Effect of pan-retinal photocoagulation on the retinal nerve fiber layer in Diabetic patients

Banaee, Tooka; Helmi, Toktam; Mousavi, Mirnaghi; Shoeibi, Naser; Abrishami, Majid; Hosseini, Seyedeh Maryam; OmidTabrizi, Arash

doi:10.22038/mjms.2015.4366

Effect of pan-retinal photocoagulation on the retinal nerve fiber layer in Diabetic patients

Document Type : Research Paper

Authors

¹ 1. Associate Professor of Ophthalmology, Retina Research Center, Mashhad University of Medical Sciences.

² Vitreoretinal fellow, Retina Research Center, Mashhad University of Medical Sciences.

³ Assistant Professor of Ophthalmology, Retina Research Center, Mashhad University of Medical Sciences

⁴ Professor of Ophthalmology, Retina Research Center, Mashhad University of Medical Sciences

⁵ Ophthalmologist, Retina Research Center, Mashhad University of Medical Sciences

10.22038/mjms.2015.4366

Abstract

Introduction: Damage to the retinal nerve fiber layer (RNFL) has been introduced as a possible complication of pan-retinal photocoagulation (PRP). Pallor of the optic disc is often seen in patient with diabetes, but its relationship with PRP has not been proven in a controlled study. Therefore, it is not clear that these findings are the result of diabetes or PRP plays a role.
The Present study was to investigate the effect of PRP on RNFL thickness as an indirect indicator of Ganglion cell damage.
Materials and Methods: This is a before-after study of peripapillary retinal nerve fiber layer (RNFL) thickness in diabetic patients undergoing PRP. RNFL measurements were performed before and 4-6 months after completion of PRP. The relationships between RNFL thickness and the number of laser burns, duration of diabetes and co-existence of hypertension (HTN) were analyzed. Patients with glaucoma and other retinal diseases were excluded from the study.
Results: A total of Forty eyes of 20 patients with a mean age of 54.6 years (35-70) were recruited, 8 patients (40%) had HTN. Mean duration of diabetes was 12.6 years. Age, co-existence of HTN and number of laser burns did not have correlation with the NFL thickness before PRP treatment (p>0.05). Mean NFL thickness was 92.2±21.1 before, and 90.4 ±16.1, 4-6 months after completion of PRP and showed no significant change after PRP (p=0.45).
Conclusion: These results suggested that PRP in diabetic patients was safe for retinal ganglion cells. Accompanying HTN and Duration of diabetes did not affect RNFL thickness. Another study with longer follow up period was needed to confirm the present study results.
Acknowledgments: This project was supported by grant number 89778 of the Vice Chancellor for Research of the Mashhad University of Medical Sciences

Keywords

Full Text

مقدمه

فوتوکوآگولاسیون پان رتینال (PRP)[1] روش استاندارد جلوگیری از پیشرفت دیابتیک رتینوپاتی پرولیفراتیو است که مانند سایر روش های تهاجمی می تواند با عوارضی همراه باشد(1). از عوارض احتمالی PRP ممکن است اثر آن بر لایه فیبر عصبی شبکیه باشد. بعضی از نویسندگان گزارش کرده اند فشار داخل چشم[2](IOP) به صورت گذرا پس از PRP افزایش می یابد؛ اما این یافته در کوتاه مدت بوده و به نظر نمی رسد اثری بر روی ضخامت لایه فیبر عصبی[3] (RNFL) داشته باشد(2). رنگ پریدگی دیسک اپتیک یافته ای است که غالبا در بیماران دیابتی دیده می شود. تا کنون ارتباط احتمالی بین این یافته و PRP در یک مطالعه کنترل شده ثابت نشده است. این است که هنوز مشخص نیست که رنگ پریدگی دیسک اپتیک در نتیجه دیابت به خودی خود ایجاد می شود یا PRP در آسیب فیبرهای عصبی نقش دارد.

برخی از نویسندگان بر این باورند که فوتوکوآگولاسیون می تواند باعث تحریک و یا حتی از بین رفتن تمام لایه های شبکیه و در نتیجه کاهش ضخامت لایه فیبر عصبی³ گردد (3). این اثر ممکن است در نتیجه التهاب ناشی از لیزر شبکیه باشد و ممکن است به دژنراسیون لایه فیبرهای عصبی منجر شود(4). مطالعه ی پیش رو برای بررسی اثر PRP در ضخامت NFL شبکیه که می تواند یک شاخص غیر مستقیم از آسیب سلول های گانگلیونی باشد، انجام گردیده است.

