ÍslenskaenEnglish

Aðilar að Skemmunni

Leit eftir:


LokaverkefniHáskóli Íslands>Heilbrigðisvísindasvið>Doktorsritgerðir>

Vinsamlegast notið þetta auðkenni þegar þið vitnið til verksins eða tengið í það: http://hdl.handle.net/1946/12721

Titlar
  • en

    Retinal oximetry

  • Súrefnismælingar í augnbotnum

Útgáfa
Júní 2012
Útdrættir
  • en

    Purpose
    Malfunction of retinal blood flow or oxygenation is believed to be involved in various diseases. Among them are retinal vessel occlusions, diabetic retinopathy and glaucoma. Reliable, non-invasive technology for retinal oxygen measurements has been scarce and most of the knowledge on retinal oxygenation comes from animal studies. This thesis describes human retinal oximetry, performed with novel retinal oximetry technology. The thesis describes studies on retinal vessel oxygen saturation in (1) light and dark in healthy volunteers, (2) central retinal vein occlusion, (3) branch retinal vein occlusion, (4) central retinal artery occlusion, (5) diabetic retinopathy, (6) patients undergoing glaucoma surgery and (7) patients taking glaucoma medication.
    Methods
    The retinal oximeter (Oxymap ehf., Reykjavik, Iceland) is based on a fundus camera. An attached image splitter allows the simultaneous capture of four images of the same area of the fundus. Two images are used for further analysis, one acquired with 586 nm light and one with 605 nm light. Light absorbance of retinal vessels is sensitive to oxygen saturation at 605 nm but not at 586 nm. Measurement of reflected light at these wavelengths allows estimation of oxygen saturation in the main retinal vessels. This is performed with custom-made analysis software.
    Results
    Light and dark:
    After 30 minutes in the dark, oxygen saturation in retinal arterioles of healthy volunteers was 92±4% (mean±SD, n=15). After 5 minutes in 80 cd/m2 light, the arteriolar saturation was 89±5%. The decrease was statistically significant (p=0.008). The corresponding values for retinal venules were 60±5% in the dark and 55±10% in the light (p=0.020). Similar results were found after alternating 5 minute periods of darkness and light. In a second experiment (n=19), a significant decrease in retinal vessel oxygen saturation was found in 100 cd/m2 light compared to darkness but 1 and 10 cd/m2 light had no significant effect.
    Central retinal vein occlusion:
    In patients with central retinal vein occlusion, the mean saturation in affected retinal venules was 49±12%, while the mean value for venules in the fellow eye was 65±6% (mean±SD, p=0.003, n=8). The retinal arteriolar saturation was the same in affected (99±3%) and the unaffected (99±6%) eyes. The venous oxygen saturation showed much variation between affected eyes.
    Branch retinal vein occlusion:
    Median oxygen saturation in venules affected by branch retinal vein occlusion was 59% (range 12-93%, n=22), while it was 63% (23-80%) in unaffected venules in the affected eye and 55% (39-80%) in venules in the fellow eye. The difference was not statistically significant (p>0.05). There was a significant difference between affected arterioles (median 101%, range 89-115%) and unaffected arterioles (95%, 85-104%) in the affected eye (p<0.05, n=18).
    Central retinal artery occlusion:
    In a patient with a day’s history of central retinal artery occlusion due to temporal arteritis, the mean arteriolar saturation was 71±9% and 63±9% in the venules. One month later, after treatment with prednisolone, the mean arteriolar saturation was 100±4% and the venous saturation 54±5%.
    Diabetic retinopathy:
    When compared with healthy volunteers (n=31), patients with all categories of diabetic retinopathy had on average 7-10 percentage points higher saturation in retinal arterioles (p<0.05 for all categories, n=6-8 in each category). In venules, the saturation was 8-12 percentage points higher (p<0.05 for all categories).
    Glaucoma surgery:
    Oxygen saturation in retinal arterioles increased by 2 percentage points on average (p=0.046, n=19) with surgery, which lowered intraocular pressure from 23±7 mmHg (mean±SD) to 10±4 mmHg (p<0.0001). No other significant changes were found (p>0.35).
    Dorzolamide:
    A significant reduction of 3 percentage points was found in arterioles (p<0.01) and venules (p<0.05) when patients with glaucoma or ocular hyper¬tension changed from dorzolamide-timolol combination eye drops to timolol alone (n=6). No change was found in patients, who started on timolol and switched to the combination therapy (p>0.05, n=7).
    Conclusions
    Dual wavelength oximetry can be used to non-invasively measure retinal vessel oxygen saturation in health and disease. The results indicate that retinal vessel oxygen saturation is (1) increased in the dark, (2) lower in venules affected by central retinal vein occlusions, (3) variable in branch retinal vein occlusion, (4) lower in retinal arterioles in central retinal artery occlusion, (5) increased in diabetic retinopathy, (6-7) mildly affected by glaucoma surgery or dorzolamide.

