Octopus Field Analysis (OFA)Interpretation von Glaukom- und

Neuroophthalmologie-Gesichtsfeldern

E. Bürki, Thun

Themen des Workshops

• Polardarstellung

• Clusterdarstellung

• Neue Indizes DDc und LDc, shift-Korrektur

• Trenddarstellung populationsbasiert vs rein statistisch

• Rechts-Links-Vergleich Cluster (Glaukomfrühdiagnose)

• Rechts-Links-Vergleich Quadranten (Neuroophthalmologie)

mit Klartextausgabe

• Live-Demo einiger Beispiele mit OFA

Entwicklungsteam OFA

Interessenkonflikte

Hans Bebie Prof. Dr. phil. Berater Haag-Streit AG

Ernst Bürki Dr. med. Berater Haag-Streit AG

Matthias Monhart BSc Produktemanager Haag-Streit AG

Program OFA: Startbildschirm

Hauptfenster - Einzeluntersuchung

= neue Analysearten

Polar Diagramm(Korrelation des GF-Defekts zum Ort des Papillenschadens)

1) Überlagerung eines G1-Messpunktrasters auf die Fotographie der retinalen Nervenfaserbündel.

2) Messen des Austrittswinkels der jeden Messpunkt durch-ziehenden Nervenfasern am Papillenrand.

3) Polarkoordinaten für jeden Messpunkt bestehen aus:

- Austrittswinkel

- MD-Wert

0°

Beispiel einer Polardarstellung

MD-Werte eines Dasselbe in der

G1-Gesichtsfelds Polardarstellung

Grauer Ring = Normalwertbereich

Korrelation Polardarstellung und HRT-Reflexionsbild

Hauptfenster - Einzeluntersuchung

= neue Analysearten

Gesichtsfeld-Cluster(Zusammenfassung funktionell zusammengehöriger Messpunkte zwecks Reduktion der Streuung)

1) Überlagerung eines G1-Messpunktrasters auf die Fotographie der retinalen Nervenfaserbündel.

2) Messen des Austrittswinkels der jeden Messpunkt durch-ziehenden Nervenfasern am Papillenrand.

3) Nervenfasern mit einem Austrittswinkel innerhalb 10° dürften funktionell ähnlich sein und bilden jeweils einen Cluster.

10°

Die resultierenden 23 Cluster werden zwecks Reduktion der Streuung zu grösseren Einheiten mit 4-9 Messpunkten zusammen-gefasst.

Beachte:

Die 10 Cluster sind nicht symmetrisch !

C1

C2

C10

C9

C3

C4

C7

C8

C5

C6

Darstellung der Clusterdefekte

1. In jeden der 10 Cluster wird das Mittel der MD-Werte der zugehörigen Messpunkte angezeigt

2. Fett ausgegebene Werte überschreiten das 95% Perzentil (Normgrenze)

3. Die Hintergrundschraffierung entspricht dem Ausmass des mittleren Clusterdefekts

Clusterdarstellung

und probability map

Die Clusterdarstellung erfasst noch Defekte (hier z.B. nasaler Sprung oben), die der probability map entgehen können.

Der diffuse Defekt und der lokale Defekt konnten bisher zahlenmässig nicht erfasst werden.

Grundidee zur Realisierung:

Vertikales Verschieben der Mittellinie des Normbands (50% Perzentil) in den Bereich des diffusen Defekts

Kumulationskurve

diffuser Defekt

lokaler Defekt

Die Messpunkte No. 12-16 (hell-grün) bleiben auch im gestörten Gesichtsfeld sehr lange stabil.

Shift (grüner Pfeil) = Differenz zwischen dem 50% Perzentil der Kumulationskurve und dem mittleren MD-Wert der Messpunkte 12-16

Diffuser Defekt (DDc) = Shift-Wert in dB

Lokaler Defekt (LDc) = Summe aller Defektwerte der Messpunkte, die den shift-Wert übersteigen (= frühere Bezeichnung ARA), dividiert durch 46 (entspricht der Anzahl Ränge von 14...59).