روش کار

این مطالعه یک مطالعه کوهورت مداخله ای قبل و بعد است. پروتکل مطالعه توسط کمیته اخلاق دانشگاه علوم پزشکی مشهد تایید شد و از خرداد 1389 تا دی ماه 1390 در بیمارستان خاتم الانبیا انجام گردید. بیماران مبتلا به دیابت که نیاز به PRP داشتند، از جمله رتینوپاتی پرولیفراتیو یا مرحله ی شدید و بسیار شدید رتینوپاتی غیر پرولیفراتیو، به صورت آینده نگر انتخاب شدند. بیماران فرم رضایت آگاهانه را امضا کردند. فاکتورهای دموگرافیک، طول مدت بیماری، سابقه فشار خون بالا، و مرحله رتینوپاتی دیابتی ثبت شد. تمام بیماران تحت معاینه چشم، که شامل ارزیابی حدت بینایی، معایه با اسلیت لامپ، اندازه گیری فشار داخل چشم، معاینه فوندوس با مردمک متسع برای درجه بندی رتینوپاتی دیابتی با توجه به سیستم طبقه بندی بین المللی قرار گرفتند (5). بیماران مبتلا به هرگونه بیماری شبکیه دیگر غیر از رتینوپاتی دیابتی، فشار داخل چشم بیشتر از mmHg 22، سابقه گلوکوم، یا سابقه خانوادگی گلوکوم از مطالعه خارج شدند.بیماران با نزدیک بینی بالا، سابقه جراحی ویتره و رتین، فوتوکوآگولاسیون ماکولا و تزریق داخل ویتره در 3 ماه گذشته و یا طول در مطالعه نیز حذف گردیدند. فشار داخل چشمی در آخرین پیگیری، 4 تا 6 ماه پس از آخرین جلسه PRP اندازه گیری شد و هر بیماری که افزایش بیش از mmHg 6 از شروع مطالعه نشان داد، از مطالعه حذف گردید. ظاهر عصب بینایی به تنهایی و یا وجود ادم ماکولا به عنوان معیار خروج از مطالعه در نظر گرفته نشدند.

برای اندازه گیری ضخامت لایه ی فیبر عصبی حاشیه ی دیسک (Peripapillary RNFL) از 1(OCT) استفاده گردید (cirrus HD OCT, Carl Zeiss Meditech, Dublin, California[M1] ). PRP با لیزر آرگون سبز در 5-3 جلسه با سایز اسپات 200 میکرون و درجه ی سوختگی متوسط (درجه 2 یا 3 انجام شد (Coherent Novus 2000, CA, USA). نقاط لیزر به فاصله ی 3000 میکرومتر از فووه آ به سمت پریفر در کوادران سوپریور، تمپورال و اینفریور و تا فاصله ی 1500 میکرومتر از حاشیه دیسک از سمت نازال زده شد. تمام جلسات لیزر توسط یک جراح انجام شد. مناطق زیر در محیط عصب بینایی برای مقایسه مورد بررسی قرار گرفت: تمپورال/نازال(316°-45° )، سوپریور( 46°-135° )، نازال/تمپورال ( 136°-225° ) و اینفریور( 226°-315° ). متوسط ضخامت (360 درجه) نیز برای تجزیه و تحلیل مورد استفاده قرار گرفت. تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از SPSS انجام شد. پس از اثبات طبیعی بودن داده ها با استفاده از آزمون کولموگروف اسمیرنوف، از آزمون تی برای پیدا کردن رابطه بین جنس و وجود فشار خون بالا با ضخامت NFL استفاده شد. ضریب همبستگی پیرسون به منظور بررسی ارتباط سن و طول مدت دیابت با ضخامت RNFL مورد استفاده قرار گرفت. ضخامت NFL قبل و بعد ازPRP با استفاده از آزمون تی زوج مقایسه شد.

نتایج

چهل چشم از 20 بیمار در این مطالعه وارد شدند. اطلاعات دموگرافیک بیماران در جدول 1 ارائه شده است. 8 چشم (20٪) در مرحله ی شدید / بسیار شدید رتینوپاتی غیر پرولیفراتیو ، بیست چشم (50٪) در اوایل مرحله ی پرولیفراتیو و 12 چشم (30٪) در مرحله ی پرولیفراتیو پر خطر قرار گرفت. متوسط فشار داخل چشم 5/2±1/16 میلیمتر جیوه بود. تمامی 40 چشم حداقل 1200 تقطه ی لیزر دریافت کردند( 2750- 1200 ، میانگین = 1808). ضخامت RNFL قبل و بعد ازPRP در جدول 2 ارائه شده است. ارتباط معکوسی بین سن و ضخامت NFL پری پاپیلاری مشاهده شد که از نظر آماری معنی دار نبود (24/0- =r، 134/0=p). به طور مشابه، مدت زمان DM و همراهی با HTN تأثیری در ضخامت NFL پری پاپیلاری نشان نداد (به ترتیب 197/0= p، 292/0=p). به منظور بررسی اثر تعداد نقاط لیزر بر ضخامت NFL ضریب همبستگی اسپیرمن مورد استفاده قرار گرفت.

