VETENSKAP # 10/2015 www.optikbranschen.se
OCT ger mycket information
I
detta nummer publicerar vi examensarbeten från LNU och magisterutbildningen på KI. Båda är studier gjorda med hjälp av OCT. Det första har jämfört skillnaden på papillen mellan emmetropa och myopa ögon. Det andra är utfört på magisterutbildningen och handlar om förändringar i peripapillära RNFL vid MS. En grupp med MS-patienter är undersökta samt en kontrollgrupp med friska personer för att kunna jämföra tjockleken på RNFL mellan dessa grupper. Det är roligt att kunna presentera arbeten där instrument som OCT används. Det visar vilken utveckling som har skett och att möjligheten till grundligare undersökningar ökar. Men som med alla instrument så krävs det kunskap för att tolka resultaten av olika undersökningar. Funduskamera används idag av många optiker och information gör att sjukdomar som glaucom, diabetes och hypertoni kan upptäckas. Men varken patientens eller optikernas arbete gynnas av att undersökningar utförs om inte kunskapen finns att bedöma resultaten. Även om man arbetar med OCT idag så bör inte informationen till patienten bli att vi kan upptäcka MS. Studien om MS presenterades även på KI minikonferens i Klinisk Optometri och både där och här i artikeln visas det att det är mycket som ska kontrolleras för att en diagnos ska ställas eller uteslutas. Det bör även tas i beaktande vid uteslutande av glaucom. Då måste både papillbedömning, synfälts-
undersökning och IOP mätas. Det räcker inte med att bara mäta trycket eller att bara se på papillen, synfältsundersökning ska också utföras. Detta finns upptaget i den nuvarande versionen av Optikbranschens kvalitetsnorm, där Synhälsoundersökning finns med som en specifik undersökning och möjlighet finns att certifieras för denna. Under konferensen på KI framkom det att många optiker med vidareutbildning som DO Magister och Master väljer att lämna butikerna för att i stället arbeta inom landstingen, det är oroväckande eftersom dessa optiker behövs inom primärvården, alltså optikerna. Det är dessa optiker som har formell kunskap att utföra de kompletta synhälsoundersökningarna. De SOFEP-kurser om bedömning och behandling av torra ögon som getts under hösten har varit mycket uppskattade och fler kurser planeras till våren. Det kommer även erbjudas andra SOFEP kurser, håll koll på hemsidan de börjar komma upp inom kort. Passa även på att uppdatera dig på Optikbranschens Kvalitetsnorm som finns där. Frågor kopplade till artiklarna här, finns som vanligt att besvara på hemsidan. Artiklarna i fulltext finns på Optikbranschens hemsida. Tiden går snabbt och snart är det vår, så det är bra att redan nu bestämma sig för att söka magisterprogrammet till våren, snart ska ansökan vara inne (15 april). CATARINA ERICSON
n Artikel 1: Synnervens storlek hos myoper och emmetroper med Optical Coherence Tomography
2
n Artikel 2: Peripapillära nervfiberlagrets tjocklek vid multipel skleroset
10
Catarina Ericson är OPTIK:s vetenskapsredaktör. Hon är MSc i Klinisk Optometri och Leg Optiker. e-post: catarina@c-optik.se
2 OPTIK VETENSKAP # 10–2015 n
Redaktörens kommentar:
I bakgrunden och metoddelen visas tydligt hur papillens utseende ska bedömas, där ges också en grundläggande information om hur OCT används. Resultatet och diskussionen är intressant.
Synnervens storlek hos myoper och emmetroper med Optical Coherence Tomography Författare:
1 INLEDNING
Linneuniversitetet
1.1 Refraktions fel 1.1.1 Ögats tillväxt När vi föds är ögat hyperopt, och allt eftersom ögat växer så blir det alltmer emmetropt, denna process kallas emmetropisering (Iribarren, 2015: Logan, 2009, s.163). Ögat växer fort i början. När vi föds är ögat ca 18 mm i axiallängd och växer till ca 23 mm fram till 3-års åldern. 1 mm ökning av axiallängden motsvarar mellan 2 till 3 dioptrier myopi, det vill säga att ögat blir mer myopt allt eftersom ögat växer. Hos en vuxen människa så förväntas axiallängden var 24 mm vilket innebär att ögat endast växer 1mm från det att vi är 3 år gamla (Logan, 2009, s.161). Irirbarren (2015) beskriver att ögat växer från 15 mm axiallängd till ca 24 mm medan Young, Metlapally & Shay (2007) säger att axiallängden växer från 17 mm till 24 mm. Den största faktorn som orsakar synfel är axiallängden (Young, et al. 2007).
Elin Borgqvist
1.1.2 Emmetropi Ögat är emmetropt när fokallängden är lika lång som axiallängden så att fokus hamnar på näthinnan (se figur 1). För att detta ska vara möjligt så ska corneas kurvatur, främre kammaren, glaskroppen och kristallina linsen vara samspelta (Logan, 2009, s.159).
1.1.3 Myopi Personer som är myopa ser suddigt på avstånd, men kan se klart på nära håll. Problemet i ögat är då att ljusstrålarna fokuseras framför näthinnan (se figur 2). Myopi korrigeras därför med konkava linser för att flytta fokus längre bak så att bilden hamnar på näthinnan. (Grosvenor & Goss, 1999, s. 3). Personer med myopi har oftast kupigare cornea än vad personer som är emmetropa eller hyperopa (Logan, 2009, s.160). Myopi utvecklas som mest mellan 6 och 9 års ålder och är oftast relaterat till mycket närarbetet som till exempel läsning, skrivning, datorarbete och tvtittande. Tidig myopiutveckling tyder ofta på att man i det vuxna livet är högmyop (Huang, Hou, Lin, Lee & Yang, 2014). Myopi är vanligare hos personer som studerar och är högutbildade (Goldschmidt, Jacobsen, 2013). Har man en förälder eller ett syskon som har myopi så är risken större att man själv utvecklar myopi, vilket innebär att myopi är genetiskt (Huang, et al. 2014). Det vanligaste synfelet i världen är myopi. Prevalensen i USA ligger på 41,6% (Vitale, Sperduto & Ferris. 2009). I China och Japan är prevalensen 50-70% (Young, et al. 2007). Myopi delas oftast in i olika grupper, mild som är mellan 0 och -1,50D, måttlig mellan -1,50D och -6,00D och slutligen -6,00D och uppåt anses vara högmyopi (Frederick 2002).
Figur 2: Strålgången i ett myopt öga. Figur 1: Strålgången i ett emmetropt öga.
3 n
1.1.4 Hyperopi Personer som är hyperopa ser oftast bra på avstånd, men har svårt att se på närahåll. Vid hyperopi hamnar ljusstrålarna på en punkt bakom näthinnan (se figur 3). Man använder sig därför av konvexa linser för att flytta fokus framåt, så att de fokuseras på näthinnan. Orsaken till hyperopi är antingen en kortare axiallängd än vad myoper och emmetroper har (Remington. 2005, s.3), eller att cornea är flatare än hos myoper och emmetroper (Young, et al. 2007).
Figur 3: Strålgången i ett hyperopt öga.
1.2 Synnerven och Retina 1.2.1 Retina Retina, eller näthinnan, är ögats innersta lager och sträcker sig från ora serrata ända fram till synnerven. Ora serrata utgör övergången mellan retina och ciliarkroppen och är därmed början på ögats bakre segment. (Baker, 2009, s,17).
Figur 4: Retina, ora serrata och synnerven i förhållande till varandra.
Näthinnan består av 10 olika lager, pigmentepitelet, fotoreceptorernas yttre och inre segment, externt begränsande membran, yttre nukleärt membran, yttre plexiformlager, inre nukleärt lager, inre plexiformlager, ganliecellslager, nervfiberlager, internalt begränsande membran och endotel (Baker, 2009, s.18).
