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Introduction: Vessel-associated retinal diseases are a major cause of blindness and severe visual impairment. The identification of appropriate biomarkers is of great importance to better anticipate disease progression and establish more targeted treatment options. MicroRNAs (miRNAs) are short, single-stranded, noncoding ribonucleic acids that are involved in the posttranscriptional regulation of gene expression through hybridization with messenger RNA. The expression of certain miRNAs can be different in patients with pathological processes and can be used for the detection and differentiation of various diseases. In this study, we investigate to what extent previously in vitro identified miRNAs are present as cell-free circulating miRNAs in the serum and vitreous of human patients with and without vessel-associated retinal diseases. Methods: Relative quantification by quantitative real-time polymerase chain reaction was used to analyze miRNA expression in patients with vessel-associated retinal diseases such as age-related macular degeneration (AMD), diabetic retinopathy (DR), and retinal vein occlusion compared with control patients. Results: In serum samples, miR-29a-3p and miR-192-5p showed increased expression in patients with neovascular AMD relative to control patients. Similarly, miR-335-5p, miR-192-5p, and miR-194-5p showed increased expression in serum from patients with proliferative DR. In vitreous samples, miR-100-5p was decreased in patients with proliferative DR. Differentially expressed miRNAs showed good diagnostic accuracy in receiver operating characteristic (ROC) and area under the ROC curve analysis. Conclusion: The miRNAs investigated in this study may have the potential to serve as biomarkers for vessel-associated retinal diseases. Combining multiple miRNAs may enhance the predictive power of the analysis.
Purpose
Postapproval reports of intraocular inflammation (IOI) and occlusive retinal vasculitis following intravitreal brolucizumab are accumulating. A role of anti-drug antibodies (ADAs) to brolucizumab is under current scientific discussion. The purpose of the present study was to measure brolucizumab ADAs in a cross-sectional ophthalmic patient population and to compare the occurrence of brolucizumab ADAs with that of ranibizumab ADAs.
Methods
One hundred and ninety-two serum samples and 54 vitreous samples were collected from patients with a range of eye diseases including neovascular age-related macular degeneration (AMD), diabetic retinopathy, retinal vein occlusion, cataract, glaucoma, dry eye disease, macular hole, epiretinal membranes and intraocular lens (IOL) dislocation. Serum and vitreous samples were analysed for immune globuline (Ig) G ADAs to brolucizumab and ranibizumab using indirect enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Optical Density (OD) was read at 450 nm (wavelength correction at 550 nm) for ADA level measurements.
Results
Presence of brolucizumab ADAs was observed in patients with and without prior brolucizumab exposure. Both the frequency of notable ADA signals (OD > 0.1) and the mean ADA signal in serum samples were higher for brolucizumab than for ranibizumab. Two patients who experienced severe IOI and occlusive retinal vasculitis following intravitreal brolucizumab had high brolucizumab ADA serum levels. In one of these two patients, high brolucizumab ADA levels were also found in vitreous. Another patient developed moderate IOI without retinal vasculitis in the presence of low brolucizumab ADA serum levels. Overall, notable brolucizumab ADA levels were less frequent in vitreous than in the corresponding serum samples but with a tendency for higher prevalence in vitreous from patients with diabetic retinopathy.
Conclusion
Brolucizumab ADAs occur with significant prevalence in a typical ophthalmic patient population and may represent a risk factor for IOI and occlusive retinal vasculitis following brolucizumab.
Hintergrund
Seit 2018 ist mit IDx-DR ein Verfahren auf dem Markt, welches den Grad der diabetischen Retinopathie (DR) mittels künstlicher Intelligenz (KI) bestimmt.
Methoden
Wir haben IDx-DR in die Sprechstunde an einer diabetologischen Schwerpunktklinik integriert und berichten über die Übereinstimmung zwischen IDx-DR (IDx Technologies Inc., Coralville, IA, USA) und Funduskopie sowie IDx-DR und ophthalmologischer Bildbeurteilung sowie über den Einfluss unterschiedlicher Kamerasysteme.