Quantifizierung der beiden Anteile

Einflüsse auf den diffusen Defekt DDc

Timpilo-Miose

Katarakt

Nachstar

Hauptfenster - Gesichtsfeldtrend

= neu

Trenddarstellung „Globale Indizes“

Normgrenze

Zwei Arten von Regressionsanalysen

a) Rein statistisch basiert (bisher):

- Prüft, ob die Neigung der Regressionslinie signifikant von Null verschieden ist

- Hängt ab von Anzahl und Häufigkeit der Untersuchungen sowie von der Streuung

der Untersuchungsresultate

b) Populationsbasiert (neu):

- Prüft die Verteilung der Regressionskoeffizienten innerhalb einer Population langfristigstabiler Gesichtsfelder (ermittelt anhand von HRT-Untersuchungen)

- Hängt ab von der Anzahl und Häufigkeit der Untersuchungen

Vorteile: - grössere Empfindlichkeit als der rein statistische Test (ROC-Kurven)

- empfindlicher bei einer kleinen Anzahl von Untersuchungen

ROC-Kurven

rein statistische Analyse

populationsbasierte Analyse

Trenddarstellung globale Indizes --> Extrapolation

C7 C7

Trenddarstellung „Cluster“

Achtung:

Für das 1% Signifikanzniveau zeigt jedes 10. GF Gesunder einen signifikanten Clustertrend !

Trenddarstellung „Trend der Einzelpunkte“

Achtung:

Die Berechnung der Signifikanzangabe erfolgt hier rein statistisch und nicht populationsbasiert !

Beurteilung von Auge:

Verbesserung in den ersten Jahren , danach Fluktuation

Was meint OFA dazu ?

Beispiel 1.1 Frau U.D. 1931 OD

Graustufen 1994-2006

Trend der globalen Indizes 1994-2006

Verbesserung auf der ganzen Linie bestätigt

Was ergibt die Clusteranalyse ?

Beispiel 1.2 Frau U.D. 1931 OD

Clustertrend

1994-2006

Grosse Überraschung:

Signifikante Verschlech-terung in Cluster C4 (allerdings nur nach shift-Korrektion bei positivem DDc)

Ist das ein Programm-Artefakt oder lässt sich das anderweitig bestätigen z.B. mittels HRT-Untersuchung?

Beispiel 1.3 Frau U.D. 1931 OD

20032002 TCA 2002-2006

Blutung

Differenz 2002-2003

Beispiel 1.4 Frau U.D. 1931 OD

Die Auswirkungen der shift-Korrektur am Beispiel eines sich im Laufe der Zeit verbessernden Gesichtsfelds

Lokale Defekte verschwinden bei einer diffusen GF-Verbes-serung

Achtung: DDc variiert von Untersuchung zu Untersuchung das Resultat einer shift-Korrektur ist nicht direkt ablesbar

Elimination des diffusen Defekts

Wann kann es zur Verbesserung des Gesichts-felds im Laufe der Zeit kommen?

1) Lerneffekt

2) Instrumentenwechsel (Octo 500--> 101)

3) Veränderung der Instrumenteneichung

4) Die Normwerte pro Alterdekade beru-hen auf Querschnittsuntersuchungen entsprechender Populationen. Längs-schnitt-Untersuchungen existieren nicht und können davon abweichen.

5) Nicht alle Individuen altern gleich rasch

Octo 500Octo 101

Lerneffekt

Eine generelle Verbesserungstendenzim Gesichtsfeld kann lokale Ver-schlechterungen überdecken

Instrumentenwechsel

Beispiel 2.1 Frau S.H. 1925 OD

Eine häufige Frage im Praxisalltag: - stabiles Gesichtsfeld ?

- blosse Fluktuation ?

- oder doch Progression ?

Graustufen 2000-2002

OFA 2000-2002

Bei positivem DDc findet sich nach shift-Korrektion eine signifi-kante Fluktuation in Cluster C3 and C4

Könnte das eine spätere Verschlechterung ankün-digen ?

Schauen wir uns denVerlauf 2 Jahre später an

C3+4

Beispiel 2.2 Frau S.H. 1925 OD

OFA 2000-2004

2 Jahre später signifi-kante Progression in Cluster C4 und C5 (nach shift Korrektion bei positivem DDc)

Gibt es eine Korrela-tion zur Papillenmor-phologie z.B. im HRT ?

