Use of a Novel Virtual Reality-Based Pupillography Device for Glaucoma Management: Cross-Sectional Cohort Pilot Study

Abstract

Background Current standard methods in monitoring glaucoma progression, like optical coherence tomography (OCT) and standard automated perimetry (SAP), have limitations in certain cases. Automated relative afferent pupillary defect (RAPD) and pupillary light reflex (PLR) testing may offer more objective alternatives. This pilot study aimed to evaluate whether RAPD could sufficiently distinguish between the two eyes in asymmetrical glaucoma, and thus could lay the foundation for using the PLR of a single eye to monitor progression longitudinally.

Methods Twenty-one patients underwent quantitative PLR measurements using a virtual reality headset. RAPD was calculated by subtracting the amplitude of PLRs between eyes. Both RAPD and relative SAP (measured using the mean defect or MD) results were correlated to the thickness of the peripapillary retinal nerve fiber layer (RNFL), as measured by OCT.

Results Data from 18 patients was analyzed after exclusions. RAPD significantly correlated with differences between the two eyes as measured by RNFL thickness (Pearson r = 0.79, p = 0.05). MD differences correlated slightly better with RNFL differences (Pearson r = 0.87, p < 0.05). RAPD and MD combined yielded an improved prediction of RNFL differences by 5% compared to using MD only.

Conclusions RAPD measurements reliably detected asymmetries in optic nerve damage in glaucoma patients. SAP measurements correlated better with OCT results than RAPD results. However, SAP and RAPD combined led to an improved prediction of RNFL thickness. This could possibly allow us to use PLR only over longer periods of time to monitor glaucomatous optic nerve damage in a single eye in the future.

Zusammenfassung

Hintergrund Aktuelle Standardmethoden zur Überwachung der Glaukomprogression wie die optische Kohärenztomografie (OCT) und die standardisierte automatisierte Perimetrie (SAP) haben in bestimmten Fällen Einschränkungen. Automatisierte Tests des relativen afferenten Pupillendefekts (RAPD) und des pupillären Lichtreflexes (PLR) könnten objektivere Alternativen bieten. Diese Pilotstudie zielte darauf ab zu evaluieren, ob der RAPD bei asymmetrischem Glaukom ausreichend zwischen beiden Augen differenzieren kann, um so die Grundlage für die Verwendung des PLR eines einzelnen Auges zur längerfristigen Überwachung der Glaukomprogression zu schaffen.

Methodik 21 Patienten unterzogen sich quantitativen PLR-Messungen mithilfe eines Virtual-Reality-Headsets. Der RAPD wurde berechnet, indem die Amplitude der PLRs zwischen den Augen subtrahiert wurde. Sowohl der RAPD, als auch die relativen SAP-Ergebnisse (gemessen mit dem mittleren Defekt oder MD) wurden mit der peripapillären retinalen Nervenfaserschichtdicke (RNFL) korreliert, die mittels OCT ermittelt wurde.

Resultate Nach Ausschlüssen wurden die Daten von 18 Patienten analysiert. Der RAPD korrelierte signifikant mit den Unterschieden der RNFL-Dicke zwischen beiden Augen (Pearson r = 0,79, p = 0,05). MD-Unterschiede korrelierten etwas besser mit den RNFL-Unterschieden (Pearson r = 0,87, p < 0,05). Die Kombination von RAPD und MD ergab eine um 5% verbesserte Vorhersage der RNFL-Unterschiede im Vergleich zur alleinigen Verwendung von MD.

Schlussfolgerungen RAPD-Messungen erfassten zuverlässig Asymmetrien bei Sehnervschäden von Glaukompatienten. SAP-Messungen korrelierten besser mit den OCT-Ergebnissen als RAPD-Messungen. Die Kombination von SAP und RAPD führte jedoch zu einer verbesserten Vorhersage der RNFL-Dicke. Dies könnte es ermöglichen, in Zukunft den PLR allein über längere Zeiträume zu nutzen, um glaukomatöse Sehnervschäden in einem einzelnen Auge zu überwachen.

Keywords

glaucoma - neuro-ophthalmology - retina - relative afferent pupillary defect - pupillary light reflex - virtual reality - optical coherence tomography - visual field testing

Schlüsselwörter

Glaukom - Neuroophthalmologie - Retina - relativer afferenter Pupillendefekt - pupillärer Lichtreflex - Virtual Reality - optische Kohärenztomografie - Perimetrie

Publikationsverlauf

Eingereicht: 16. Oktober 2024

Angenommen: 29. Oktober 2024

Artikel online veröffentlicht:
06. Dezember 2024

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