Ergebnisse
Mit der Topcon-Kamera (n = 456; NW400, Topcon Medical Systems, Oakland, NJ, USA) konnte im Vergleich zur Zeiss-Kamera (n = 47; Zeiss VISUCAM 500, Carl Zeiss Meditec AG, Jena, Deutschland) häufiger eine ausreichende Bildqualität in Miosis erreicht werden. Insgesamt war bei etwa 60 % der Patienten eine IDx-DR-Analyse in Miosis möglich. Alle Patienten, bei denen keine IDx-DR-Analyse in Miosis möglich war, konnten in Mydriasis funduskopiert werden. Innerhalb der Gruppe der auswertbaren Befunde zeigte sich eine Übereinstimmung zwischen IDx-DR und augenärztlicher Funduoskopie in ca. 55 %, ein Überschätzen des Schweregrads durch IDx-DR in ca. 40 % und ein Unterschätzen in ca. 4 %. Die Sensitivität (Spezifität) für das Erkennen einer schweren, behandlungsbedürftigen Retinopathie lag bei 95,7 % (89,1 %) für Fälle mit auswertbaren Fundusaufnahmen und bei 65,2 % (66,7 %), wenn alle Fälle betrachtet werden (inklusive derjeniger ohne verwertbare Aufnahme in Miosis). Der Kappa-Koeffizient zeigt mit 0,334 (p < 0,001) eine ausreichende Übereinstimmung zwischen IDx-DR und ärztlicher Bildauswertung anhand des Fundusfotos unter Berücksichtigung aller Patienten mit auswertbarer IDx-DR-Analyse. Der Vergleich zwischen IDx-DR mit der ärztlichen Funduskopie ergibt unter denselben Voraussetzungen eine geringe Übereinstimmung mit einem Kappa-Wert von 0,168 (p < 0,001).
Schlussfolgerung
Die vorliegende Studie zeigt Möglichkeiten und Grenzen des KI-gestützten DR-Screenings auf. Eine wesentliche Einschränkung liegt in der Tatsache, dass bei ca. 40 % der Patienten keine ausreichenden Aufnahmen in Miosis gewonnen werden konnten. Wenn ausreichende Aufnahmen vorlagen, stimmten IDx-DR und augenärztliche Diagnose in über 50 % der Fälle überein. Ein Unterschätzen des Schweregrades durch IDx-DR kam selten vor. Für die Integration in augenärztlich unterstützten Sprechstunden erscheint uns das System grundsätzlich geeignet. Die hohe Rate an fehlenden Aufnahmen in Miosis stellt allerdings eine Limitation dar, die einen Einsatz ohne augenärztliche Kontrollmöglichkeit schwierig erscheinen lässt.
Importance: One of the biggest challenges when using anti–vascular endothelial growth factor (VEGF) agents to treat retinopathy of prematurity (ROP) is the need to perform long-term follow-up examinations to identify eyes at risk of ROP reactivation requiring retreatment.
Objective: To evaluate whether an artificial intelligence (AI)–based vascular severity score (VSS) can be used to analyze ROP regression and reactivation after anti-VEGF treatment and potentially identify eyes at risk of ROP reactivation requiring retreatment.
Design, Setting, and Participants: This prognostic study was a secondary analysis of posterior pole fundus images collected during the multicenter, double-blind, investigator-initiated Comparing Alternative Ranibizumab Dosages for Safety and Efficacy in Retinopathy of Prematurity (CARE-ROP) randomized clinical trial, which compared 2 different doses of ranibizumab (0.12 mg vs 0.20 mg) for the treatment of ROP. The CARE-ROP trial screened and enrolled infants between September 5, 2014, and July 14, 2016. A total of 1046 wide-angle fundus images obtained from 19 infants at predefined study time points were analyzed. The analyses of VSS were performed between January 20, 2021, and November 18, 2022.
Interventions: An AI-based algorithm assigned a VSS between 1 (normal) and 9 (most severe) to fundus images.
Main Outcomes and Measures: Analysis of VSS in infants with ROP over time and VSS comparisons between the 2 treatment groups (0.12 mg vs 0.20 mg of ranibizumab) and between infants who did and did not receive retreatment for ROP reactivation.
Results: Among 19 infants with ROP in the CARE-ROP randomized clinical trial, the median (range) postmenstrual age at first treatment was 36.4 (34.7-39.7) weeks; 10 infants (52.6%) were male, and 18 (94.7%) were White. The mean (SD) VSS was 6.7 (1.9) at baseline and significantly decreased to 2.7 (1.9) at week 1 (P < .001) and 2.9 (1.3) at week 4 (P < .001). The mean (SD) VSS of infants with ROP reactivation requiring retreatment was 6.5 (1.9) at the time of retreatment, which was significantly higher than the VSS at week 4 (P < .001). No significant difference was found in VSS between the 2 treatment groups, but the change in VSS between baseline and week 1 was higher for infants who later required retreatment (mean [SD], 7.8 [1.3] at baseline vs 1.7 [0.7] at week 1) vs infants who did not (mean [SD], 6.4 [1.9] at baseline vs 3.0 [2.0] at week 1). In eyes requiring retreatment, higher baseline VSS was correlated with earlier time of retreatment (Pearson r = −0.9997; P < .001).
