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OCT angiography fractal analysis-based quantification of macular vascular density in branch retinal vein occlusion eyes

Published:August 29, 2018DOI:https://doi.org/10.1016/j.jcjo.2018.06.009

      Abstract

      Objective

      To compare the macular vascular density in branch retinal vein occlusion (BRVO) versus normals on optical coherence tomography angiography (OCTA) using fractal analysis and to describe the factors bearing on final visual outcomes.

      Participants

      This study is a retrospective observational comparative case series. Diagnosed cases of unilateral BRVO that underwent treatment and resolved were included. The other eye served as control.

      Methods

      OCTA images of the cases and control eyes were analyzed using fractal dimension on the MATLAB platform. Vascular density fraction was calculated for each eye for both the retinal vascular layers. Images were cleaned of artifacts before processing. Total vascular density in normals was compared with those with branch retinal vein occlusion.

      Results

      116 eyes were normal and 98 had BRVO. The mean age of the normals was 56.63 ± 12.5 years and 58.41 ± 10.7 years of the BRVO group (p = 0.6). Superficial vascular density fraction was noted as 0.29 ± 0.08 (95% CI 0.27–0.31) and 0.25 ± 0.1 (95% CI 0.23–0.27) respectively (p = 0.003). Deep vascular density was noted as 0.39 ± 0.11 (95% CI 0.32–0.41) and 0.14 ± 0.09 (95% CI 0.12–0.19) (p < 0.0001). Pearson's correlation coefficient was -0.4 (p = 0.04) for the effect of age on vascularity, -0.53 (p = 0.001) for the effect of vascularity on final vision, and 0.35 (p = 0.09) for the effect of duration of symptoms on final vision.

      Conclusions

      In BRVO vascular density decreases significantly in the deeper retinal layer. Vision deficit correlates to increased age, duration of symptoms, and greater vascularity loss.

      Résumé

      Objectif

      Comparer la densité vasculaire maculaire d'yeux présentant une occlusion de branche veineuse rétinienne (OBVR) et celle d'yeux normaux, après analyse fractale des images obtenues par angiographie-tomographie en cohérence optique (OCTA), et décrire les facteurs influant sur les résultats visuels finaux.

      Participants

      Il s'agit d'une étude d'observation rétrospective comparative portant sur une série de cas. Ont été inclus à l’étude les cas diagnostiqués d'OBVR unilatérale qui ont fait l'objet d'un traitement curatif. Le deuxième œil a servi de témoin.

      Méthodes

      On a utilisé le logiciel MATLAB pour analyser la dimension fractale des images OCTA des yeux atteints et témoins. La fraction de la densité vasculaire a été calculée dans les deux couches vasculaires rétiniennes, et ce, dans chaque œil. Les images ont fait l'objet d'un traitement destiné à les nettoyer des artéfacts. La densité vasculaire totale des yeux normaux a été comparée à celle des yeux présentant une OBVR.

      Résultats

      Cent seize yeux étaient normaux, et 98 présentaient une OBVR. L’âge moyen des yeux normaux était de 56,63 ± 12,5 ans, comparativement à 58,41 ± 10,7 ans dans le groupe OBVR (p = 0,6). On a calculé une fraction de densité vasculaire superficielle de l'ordre de 0,29 ± 0,08 (IC à 95 % : 0,27–0,31) et de 0,25 ± 0,1 (IC à 95 % : 0,23–0,27), respectivement (p = 0,003). La densité vasculaire profonde se chiffrait à 0,39 ± 0,11 (IC à 95 % : 0,32–0,41) et à 0,14 ± 0,09 (IC à 95 % : 0,12-0,19; p < 0,0001). Le coefficient de corrélation de Pearson s’élevait à -0,4 (p = 0,04) quant à l'effet de l’âge sur la vascularité, à -0,53 (p = 0,001) quant à l'effet de la vascularité sur l'acuité visuelle finale et à 0,35 (p = 0,09) quant à l'effet de la durée des symptômes sur l'acuité visuelle finale.

      Conclusions

      En présence d'OBVR, on observe une baisse significative de la densité vasculaire dans la couche rétinienne profonde. Il est possible d’établir une corrélation entre le déficit visuel et le vieillissement, la durée des symptômes et l'aggravation de la perte vasculaire.
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