تأیید کرد.

میانگین فشار داخل چشمی ± انحراف معیار، میلیمتر جیوه

5/2±1/16

بله(٪)

(40)8

بحث

این مطالعه در پی پاسخ این سوال بودیم که آیا PRP بر لایه های داخلی رتین (inner retina) اثر تخریبی فوری که می توان آن را به طور غیر مستقیم با اندازه گیری ضخامت NFL سنجید، دارد؟ نتایج نشان داد که ضخامت لایه فیبر عصبی اندازه گیری شده توسط OCT به طور قابل توجهی 4-6 ماه پس از PRP تغییر نمی کند. مطالعات متعدد، از دست دادن فیبرهای عصبی شبکیه را در دیابت ثابت کرده اند که ممکن است با طول مدت بیماری ، فشارخون بالا، مرحله DR، و سطح HbA1C ارتباط داشته باشد(3، 7-5). به همین دلیل تصمیم شد با طراحی یک مطالعه ی قبل-بعد، هر بیمار با خودش مقایسه شود و نه با گروه کنترل. این کار اثر دیابت را بر تغییرات ضخامت فیبر عصبی شبکیه در یک دوره زمانی کوتاه تقریبا به طور کامل از بین می برد.

برخی از مطالعات مورد شاهدی در این زمینه تلاش کرده اند تا تفاوت اثر درمان با لیزر را از دیابت تمییز دهند، اما نتایج قطعی نیست(3،8). در یک مطالعه توسط موکیت1 و همکاران، تغییرات ضخامت ماکولا و لایه فیبر عصبی ماکولا بعد از یک جلسه پاسکال PRP با چند جلسه PRP پالس معمولی مقایسه شد(9). درمان متعارف2 که در چندین جلسه انجام شد منجر به افزایش ضخامت NFL در 4 هفته پس از درمان، و سپس نازک شدن NFL به کمتر از ضخامت قبل از درمان بعد از 12 هفته گردید. دکتر بلانکینشیپ نشان داد که ضایعات لیزر با پالس طولانی باعث ایجاد NFL ضخیم حتی فراتر از 30 روز می شود(10). او افزایش ضخامت موقت NFL را در شبکیه چشم خرگوش پس از فوتوکوآگولاسیون تجربی آن گزارش کرد. در یک مطالعه اخیر توسط کیم و همکاران، افزایش ضخامت NFL طی 3 ماه اولیه پس از PRP و پس از آن کاهش تدریجی در ظرف 2 سال مشاهده شد(4). نتیجه بسیار مشابهی توسط لی3 و همکاران گزارش شده است(11). او افزایش ضخامت RNFL را در 6 ماه اول پس از PRP در کوادران های سوپریور، تمپورال و نازال و به دنبال آن کاهش ضخامت به کمتر از میزان پایه را نشان داد.

با توجه به اینکه OCT پس از PRP فقط یک نوبت برای بیماران انجام شد ممکن است که افزایش ضخامت RNFL اولیه که در مطالعات مشابه دیده شده از دست رفته باشد. میانگین ضخامت NFL در هر یک از کوادران ها پس از PRP کاهش جزئی را نشان داد که این کاهش به حد معنی داری از نظر آماری نرسید. با توجه به نتایج مطالعات قبلی که در بالا بدان اشاره شد این تغییرات ممکن است در طول زمان پیشرفت کرده و به مرز معنی داری برسد.

دو روش اصلی برای اندازه گیری از لایه فیبر عصبی وجود دارد: OCT و اسکنینگ لیزر پولاریمتری[4] (GDX)؛ نشان داده شده است که OCT اسپکترال دومین[5] حساسیت بیشتری در کشف نقص لایه فیبر عصبی در مراحل اولیه از لیزر پولاریمتری حساس تراست (13-12). از این رو، روش مورد استفاده ی ما برای اندازه گیری NFL در این مطالعه از حساسیت کافی برای تشخیص نقص های اولیه برخوردار بود.