Conclusions and Relevance: In this study, VSS decreased after ranibizumab treatment, consistent with clinical disease regression. In cases of ROP reactivation requiring retreatment, VSS increased again to values comparable with baseline values. In addition, a greater change in VSS during the first week after initial treatment was found to be associated with a higher risk of later ROP reactivation, and high baseline VSS was correlated with earlier retreatment. These findings may have implications for monitoring ROP regression and reactivation after anti-VEGF treatment.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es funktionsanalytische Untersuchungsergebnisse aus der Perimetrie mit den Daten der HRT II Papillenanalyse, also den rein morphologischen Untersuchungsergebnissen, bei Glaukompatienten vergleichend zu analysieren.
Patienten und Methodik: Dieser Untersuchung liegen Laser-Scanning-Tomografien des Sehnervenkopfes mittels HRT II und Gesichtsfeldanalysen von 184 Glaukom-Patientinnen und Patienten der Klinik und Poliklinik für Augenheilkunde der Universitätsmedizin Greifswald aus dem Zeitraum von 2004 bis 2011 zugrunde. Die Laser-Scanning-Tomografien wurden mit dem HRT II erstellt. Die Gesichtsfeldanalysen wurden mit dem Octopus 101 der Fa. Haag-Streit Interzeag durchgeführt. Die Daten von 110 Frauen und 74 Männern fanden in der statistischen Auswertung Berücksichtigung. Das durchschnittliche Patientenalter betrug 55 Lebensjahre. Es standen 1.384 Datensätze zur Verfügung, die sich auf drei statistische Analysestrategien verteilten. Die Analysestrategie 1 umfasste ausschließlich die Laser-Scanning-Tomografien mit dem HRTII, die Analysestrategie 2 ausschließlich perimetrische Untersuchungsereignisse und die Analysestrategie 3 papillenmorphologische und perimet-rische Untersuchungen.
Ergebnisse: Die statistische Betrachtung der Analysestrategie 1 erbrachte keine ausreichende Signifikanz hinsichtlich der Primärparameter Patientenalter, Augenseite und Geschlecht (allein der HRT-Parameter mittlere retinale Nervenfaserschichtdicke zeigte eine Unterscheid-barkeit zwischen den Geschlechtern) ebenso wie die isolierte statistische Betrachtung der Gesichtsfeldbefunde in der Analysestrategie 2 bezüglich der Perimetriehauptparameter MD und MS im Hinblick auf die Untersuchungsstrategien (TOP und Dynamisch). Für den Vergleich beider Untersuchungsverfahren in der Analysestrategie 3 konnte der Gesichtsfeldbefund in Bezug auf die Parameter MD und MS betrachtet werden. Diese wurden hinsichtlich der fünf Hauptparameter aus den HRT Untersuchungen, der Randsaumfläche, dem Randsaumvolumen, der Exkavationsform, der Höhenprofilkontur und der mittleren retinalen Nervenfaserschichtstärke, analysiert. Pathologische Werte der mittleren Defekttiefe (MD GF-Hauptparameter) konnten mit einer signifikanten Verringerung der Randsaumfläche und einer signifikanten Abnahme des Randsaumvolumens assoziiert werden. Ebenfalls korrelierten pathologische MD-Werte mit einer Größenzunahme der Exkavationsform.
Der HRT-Hauptparameter Höhenvariation der Kontur wies keine signifikante Verminderung in Bezug auf die im Gesichtsfeld pathologisch identifizierten MD-Werte auf. Eine signifikante Reduktion hingegen zeigte die mittlere retinale Nervenfaserschichtdicke.
Die Differenzierung des Gesichtsfeldhauptparameters MD in Bezug auf das HRT-Qualitätskriterium SD zeigte, dass die Untersuchungsergebnisse mit einer SD > 40 µm im Vergleich der pathologischen zu glaukomunauffälligen Werten eine größere Varianz aufwiesen als jene, die dem Qualitätskriterium (SD < 40 µm) entsprachen.
