.: ORİJİNAL ARAŞTIRMA
Investigation of the Effect of Chronic Obstructive Pulmonary Disease on Corneal Transparency and Endothelial Characteristics: Cross-Sectional Study
Kronik Obstrüktif Akciğer Hastalığının Kornea Şeffaflığı ve Endotel Özellikleri Üzerine Etkisinin İncelenmesi: Kesitsel Araştırma
Turkiye Klinikleri J Ophthalmol. 2024;33(2):67-74
doi: 10.5336/ophthal.2023-97834
Makale Dili: EN
Tam Metin
ABSTRACT
Objective: In this study, it was aimed to investigate corneal transparency and endothelial characteristics of patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and compare these findings with ageand gender-matched healthy controls. Material and Methods: Forty-nine eyes of 49 patients with COPD (24 females, 25 males) and 65 eyes of 65 healthy controls (36 females, 29 males) were included in this study. Participants were evaluated using Scheimpflug corneal topography (Pentacam HR Oculus, Wetzlar, Germany) and specular biomicroscopy (Tomey, Nagoya, Japan) to obtain measurements of corneal pachymetry, keratometry, and densitometry values with corneal endothelial cell characteristics. Spirometry values [forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume in 1 second (FEV1), and FEV1/FVC ratio], smoking status (pack-years), and disease duration were recorded in the patient group. Results: Corneal pachymetry and keratometry measurements were statistically similar in the study groups (p>0.05, for all). Although the measurement of endothelial cell count was lower in the patient group, it was not statistically significant (p=0.130). Higher corneal densitometry values were observed in the patient group compared to the control group in all depths and diameters (p<0.05, for all). Numerous corneal densitometry values in the patient group showed significant negative correlations with FVC measurements and positive correlations with smoking status (p<0.05, for all). Conclusion: It can be thought that corneal transparency can decrease throughout the entire cornea due to hypoxia in patients with COPD, and this effect is correlated with smoking status and disease severity. Therefore, patients with COPD should be evaluated carefully before ophthalmological procedures which can affect corneal transparency.
Keywords: Chronic obstructive pulmonary disease; corneal densitometry; corneal endothelium; corneal transparency
Objective: In this study, it was aimed to investigate corneal transparency and endothelial characteristics of patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and compare these findings with ageand gender-matched healthy controls. Material and Methods: Forty-nine eyes of 49 patients with COPD (24 females, 25 males) and 65 eyes of 65 healthy controls (36 females, 29 males) were included in this study. Participants were evaluated using Scheimpflug corneal topography (Pentacam HR Oculus, Wetzlar, Germany) and specular biomicroscopy (Tomey, Nagoya, Japan) to obtain measurements of corneal pachymetry, keratometry, and densitometry values with corneal endothelial cell characteristics. Spirometry values [forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume in 1 second (FEV1), and FEV1/FVC ratio], smoking status (pack-years), and disease duration were recorded in the patient group. Results: Corneal pachymetry and keratometry measurements were statistically similar in the study groups (p>0.05, for all). Although the measurement of endothelial cell count was lower in the patient group, it was not statistically significant (p=0.130). Higher corneal densitometry values were observed in the patient group compared to the control group in all depths and diameters (p<0.05, for all). Numerous corneal densitometry values in the patient group showed significant negative correlations with FVC measurements and positive correlations with smoking status (p<0.05, for all). Conclusion: It can be thought that corneal transparency can decrease throughout the entire cornea due to hypoxia in patients with COPD, and this effect is correlated with smoking status and disease severity. Therefore, patients with COPD should be evaluated carefully before ophthalmological procedures which can affect corneal transparency.