  • Tilgangur
    Talið er að truflun á blóðflæði í sjónhimnuæðum og / eða truflun á súrefnisbúskap sjónhimnu tengist ýmsum sjúkdómum, þar á meðal æðalokunum í sjónhimnu, sjónhimnusjúkdómi í sykursýki og gláku. Áreiðanleg tækni til mælinga á súrefnisbúskap sjónhimnu án inngrips hefur verið af skornum skammti og því byggir þekkingin að stórum hluta á dýratilraunum. Í þessari ritgerð er lýst rannsóknum á súrefnismettun í sjónhimnuæðum (1) í ljósi og myrkri í heilbrigðum sjálfboðaliðum, (2) í miðbláæðarlokun í sjónhimnu, (3) í bláæðagreinarlokun í sjónhimnu, (4) í miðslagæðarlokun í sjónhimnu, (5) í sjónhimnusjúkdómi í sykursýki, (6) í sjúklingum, sem undirgengust skurðaðgerð vegna gláku og (7) í sjúklingum sem tóku glákulyf.
    Aðferðir
    Súrefnismælirinn (Oxymap ehf., Reykjavík) er byggður á augnbotnamyndavél. Við augnbotnamyndavélina er festur mynddeilir, sem gerir kleift að ná fjórum myndum af sama svæði augnbotns samtímis. Tvær myndanna eru notaðar til frekari vinnslu, ein er tekin með 586 nm ljósi en hin með 605 nm ljósi. Ljósgleypni sjónhimnuæða er næm fyrir súrefnismettun við 605 nm en ekki við 586 nm. Meta má súrefnismettun í aðal sjónhimnuæðunum með því að mæla ljósendurkast á þessum tveimur bylgjulengdum. Þetta er gert með aðstoð sérskrifaðs hugbúnaðar.
    Niðurstöður
    Ljós og myrkur:
    Eftir 30 mínútur í myrkri var súrefnismettun í slagæðlingum í sjónhimnu heilbrigðra sjálfboðaliða 92±4% (meðaltal±staðalfrávik, n=15). Eftir 5 mínútur í 80 cd/m2 ljósi, var mettunin í slagæðlingunum marktækt minni eða 89±5% (p=0,008). Samsvarandi gildi fyrir bláæðlinga í sjónhimnu voru 60±5% í myrkri og 55±10% í ljósi (p=0,020). Sambærilegar niðurstöður fengust þegar mælt var eftir 5 mínútna ljós eða myrkur tímabil til skiptis. Í annarri tilraun (n=19) mældist marktækt minni súrefnismettun í sjónhimnuæðlingum í 100 cd/m2 ljósi en í myrkri. Ljós af styrknum 1 eða 10 cd/m2 hafði engin marktæk áhrif.
    Miðbláæðarlokun í sjónhimnu:
    Súrefnismettun í bláæðlingum framan við miðbláæðarlokunina var 49±12% (með¬al¬tal±staðalfrávik, n=8). Meðalgildið í bláæðlingunum í hinu auganu var 65±6% (p=0,003). Súrefnismettun í slagæðlingum var 99±3% í sjúka auganu en 99±6% í hinu auganu. Mettun í bláæðlingum var mjög breytileg milli sjúkra augna.
    Bláæðagreinarlokun í sjónhimnu:
