Mapping the thickness changes on retinal layers segmented by spectral-domain optical coherence tomography using the posterior pole program in glaucoma

Abstract

Objectives

To evaluate changes in retinal layers of the macula (mRLs) using OCT posterior pole program (PPP) in primary open-angle glaucoma (POAG).

Material and methods

The study included 128 patients with POAG and 103 healthy controls who had PPP maps (macular grid 8 × 8) drawn by SD-OCT. Only one eye per patient was studied. The 9 mRLs were automatically segmented by prototype software, obtaining: a macular retinal nerve fiber layer (mRNFL), ganglion cell layer (GCL), inner plexiform layer (IPL), inner nuclear layer (INL), outer plexiform + nuclear layer, photoreceptor layer, retinal pigment epithelium (RPE), outer retina and RPE + outer retina. Thickness values were obtained on 64 cells of the grid for each mRL, and mean thickness of superior and inferior hemispheres were calculated. Comparisons of mean thickness of these hemispheres and thickness of each cell between groups were determined. Differences in the cell by cell comparisons were represented quantitatively by heat maps for each mRL.

Results

Photoreceptors and RPE were found in POAG group when comparing thickness of hemispheres, thinning of mRNFL, GCL, IPL, and thickening of INL. Heat maps showed symmetrical thinning patters between superior and inferior hemispheres in inner retinal layers (except for INL) and asymmetrical thickening patters in outer retinal layers in GPAA group.

Conclusions

There are thickness changes in all mRLs in POAG, when studied by PPP. Thinning of inner layers (except for INL), and thickening of outer layers in POAG show different symmetry patterns in relation to horizontal meridian.

Resumen

Objetivos

Evaluar los cambios de las capas retinianas maculares (CRM) usando el programa de OCT de polo posterior (PP) en el glaucoma primario de ángulo abierto (GPAA).

Material y métodos

Ciento veintiocho pacientes con GPAA y 103 controles sanos con mapas de PP (rejilla macular 8 × 8) obtenidos mediante SD-OCT fueron incluidos. Solo un ojo por paciente fue considerado. Entonces 9 CRM se segmentaron automáticamente mediante un software prototipo obteniendo: capas de fibras nerviosas maculares, capa de células ganglionares (GCL), plexiforme interna, nuclear interna (INL), plexiforme + nuclear externa, capa de fotorreceptores, epitelio pigmentario de la retina (RPE) y retina externa completa. Se obtuvieron los valores de grosor de las 64 celdas de la rejilla para cada una de las CRM y se calcularon los grosores promedio de los hemisferios superior e inferior. Se realizó una comparación de los grosores promedio de dichos hemisferios y de los grosores celda a celda entre los 2 grupos. Las diferencias en comparaciones celda a celda fueron representadas mediante mapas de calor para cada CRM.

Resultados

Al comparar los grosores de los hemisferios se encontraron adelgazamientos en capas de fibras nerviosas maculares, capa de células ganglionares y plexiforme interna y engrosamientos en INL, fotorreceptores y RPE en GPAA. Los mapas de calor mostraron patrones de adelgazamiento simétricos entre ambos hemisferios (superior e inferior) en capas de la retina interna (excepto INL) y patrones de engrosamiento asimétricos en las CRM externas en GPAA.

Conclusiones

Existen patrones de cambio en el grosor en todas las CRM en el GPAA estudiadas mediante el programa PP. Los adelgazamientos de las capas internas (excepto INL) y los engrosamientos de las externas en el GPAA presentan diferentes patrones de simetría respecto al meridiano horizontal.