Retinala pigmentepitelet innehåller mest fotoreceptorer, alltså tappar och stavar, som omvandlar ljusenergi till nervsignaler för att en bild ska kunna uppstå (Baker, 2009, s.17). De retinala gangliecellernas axoner bildar utträdet från retina och formar nervfiberlagret så att nervsignalerna kan transporteras till synnerven för att därefter transporteras vidare till cortex för att forma en bild (Baker, 2009, s. 25-27). Hos myopa personer så ökar axiallängden och det blir en mekansisk dragning i ögats vävnad och kärl, som i sin tur kan ge förändringar på ögonbotten (Curtin & Karlin, 1970). Eftersom en ökad axiallängd är en av de största faktorerna vid myopi blir även retina utsträckt och orsakar en minskad densitet, vilket i sin tur innebär att den blir tunnare och skörare (Chui, Yap, Chan & Thibos, 2004). 1.2.2 Näthinneavlossning Näthinneavlossning är en ögonsjukdom som gör att den sensoriska retina och retinas pigmentepitel separeras och epitelet blir då kvar på choroidea. Det vanligaste symptomet som patienten upplever är synfältsbortfall, rullgardins fenomenet (Grosvenor & Goss. 1999, ss. 3738). Näthinneavlossning är vanligare hos personer med myopi (Young, et al. 2007). 1.2.3 Synnerven Synnerven är platsen där gangliecellarnas axon samlas och lämnar ögat (Remington. 2005, s. 80). Storleken på synnerven varierar mellan 2,2 mm² och 2,8 mm² (Jonas, Budde, Panda-Jonas, 1999). Normala ögon kan ha en stor synnerv eller en liten synnerv. Storlekens variation beror bland annat på ålder, längd på personen och axiallängd. För varje dioptri mot myopi (-), så ökar disk arean ca 1,2% ± 0,15%. Många studier visar att myoper har en större disk area (Jonas, et al. 1999). Synnervens form är något oval, den är större vertikalt än horisontellt (Jonas, et al.1999). Formen har ingen relation till ålder eller längd utan är relaterad till korneal astigmatism och amblyopi (Jonas, et al. 1999). När man tittar på synnerven framifrån så ser man hela disken (se figur 5). Centralt finns ett blekare fält som kallas cup, som är helt fri från axoner (se figur 5). Fältet mellan disk och cup kallas bräm area, och det är där som axonerna lämnar ögat (Levin, Nilsson, Hoeve & Wu, 2011, s.550). Större disk ger en större bräm area, vilket betyder att det finns mer nervfibrer (Jonas, et al. 1999). Exkavationen på cupen är relaterad till arean på cupen, större cup innebär en större exkavation (Jonas, et al. 1999). Cup/disk kvoten är kvoten av disk arean och cup arean. Kvoten kan variera mellan 0,0-1,0 (Levin, et al. 2011, s.550). Normalt så ska cup/disk kvoten vara mindre än 0,6 (Prokopich, Hrynchak & Elliott, 2007, s.225). Eftersom synnerven inte har några fotoreceptorer så fås inga
4 OPTIK VETENSKAP # 10–2015 n
synintryck här och synnerven kallas då för blinda fläcken (Remington. 2005, s. 80). Personer med högmyopi har en ännu mer oval synnerv, eftersom ögat har en längre axiallängd och blir då utsträckt i vissa riktningar (Jonas, et al. 1999) Rimarean är relaterad till disk arean, ju större disk area desto större rimarea, och hör ihop med diskens ovala, vertikala och horisontella form (Jonas, et al. 1999). Rimarean har en regel, ISNT vilket betyder att synnervens neuroretinala rim, även kallat bräm, ska vara störst inferiort sedan superiort, nasalt och minst temporalt (Lundmark, Skjöld, Naevdal, Volden, Belgum, 2010).
Figur 5: Schematisk bild av cup/disk
1.2.3.1 Patologi synnerven Det finns olika tecken på sjukdomar i synnerven. Synnedsättning, nedsatt färgseende, fortofobi, nedsatt kontrastkänslighet, synfältsbortfall och RAPD (relative afferent pupillary defect) (Kanski, 2011, s.790). En skada på synnerven kallas optisk atrofi och orsakas oftast av inflammation, tumör eller trauma, och kan påverka signalen mellan synnerven och chaisma. När man undersöker synnerven ser man bland annat en vit kant runt om och minskning av blodkärl vid synnerven (Kanski, 2001, s.790-791). Sekundär optisk atrofi (secondary optic atrophy) kallas en förändring eller sjukdom då synnerven har varit svullen en längre tid på grund av papillödem, inflammation och dålig blodtillförsel. Man ser då en gråaktig synnerv (Kanski, 2011, s.791). Fortlöpande optisk atrofi (consecutive optic atrophy) kallas det om sjukdomen orsakas av retina eller dess blodtillförsel, som till exempel retinitis pigmentosa (Kanski, 2011, s.791). Glaukom ger en förstoring av cupen i synnerven och förändingar av blodkärlen. Då cupen blir större så förloras axon och nervsignalerna blir sämre, detta leder då efter ett tag till synfältsbortfall (Kanski, 2011, s.324). 1.2.3.2 Retinala undersökningsmetoder Undersökning av retina och synnerven är viktigt för att kunna upptäcka sjukdomar och förändringar i tid (
Leung, Cheng, Chong, Leung, Mohamed, Lau, Cheung, Chu, Lai, Pang & Lam, 2007). Det finns många olika instrument för att undersöka ögonbotten. Bland annat Optical coherence tomography – OCT, Oftalmoskop, Funduskamera, biomikroskop med Volklins. Oftalmoskop är ett handhållet instrument, som ger en rättvänd bild av ögonbotten och man kan välja mellan låg och hög förstoring. Undersökningen kräver ingen kontakt med ögat och man behöver inte dilatera pupillen (Prokopich, et al. 2007, s.294). Funduskameran ger en 2-D bild av synnerven och retina. Pupillen behöver inte vara dilaterad. Metoden gör det lättare för undersökaren att bedöma då man ser samma bild hela tiden jämfört med oftalmoskop och biomikroskop med volklins. En 2-D bild visar oftast en mindre cup/disk kvot (Prokopich, et al. 2007, s.310). Biomikroskop med Volklins (+90D) gör att man ser en ljus, inverterad vid bild på ca 60° av ögonbotten. Med Volklinsen får man som undersökare stereoseende så att man lättare kan se ojämnheter (Bates, Wong & Bloor, 1988). 1.2.4 Optical Coherence Tomography - OCT Optical coherence tomography (OCT) är ett instrument som tar högupplösta bilder av ögats bakre segment, som inkluderar synnerven, makula, retina och alla dess nervfiberlager (OPKO Instrumentation, LLC., USA). Då instrumentet tar högupplösta bilder, har hög sensitivitet och precition så anses OCT vara väldigt bra och pålitligt (Wojtkowski, Leitgeb, Kowalczyk, Bajraszewski & Fercher, 2002). OCT instrumentet använder sig av vittljus för att få en ultraljuds bild (Bass, 2009, s.288). OCT används framför allt för att diagnostisera och upptäcka förändringar och sjukdomar i ögats bakre segment, men kan även användas till de främre segmenten. Instrumentet har olika scanningsprogram som man kan välja mellan (OPKO Instrumentation, LLC., USA). Undersökningen kräver ingen kontakt med ögat och anses därför inte utgöra någon risk för patienten. Ibland krävs det dock att patienten är dilaterad för att få en bra bild av ögats bakre segment, men en bild av ögats synnerv och retinas nervfiberlager fås oftast bra utan att behöva dilatera pupillen. (Bass, 2009, s.288). De mätresultat man kan få kring synnerven är: disk area, cup area, bräm area, cup/disk kvot (horisontellt), cup/disk kvot (vertikalt), area kvot, medel cup exkavation och max cup exkavation. Programmet till OCT instrumentet indikerar ifall bilden är tillräckligt bra eller inte. Ovanför bilden i programmet visas SNR och en siffra mellan 1-10/10, där 7-10/10 betyder en väldigt bra och optimal bild, 6/10 en acceptabel bild och ≤ 5/10 en mindre bra bild och bör tas om (OPKO Instrumentation, LLC., USA).
5 n
3 MATERIAL OCH METOD
Bild 1: Bilden visar SNR siffran (egen bild).
