Evaluation of ocular blood flow in children with retinopathy of prematurity using laser speckle flowgraphy

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Retinopathy of prematurity is a vasoproliferative eye disease defined by disrupted retinal angio- and vasculogenesis caused by premature birth. However, vascular disorders associated with retinopathy of prematurity are considered to precede anatomical changes and contribute to retinal dystrophy, affecting its development and reducing visual functions.

AIM: The work aimed to study ocular blood flow in infants with cicatricial retinopathy of prematurity using laser speckle flowgraphy.

METHODS: An observational, single-center, cross-sectional study was performed. This study included the following three groups: children with history of active retinopathy of prematurity (study group); healthy children without the disease (control group); full-term children with moderate or high myopia (comparison group). In addition, the study group was divided into four subgroups by the degree of cicatricial retinopathy of prematurity of grade 0 (subgroup 1), grade 1 (subgroup 2), grade 2 (subgroup 3), and grade 3 (subgroup 4). Blood flow was studied in the area of the optic disk and macula using LSFG RetFlow in all patients.

RESULTS: The study enrolled 41 children (82 eyes). The study group included 26 children (52 eyes) aged 5–17 years (mean age 11 ± 4 years) with cicatricial retinopathy of prematurity (11 girls and 15 boys). The control group included 6 healthy children without any disease signs. The comparison group included 9 full-term children with moderate or high myopia. Blood flow was decreased in the temporal quadrant of the optic disk, with the greatest reduction in blood flow velocity in large vessels, which was noted in all study groups. This parameter decreased by 11.5% and 18.7% in subgroups 3 and 4, respectively, compared with the control, which indicated hemodynamic compromise associated with retinopathy of prematurity. A significant decrease in mean blood flow velocity in the optic disc microvessels was observed only in subgroup 4. In addition, these parameters decreased in the macular area, which suggested a deficiency of chorioretinal blood flow, which worsened with increasing severity of residual fundus changes in cicatricial retinopathy of prematurity.

CONCLUSION: Changes in blood flow parameters, observed even with minimal residual fundus changes, demonstrate the important role of hemodynamic abnormalities both in the pathogenesis of retinopathy of prematurity and in visual dysfunction, which highlights the need for further research.

About the authors

Nina S. Kokoeva

National Medical Research Center of Eye Diseases named after Helmholtz

Author for correspondence.
Email: ninoofta@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2927-4446
SPIN-code: 4454-3096

MD

Russian Federation, Moscow

Liudmila V. Kogoleva

National Medical Research Center of Eye Diseases named after Helmholtz

Email: kogoleva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2768-0443
SPIN-code: 2241-7757

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Tatiana D. Okhotsimskaya

National Medical Research Center of Eye Diseases named after Helmholtz

Email: tata123@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-1121-4314
SPIN-code: 9917-7103

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Natalia Е. Tarasevich

National Medical Research Center of Eye Diseases named after Helmholtz

Email: Natasha.der96@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0004-3406-0033
SPIN-code: 5609-6216