C4+5

Beispiel 2.3 Frau S.H. 1925 OD

HRT 2002 HRT 2006 Differenz 2002-2006 Polartrend

2002-2004

Beispiel 2.4 Frau S.H. 1925 OD

Topographic change analysis (TCA) 2002-2006

Beispiel 2.5 Frau S.H. 1925 OD

Beispiel 3 Frau R.E. 1943 OD

2003

2006

Polartrend 2000-2006

Polartrend 1997-2002

Hauptfenster - Seitenvergleich

= new

Hauptfenster Rechts/Links-Vergleich für Cluster

Differenz der Cluster (immer OD minus OS)

4 Quadranten 10°-30°

4 Quadranten 0°-10°

2 Halbfelder 10°-30°

2 Halbfelder 0°-10°

Hauptfenster Rechts/Links-Vergleich für Quadranten

Beispiel 1

präperimetrisches

Glaukom

Nur im Seitenvergleich ist das rechte GF signifikant schlechter ! Gibt es Hinweise auf morphologische Unterschiede der Papillen ?

Was bringt ein Rechts-Links Gesichtsfeld-Vergleich ?

Beispiel 1 Frau B. R. 1939 präperimetrisches Glaukom

OD OS

HRT OD: grössere Exkavation (Papillengrund), Konturlinie erreicht oben und unten die Null-Linie nicht

OS: abnorme Konturlinie, schmaler blauer Randsaum

Beispiel 1 Frau B. R. 1939 präperimetrisches Glaukom

HRT OD: Moorfields Regression Analysis grenzwertig

OS: Moorfields Regression Analysis im Normbereich

OD OS

Beispiel 1 Frau B. R. 1939 präperimetrisches Glaukom

HRT OD: Glaucoma Probability Score grenzwertig

OS: Glaucoma Probability Score im Normbereich

OD OS

OD

OS

Nach bisherigen Kriterien würden diese beiden GF anhand der Globalindizes (Zeitdruck in der Praxis !) als unauffällig beurteilt

Beispiel 2 Frau B. A. 1972 präperimetrisches Glaukom

Beispiel 2: Rechts-Links Vergleich durch Programm OFA

Im Seitenvergleich ist das rechte GF jedoch signifikant schlechter !

Besteht dieser Unterschied auch in der Morphologie der Papillen ?

OD OS

Beispiel 2: HRT-Befunde

Neurooophthalmologische Ausfälle Beispiel 3

Neurooophthalmologische Ausfälle Beispiel 4

Neurooophthalmologische Ausfälle Beispiel 5

Neurooophthalmologische Ausfälle Beispiel 6

Neurooophthalmologische Ausfälle Beispiel 7

Neurooophthalmologische Ausfälle Beispiel 8

Neurooophthalmologische Ausfälle Beispiel 9

Neurooophthalmologische Ausfälle Beispiel 10

Zwei Beispiele von Fehlklassifikationen durch OFA

Homonyme Hemianopsie Bitemporaler Ausfall

Informationen zu OFA 2.2b

Das Programm ist zu Versuchszwecken erhältlich bei:matthias.monhart@haag-streit.ch

Octopus-Workshop 2008

Diesen Workshop finden Sie als ppt-Datei auf dem Internet

www.augenaerzte-thun.ch --> Ärzteinfos

Take home message I

Die Polardarstellung ist sehr hilfreich um funktionelle mit morphologischen Defekten zu korrellieren

Die populationsbasierte Verlaufsanalyse ist den herkömm-lichen statistischen Verfahren klar überlegen

Die Clusteranalyse entdeckt lokale Defekte früher

Die Shiftkorrektur fördert bei sich verbesserndem GF versteckte lokale Defekte zutage

Take home message II

Der Seitenvergleich ist zur Frühdiagnose hilfreich. Wegen möglicher Zufallsschwankungen sind aber nur im Verlauf immer wieder auftretende Abnormitäten signifikant.

Sporadisch auftretende abnorme Werte im Seitenvergleich können zusammen mit den morphologischen Kriterien zusätzliche Hinweise liefern, dass mindestens ein Auge auffällig ist.

Die neurophthalmologische Klartextanalyse unterstützt den Anwender, ersetzt jedoch seine ärztliche Erfahrung nicht.

Thun und seine Umgebung