1.2.5 Tidigare studier I en tidigare studie så undersöktes relationen på synnervsmätning med OCT och confocal scanning laser ophtalmoscope hos myopa. I studien kontrollerades 133 personer med en sfärisk ekvivalens på -6,00D ± 4,20D. Mätresultaten som utvärderades var disk area, rimarea, cup area, horisontal och vertikal cup/disk. Disk arean ökade med axiallängden då instrumenten var korrigerade för förstoring (Leung, et al. 2007). I studien mättes endast myoper och man jämförde två instumment, dem jämförde aldrig myoper och emmetroper. I en annan studie så undersöktes fundus förändringar hos vuxna asiater med högmyopi (≤-6,00D). I studien kontrollerades 424 deltagare som fick genomgå en refraktion och fundusfotografering. Resultatet dem fick fram var att den vanligaste ögonbotten förändringen var stafylom följt av chorioretinal atrofi. Största disk förändringen de fann var peripapillary atrofi följt av en vinklad disk. I studien kom de även fram till att cup/disk kvoten ökade med åldern (Chang, Pan, Ohno-Matsui, Lin, Cheung, Gazzard, Koh, Hamzah, Tai, Lim, Mitchell, Young, Aung, Wong & Saw, 2013). Studien utvärderade endast myoper och förändringar på fundusfoto, de jämförde aldrig med en kontrollgrupp och kan då inte vara säker på att dessa förändringar även kan vara vanliga hos emmetroper och hyperoper. I en studie av Tong, Saw, Chua, Luu, Cheng, Yeo, Wong, Tan & Koh (2004) så undersöktes 679 deltagare med myopi och 100 deltagare som var emmetropa i åldrarna 8-13 år. I studien gjordes cycloplegic aoutorefraktion, fundus foton togs och de kontrollerade vertikala och horisontella cup/disk kvoten, area kvot, parapapillary atrofi och disk vinkeln. Resultaten dem fick var att cup/ disk kvoten var mindre hos myoper, och man fann inget samband med graden på myopi, och att parapapillary atrofi ökade med axiallängden. 2 SYFTE Syftet med denna studie var att kontrollera om det finns någon skillnad på synnervens storlek hos myoper och emmetroper med hjälp av optical coherence tomography (OCT).
3.1 Patient urval Kriterierna för att man skulle få vara med var åldern 1845 år. Patienterna delades sedan in i två grupper efter refraktionen på deras höger öga: · Emmetropa +0,75D till -0,25D · Myopa ≥ -0,50D I studien gjordes endast mätningar på höger öga då många har olika styrkor mellan ögonen och därför kan inte alla personer delta med både höger och vänster öga inom samma grupp eller så ställer cylinderstyrkan till det så att endast ena ögat passar in efter kriterierna. Totalt deltog 35 personer i studien, 15 emmetroper och 20 myoper. Medelåldern hos emmetroperna var 23,8 ± 2,6 år. Emmetropernas sfär låg mellan +0,75D och -0,25D och cylindern låg mellan ≤ -0,25D och ≤ -0,75D. Hos myoperna var medelåldern 24,5 ± 6,8 år. Sfären låg mellan -1,00D och -5,75D och cylindern låg mellan ≤ -0,25D och ≤ -1,00D. 3.1.1 Utrustning I den här studien användes ett biomikroskop (SEFO, Keeler SL-40), en autorefraktor (Topcon, KR8100P) för att få ett startvärde på patienternas synfel. En provbåge med provglas och en OCT kamera, som var av märket Opko spectral OCT SLO combination imagine system, användes för att ta bilderna på synnerven och få fram mätvärdena. 3.1.2 Tillvägagångssätt Till att börja med så informerades deltagaren om vad som skulle göras både muntligt och skriftligt, och deltagaren fick sedan skriva under ett samtyckes formulär (se bilaga 1). Därefter togs autorefraktorvärde som användes som startvärde för att sedan göra en subjektiv refraktion i en provbåge för att få fram mesta plus och minst minus. Slutligen gjordes +1,00D metoden för att se att refraktionen var bra genomförd. +1,00D förväntades ge 3-4 visusrader sämre än visus med bästa korrektion (Grosvenor. 2007, s.214). Refraktionen med +1,00D metoden gjordes för att se om deltagaren var kvalificerad. Därefter gjordes en kontroll i biomikroskopet för att se att det inte fanns några förändringar i deltagarens öga. Efter detta placerades patienten vid OCT:n och fick fixera på ett kors som var placerat temporalt för att få samma mätningsarea hos alla patienter och för att få fokus på synnerven. Kameran skannade sedan runt disken med en diameter på 3,4mm (OPKO Instrumentation, LLC., USA). OCT:n ställde vi in på RNFL scanning för att få information om synnerven och för att slippa ta flera mätningar då RNFL scanningen tar tre mätningar på en gång och man får ett förhållande. Mätresultaten som användes var (se figur 5): Disk area (disc area) – hela diskens area.
6 OPTIK VETENSKAP # 10–2015 n
• Cup area (cup area) – cupens area. • Bräm area (rim area) – disk arean minus cup arean. • Cup/disk kvot (Horisontellt) (cup/disc ratio (horizontal)) – cupen genom disken i det horisontella snittet. • Cup/disk kvot (Vertikalt) (cup/disc ratio (vertical)) – cupen genom disken i det vertikala snittet. • Area kvot (cup/disc area ratio) – cup arean genom disk arean. • Medel cup exkavation (mean cup depth) – medel djupet på synnerven. • Max cup exkavation (max cup depth) – max djupet på synnerven.
Bild 3: Visar hur programmet ser ut vid mätning (egen bild).
Därefter fick man fram en bild av synnerven där man även fick fram alla mätningar som gjordes, se bild 4
Figur 6: Schematisk bild av cup/disk för att lättare se vad alla mätvärden innebär.
3.1.3 OCT genomförande Till att börja med så registrerades deltagaren med kodnamn (EE1,EM1, mm). Sedan valdes undersökningstyp enligt bild 2. Bild 4: Den röda markeringen på synnerven är disken. Och den blå är cupen. Inringat till vänster på bilden ses mätvärdena. Mätvärden markerat med grönt innebär att värdet är normala i förhållande till populationen (egen bild).
När alla mätningar var klara så sammanställdes de i Excel för att analyseras och jämföra de två grupperna med hjälp av ett oberoende T-test för de olika mätningsresultaten. Medelvärden och standardavvikelser (SD) räknades också de ut i excel, alla SD i studien var ± 1 SD, över och under medelvärdet. Även ett korrelations test gjordes för att se om den sfäriska ekvivalenten påverkade disk arean. Bild 2: Visar inställningarna för mätningen (egen bild).
Därefter placerades deltagaren vid OCT:n och man kunde se ögat (se bild 3, nere till höger), där fokuserades de tre punkterna i hörnen och styrde kameran så att den kvadratiska punkten hamnade i mitten. Bilden uppe till vänster visade då deltagarens synnerv och bilden uppe till höger visade näthinnans alla lager.
4 RESULTAT Ett oberoende T-test gjordes i excel för att jämföra disk arean hos emmetroper och myoper. Det fanns ingen signifikant skillnad mellan grupperna. (p=0.6). Medelvärdet och ± 1 standardavvikelse (SD) visas i Figur 7.
7 n
En regressionsanalys gjordes för att jämföra korrelationen mellan den sfäriska ekvivalenten hos myoperna med disk arean. Korrelationen var väldigt låg r = 0,01. Resultatet syns i figur 10.
Figur 7: Medelvärdet och ± 1 SD för disk area, cup area och bräm area.
Figur 10: Resultatet av korrelationen mellan sfärisk ekvivalent och disk arean hos myoperna.
Figur 8: Medelvärdet och ± 1 SD för cup/disk (horisontellt), cup/ disk (vertikalt) och area kvot.
Figur 9: Medelvärdet och ± 1 SD för medelvärdet på cup
5 DISKUSSION I studien fann man ingen signifikant skillnad mellan emmetroperna och myoperna för något av mätvärdena. Diskarean och bräm arean är något större hos emmetroperna, och cup arean är något större hos myoperna. Detta kan ses i figur 7, men det finns ingen signifikant skillnad. Medelvärdena i denna studie för myoperna var väldigt lika en tidigare studie av Leung, et al. (2007) (se tabell 2). Jonas, et al. (1999) beskriver i deras studie där dem har utvärderat synnerven genom oftalmoskop, att disk arean ökar med varje dioptri myopi, i detta fall så skiljer sig denna studies mätresultat som hade sfär mellan -1,00D och -5,75D ingenting mot Leung, et al. (2007) som hade medelvärde på sfären -6,00D ± 4,20D.
exkavationen och max cup exkavationen.