Die Betrachtung des Qualitätsmaßes der Gesichtsfeldprüfung mit Beantwortung „falsch-negativer“ und „falsch-positiver“ Fangfragen ergab hinsichtlich der Differenzierung des HRT-Hauptparameters mittlere Nervenfaserschichtdicke, dass die pathologischen Werte einer größeren Schwankungsbreite unterlagen als die glaukomunauffälligen und somit als unzuverlässigere Untersuchungen einzuschätzen sind, wenn krankhafte morphologische Veränderungen vorliegen. Die Untersuchung der Arbeitshypothese zum Zusammenhang zwischen Gesichtsfeldverlust (MD) und den HRT-Hauptparametern auf eine vermutete Altersabhängigkeit, konnte keine deutliche Korrelation objektivieren.
Schlußfolgerung: Nur unter Berücksichtigung der äußerst vielfältigen anatomischen Gegebenheiten, z. B. Bulbuslänge, Makropapille, Pathologien, zunehmende Katarakt und Einhaltung der Qualitätsstandards, kann die Laser-Scanning-Tomografie ein sehr wichtiges diagnostisches Mittel zur Glaukomdetektion bzw. zum Glaukommonitoring in Kombination mit funktionsanalytischen perimetrischen Untersuchungen sein.
Im Ergebnis war festzustellen, dass sich die Sensitivität der HRT Parameter als nicht besonders effektiv bewerten ließen. Die statistische Auswertung der Parameter zeigte keine signifikanten Änderungen hinsichtlich der Morphologie der Papilla nervi optici über den im Zeitraum 2004 bis 2011 an der Universitätsmedizin Greifswald untersuchten Glaukompatienten im Längsschnittverlauf.
Obwohl die Goldmann-Applanationstonometrie (GAT) immer noch der Goldstandard zur Intraokulardruckmessung bei der Glaukomversorgung ist, nimmt seit mehreren Jahren das Interesse am Einsatz von Selbsttonometer in der ambulanten Glaukomdiagnostik zu. Im Jahr 1996 wurde das Ocuton S-Selbsttonometer der Firma EPSa GmbH in Saalfeld mit dem Applanationsmessverfahren entwickelt. Eine Versorgungsforschungsstudie TT-MV führte 2006 zu einer Optimierung des Gerätes. Ein weiteres Gerät zur Selbsttonometrie ist das 2014 von der finnischen Firma „Tiolat Oy“ auf den Markt gebrachte „iCare-HOME-Tononometer“, das auf dem Prinzip der Rebound-Tonometrie beruht.
Ziel der eigenen Untersuchungen war es zu evaluieren, ob und inwieweit sich die beiden Selbsttonometer Ocuton S*TT-MV und iCare Home von der Standarduntersuchung des Augeninnendruckes mittels GAT bei Berücksichtigung der biomechanischen Eigenschaften der Hornhaut unterscheiden. Dazu ist das Ziel, dass die Selbsttonometer in der ambulantern Glaukomdiagnostik die Applanationstonometrie unterstützen und ergänzen.
Zu diesem Zweck wurde bei 108 Probanden der Intraokulardruck mittels GAT und den beiden Selbsttonometern an unterschiedlichen Zeitpunkten und in wechselnder Reihenfolge gemessen. Zusätzlich erfolgte u.a. die Bestimmung der Hornhautdicke (CCT), der kornealen Hysterese (CH) und des kornealen Resistenzfaktors (CRF).
Die wichtigen Ergebnisse dieser Studie sind:
- Die Messwerte des iCare Home unterscheiden sich statistisch signifikant zwischen den verschiedenen Messreihenfolgen. Dagegen wurde bei GAT und Ocuton S*TT-MV kein signifikanter Unterschied festgestellt.
- Es besteht eine positive Korrelation zwischen den Messergebnissen mit dem GAT und den beiden Selbsttonometern
- Der Augeninnendruck mittels iCare Home wird gegenüber der Referenzmessung mit der GAT eher unterschätzt. Die mittlere Differenz der Messungen aller Probanden betrug 1,73±2,84 mmHg bzw. 0,84±3,03 mmHg bei der Reihenfolge iCare Home-Ocuton S-GAT (I-O-G), wobei die anderen Gerätesysteme keinen Einfluss auf iCare Home-Messwerte hatten
- Der Augeninnendruck mittels Ocuton S*TT-MV wird gegenüber der Messung mit der GAT eher überschätzt. Die mittlere Differenz der Messungen aller Probanden betrug 1,49±2,9 mmHg
- Die Messergebnisse des iCare Home korreliert negativ statistisch signifikant mit CCT. Eine Änderung der zentralen Hornhautdicke um 10 μm führt zu einer Abweichung des IODs von 0,75 bzw. 0,9 mmHg (bei der Reihenfolge I-O-G)
- Die Messergebnisse des Ocuton S*TT-MV korrelieren negativ statistisch signifikant mit CCT. Eine Änderung der zentralen Hornhautdicke um 10 μm führt zu einer Abweichung des IODs von 0,2 mmHg
- Die mit den beiden Selbsttonometern gemessenen IOD-Werte korrelieren signifikant mit den CRF-Werten
- Die mit dem Ocuton S*TT-MV gemessenen IOD-Werte korrelieren signifikant mit den CH-Werten. Demgegenüber trifft dies für die iCare Home-Werte nicht zu.
