Evaluation of a Self-Imaging SD-OCT System for Remote Monitoring of Patients with Neovascular Age Related Macular Degeneration

Klin Monbl Augenheilkd. 2020 Dec;237(12):1410-1418. doi: 10.1055/a-1271-6834. Epub 2020 Dec 7.
[Article in English, German]

Abstract

Background: The treatment of patients with neovascular age-related macular degeneration (nAMD) requires frequent office visits to identify fluid in the retina that requires treatment. Frequent office-based examinations using optical coherence tomography (OCT) are a burden on patients and their care givers. The development of OCT systems that can be self-operated by patients at home offers the potential for precise remote monitoring and improved individualized therapy.

Patients/material and methods: An investigational spectral domain OCT system (Notal Vision Home OCT, NVHO) for automatic patient-guided self-imaging intended for commercialization was evaluated in a total of 69 study participants with neovascular age-related macular degeneration with regard to image quality and usability. An artificial intelligence-based algorithm was used to identify, quantify and map intra- and subretinal fluids.

Results: Successful imaging with the NHVO was performed in all patients and in 93% of the enrolled eyes. The positive percent agreement and negative percent agreement for detection of fluid, intraretinal fluid, and subretinal fluid in at least one of three consecutive NHVO images was 97/95%, 96/94% and 100/98%, respectively, when compared to commercial in-office OCT systems. In 1.4% of the recorded eyes, fluid was only detected outside of the central 10 × 10° field of view but seen on a commercial OCT system with a larger field of view. The device operation for scanning their own eyes without assistance was rated by 95% of patients as easy. The analysis and depiction of fluid distribution and volume in a longitudinal case study illustrated the acute nature and anti-VEGF therapy response of nAMD.

Conclusion: The evaluated OCT system for home use meets the requirements for self-controlled imaging by nAMD patients with regard to image quality, field of view and usability. Image analysis based on artificial intelligence can potentially support clinicians in the assessment and utilization of large amounts of data generated by daily home OCT imaging.

Hintergrund: Die Behandlung von Patienten mit neovaskulärer altersbedingter Makuladegeneration (nAMD) erfordert häufige Arztbesuche zur Erkennung therapiebedürftiger Flüssigkeit in der Netzhaut. Häufige Untersuchungen mittels optischer Kohärenztomografie (OCT) stellen eine Belastung für Patienten und ihre persönliche Betreuung dar. Die Entwicklung von durch Patienten zu Hause selbst bedienbaren OCT-Systemen bietet Potenzial für eine präzise Fernüberwachung und verbesserte individualisierte Therapiesteuerung.

Patienten/material und methoden: Ein für die Kommerzialisierung vorgesehenes Studiengerät eines Spektraldomänen-OCT-Systems (Notal Vision Home OCT, NVHO) zur automatischen patientengeführten Bildgebung wurde an insgesamt 69 Probanden mit neovaskulärer altersbedingter Makuladegeneration hinsichtlich Bildqualität und Bedienbarkeit evaluiert. Zur Identifizierung, Quantifizierung und Kartografie von intra- und subretinaler Flüssigkeit wurde ein auf künstlicher Intelligenz basierender Algorithmus eingesetzt.

Ergebnisse: Eine erfolgreiche Bildgebung mit dem NHVO wurde von allen Patienten und in 93% der eingeschlossenen Augen durchgeführt. Die positive prozentuale Übereinstimmung und negative prozentuale Übereinstimmung der Erkennung von Flüssigkeit, intraretinaler und subretinaler Flüssigkeit, in mindestens 1 von 3 nacheinander aufgenommenen NHVO-Bildern betrug 97/95%, 96/94% bzw. 100/98% beim Vergleich mit kommerziellen, im Klinikeinsatz befindlichen OCT-Systemen. In 1,4% der erfassten Augen wurde lediglich außerhalb des zentralen 10 × 10°-Bildfeldes Flüssigkeit mit einem kommerziellen OCT-System mit größerem Bildfeld erkannt. Patienten bewerteten die Gerätebedienung zum selbstständigen Scannen ihrer Augen zu 95% als einfach. Die Auswertung und Darstellung von Flüssigkeitsverteilung und -menge in einem longitudinalen Fallbeispiel verdeutlichte den akuten Charakter und die Anti-VEGF-Therapie-Antwort der nAMD.

Schlussfolgerung: Das untersuchte OCT-System für den Heimeinsatz erfüllt die Anforderungen für eine von nAMD-Patienten selbstgesteuerte Bildgebung hinsichtlich Bildqualität, Bildfeldgröße und Bedienbarkeit. Eine auf künstlicher Intelligenz basierte Bildanalyse kann Ärzte potenziell bei der Auswertung und Nutzung großer, durch tägliche Heim-OCT-Bildgebung generierter Datenmengen unterstützen.

MeSH terms

  • Artificial Intelligence
  • Humans
  • Macular Degeneration*
  • Retina
  • Subretinal Fluid
  • Tomography, Optical Coherence*