I studien visade inget av mätresultaten någon signifikant skillnad mellan grupperna. I tabell 1 nedan visas samtliga medelvärden, SD och p-värden från T-testen som utfördes. Tabell 2: Visar medelvärden och SD för myoper i denna studie och studie gjorde av Leung, et al. (2007). Leung, et al. (2007)
Tabell 1: visar medelvärdet, SD och p-värdena från T-testen.
Man kan se att myoperna har något större cup/disk kvot både horisontellt och vertikalt och även att area kvoten är större (I figur 8), men även här är det inte någon signifikant skillnad. Största horisontella och vertikala cup/disk kvoterna hos myoperna i denna studie var 0,86
8 OPTIK VETENSKAP # 10–2015 n
respektive 0,60 och hos emmetroperna var det 0,60 respektive 0,67. Nämnt i introduktionen så ligger cup/ disk kvoten mellan 0,0 till 1,0. Normalt så bör den vara <0,6, men det beror på hur stor disken är, en stor cup bör ses i en stor disk och tvärt om en liten cup i en liten disk (Prokopich,et al. 2007, s.225). Cup/disk kvoten i denna studie ligger kring 0,6 men hos myoperna ligger den högre, i figur 6 ser man att myoperna har en större cup och där av får dem en högre cup/disk kvot. Tong, et al. (2004) fick i sin studie som gjordes på barn i åldrarna 8-13 år fram att myoper har mindre cup/disk kvot men man fann inget samband med graden myopi. Medan Chang, et al. (2013) i sin studie fick fram att cup/disk kvoten ökade med åldern. Detta kan bero på att Tong, et al (2004) gjorde sin studie på barn medan Chang,et al. (2013) gjorde sin studie på vuxna. I denna studie fick man fram att myoperna har något större max cup exkavation (se figur 9), men det finns ingen signifikant skillnad. Jonas, et al. (1999) beskriver att en större cup area innebär en större exkavation. Då myoperna har något större cup area och även en större max cup exkavation så stämmer detta med Jonas, et al. (1999). Den lilla deltagare gruppen i denna studie kan var en av orsakerna till att man inte fann någon signifikant skillnad mellan myoperna och emmetroperna. Genom att använda sig av en större deltagare grupp både för myoperna och emmetroperna så kan man kontrollera om det verkligen är någon skillnad mellan grupperna eller inte. Det skulle även vara intressant att se en spridning mellan deltagarna i låg, medium och högmyoper. För att utveckla och göra denna studie bättre skulle man kunna ha tre grupper med myoper för att se om det verkligen är någon skillnad: • Låg myoper < -3,00 • Medel myoper -3,00D till -6,00 • Hög myoper > -6,00D För att sedan göra samma typer av tester på en större deltagar grupp. Även om det är en viss symmetri mellan ögonen, så skulle det vara intressant att analysera vänster öga och jämföra med höger öga, eftersom denna studie endast analyserade höger öga. 6 SLUTSATS Denna studie visar att det inte finns någon skillnad på synnerven hos myoper och emmetroper.
REFERENSER Baker. G. E. (2009) Anatomy of vision. I: M. Rosenfield & N. Logan (red.) Optometry: Science, Techniques and clinical management (ss.17-36) (2:a upplagan). Edingburgh, Mass: Butterworth-Heinemann. Bass. S. J. (2009) Examination of the posterior segment of the eye. I: M. Rosenfield & N. Logan (red.) Optometry: Science, Techniques and clinical management (ss.277298) (2:a upplagan). Edingburgh, Mass: ButterworthHeinemann. Bates, R., Wong, D. & Bloor, P. (1988) Non-Contact Retinal Photocoagulation Using the Volk + 90 Dioptre Lens. Eye. Vol.2, ss.409-411. Chang, L., Pan, C-W., Ohno-Matsui, K., Lin, X., Cheung, G. C. M., Gazzard, G., Koh, V., Hamzah, H., Tai, E. S., Lim, S. C., Mitchell, P., Young, T. L., Aung, T., Wong, T-Y., Saw, S-M. (2013) Myopia – related fundus changes in Singapore adults with high myopia. American journal of ophthalmology. Vol. 155. No.6, ss. 991-999. Chui, Y. P., Yap, K. H., Chan, H. L. & Thibos, N. (2005) Retinal stretching limits peripheral visual acuity in myopia. Vision Research, Vol.45(5), ss.593-605. Curtin, B. J. & Karlin, D. B. (1970) Axial length measurement and fundus changes of the myopic eye. Transactions of the American Ophthalmological Society, Vol. 68, ss.313-334. Frederick, D. (2002) Myopia. British medical journal, Vol.324, ss.1195-1199 Goldschmidt, E. & Jacobsen, N. (2013) Genetic and environmental effects on myopia development and progression. Eye. Vol.28, ss.126-133. Grosvenor, T. (2007) Primary care optometry. (5:e upplagan) Missouri, Butterworth-Heinemann. Grosvenor, T. & Goss, D. (1999) Clinical management of myopia. Boston, Mass: Butterworth-Heinemann Huang,C.Y., Hou, C.H., Lin, K. K., Lee, J. S. &Yang, M. L. (2014) Relationship of lifestyle and body stature growth with the development of myopia and axial length elongation in Taiwanese elementary school children. Indian journal of ophthalmology, Vol. 62, ss. 865-869. Iribarren, R. (2015) Crystalline lens and refractive development. Progress in retinal and eye research, ss. 1-21. Jonas, J. J., Budde, W. M., Panda- Jonas, S. (1999) Oph-
9 n
talmoscopic evaluation of the optic nerv head. Survey of ophthalmology, Vol. 43, no.4, ss. 293-320.
Prokopich, L., Hrynchak, P & Elliott, D.B. (2007) Ocular helth assessment. I: D.B.
Kai-shun Leung, C. Cheng, A. C. Chong, K. Leung, K.S. Mohamed, S. Lau, C. Cheung, C. Chu, G. Lai, R. Pang,C. Lam, D. (2007) Optic Disc measurements in myopia with optical coherence tomography and confocal scanning laser ophthalmoscopy. Investigative ophthalmology & visual science. Vol. 48, ss. 3178-3183.
Elliot (red.) Clinical procedures in primary eye care (ss. 221-314) (3:e upplagan). Edingburgh, ButterworthHeinemann.
Kanski,J.J & Bowling, B. (2011) Clinical ophthalmology. (11:e upplagan) Edinburgh. Elsevier. Levin. A. L., Nilsson, S. F. E., Hoeve, J. V., Wu, S. M. (2011) Adler´s physiology of the eye (11:e upplagan) Edinburgh. Elsevier. Logan, N. (2009) The development of refractive error. I: M. Rosenfield & N. Logan (red.) Optometry: Science, Techniques and clinical management (ss.159-171) (2:a upplagan). Edingburgh, Mass: Butterworth-Heinemann. Lundmark, P.O. SkjÜld, G. B. Naevdal, P. A. Volden, O.K. Belgum,M. ( 2010) Use of the ISNT rule for optic disc evaluation in 40 to 79 year old patients seen in optometric practice. Scandinavian Journal of Optometry and Visual Science, Vol. 3, No. 1, ss. 16-22. Opko. Spectral OCT SLO combination imagine system. Bruksanvisning.
