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Der Altersunterschied der Netzhaut als prädiktiver Biomarker für das Schlaganfallrisiko | BMC-Medizin

Studienpopulation

Die UK Biobank ist eine groß angelegte bevölkerungsbasierte prospektive Kohortenstudie mit 502.656 Einwohnern des Vereinigten Königreichs im Alter von 40 bis 69 Jahren, die beim National Health Service (NHS) registriert waren. Die gesamten Studienprotokolle und Daten sind an anderer Stelle verfügbar [24]. Kurz gesagt, zwischen 2006 und 2010 wurden in 22 Assessment Centern im Vereinigten Königreich Basisbewertungen durchgeführt. Die Teilnehmer füllten elektronische Fragebögen aus, um Informationen zu Soziodemografie, Lebensstil, Umweltbelastungen, Krankengeschichte und kognitiven Funktionen bereitzustellen. Körperliche Untersuchungen einschließlich Blutdruck, Herzfrequenz, Griffstärke, Anthropometrie und Spirometrie wurden für alle Teilnehmer durchgeführt. Es wurden biologische Proben einschließlich gelagerter Blut-, Urin- und Speichelproben gesammelt. Die Nachverfolgung von Erkrankungen erfolgte hauptsächlich durch Datenverknüpfungen mit Krankenhausakten und Sterberegistern.

Diese Studie wurde vom National Information Governance Board for Health and Social Care und dem NHS North West Multicenter Research Ethics Committee (11/NW/0382) und dem Biobank-Konsortium (Antrag Nr. 62489) geprüft und genehmigt. Da wir anonymisierte Daten in einem öffentlichen Datensatz verwendet haben, hat die Ethikkommission für medizinische Forschung des Volkskrankenhauses der Provinz Guangdong auf die Anforderungen zur Erlangung der ethischen Genehmigung verzichtet. Die Studie wurde in Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki durchgeführt. Alle Teilnehmer gaben ihre informierte Zustimmung.

Fundusfotografie

Zwischen 2009 und 2010 wurden augenärztliche Untersuchungen in sechs Assessment Centern im Vereinigten Königreich eingeführt [25]. Die 45°-Bildgebung des nicht-mydriatischen Netzhautfundus und der optischen Kohärenztomographie (OCT) der Papille und der Makula wurden mit einem Spektraldomänen-OCT für jedes Auge erfasst (Topcon 3D OCT 1000 Mk2, Topcon Corp, Tokio, Japan). Zu Studienbeginn wurden ophthalmologische Untersuchungen bei 66.500 Teilnehmern durchgeführt, was zu insgesamt 131.238 Fundusbildern führte.

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Deep-Learning-Modell zur Altersvorhersage

Insgesamt 80.169 Bilder von 46.969 Teilnehmern haben die Bildqualitätsprüfung bestanden und wurden in die Analyse aufgenommen. Die Merkmale der Teilnehmer, stratifiziert nach der Anzahl der Bilder, die die Qualitätsprüfung bestanden haben, wurden im Detail in der Zusatzdatei beschrieben 1: Tabelle S1. Von 46.969 Teilnehmern gaben 11.052 Teilnehmer zu Studienbeginn keine frühere Erkrankung an. Das DL-Modell zur Altersvorhersage wurde basierend auf Fundusbildern von krankheitsfreien Teilnehmern konstruiert. Um die verfügbaren Daten zu maximieren, wurden binokulare Bilder, falls verfügbar, für das Training und die Validierung verwendet. Der Zusammenhang zwischen dem Altersunterschied der Netzhaut und einem Schlaganfall wurde anhand von Bildern der verbleibenden 35.304 Teilnehmer untersucht, die zu Studienbeginn keinen Schlaganfall in der Vorgeschichte hatten. Bilder des rechten Auges wurden in den Testsatz aufgenommen, um das Netzhautalter vorherzusagen, und Bilder des linken Auges wurden nur verwendet, wenn keine Bilder des rechten Auges verfügbar waren.

Die Methoden zur Vorhersage des Netzhautalters unter Verwendung von DL-Modellen wurden in einer früheren Studie ausführlich beschrieben [26]. Unsere vorherige Studie hat die Leistung des DL-Modells für die Altersvorhersage bewertet. Das DL-Modell sagte das Netzhautalter genau voraus, was sich in einer starken Korrelation von 0,80 (P<0,001) zwischen dem vorhergesagten Netzhautalter und dem chronologischen Alter sowie einem mittleren absoluten Gesamtfehler (MAE) von 3,55 Jahren. Aufmerksamkeitskarten, die aus dem DL-Modell zur Altersvorhersage abgerufen wurden, hoben hauptsächlich Bereiche um die Netzhautgefäße in den Fundusbildern hervor.

Definition des Altersunterschieds der Netzhaut

Der retinale Altersunterschied wurde als Differenz zwischen dem durch das DL-Modell basierend auf Fundusbildern vorhergesagten retinalen Alter und dem chronologischen Alter definiert. Ein positiver Altersunterschied der Netzhaut deutet auf eine „älter“ erscheinende Netzhaut hin, während ein negativer Wert auf eine „jünger“ erscheinende Netzhaut hinweist.

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Schlaganfall-Ermittlung

Der Schlaganfall wurde von der UK Biobank Outcome Adjudication Group festgestellt und durch die Codes 430.X, 431.X, 433.X1, 434.X1, 436.X in der 9. Ausgabe der Internationalen Klassifikation der Krankheiten (ICD-9) definiert. und ICD-10-Codes I60, I61, I63 und I64. Schlaganfallereignisse wurden aus verknüpften elektronischen Patientenakten abgeleitet, einschließlich Krankenhausakten über Einweisungen und Diagnosen aus Krankenhäusern in England, Schottland und Wales sowie aus den nationalen Sterberegistern erhaltene Todesursachen. Das Datum des ersten bekannten Schlaganfalls nach der Ausgangsbeurteilung wurde aufgezeichnet. Der Nachbeobachtungszeitraum für jeden Teilnehmer wurde vom Rekrutierungsdatum der UK Biobank-Studie bis zum 28. Februar 2018 (dem letzten Nachbeobachtungsdatum) oder bis zum Datum des ersten bekannten Schlaganfalls festgelegt, je nachdem, was zuerst eintrat.

Kovariaten

Kovariaten in den vorliegenden Analysen umfassten soziodemografische Faktoren (Ausgangsalter, Geschlecht, ethnische Zugehörigkeit, Townsend-Benachteiligungsindizes [TDI]Bildungsstand), Lebensstilfaktoren (Raucherstatus, …

Quellenlink

Karin Ostermann

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