    Miðgildi súrefnismettunar í bláæðlingum, sem urðu fyrir áhrifum af bláæða¬greinarlokun, var 59% (bil 12-93%, n=22). Miðgildið var 63% (23-80%) í þeim bláæðlingum í sjúka auganu, sem ekki urðu fyrir áhrifum af lokuninni, og 55% (39-80%) í bláæðlingum hins augans. Munurinn var ómarktækur (p>0,05). Marktækur munur var milli slagæðlinga, sem urðu fyrir áhrifum af lokun (miðgildi 101%, bil 89-115%) og slagæðlinga í sama auga, sem ekki urðu fyrir áhrifum af lokun (95%, 85-104%, p<0,05, n=18).
    Miðslagæðarlokun í sjónhimnu:
    Meðaltal súrefnismettunar í slagæðlingum sjúklings með eins dags sögu um miðslagæðarlokun var 71±9% en meðaltal í bláæðlingum var 63±9%. Einum mánuði síðar og eftir meðferð með prednisólon var meðaltal súrefnismettunar 100±4% í slagæðlingum og 54±5% í bláæðlingum.
    Sjónhimnusjúkdómur í sykursýki:
    Sjúklingar með sjónhimnusjúkdóm í sykursýki (allir flokkar) mældust með að meðaltali 7-10 prósentustigum hærri súrefnismettun í slagæðlingum en heilbrigðir (p<0,05 fyrir alla flokka, n=6-8 í hverjum flokki). Í bláæðlingum var mettunin 8-12 prósentustigum hærri (p<0,05 fyrir alla flokka).
    Skurðaðgerð við gláku:
    Súrefnismettun í slagæðlingum sjónhimnu jókst um 2 prósentustig að meðaltali (p=0,046, n=19) eftir aðgerð, sem lækkaði augnþrýsting úr 23±7 mmHg (meðaltal±SD) í 10±4 mmHg (p<0,0001). Engar aðrar marktækar breytingar fundust (p>0,35).
    Dorsólamíð:
    Súrefnismettun í slag- og bláæðlingum lækkaði marktækt um 3 prósentustig í slagæðlingum (p<0,01) og bláæðlingum (p<0,05) þegar sjúklingar með gláku eða háan augnþrýsting skiptu úr blöndu af dorsólamíði og tímólóli yfir í tímólól eitt sér (n=6). Engar breytingar fundust hjá sjúklingum, sem skiptu úr tímólóli yfir í blandaða meðferð (p>0,05, n=7).
    Ályktanir
    Nota má tveggja bylgjulengda súrefnismælingu til að mæla súrefnismettun í sjónhimnuæðum án inngrips í heilbrigðum augum og sjúkum. Niðurstöðurnar benda til þess að súrefnismettun (1) hækki í myrkri, (2) sé lægri í bláæðlingum framan við miðbláæðarlokun, (3) sé breytileg í bláæðagreinarlokun, (4) sé lægri í slagæðlingum sjónhimnu við lokun miðslagæðar, (5) hækki í sjónhimnu¬sjúkdómi í sykursýki, (6-7) breytist lítið við glákuaðgerð eða töku dorsólamíðs.

ISBN

ISBN 978-9935-9062-4-3

Birting
9.8.2012


Skrár
NafnRaðanlegtStærðRaðanlegtAðgangurRaðanlegtLýsingRaðanlegtSkráartegund
Sveinn HH PhD ritg... .pdf9,17MBOpinn Heildartexti PDF Skoða/Opna