Remington, L. A. (2005) Clinical anatomy of the visual system (2:a upplagan). St. Louis: Butterworth Heinemann. Tong, L., Saw, S-M., Chua, W-H., Luu, C., Cheng, B., Yeo, I., Wong, E., Tan, D. & Koh, A. (2004) Optic disc and retinal characteristics in myopic children. American journal of Ophthalmology. Vol. 138, no. 1, ss. 160-162. Vitale, S., Sperduto, R. D & Ferris, F. L. (2009) Increased prevalence of myopia in the united states between 1971-1972 and 1999-2004. Archives of Ophthalmology. Vol. 127, no.12, ss.1632-1639. Wojtkowski, M., Leitgeb, R., Kowalczyk, A., Bajraszewski, T. & Fercher, F. A. (2002) In vivo human retinal imaging by Fourier domain optical coherence tomography. Journal of Biomedical Optics,Vol. 7, no.3, ss.457-463. Young, T. L., Metlapally, R. & Shay, A. E. (2007) Complex trait genetics of refractive error. Archives of Ophthalmology, Vol.125(1), ss.38-48.I
10 OPTIK VETENSKAP # 10–2015 n
Redaktörens kommentar:
Introduktionen ger en mycket bra information om MS och förändringar som sker i RNFL. Resultatet är intressant och visar på att OCT är ett instrument som ger ännu en viktig information.
Peripapillary retinal nerve fiber layer thickness in multiple sclerosis FÖRFATTARE: EVELYN RIVERA, HIND ALSAWADI, WEDYAN HASSAN Karolinska Institutet
INTRODUCTION Multiple Sclerosis (MS) is a widely recognized neurodegenerative disease that affects an estimate of 2.5 million individuals around the world, potentially the most common cause of neurological disability in young adults. MS is a chronic disease which is characterized by axonal lesions throughout the central nervous system (CNS) (Nakahara et al., 2012; Compston and Coles, 2002). MS can be divided into three different subtypes; relapsing–remitting MS (RRMS), secondary progressive MS (SPMS) and primary progressive MS (PPMS), whereas each subtype has a distinctive developmental process (Trapp and Nave, 2008; Hohlfeld, 1997). RRMS is initially developed in approximately 80-90 % of patients which, in most cases, further develops to SPMS within a few years following the onset. The remaining 10-20% of patients suffers from the PPMS form. (Nakahara et al., 2012; Saidha et al., 2011; Spain et al., 2009). MS is an on-going autoimmune disease dominated by focal inflammation which can manifest in both white and grey matter lesions (”plaques”), characterized by primary demyelination, a variable extent of axonal loss and reactive gliosis (Milo and Miller, 2014; Kamm et al., 2014; Miller et al., 2002). The isolating myelin that covers the nerve cells are impaired and become edematous and consequently expands the axon diameter in the brain as well as in the spinal cord (Sanchez et al., 1996). This results in the prevention of the communication between the impulse signals in the nervous system (Trapp and Nave, 2008). The pathogenetic mechanism of MS is still idiopathic; however, environmental exposures, genetics and infec-
tion play a key role in the development of MS (Kamm et al., 2014; Feng et al., 2013; Compston and Coles, 2008, 2002; Ascherio and Munger, 2007). Different studies have demonstrated that it could either be destruction from the immune system or a failure of the myelin-producing cells (Nakahara et al., 2012). MS affects several areas in the CNS, and therefore perturbs different parts of the body, including the eye. The axons of the ganglion cells within the retina are not myelinated leading to a possibility for evaluation of potential neuronal loss (Fjeldstad et al., 2011; Galleta et al., 2011; Feng et al., 2013). Analysis of the retinal nerve fiber layer (RNFL) has the potential to monitoring the neurodegeneration that occurs with axonal and neuron loss in MS (Feng et al., 2013). Observing the optic disc gives a possibility to examine the CNS, which shows the status of the vasculature and the white matter tract (Sadun and Wang, 2011). In individuals with MS the visual pathways are frequently involved where it is evident in the form of visual loss, often following from optic neuritis (ON). Inflammation of the optic nerve occurs not only in patients with previous ON but also in those with absence of historical evidence of ON (Feng et al., 2013; Fjeldstad et al., 2011). About 25-50% of MS cases presents with ON symptoms and may affect the majority of these cases at some stage during the disease (Froham et al., 2006). In retinas affected by ON, the retinal nerve fiber layer thickness (RNFLT) loss is more severe. However, in MS affected eyes without the presence of ON, the RNFLT loss is generally lower than in the normal group (Feng et al., 2013; Costello, 2011; Petzold et al.,2010; Khanifar et al., 2010; Trip et al.,2005). Furthermore, progressive types of MS, (PPMS and SPMS) lead to a reduction in RFNL and macular thickness, when compared with healthy eyes
11 n
(Oberwahrenbrock et al., 2012; Henderson et al., 2010; Gordon- Lipkin et al., 2007). Confirmation of diagnosis of MS is based on the McDonald criteria. This criterion is used to facilitate earlier diagnosis in MS and has been adapted to increase sensitivity and specificity allowing an optimal treatment for the individual patient (Kamm et al., 2014; Polman et al., 2011). One of the routine tests involved in the McDonald criteria is Magnetic resonance imaging (MRI). It is used to measure and detect brain atrophy, axonal loss and disease activity. MRI is the most sensitive test that objectively measures the progression of MS (Miller et al., 2002). Studies have established a correlation between thinning of RNFL and MRI documented global brain atrophy in individuals with MS (see Figure 1) (Zivadinov et al., 2014; Gordon- Lipkin et al., 2007) however Young et al. (2013) did not found a significant association. In principle, there is no identified treatment that helps eliminate MS fully. The therapeutic management of MS is to improve function after the individuals signs and symptoms and to prevent future attacks and disability (Kamm et al., 2014; Compston and Coles, 2002; Cohen et al., 2002). In addition to MRI, technology has made it possible to measure the retinal degeneration atrophy with Optical Coherence Tomograpghy (OCT). Over 40 years ago, Frisen and Hoyt (1974) identified RFNL changes using funduscopy in MS subjects, nowadays the development of OCT as an imaging device has conceded the evaluation of these RFNL loss. (Huang et al.,1991).
diseases such as glaucoma, age-related macular degeneration, macular hole and diabetic macular edema (Serbecic et al., 2011; Sung et al., 2009; Nassif et al., 2004). OCT is easy to use, relative inexpensive device with a high technical quality, reliability, and longitudinal reproducibility (Fjeldstad et al., 2011; Galetta et al., 2011). Peripapillary RNFL (pRNFL), optic disc and macular thickness loss can be evaluated by a measurement with the OCT (Fjeldstad et al., 2011). OCT studies have shown thinning of the RNFL and total macular volume (TMV) in MS, both in patients with or without a history of acute ON (Petzold et al., 2010). Time course of RNFL loss in MS becomes more detectable with OCT approximately three months after acute ON; this observation is a useful principle. It is clinically difficult to analyze early diminution in RNFLT caused by axonal atrophy because of the axonal swelling, which usually occurs in acute ON (Petzold et al., 2010; Henderson et al., 2010). Lopez et al. (2014) indicated an average pRNFL reduction, especially in the temporal quadrant in MS patients with and without previous episodes of ON compared to healthy control by using two types of OCT instruments. A study from Fjeldstad et al. (2011) found a RFNL loss thickness not only in the temporal quadrant, but also in inferior quadrants by comparing MS individuals with or without ON history. The aim of this study is to investigate the average thickness of pRNFL using a Canon OCT HS-100 software version 1.00 in a group of MS patients with or without historical evidence of ON and compare them to a healthy control group. MATERIAL AND METHODS
Figure 1. Illustrates the relationship between MRI and OCT measure in three different patients diagnosed with MS. MRI reveals the brain atrophy that occurs during the disease, from early stage to severe (left to right), which can be compared to OCT measure that also indicate RNFL reduction. (Green and yellow sections shows from normal to mildly low RNFLT and the red quadrants demonstrate remarkably low RNFLT values).
