15.11.2021

Nowatorska, połączona makro- i mikroskopowa metodologia wykrywania stożka rogówki

Poniższe informacje opracowano na podstawie artykułu: „Wykrywanie subklinicznych zmian sztywności rogówki  za pomocą metody alternatywnej do densytometrii rogówki” autorstwa Alejandra Consejo; Marta Jiménez-García; Ikram Issarti & Jos J. Rozema.

Stożek rogówki jest chorobą oczu, która dotyka rogówki, najbardziej zewnętrznej, przezroczystej części soczewkę naszych oczu. Jest postępującą chorobą, która dotyczy 1 na 1000 osób i jeśli nie jest leczona, może prowadzić do ślepoty. Wczesne wykrywanie stożka rogówki jest wyzwaniem klinicznym.

Prezentowana praca została opracowana w ramach projektu MAiCRO wykonywanego w ICTER, a finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki. Projekt jest wynikiem współpracy z kolegami z Volantis, ze Szpitala Uniwersyteckiego w Antwerpii w Belgii.

W niniejszej pracy zaproponowano reinterpretację już dostępnych danych klinicznych w celu poprawy wczesnego wykrywania stożka rogówki. Podczas standardowego badania okulistycznego lekarze skupiają się głównie na analizie danych makroskopowych: kształtu rogówki, jej grubości, promienia krzywizny oraz innych parametrów geometrycznych. Analiza takich danych pozwala okulistom na rozpoznanie różnych chorób oczu, ale wielokrotnie okazywało się, że nie wystarcza to do postawienia właściwej diagnozy, zwłaszcza na wczesnym etapie rozwoju schorzenia.

Jaką innowację wnosi podejście zaproponowane przez Consejo, Jiménez-García, Issarti & Rozema? Autorzy definiują narzędzie diagnostyczne oparte nie tylko na tradycyjnych parametrach makroskopowych, ale również na danych mikroskopowych opisujących rogówkę, łącząc oba podejścia (informacje makro- i mikroskopowe) w metodologii nazwanej MAiCRO. W szczególności, w prezentowanym artykule,  analizowano obrazy tomograficzne rogówki sześćdziesięciu prawych oczu uzyskane z Kliniki Okulistyki Szpitala Uniwersyteckiego w Antwerpii. Pacjenci zostali podzieleni na trzy grupy: grupa kontrolna (20 oczu), grupa z rogowaceniem klinicznym (20 oczu) i grupa z rogowaceniem subklinicznym (20 oczu) – rogowacenie subkliniczne to oczy, w których nie doszło jeszcze do rozwoju choroby. W badaniu zdefiniowano biomarkery, które odpowiadają za przejrzystość tkanki i porównano je między grupami badanymi. Do zdefiniowania tych biomarkerów zastosowano różne techniki przetwarzania obrazu i statystycznego modelowania rozkładu natężenia światła (innymi słowy, wykorzystano informacje o tym jak światło zmienia się przechodząc przez warstwy rogówki).

Wyniki badania zweryfikowane za pomocą analizy ROC potwierdziły sukces dyskryminacyjny na poziomie 97% w różnicowaniu pomiędzy subklinicznym stożkiem rogówki a oczami kontrolnymi, co odpowiada znacznie większej skuteczności  diagnostycznej niż oferowana przez standardy kliniczne.

Istotną zaletą opracowanej metodologii jest analiza powszechnie dostępnych danych szpitalnych uzyskanych za pomocą nieinwazyjnej tomografii okulistycznej opartej na technologii Scheimpflug. Stosując metodologię MAiCRO, lekarze nie muszą wykonywać dodatkowych pomiarów, ani dodatkowych badań, aby móc skuteczniej niż dotychczas diagnozować stożek rogówki.

Dr Alejandra Consejo jest postdoktorantką współpracującą z ICTER.

Powyższe informacje opracowano na podstawie artykułu: „Wykrywanie subklinicznych zmian sztywności rogówki  za pomocą metody alternatywnej do densytometrii rogówki” autorstwa Alejandra Consejo; Marta Jiménez-García; Ikram Issarti & Jos J. Rozema.

Wsparcie finansowe Narodowego Centrum Nauki (Polska) w ramach programu finansowania OPUS 19 (projekt nr 2020/37/B/ST7/00559).