Keywords: Chronic obstructive pulmonary disease; corneal densitometry; corneal endothelium; corneal transparency
ÖZET
Amaç: Çalışmamızda, kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) olan katılımcılarda kornea şeffaflığının ve endotel özelliklerinin incelenmesi ve bu bulguların yaş ve cinsiyet uyumlu sağlıklı kontroller ile karşılaştırılması amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntemler: Çalışmamıza 49 KOAH hastasının (24 kadın, 25 erkek) 49 gözü ve 65 sağlıklı kontrolün (36 kadın, 29 erkek) 65 gözü dâhil edildi. Katılımcılar Scheimpflug korneal topografi cihazı (Pentacam HR Oculus, Wetzlar, Almanya) ve speküler biyomikroskop (Tomey, Nagoya, Japonya) ile değerlendirilerek korneal pakimetri, keratometri ve dansitometri değerleri ile kornea endotel hücre özellikleri elde edildi. Hasta grubunda spirometri değerleri [zorlu vital kapasite (forced vital capacity ''FVC''), birinci sn zorlu ekspirasyon volümleri (forced expiratory volume in 1 second ''FEV1'') ve FEV1/FVC oranı], sigara kullanımı (paket/yıl) ve hastalık süresi kaydedildi. Bulgular: Korneal pakimetri ve keratometri ölçümleri çalışma gruplarında istatistiksel olarak benzerdi (tümü için p˃0,05). Endotel sayısı hasta grubunda daha az olmasına rağmen bu fark istatistiksel olarak anlamlı değildi (p=0,130). Hasta grubunda kontrol grubuna göre tüm derinlik ve çaplarda daha yüksek korneal dansitometri değerleri saptandı (tümü için p˂0,05). Hasta grubundaki çok sayıda korneal dansitometri değeri ile FVC değerleri arasında ters korelasyon izlenirken sigara kullanımı ile pozitif korelasyonlar saptandı (tümü için p˂0,05). Sonuç: KOAH hastalarında hipoksi nedeni ile korneal şeffaflığın tüm kornea boyunca azaldığı ve bu etkinin sigara kullanımı ve hastalık şiddeti ile korele olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle KOAH'lı hastaların kornea şeffaflığını etkileyebilecek oftalmik işlemler öncesinde dikkatle değerlendirilmesi gerektiği düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Kronik obstrüktif akciğer hastalığı; korneal dansitometri; kornea endoteli; kornea şeffaflığı
Amaç: Çalışmamızda, kronik obstrüktif akciğer hastalığı (KOAH) olan katılımcılarda kornea şeffaflığının ve endotel özelliklerinin incelenmesi ve bu bulguların yaş ve cinsiyet uyumlu sağlıklı kontroller ile karşılaştırılması amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntemler: Çalışmamıza 49 KOAH hastasının (24 kadın, 25 erkek) 49 gözü ve 65 sağlıklı kontrolün (36 kadın, 29 erkek) 65 gözü dâhil edildi. Katılımcılar Scheimpflug korneal topografi cihazı (Pentacam HR Oculus, Wetzlar, Almanya) ve speküler biyomikroskop (Tomey, Nagoya, Japonya) ile değerlendirilerek korneal pakimetri, keratometri ve dansitometri değerleri ile kornea endotel hücre özellikleri elde edildi. Hasta grubunda spirometri değerleri [zorlu vital kapasite (forced vital capacity ''FVC''), birinci sn zorlu ekspirasyon volümleri (forced expiratory volume in 1 second ''FEV1'') ve FEV1/FVC oranı], sigara kullanımı (paket/yıl) ve hastalık süresi kaydedildi. Bulgular: Korneal pakimetri ve keratometri ölçümleri çalışma gruplarında istatistiksel olarak benzerdi (tümü için p˃0,05). Endotel sayısı hasta grubunda daha az olmasına rağmen bu fark istatistiksel olarak anlamlı değildi (p=0,130). Hasta grubunda kontrol grubuna göre tüm derinlik ve çaplarda daha yüksek korneal dansitometri değerleri saptandı (tümü için p˂0,05). Hasta grubundaki çok sayıda korneal dansitometri değeri ile FVC değerleri arasında ters korelasyon izlenirken sigara kullanımı ile pozitif korelasyonlar saptandı (tümü için p˂0,05). Sonuç: KOAH hastalarında hipoksi nedeni ile korneal şeffaflığın tüm kornea boyunca azaldığı ve bu etkinin sigara kullanımı ve hastalık şiddeti ile korele olduğu düşünülmektedir. Bu nedenle KOAH'lı hastaların kornea şeffaflığını etkileyebilecek oftalmik işlemler öncesinde dikkatle değerlendirilmesi gerektiği düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler: Kronik obstrüktif akciğer hastalığı; korneal dansitometri; kornea endoteli; kornea şeffaflığı
REFERANSLAR:
- Barnes PJ. Chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med. 2000;343(4):269-80. [Crossref] [PubMed]
- Rahman I, MacNee W. Oxidative stress and regulation of glutathione in lung inflammation. Eur Respir J. 2000;16(3):534-54. [Crossref] [PubMed]
- López-Campos JL, Tan W, Soriano JB. Global burden of COPD. Respirology. 2016;21(1):14-23. [Crossref] [PubMed]
- Patel DV, McGhee CN. Contemporary in vivo confocal microscopy of the living human cornea using white light and laser scanning techniques: a major review. Clin Exp Ophthalmol. 2007;35(1):71-88. [Crossref] [PubMed]