نتایج این مطالعه مؤید عدم آسیب مستقیم به لایه های داخلی شبکیه به عنوان یک عارضه PRP می باشد، زیرا همان طور که در ماکئوس سینومولگوس[6] توسط داشک4 و همکاران نشان داده شد انتظار می رود این آثار تخریبی ظرف مدت چندماه از PRP اتفاق بیفتد.

نتیجه گیری

اگرچه این مطالعه کوچک بود و در طی یک دوره کوتاه مدت انجام شد، ارزش آن در طراحی قبل - بعد ( before-after)آن می باشد. در این نوع مطالعه، هنگامی که یک تغییر دیده می شود، رد کردن اثر زمان در تشخیص عوارض ناشی از بیماری های مزمن، مانند وقوع نازک شدن NFL به دلیل خود دیابت و دزنراسیون عصبی دشوار است. اما عدم تغییر در مدت زمان کوتاهی پس از یک اقدام بالقوه مخرب بدان معنی است که این اقدام جدید (در اینجا PRP) موجب تغییر حادی نسبت به وضعیت پایه نمی گردد و این یک سند محکم در اثبات عدم تأثیر حاد و مستقیم PRP بر تخریب سلول های گانگلیونی شبکیه است. لذا می توان نتیجه گرفت که PRP استاندارد ، اگر لیزر با دت متوسط انجام شود به طور مستقیم به لایه فیبر عصبی شبکیه آسیب نمی رساند.

[

References

Photocoagulation treatment of proliferative diabetic retinopathy. Clinical application of Diabetic Retinopathy Study (DRS) findings, DRS Report Number 8. The Diabetic Retinopathy Study Research Group. Ophthalmology 1981 Jul;88(7):583-600.

2. Blondeau P, Pavan PR, Phelps CD. Acute pressure elevation following panretinal photocoagulation. Arch Ophthalmo 1981 Jul;99(7):1239-1241.

3. Kim HY, Cho HK. Peripapillary retinal nerve fiber layer thickness change after panretinal photocoagulation in patients with diabetic retinopathy. Korean J Ophthalmol:KJO 2009 Mar;23(1):23-26.

4. Kim J, Woo SJ, Ahn J, Park KH, Chung H, Park KH. Long-term temporal changes of peripapillary retinal nerve fiber layer thickness before and after panretinal photocoagulation in severe diabetic retinopathy. Retina 2012 Nov-Dec;32(10):2052-2060.

5. Chihara E, Matsuoka T, Ogura Y, Matsumura M. Retinal nerve fiber layer defect as an early manifestation of diabetic retinopathy. Ophthalmology 1993 Aug;100(8):1147-1151.

6. Schiodte SN. Changes in eye tension after panretinal xenon arc and argon laser photocoagulation in normotensive diabetic eyes. Acta ophthalmologica 1982 Oct;60(5):692-700.

7. Lopes de Faria JM, Russ H, Costa VP. Retinal nerve fibre layer loss in patients with type 1 diabetes mellitus without retinopathy. British J Ophthalmol 2002 Jul;86(7):725-728.

8. Lim MC, Tanimoto SA, Furlani BA, Lum B, Pinto LM, Eliason D, et al. Effect of diabetic retinopathy and panretinal photocoagulation on retinal nerve fiber layer and optic nerve appearance. Arch Ophthalmol 2009 Jul;127(7):857-862.

9. Muqit MM, Marcellino GR, Henson DB, Fenerty CH, Stanga PE. Randomized clinical trial to evaluate the effects of Pascal panretinal photocoagulation on macular nerve fiber layer: Manchester Pascal Study report 3. Retina 2011 Sep;31(8):1699-1707.

10. Blankenship GW. Red krypton and blue-green argon pan retinal laser photocoagulation for proliferative diabetic retinopathy: a laboratory and clinical comparison. Trans Am Ophthalmol Soc 1986;84:967-1003.

11. Lee SB, Kwag JY, Lee HJ, Jo YJ, Kim JY. The longitudinal changes of retinal nerve fiber layer thickness after panretinal photocoagulation in diabetic retinopathy patients. Retina 2013 Jan;33(1):188-193.

12. Garas A, Vargha P, Hollo G. Comparison of diagnostic accuracy of the RTVue Fourier-domain OCT and the GDx-VCC/ECC polarimeter to detect glaucoma. Eur J Ophthalmol 2012 Jan-Feb;22(1):45-54.

13. Schrems WA, Mardin CY, Horn FK, Juenemann AG, Laemmer R. Comparison of scanning laser polarimetry and optical coherence tomography in quantitative retinal nerve fiber assessment. J Glaucoma 2010 Feb;19(2):83-94.