MD

Russian Federation, Moscow

References

  1. Катаргина Л.А., Трусова С.А., Шеверная О.А., и др. Частота и характер течения ретинопатии недоношенных при современных условиях выхаживания по данным Московского областного перинатального центра // Российский офтальмологический журнал. 2020. Т. 13, № 3. С. 15–20. / Katargina LA, Trusova SA, Shevernaya OA, et al. The frequency and clinical course of retinopathy of prematurity in modern developmental care conditions as evidenced by the Moscow region perinatal center. Russian Ophthalmological Journal. 2020;13(3):15–20. doi: 10.21516/2072-0076-2020-13-3-15-20 EDN: WJGJYM
  2. Лебедев В.И., Катаргина Л.А. Роль анемии недоношенных в патогенезе ретинопатии недоношенных и влияние лечения эритропоэтином на частоту и тяжесть заболевания // Офтальмология. 2020. Т. 17, № 3S. С. 648–652. / Lebedev VI, Katargina LA. The role of retinopathy anemia in the pathogenesis of retinopathy of prematurity and the effect of erythropoietin treatment on the frequency and severity of the disease. Ophthalmology in Russia. 2020;17(S3):648–652. doi: 10.18008/1816-5095-2020-3S-648-652 EDN: CRTBSJ
  3. Nath M, Chandra P, Halder N, et al. involvement of renin-angiotensin system in retinopathy of prematurity — a possible target for therapeutic intervention. PLOS ONE. 2016;11(12):e0168809. doi: 10.1371/journal.pone.0168809
  4. Николаева Г.В. Выявление миогенной ауторегуляции кровотока в передней мозговой и глазной артериях у недоношенных новорожденных // Российская детская офтальмология. 2014. № 4. С. 15–21. / Nikolayeva GV. Detection of myogenic autoregulation of blood flow in the anterior cerebral and ophthalmic artery in premature infants. Russian Ophthalmology of Children. 2014;(4):15–21. EDN: TJCBYJ
  5. Трифаненкова И.Г., Терещенко А.В., Ерохина Е.В. Состояние глазного артериального кровотока при активной ретинопатии недоношенных // Российский офтальмологический журнал. 2022. Т. 15, № 4. С. 95–101. / Trifanenkova IG, Tereshchenko AV, Erokhina EV. The state of ocular arterial blood flow in active retinopathy of prematurity. Russian Ophthalmological Journal. 2022;15(4):95–101. doi: 10.21516/2072-0076-2022-15-4-95-101 EDN: PXGXSG
  6. Трифаненкова И.Г., Терещенко А.В., Ерохина Е.В. Состояние венозного кровотока в сосудах глаза при активной ретинопатии недоношенных. // Вестник офтальмологии. 2021. Т. 137, № 4. С. 65–71. / Trifanenkova IG, Tereshhenko AV, Erokhina EV. Venous blood flow in ocular vessels of patients with active retinopathy of prematurity. The Russian Annals of Ophthalmology, 2021;137(4):65–71. doi: 10.17116/oftalma202113704165 EDN: XEBORC
  7. Matsumoto T, Itokawa T, Shiba T, et al. A change in ocular circulation after photocoagulation for retinopathy of prematurity in a neonate. Case Reports in Ophthalmology. 2017;8(1):91–98. doi: 10.1159/000456708
  8. Коголева Л.В., Кокоева Н.Ш., Рамазанова К.А., Васильченко В.В. Особенности регионарной и магистральной гемодинамики у детей с рубцовой ретинопатией недоношенных. В: Российский офтальмологический журнал: Материалы конференции «Ретинопатия недоношенны и ретинобластома»; 4–5 апреля 2019 г. Москва: «Реал тайм», 2019. С. 62. / Kogoleva LV, Kokoeva NSh, Ramazanova KA, Vasilchenko VV. Peculiarities of regional and main hemodynamics in children with cicatricial retinopathy of prematurity. In: Russian Ophthalmological Journal: Proceedings of the scientific and practical conference “Retinopathy of prematurity and retinoblastoma”; 2019 Apr 4–5; Moscow. Moscow: Real time; 2019. P. 62. doi: 10.21516/2072-0076-2019-12-3-58-75
  9. Киселева Т.Н. Ультразвуковые методы исследования кровотока в диагностике ишемических поражений глаза // Вестник офтальмологии. 2004. Т. 120, № 4. С. 3–5. / Kiseleva TN. Ultrasound examination methods in diagnostics of ischemic lesions of the eye. Russian Annals of Ophthalmology. 2004;120(4):3–5. EDN: TUERDL
  10. Охоцимская Т.Д., Нероева Н.В., Зольникова И.В., и др. Исследование глазного кровотока у пациентов с пигментным ретинитом методом лазерной спекл-флоуграфии // Российский офтальмологический журнал. 2024. Т. 17, № 1. С. 40–46. / Okhotsimskaya TD, Neroeva NV, Zolnikova IV, et al. Studying ocular blood flow in patients with retinitis pigmentosa using laser speckle flowgraphy. Russian Ophthalmological Journal. 2024;17(1):40–46. doi: 10.21516/2072-0076-2024-17-1-40-46 EDN: CSJSNV
  11. Нероева Н.В., Зайцева О.В., Охоцимская Т.Д., и др. Определение возрастных изменений глазного кровотока методом лазерной спекл-флоуграфии // Российский офтальмологический журнал. 2023. Т. 16, № 2. С. 54–62. / Neroeva NV, Zaytseva OV, Okhotsimskaya TD, et al. Age-related changes of ocular blood flow detecting by laser speckle flowgraphy. Russian Ophthalmological Journal. 2023;16(2):54–62. doi: 10.21516/2072-0076-2023-16-2-54-62 EDN: FFSEQV
  12. Киселева Т.Н., Петров С.Ю., Охоцимская Т.Д., Маркелова О.И. Современные методы качественной и количественной оценки микроциркуляции глаза // Российский офтальмологический журнал. 2023. Т. 16, № 3. С. 152–158. / Kiseleva TN, Petrov SY, Okhotsimskaya TD, Markelova OI. State-of-the-art methods of qualitative and quantitative assessment of eye microcirculation. Russian Ophthalmological Journal. 2023;16(3):152–158. doi: 10.21516/2072-0076-2023-16-3-152-158 EDN: ORBVWL
  13. Matsumoto T, Itokawa T, Shiba T, et al. Decreased ocular blood flow after photocoagulation therapy in neonatal retinopathy of prematurity. Japanese Journal of Ophthalmology. 2017;61(6):484–493. doi: 10.1007/s10384-017-0536-7 EDN: OHZITJ

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Fundus photography of a patient with grade 1 cicatricial retinopathy of prematurity.

Download (982KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Fundus photography of a patient with grade 2 cicatricial retinopathy of prematurity.

Download (1MB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Results of laser speckle flowgraphy of the optic disc (a, b) and macula (c, d) in patients with cicatricial retinopathy of prematurity. Composite blood flow map: a, optic disk area of the right eye (grade 1); b, optic disk area of the left eye (grade 3); c, macular area of the right eye (grade 1); d, macular area of the left eye (grade 3).

Download (5MB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».