- Saad A, Gatinel D. Evaluation of total and corneal wavefront high order aberrations for the detection of forme fruste keratoconus. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2012;53(6):2978-92. [Crossref] [PubMed]
- Ní Dhubhghaill S, Rozema JJ, Jongenelen S, Ruiz Hidalgo I, Zakaria N, Tassignon MJ. Normative values for corneal densitometry analysis by Scheimpflug optical assessment. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2014;55(1):162-8. [Crossref] [PubMed]
- Arora R, Gupta P, Sahu J, Jain P, Vishwanath S, Shroff R. Analysis of Corneal Scheimpflug Densitometry and Ocular Wavefront Aberrations Post Descemet Stripping Automated Endothelial Keratoplasty. Eye Contact Lens. 2022;48(6):242-9. [Crossref] [PubMed]
- Vogelmeier CF, Criner GJ, Martinez FJ, Anzueto A, Barnes PJ, Bourbeau J, et al. Global Strategy for the Diagnosis, Management and Prevention of Chronic Obstructive Lung Disease 2017 Report: GOLD Executive Summary. Respirology. 2017;22(3):575-601. [Crossref] [PubMed]
- Rabe KF, Hurd S, Anzueto A, Barnes PJ, Buist SA, Calverley P, et al; Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease. Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease: GOLD executive summary. Am J Respir Crit Care Med. 2007;176(6):532-55. [Crossref] [PubMed]
- Roland M, Bhowmik A, Sapsford RJ, Seemungal TA, Jeffries DJ, Warner TD, et al. Sputum and plasma endothelin-1 levels in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Thorax. 2001;56(1):30-5. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Yakut ZI, Karadağ R, Ozol D, Senturk A. Evaluation of arterial blood flow changes by orbital Doppler in chronic obstructive pulmonary disease and asthma. J Investig Med. 2015;63(1):12-6. [Crossref] [PubMed]
- Yanagi M, Kawasaki R, Wang JJ, Wong TY, Crowston J, Kiuchi Y. Vascular risk factors in glaucoma: a review. Clin Exp Ophthalmol. 2011;39(3):252-8. [Crossref] [PubMed]
- Ogan N, Ozer PA, Kocamaz MF, Akpinar EE, Baha A, Gulensoy ES. Short-term variations of optic coherence tomography findings in mild and severe chronic obstructive pulmonary disease. Eye (Lond). 2020;34(5):923-33. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Kocer AM, Bilgin G, Atesoglu Hİ, Turkay M, Kosekahya P. Evaluation of ocular microvascular characteristics in smokers and patients with chronic obstructive pulmonary disease using an optical coherence tomography angiography. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2023;42:103578. [Crossref] [PubMed]
- Shiba T, Takahashi M, Sato Y, Onoda Y, Hori Y, Sugiyama T, et al. Relationship between severity of obstructive sleep apnea syndrome and retinal nerve fiber layer thickness. Am J Ophthalmol. 2014;157(6):1202-8. [Crossref] [PubMed]
- Yuvacı İ, Pangal E, Bayram N, Yüksel SA, Alabay B, Ağadayı A, et al. Evaluation of posterior ocular changes using enhanced depth imaging-optical coherence tomography in patients with obstructive sleep apnea syndrome. Arq Bras Oftalmol. 2016;79(4):247-52. [Crossref] [PubMed]
- Oral Tapan Ö, Tapan U, Kiliç ÜS. Obstrüktif uyku apne sendromlu hastalarda hipoksinin göz üzerine etkileri obstrüktif uyku apne sendromlu hastalarda hipoksinin göz üzerine etkileri [Effects of hypoxia on the eye in patients with obstructive sleep apnea syndrome]. Journal of Turkish Sleep Medicine. 2016;3(2):43-7. [Crossref]
- Soler N, Romero-Aroca P, Gris O, Camps J, Fernandez-Ballart J. Corneal endothelial changes in patients with chronic obstructive pulmonary disease and corneal vulnerability to cataract surgery. J Cataract Refract Surg. 2015;41(2):313-9. [Crossref] [PubMed]
- Margo JA, Whiting MF, Brown CH, Hoover CK, Munir WM. The effect of chronic pulmonary disease and mechanical ventilation on corneal donor endothelial cell density and transplant suitability. Am J Ophthalmol. 2017;183:65-70. [Crossref] [PubMed]
- Ishikawa A. Risk factors for reduced corneal endothelial cell density before cataract surgery. J Cataract Refract Surg. 2002;28(11):1982-92. [Crossref] [PubMed]
- Coskun A. Corneal and lens clarity in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Clin Exp Optom. 2021;104(2):172-7. [Crossref] [PubMed]
- Jetton JA, Ding K, Kim Y, Stone DU. Effects of tobacco smoking on human corneal wound healing. Cornea. 2014;33(5):453-6. [Crossref] [PubMed]
- Ang JH, Efron N. Corneal hypoxia and hypercapnia during contact lens wear. Optom Vis Sci. 1990;67(7):512-21. Erratum in: Optom Vis Sci 1990;67(11):806. [Crossref] [PubMed] [PMC]
- Rieben FW. Acute ventilation-perfusion mismatching resulting from inhalative smoking of the first cigarette in the morning. Clin Investig. 1992;70(3-4):328-34. [Crossref] [PubMed]
.: İşlem Listesi