Morphology of the optic nerve head and the retinal nerve fiber layer and factors affecting them in the Northern Finland Birth Cohort Eye study
Pitkänen, Joel (2023-11-03)
https://urn.fi/URN:ISBN:9789526238241
Kuvaus
Tiivistelmä
Abstract
The optic nerve head (ONH) is the intraocular part of the optic nerve, while the retinal nerve fiber layer (RNFL) is the expansion of the optic nerve fibers at the fundus of the eye. The evaluation of these structures is essential in diagnosing various ophthalmological diseases. However, the variance in their appearance is broad, which can make it difficult to distinguish a healthy structure from a pathological one.
The aim of this dissertation is to explore factors that may affect the morphology of the ONH and the RNFL in the Northern Finland Birth Cohort (NFBC): perinatal factors, physiological and anatomical factors, and cognition.
We used the data from the long-term NFBC and more recent NFBC Eye Study for the analyses. The Heidelberg Retina Tomograph (HRT) 3 was used to measure ONH morphology, and optical coherence tomography (OCT) was employed to measure the average peripapillary RNFL thickness. We used paired associates learning (PAL) test, grade point average (GPA), level of education, and standard automated perimetry (SAP) as surrogates for cognition. For perinatal factors, we explored the data for maternal illness, medication, smoking, physiological and newborn measurements. In addition, anatomical measurements of the body, eye, and blood pressure were performed for subjects aged 45–49 years.
Neuroretinal rim volume was correlated with faster SAP performance, fewer errors in the PAL test, and a higher GPA. A thicker RNFL was correlated with faster performance in the SAP. Maternal chronic pulmonary disease and highest systolic blood pressure (SBP), weeks of gestation, and birth length all affected ONH morphology. Notably, the disc area substantially affected the other parameters of ONH morphology and the RNFL. The effects of other ocular, anatomical, and physiological factors were weak.
Although we found many statistically significant correlations, most were of limited predictive value. The optic nerve head seems to be well protected during pregnancy. Greater RNFL thickness, disc area, or rim volume might enable better performance in cognitive testing. The physiological and anatomical factors studied here can largely be ignored in clinical work but may be used in computer-based diagnostics where more minor effects can be considered.
Tiivistelmä
Näköhermon nysty eli papilla on näköhermon silmänsisäinen osa ja verkkokalvon hermosäiekerros koostuu näköhermon silmänpohjaan levittäytyneistä säikeistä. Molempien rakenteiden tutkiminen on olennainen osa silmäsairauksien tutkimista. Terveen papillan ja hermosäiekerroksen erottaminen vaurioituneesta voi olla kuitenkin hankalaa niiden vaihtelevan ulkonäön vuoksi.
Väitöskirjassani kartoitan tekijöitä, jotka vaikuttavat papillan ja hermosäiekerroksen rakenteeseen Pohjois-Suomen syntymäkohortissa. Tutkittavia tekijöitä ovat raskauden ajan ja vastasyntyneen mittaukset, fysiologiset ja anatomiset tekijät, sekä kognitio.
Aineistona käytän Pohjois-Suomen syntymäkohortista kerättyä materiaalia. Näköhermonpään rakenne mitattiin HRT 3:lla ja hermosäiekerroksen paksuus valokerroskuvauksella. Älykkyyttä kuvaavat tekijät ovat lyhytaikaista muistia testaava älykkyystesti, lukuaineiden keskiarvo, koulutusaste ja standardoitu näkökenttätutkimus. Raskauden ajan tekijöitä ovat äidin sairaudet, lääkitys, tupakointi ja fysiologiset mittaukset. Lisäksi kehon ja silmän anatomiset mittaukset, sekä verenpaine kartoitettiin 45–49-vuotiaana.
Papillan hermoreunuksen suurempi tilavuus korreloi nopeamman näkökenttätutkimuksen, älykkyystestissä vähempien virheiden ja korkeamman lukuaineiden keskiarvon kanssa. Äidin krooninen keuhkosairaus, korkein mitattu systolinen verenpaine, raskausviikot ja tutkittavan syntymäpituus vaikuttivat tilastollisesti merkittävästi papillan morfologiaan. Papillan pinta-ala vaikutti merkittävästi muihin papillan rakenteisiin, sekä hermosäiekerroksen paksuuteen. Muiden silmän ja anatomisten rakenteiden, sekä fysiologisten tekijöiden vaikutus oli vähäinen.
Vaikka tutkimuksessa löytyi useita tilastollisesti merkittäviä korrelaatioita tutkittujen tekijöiden välillä, niin suurimman osan ennustearvo oli vähäinen. Voidaankin todeta, että näköhermonpää vaikuttaa olevan hyvin suojattu tutkituilta tekijöiltä raskauden aikana. Älykkyystesteissä suoriutumisen ja papillan mittausten väliset tilastollisesti merkittävätkin yhteydet olivat heikkoja. Tutkitut fysiologiset ja anatomiset tekijät voidaan jättää huomiotta kliinisessä työssä, mutta tietokonepohjaisissa diagnostisissa ohjelmistoissa pienemmätkin vaikuttimet voi olla perusteltua ottaa huomioon.
Original papers
Original papers are not included in the electronic version of the dissertation.
Pitkänen, J., Veijola, J., Barnett, J., Liinamaa, J., & Saarela, V. (2022). Optic nerve parameters and cognitive function in the Northern Finland Birth Cohort Eye study. Ophthalmic Epidemiology, 29(2), 189–197. https://doi.org/10.1080/09286586.2021.1910317
Pitkänen, J., Leiviskä, I., Liinamaa, J., & Saarela, V. (2022). Antenatal and neonatal factors and morphology of the optic nerve head in the Northern Finland birth cohort. Acta Ophthalmologica, 100(8), e1657−e1664. https://doi.org/10.1111/aos.15164
Pitkänen, J., Liinamaa, J., Leiviskä, I., & Saarela, V. (2023). Morphology of the optic nerve head and factors affecting it in the Northern Finland birth cohort. Acta Ophthalmologica, 101(5), 575–581. https://doi.org/10.1111/aos.15642
Osajulkaisut
Osajulkaisut eivät sisälly väitöskirjan elektroniseen versioon.
Pitkänen, J., Veijola, J., Barnett, J., Liinamaa, J., & Saarela, V. (2022). Optic nerve parameters and cognitive function in the Northern Finland Birth Cohort Eye study. Ophthalmic Epidemiology, 29(2), 189–197. https://doi.org/10.1080/09286586.2021.1910317
Pitkänen, J., Leiviskä, I., Liinamaa, J., & Saarela, V. (2022). Antenatal and neonatal factors and morphology of the optic nerve head in the Northern Finland birth cohort. Acta Ophthalmologica, 100(8), e1657−e1664. https://doi.org/10.1111/aos.15164
Pitkänen, J., Liinamaa, J., Leiviskä, I., & Saarela, V. (2023). Morphology of the optic nerve head and factors affecting it in the Northern Finland birth cohort. Acta Ophthalmologica, 101(5), 575–581. https://doi.org/10.1111/aos.15642
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [37920]