OCT is a non-invasive and excellent technique, which provides in vivo cross- sectional images of the retina using the reflectivity of the light waves (Fjeldstad et al., 2011). It has become an important instrument in neuro-opthalmology (Galetta et al., 2011) and has been increasingly utilized for the evaluation of variety ocular
The study was performed at ”Neurologmottagningens behandlingsavdelning”, Neuro Centrum at Karolinska University Hospital Solna, Sweden in accordance with the declaration of Helsinki. Three hundred and eighteen (n=318) MS patients were recruited during their routine clinical examination between May 2013 and December 2014. The subjects were informed about the study and after obtaining permission; all the test subjects voluntarily choose to participate in the study. Patients with a diagnosis of MS, with or without a history of ON were included, the disease period or medications of the participants were not considerate. The healthy controls without known medication treatment, systematic condition, ocular- or neurologic diseases were recruited at Karolinska University Hospital and St: Erik’s Eye Hospital. To match the inclusion criteria, the individuals in the control group were selected to match the MS group according to age (see Table 1). Brautaset et al., 2014 published a recent study comparing the repeatability of a Canon OCT HS-100 and a Zeiss Cirrus HD-OCT. They
12 OPTIK VETENSKAP # 10–2015 n
also contribute with normal data to the healthy control group of this study and the same technician performed all the OCT measurements.
Table 1. Demographic data showing the distribution of gender and age of all the subjects,
Figure 2. Canon OCT HS-100
Retinal imaging was assessed using a Canon OCT HS-100 with a software version 1.0, which is a spectral domain (SD) OCT (see Figure 2). OCT measurements were performed in three hundred and eighteen (n=318) patients with MS (mean age 44.8 ± 11.8) and seventeen (n=70) individuals from the healthy control group (mean age 38.7 ±12.9 years). All participants underwent an OCT scanning of the optic nerve (ONH) region without the use of mydriatic eye drops. It has been shown that pupil dilation has a slight impact on OCT values and reproducibility (Panueusco et al., 2004). PRNFLT data were obtained using the area scan for disc analysis “Disc 3D”. The site for the “Disc 3D” was 6 x 6 mm and the axial scan was 512 x 256. The subject’s fixation target was a 2 mm wide cross. The average RNFL, ONH parameters and pRNFLT around the optic disc quadrants: superior, nasal, inferior and temporal area was measured and studied. Additional analysis of all the four quadrants were
evaluated, they were divided into twelve sections, in similarity with clock hours to achieve specificity (see Figure 3). High quality OCT scan indicated signal strength of 7 or above (max 10) and therefore was considered acceptable for analysis. Score less than 7/10 was excluded from the study. Furthermore, the parameters were calculated and analysed automatically by the equipment software. To obtain reproducibility and reliability, all OCT scans was achieved by a single examiner, both in MS patients and control group All data was calculated in Microsoft Office Excel and statistical analyses were accomplished using GraphPad InStat, version 3.1a. OCT parameters of MS affected right eyes were compared and analysed with healthy control right eyes, vice versa with left eyes. Normally distributed variables were analyzed using paired T- test, and not normally distributed variables with Mann-Whitney test. P- value less than 0.05 were defined statistical significant. RESULTS Statistically significant differences in the average thickness of pRNFL were found between the MS subjects compared to their respective controls. Eyes of individuals with MS, with or without previous ON had a significantly decreased RNFL compared to the control group (p <0.0001), (see Table 2).
Table 2. Illustrate RFNL (TSNIT) average for both right and left eyes in MS and healthy participants.
Evaluation by sectors identified a thinner pRNFLT in all four quadrants around the optic disc with a p<0.0001 (Table 3). In addition, a significant reduction where detected in different areas in the twelve sections (see Table 4 and Figure 5).
Figure 3. Canon OCT HS-100 illustration of optic disc cube for right and left eye. The charts indicate ONH and RFNL parameters for both eyes. The TSNIT stands for temporal, superior, nasal, Inferior-temporal and displays the RNFL thickness values along the calculation circle starting temporally and moving superiorly, nasally, and inferiorly and ending temporally. Average thickness is also shown (circles) for each quadrant and for the clock hours. In each of these charts, the patient’s values are compared to normative
Table 3. Shows the analysis of the superior, temporal, inferior and nasal RNFLT reduction between MS patients and healthy controls .
13 n
Figure 4. Histograms (upper and lower) showing a RFNLT decrease in each of the four quadrants on both eyes.
Table 4. Demonstrate the data from the ONH divided in twelve sections for both right and left eyes.
Figure 5. The arker colours specify the sections with significance RNFL loss in MS subjects compared to control group.
Furthermore, there was a significant difference between three ONH parameters; rim volume and R/D minimum for both right and left eyes (P<0.05). The C/D area point out a significance value for only right eyes (p=0.0164) (see Table 5).
Table 5. Indicate ONH parameters for all the subjects.
14 OPTIK VETENSKAP # 10–2015 n
DISCUSSION The purpose of this study was to investigate whether the increasing loss of pRFNL could be detected in MS patients with or without ON compared to a control group. OCT imaging were acquired using a Canon OCT HS-100 (SD) software version 1. The results of this study indicated a significance pRFNL loss between MS patients compared to healthy controls. The RFNL is a structure, which is principally composed of ganglion cell axon. Since there is no presence of myelin, the RNFL is an ideal place to visualize the processes of neurodegeneration that occurs in MS. ON can directly reduce RNFLT and has been associated with disease activity in MS. (Feng et al., 2013; Khanifar et al., 2010; Froham et al., 2006; Trip et al., 2005). OCT is an increasingly, non-invasive instrument that allows effective investigation of the retina, especially in a disease in which pathology of the anterior visual system is common (Oberwahrenbrock et al., 2012). The SD HDOCT used in our study generates higher resolution axial scans of the retina compared to conventional OCT. With the assistance of OCT, MS eyes provide a unique opportunity to study this axonal degeneration. In this study MS subjects, with or without previous history of ON had a significantly decreased pRNFLT compared to the control group (p <0.0001). These results are in agreement with earlier research, highlighting the reduction in the RFNLT (Narayanan et al., 2014; Feng et al., 2013; Oberwahrenbrock et al., 2012; Gelfand et al., 2012; Petzold et al., 2010; Henderson et al., 2010; Khanifar et al., 2010; Talman et al., 2010; Pueyo et al., 2008; Sepulcre et al., 2007; Pulicken et al., 2007; Trip et al., 2005). Studies has demonstrated that in healthy people, a natural thinning of the retinal tissue close to the ONH of 0,9 µm to 1,1 µm/year is expected (Eriksson and Alm, 2009; Sepulcre at al., 2007). Nevertheless, patients with early stage of MS, a decrease of RNFLT of 2.4µm/year has been found when comparing to control groups (Sepulcre et al., 2007). A longitudinal study of Talman et al. (2010) identified RFNL reduced over time, with average losses of 2.9 µm at 2-3 years and 6.1 µm at 3-4.5 years in subjects with or without previous history of ON. In this article, the natural thinning that follows with age has not been taken into account. Previous reports of similar findings have also demonstrated that the thinning of RFNL in MS patients occurs in the absence of any history of ON when compared with healthy controls (Feng et al., 2013; Fjeldstad et al., 2011; Henderson et al., 2010; Pueyo et al., 2008; Sepulcre et al., 2007). The retinal tissue decrease is less manifest than those with ON affected retinas, but nonetheless statistically significant. However, it is still unknown when and how the RFNLT reduction occurs (Hendersson et al., 2010). Henderson et al. (2010) discussed this process that
