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:[email protected]
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