Changes of blood flow in macular zone of patients with diabetic retinopathy at different stages evaluated by optical coherence tomography angiography

To evaluate changes in macular blood flow in patients with various stages of diabetic retinopathy (DR) by optical coherence tomography angiography (OCTA). The data of 94 patients (122 eyes) with type 2 diabetes mellitus admitted from January 2018 to May 2021 were recorded, including 31 patients (42 eyes) with no DR (NDR group), 33 patients (40 eyes) with mild non-proliferative DR (mild NPDR group) and 30 patients (40 eyes) with moderate NPDR (moderate NPDR group). Forty healthy patients (40 eyes) who were examined during the same period were selected as control group. The blood flow densities at the superficial capillary plexus (SCP), deep capillary plexus (DCP) and 300 μm-wide region near the foveal avascular zone (FAZ) (FD300), FAZ area, FAZ perimeter and acircularity index (AI) were compared. Correlations of blood flow densities at the SCP, DCP and FD300, FAZ area, FAZ perimeter and AI with the severity of DR were investigated by multivariate regression analysis. A receiver operating characteristic (ROC) curve was plotted to analyze the predictive efficacy of the OCTA indices for early DR. Blood flow densities at the SCP, DCP and FD300 significantly decreased, while FAZ perimeter and AI increased in the NDR and DR groups compared with those of the control group ( P < 0.05). Blood flow densities at the SCP, DCP and FD300 of the DR group were lower than those of the NDR group, but the FAZ perimeter and AI of the former were larger ( P < 0.05). Blood flow densities at the SCP, DCP and FD300 in the macular zone of DR patients declined with increasing DR stage, while FAZ perimeter and AI increased ( P < 0.05), without collinearity among the variables. The area under the curve of FD300 for predicting early DR was highest (0.804), with a sensitivity and specificity of 84.13% and 67.19%, respectively. AI with a cut-off value of 1.05 showed the optimal specificity (87.84%) and sensitivity (73.62%) for predicting early DR. The flow density at FD300 declines, while FAZ perimeter and AI increase in the macular zone of patients with early DR. These three OCTA indicators show close associations with DR stage, and can function as predictors of early DR. Évaluer les modifications du flux sanguin maculaire chez des patients présentant différents stades de rétinopathie diabétique (RD) par angiographie par tomographie à cohérence optique (OCTA). Les données de 94 patients (122 yeux) atteints de diabète sucré de type 2 admis de janvier 2018 à mai 2021 ont été enregistrées, dont 31 patients (42 yeux) sans RD (groupe NDR), 33 patients (40 yeux) avec une RD non proliférative légère (groupe NPDR légère) et 30 patients (40 yeux) avec une NPDR modérée (groupe NPDR modérée). Quarante patients sains (40 yeux), qui ont été examinés pendant la même période, ont été sélectionnés comme groupe de contrôle. Les densités de flux sanguin au niveau du plexus capillaire superficiel (SCP), du plexus capillaire profond (DCP) et de la région de 300 μm de large près de la zone avasculaire fovéale (FAZ) (FD300), la surface de la FAZ, le périmètre de la FAZ et l’indice d’acircularité (AI) ont été comparés. Les corrélations entre les densités de flux sanguin aux niveau des SCP, DCP et FD300, la zone FAZ, le périmètre FAZ et l’AI et la gravité de la RD ont été étudiées par une analyse de régression multivariée. Une courbe ROC ( receiver operating characteristic ) a été tracée pour analyser l’efficacité prédictive des indices OCTA pour la RD précoce. Les densités de flux sanguin au niveau du SCP, du DCP et du FD300 ont significativement diminué, tandis que le périmètre de la FAZ et l’AI ont augmenté dans les groupes NDR et DR par rapport à ceux du groupe témoin ( p < 0,05). Les densités de flux sanguin au niveau du SCP, DCP et FD300 du groupe DR étaient inférieures à celles du groupe NDR, mais le périmètre de la FAZ et l’AI du premier étaient plus grands ( p < 0,05). Les densités de flux sanguin au niveau du SCP, du DCP et du FD300 dans la zone maculaire des patients atteints de la RD diminuent avec l’augmentation du stade de la RD, tandis que le périmètre de la FAZ et l’AI augmentent ( p < 0,05), sans colinéarité entre les variables. L’aire sous la courbe du FD300 pour la prédiction de la RD précoce était la plus élevée (0,804), avec une sensibilité et une spécificité de 84,13 % et 67,19 %, respectivement. L’IA avec une valeur seuil de 1,05 a montré la spécificité (87,84 %) et la sensibilité (73,62 %) optimales pour prédire la RD précoce. La densité du flux au FD300 diminue, tandis que le périmètre de la ZAF et l’IA augmentent dans la zone maculaire des patients présentant une RD précoce. Ces trois indicateurs OCTA sont étroitement associés au stade de la RD et peuvent servir de prédicteurs de la RD précoce.