follows in MS and had two possible explanations. First, that there is a quite sudden (i.e., over months) stepwise damage of the RFNL associated with subclinical attacks of inflammatory demyelination in the optic nerve. This mechanism is more evident in earlier stages of MS. Second, that the loss of nerve fibres in the anterior visual pathway is a continuing progress. The last explanation is more expected in progressive MS subtypes. Sepulcre et al. (2007) demonstrated that this axonal damage is an early and frequent phenomenon in MS, likewise others studies (Gelfand et al., 2012; Compston and Coles, 2002). It is still uncertain whether or not neurodegenerative development become increasingly remarkable at later stages of the disease. Gelfand et al. (2012) indicated that RFNL thinning is nearly identical between progressive MS subtypes. On the other hand Pulicken et al. (2007) extended this observation by showing significant RFNL thinning in subjects with PPMS without previous ON. Furthermore, RFNL loss in both SPMS and PPMS was significantly greater than in RRMS even when adjusting for age and durations disease. In this article, OCT results show a significant reduction in all four retinal sectors with a p<0.0001, as it has been reported in other studies (Feng et al., 2013; Fjeldstad et al., 2011; Henderson et al., 2010; Pueyo et al., 2008; Sepulcre et al., 2007). Additionally, observing our results in both right and left eye (see figure 5), there is a pronounced diminution in some sections. Interestingly in the right eye, the pRFNLT is more reduced in temporal, superior and slightly nasal areas and in the left eye; this retinal loss is more severe in temporal, nasal, slightly superior and inferior area. These results show that the RNFL is reduces in different areas in the two eyes. This difference is difficult to explain but is probably due to the disease do not affect the two eyes in a symmetric way. Studies have demonstrated that the RFNLT in MS eyes with or without ON were thinner than in controls, particularly in the temporal quadrant (p =0,004) and less in the nasal area (Feng et al.,2013; Sepulcre et al.,2007). The cause of temporal RNFL reduction in MS is still unknown. A histological study identified that nasal and temporal RFNL are thinner than the superior and inferior and are responsible for a relatively smaller area of the central visual field. This can be a consequence of the OCT instrument, which may have a reduced sensitivity in detecting changes in these thinner quadrants (Dichtl et al., 1999). Brautaset et al. (2014) also identified that the image produced of the ONH has a lower resolution and reproducibility compared to the macular measurements. In normal subjects it has been shown that differences in ONH size, blood vessels forms and glial composition may also contribute to higher variability in OCT scans when measuring the RFNL (Narayanan et al., 2014). Reviewing the ONH revealed a significant difference between three ONH parameters; rim volume and R/D
15 n
minimum for both right and left eyes (P<0.05). The C/D area point out a significance value for only right eyes (p=0.0164), unfortunately, there is no logical justification to this event. It is a challenge to analyse these parameters separately because of their strong interconnection. Nonetheless, a reduced pRFNL would certainly influence on the ONH structure and anatomy. ONH parameters are found to be more significant in Glaucoma researches. As previously mentioned, there is a big variation where the pRFNL reduction is more evident. This suggests that the nerve fibres are damaged at different level depending on the MS subtype and subjects with or without a history of ON. Other studies have demonstrated how the average RFNLT on MS patients is correlated with longer disease duration (Feng et al., 2013; Henderson et al., 2007), the degree of visual dysfunction (Feng et al., 2013; Galetta et al., 2011; Talman et al., 2010; Henderson et al., 2010; Trip et al., 2005) and global brain atrophy (Gordon-Lipkin et al., 2007; Sepulcre et al., 2007). Furthermore studies have mentioned that RFNLT in normal subjects has been statistically related to the age, axial length and refractive error of the eye (Bendschneider et al., 2010). An important limitation to acknowledge in this study is that the relationship of these factors in the MS volunteers and the affect it may cause in our results has not been examined. If this study was to be repeated, a longitudinal research could be achieved by including these elements. A potential of this study is the large sample of the participants, a total of 636 MS eyes respectively 140 eyes from the controls was measured. Right and left eyes was separately analysed in both groups, which increased our confidence to the results. The emergence of OCT in MS with or without ON has brought important features in order to better understand this RFNL loss. As mentioned before, OCT is non-invasive, easily repeatable, well accepted and high technical quality device, allowing high- resolution scan of the retina. It can identify loss of the pRFNL, optic disc and macular volume. Nevertheless, even if RFNLT might be less informative compared with MRI measurements; it is easy, low cost and patient convenience. By this reason, one can draw a conclusion that OCT is a very powerful tool which can also assist as a diagnostic adjunct for monitoring this disease activity. CONCLUSION A significant reduction of pRFNL could be detected and established in MS patients with or without ON compared to healthy control group by objectively measuring this retinal tissue with the assistance of SD OCT. The main conclusion that has been drawn from this study is that OCT is a very important, advanced device with pronounced sensitivity, which can also assist as a diagnostic adjunct for monitoring disease activity. It offers assessable measure that can be used for docu-
mentation of the neurodegenerative development of Multiple sclerosis. This helps detect and better understand the progression of the disease as well as ultimately improving the patients quality of life.
REFERENCES Ascherio, A. and Munger, KL. (2007). ‘Environmental risk factors for multiple sclerosis. Part I: the role of infection’. Annals of Neurology 61(4):288–299 Bendschneider, D., Tornow, RP., Horn, FK., Laemmer, R., Roessler, CW., Juenemann, AG., Kruse, FE. and Mardin, CY. (2010) ’Retinal nerve fiber layer thickness in normals measured by spectral domain OCT’. J Glaucoma 19: 475-482 Brautaset, R. Birkeldh, U. Rosén, R. Ramsay, MW. and Nilsson, M. (2014) ‘Reproducibility of disc and macula optical coherence tomography using the Canon OCTHS100 as compared with the Zeiss Cirrus HD-OCT’. European journal of Ophtalmology [internet], 2014, 6 pages, Availble from: www-ncbi-nlm-nih-gov.proxy.kib. ki.se/pubmed/24519507 [Accessed 17 February 2014] Cohen, JA., Cutter, GR., Fischer, JS., Goodman, AD., Heidenreich, FR., Kooijmans, MF., Sandrock, AW., Rudick, RA., Simon, JH., Simonian, NA., Tsao, EC. and Whitaker, JN. (2002) ‘Benefit of interferon beta-1a on MSFC progression in secondary progressive MS’. Neurology 59(5):679–687 Costello, F. (2011) ‘Evaluating the use of optical coherence tomography in optic neuritis’, Multiple Sclerosis International [internet], 2011, 9 pages, Available from: http://dx.doi.org/10.1155/2011/148394. Accessed 13 February 2014 Compston, A. and Coles, A. (2002). ‘Multiple sclerosis’. Lancet 359(9313):1221–1231 Compston, A. and Coles, A. (2008). ‘Multiple sclerosis’. Lancet 372(9648):1502–1517 Dichtl, A., Jonas, JB., Naumann, GO.H. (1999) ’Retinal nerve fiber layer thickness in human eyes’. Graefe’s Arch Clin Exp Ophthalmol 237:474±479 Eriksson, U. and Alm, A. (2009) ‘Macular thickness decreases with age in normal eyes: a study on the macular thickness map protocol in the Stratus OCT’. British Journal of Ophtalmology 93(11):1448–1452
16 OPTIK VETENSKAP # 10–2015 n
