркера многоуровневого нарушения перфузии внутренних слоёв сетчатки. Способность влиять на зрительные функции позволяет рассматривать феномен ДВСС как важный прогностический фактор в диагностике и лечении целого ряда заболеваний. Дальнейшие исследования ДВСС могут позволить получить новые сведения о данном феномене и о его клинической значимости при заболеваниях сетчатки.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией. Наибольший вклад распределён следующим образом: А.Н. Куликов, Д.С. Мальцев, М.А. Бурнашева — концепция и дизайн исследования; М.А. Бурнашева — сбор и обработка материала, написание текста; Д.С. Мальцев, А.Н. Куликов — редактирование.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.

ADDITIONAL INFORMATION

Author contribution. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work. The largest contribution is distributed as follows: A.N. Kulikov, D.S. Maltsev, M.A. Burnasheva — study concept and design; M.A. Burnasheva — collection and processing of material, writing the text; D.S. Maltsev, A.N. Kulikov — editing.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

About the authors

Maria A. Burnasheva

S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: maria.andreevna1@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7384-2223
SPIN-code: 5574-3595

Ophthalmologist

Russian Federation, Saint Petersburg

Alexei N. Kulikov

S.M. Kirov Military Medical Academy

Email: alexey.kulikov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5274-6993
SPIN-code: 6440-7706

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Ophthalmology Department

Russian Federation, Saint Petersburg

Dmitrii S. Maltsev

S.M. Kirov Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: glaz.med@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6598-3982
SPIN-code: 4903-2333

MD, Dr. Sci. (Med.), Head of Medical Retina Division of Ophthalmology Department

Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files