Damit wir die Vorteile der Selbsttonometrie zukünftig besser benutzen und die Geräte als Ergänzung zu den ambulant gewonnenen GAT-Werten in der Glaukomversorgung einordnen können, ist es wichtig die Genauigkeit dieser Geräte nachzuweisen und alle Einflussfaktoren, die die Validität beeinträchtigen können, zu kennen.
Bei vorliegendem Einfluss der Applanationstonometrie auf den Messwert des iCare Home ist zu empfehlen, die Messungen mit iCare Home vor der Applanationstonometrie durchzuführen.
Die beiden Geräte liegen in einer guten Durchschnittsdifferenz der Messwerte zur GAT. Das Ocuton S*TT-MV liegt mit seinen Messwerten durchschnittlich immer etwas über der Goldmann-Applanationstonometrie, während die Resultate mit dem iCare Home Gerät systematisch meistens etwas die GAT-Werte unterschätzen.
Die Berücksichtigung der zentralen Hornhautdicke ist bei der IOD-Messungen mittels beider Selbstonometer vor allem beim iCare Home besonders wichtig.
Die CRF-Werte sind bei beiden Selbstonometern zu beachten. Bei Messungen mit dem Ocuton S*TT-MV sollten zusätzlich die CH-Werte in die Messwertinterpretation einbezogen werden.
Background/Aims
Prematurely born infants undergo costly, stressful eye examinations to uncover the small fraction with retinopathy of prematurity (ROP) that needs treatment to prevent blindness. The aim was to develop a prediction tool (DIGIROP-Screen) with 100% sensitivity and high specificity to safely reduce screening of those infants not needing treatment. DIGIROP-Screen was compared with four other ROP models based on longitudinal weights.
Methods
Data, including infants born at 24–30 weeks of gestational age (GA), for DIGIROP-Screen development (DevGroup, N=6991) originate from the Swedish National Registry for ROP. Three international cohorts comprised the external validation groups (ValGroups, N=1241). Multivariable logistic regressions, over postnatal ages (PNAs) 6–14 weeks, were validated. Predictors were birth characteristics, status and age at first diagnosed ROP and essential interactions.
Results
ROP treatment was required in 287 (4.1%)/6991 infants in DevGroup and 49 (3.9%)/1241 in ValGroups. To allow 100% sensitivity in DevGroup, specificity at birth was 53.1% and cumulatively 60.5% at PNA 8 weeks. Applying the same cut-offs in ValGroups, specificities were similar (46.3% and 53.5%). One infant with severe malformations in ValGroups was incorrectly classified as not needing screening. For all other infants, at PNA 6–14 weeks, sensitivity was 100%. In other published models, sensitivity ranged from 88.5% to 100% and specificity ranged from 9.6% to 45.2%.
Conclusions
DIGIROP-Screen, a clinical decision support tool using readily available birth and ROP screening data for infants born GA 24–30 weeks, in the European and North American populations tested can safely identify infants not needing ROP screening. DIGIROP-Screen had equal or higher sensitivity and specificity compared with other models. DIGIROP-Screen should be tested in any new cohort for validation and if not validated it can be modified using the same statistical approaches applied to a specific clinical setting.
The Study of Health in Pomerania (SHIP), a population-based study from a rural state in northeastern Germany with a relatively poor life expectancy, supplemented its comprehensive examination program in 2008 with whole-body MR imaging at 1.5 T (SHIP-MR). We reviewed more than 100 publications that used the SHIP-MR data and analyzed which sequences already produced fruitful scientific outputs and which manuscripts have been referenced frequently. Upon reviewing the publications about imaging sequences, those that used T1-weighted structured imaging of the brain and a gradient-echo sequence for R2* mapping obtained the highest scientific output; regarding specific body parts examined, most scientific publications focused on MR sequences involving the brain and the (upper) abdomen. We conclude that population-based MR imaging in cohort studies should define more precise goals when allocating imaging time. In addition, quality control measures might include recording the number and impact of published work, preferably on a bi-annual basis and starting 2 years after initiation of the study. Structured teaching courses may enhance the desired output in areas that appear underrepresented.