Frohman, E., Costello, F., Zivadinov, R., Stuve, O., Conger, A., Winslow, H., Trip, A., Frohman, T. and Balcer, L. (2006) ‘Optical coherence tomography in multiple sclerosis’. Lancet Neurology 5(10):853-863 Fjeldstad, C., Bemben, M. and Pardo, G. (2011) ‘Reduced retinal nerve fiber layer and macular thickness in patients with multiple sclerosis with no history of optic neuritis identified by the use of spectral domain high-definition optical coherence tomography’ Journal of clinical neuroscience 18 (2011) 1469-1472
immunotherapy of multiple sclerosis. Principles, problems and perspectives’. Brain 120:865–916 Haung, D., Swanson, EA., Lin, CP., Schuman, JS., Stinson, WG., Chang, W., Hee, MR., Gregory, TFK., Puliafito, CA., Fujimoto, JG. (1991) ’ Optical coherence tomography science’. VOL. 254 Khanifar, AA., Parlitsis , GJ., Ehrlich, JR., Aaker, GD, D´Amico, DJ., Gauthier, SA. and Kiss, S. (2010) ’Retinal nerve fiber layer evaluation in multiple sclerosis with spectral domain optical coherence’. Clinical Ophthalmology 4:1007-1013
Frisén, L. and Hoyt, WL. (1974) ‘Insidious atrophy of retinal nerve fibers in multiple sclerosis – Funduscopic identification in patients with and without visual complaints’. Archives of Ophtalmology 92(2): 91-97
Kamm, CP., Uitdehaag, BM., and Polman, CH. (2014) ‘Multiple sclerosis: Current knowledge and future outlook’ Eur Neurol 2014;72:132-141
Feng, L., Shen, J., Jin, X., Li, J. and Li, Y. (2013) ‘The evaluation of the retina nerve fiber layer in multiple sclerosis with special-domain optical coherence tomography’. Ophtalmologica 230(3): 116-120
Miller, DH., Barkhof, F., Frank, JA., Parker, GJM. and Thompson, AJ. (2002) ‘Measurement of atrophy in multiple sclerosis: pathological basis, methodological aspects and clinical relevance’. Brain 125:1676-1695
Gordon-Lipkin, E., Chodkowski, B., Reich, DS., Smith, SA., Pulicken, M., Balcer, LJ., Frohman, EM., Cutter, G. and Calabresi, PA. (2007) ’Retinal nerve fiber layer is associated with brain atrphy in multiple sclerosis’. Neurology 69:1603-1609
Milo, R. and Miller, A. (2014) ‘Revised diagnostic criteria of multiple sclerosis’ Autoimmunity reviews 13 (2014) 518-524
Gonzalez-Lopez, JJ., Rebolleda, G., Leal, M., Oblanca, N., Muñoz-Negrete, F., Costa-Frossard, L. and AlvarezCermeño, JC. (2014) ’Comparative diagnostic accuracy of ganglion cell-inner plexiform and retinal nerve fiber layer thickness measures by Cirrus and Spectralis optical coherence tomography in Relapsing-Remitting multiple sclerosis’. BioMed Research International Volume 2014, Article ID 128517 Gelfand, JM., Goodin, DS., Boscardin, WJ., Nolan, R., Cuneo, A. and Green, AJ. (2012) ’Retinal axonal loss begins early in the course of multiple sclerosis and is similar between progressive phenotypes’. PloS ONE 7 (5): e36847 Galetta, KM., Calabresi, PA., Frohman, EM. and Balcer, LJ. (2011): ‘Optical coherence tomography (OCT): imaging the visual pathway as a model for neurodegeneration’. Neurotherapeutics 2011; 8: 117–132. Henderson, APD., Trip, AS., Schlottmann, PG., Altmann, DR., Garway-Heath, DF., Plant, GT., and Miller, DH. (2010) ’A Preliminary longitudinal study of the retinal nerve fiber layer in progressive multiple sclerosis’. J Neurol 257: 1083-1091 Hohlfeld, R. (1997) ‘Biotechnological agents for the
Nakahara, J., Maeda, M., Aiso, S. and Suzuki, N. (2012) ‘Current concepts in multiple sclerosis: autoimmunity versus oligodendrogliopathy’. Clinical reviews in allergy & immunology 42(1): 26–34 Nassif, NA., Cense, B., Park, BH., Pierce, M., Yun, S., Bouma, B., Tearney, G., Chen, T., de Boer, J: ‘In vivo high-resolution video-rate spectral-domain optical coherence tomography of the human retina and optic nerve’. Opt Express 2004: 12: 367–376 Oberwahrenbrock, T., Schippling, S., Ringelstein, M., Kaufhold, F., Zimmermann, H., Keser, N., Young, KL., Harmel, Jens., Hartung, HP., Martin, R., Paul, F., Aktas, O. and Brandt, AU. (2012) ’Retinal damage in multiple sclerosis disease subtypes measured by High-resolution optical coherence tomography’. Multiple Sclerosisi International. Volume 2012, article ID 530305 Paunescu, LA., Schuman, JS., Price, LL., Stark, PC., Beaton, S., Ishikawa, H., Wollstein, G. and Fujimoto, JG. (2004) ’Reproducibility of nerve fiber thickness, macular thickness, and optic nerve head measurements using Stratus OCT’. Ophthalmol Vis Sci 45:1716–1724 Pueyo, V., Martin, J., Fernandez, J., Almarcegui, C., Ara, J., Egea, C., Pablo, L. and Honrubia, F. (2008) ’Axonal loss in the retinal nerve fiber layer in patients with multiple sclerosis’. Multiple Sclerosis 14: 609-614
17 n
Polman, CH., Reingold, SC., Banwell, B., Clanet, M., Cohen, JA., Filippi, M., Fujihara, K., Havrdova, E., Hutchinson, M., Kappos, L., Lublin, FD., Montalban, X., O´Connor, P., Sandberg-Wollheim, M., Thompson, AJ., Waubant, E., Weinshenker, B. and Wolinsky, JS. (2011) ’ Diagnostic criteria for multiple sclerosis: 2010 revisions to the McDonald criteria’. Ann Neurol 69: 292-302
Trip, SA., Schlottmann, PG., Jones, SJ., Altmann, DR., Garway-Heath, DF., Thompson, AJ., Plant, GT. and Miller, DH. (2005) ‘Retinal nerve fiber layer axonal loss and visual dysfunction in optic neuritis’. Annals of Neurology 58(3):383–391 Trapp, BD. and Nave, KA. (2008) ‘Multiple sclerosis: An immune or neurodegenerative disorder?’ Annual Reviews Neuroscience 31:247–269
Petzold, A., de Boer, JF., Schippling, S., Vermersch, P., Kardon, R., Green, A., Calabresi, PA. and Polman, C. (2010) ‘Optical coherence tomography in multiple sclerosis: a systematic review and meta-analysis’. Lancet Neurology 9(9): 921–932
Talman, LS., Bisker, ER., Sackel DJ., Long, DAJ., Galetta, KM., Ratchford, JN, Lile, DJ., Farrell, SK., Loguidice, MJ., Remington, G., Conger, A., Forhman. TC., Jacobs, DA., Markowitz, CE., Cutter, GR., Ying, GS., Dai, Y., Maguire, MG., Galetta, SL., Frohman, EM., Calabresi, PA., Balcer, LJ. (2010) ’Longitudinal study of vision and retinal nerve fiber layer thickness in MS’. Ann Neurol. 67(6): 749-760
Pulicken, M., Gordon.Lipkin, E., Balcer, LJ., Frohman, E., Cutter, G. and Calabresi, PA. (2007) ’Optical coherence tomography and disease subtype in multiple sclerosis’. Neurology 69: 2085-2092 Sadun, AA. And Wang, MY.( 2011) ’ Abnormalities of the optic disc’. Handbook of Clinical Neurology, Vol. 102 (3rd series) Seplucre, J., Murie-Fernandez, M., Salinas-Alaman, A., Garcia-Layana, A., Bejarano, B. and Villoslada, P. ’Diagnostic accuracy of retinal abnormalities in predicting disease activity in MS’. Neurology 68: 1488-1494 Serbecic, N., Beutelspacher, SC., Geitzenauer, W., Kircher, K., Lassmann, AR., Khan, AD. and SchmidtErfurth, U. (2011) ’RFNL thickness in MS-associated acute optic neuritis using SD-OCT: critical interpretation and limitations’. Acta Ophthalmol. 89: e451-e460 Saidha, S., Syc, SB., Durbin, MK., Eckstein, C., Oakley, JD., Meyer, SA., Conger, A., Frohman, TC., Newsome, S., Ratchford, JN., Frohman, EM. and Calabresi, PA. (2011) ‘Visual dysfunction in multiple sclerosis correlates better with optical coherence tomography derived estimates of macular ganglion cell layer thickness than peripapillary retinal nerve fiber layer thickness’ Multiple Sclerosis Journal 17(12) 1449–1463 Sanchez, I., Hassinger, L., Paskevich, PA., Shine, HD. and Nixon, RA. (1996) ‘Oligodendroglia regulate the regional expansion of axon caliber and local accumulation of neurofilaments during development independently of myelin formation’. Journal of Neuroscience 16(16): 5095–5105 Sung, KR., Kim, DY., Park, SB., Kook, MS. : ‘ Comparison of retinal nerve fiber layer thickness measured by Cirrus HD and Stratus optical coherence tomography’. Ophthalmology 2009; 116:1264–1270.
Young, KL., Brandt, AU., Petzold, A., Reitz, LY., Lintze, F., Paul, F., Martin, R. and Schippling, S. (2013) ’Loss of retinal nerve fibre layer axons indicates white but not grey matter damage in early multiple sclerosis’. European Journal of Neurology 20: 803-811 Zivadinov, R., Bergsland, N., Cappellani, R., Hagemeier, J., Melia, R., Carl, E., Dwyer, MG., Lincoff, N., Weinstock-Guttman, B. and Ramanathan, M. (2014) ’Retinal nerve fiber layer thickness and thalamus pathology in multiple sclerosis patients’. European Journal of Neurology 21:1137-1144