Studio della variazione dei parametri clinici e neuroinfiammatori nell’edema maculare diabetico dopo trattamento con desametasone intravitreale

Introduction Diabetic macular edema (DME) is a major cause of vision loss in working-age adults, driven by complex mechanisms including neuroinflammation, which precedes the clinical vascular changes in diabetic retinopathy. While intravitreal anti-VEGF agents are the first-line therapy, up to 40% of patients show an insufficient response. Intravitreal treatment with corticosteroids, such as sustained-release dexamethasone implants, offers an alternative approach by targeting the inflammatory component of DME. Optical coherence tomography (OCT) enables the identification of structural biomarkers linked to visual outcomes, and recent advances in artificial intelligence (AI) now allow their quantitative assessment in clinical practice. Study purpose This study aimed to evaluate, using an artificial intelligence–based analysis, changes in key OCT biomarkers following intravitreal sustained-release dexamethasone implantation in patients with DME. Methods This retrospective study included diabetic patients with previously untreated center-involving DME. All patients underwent full ophthalmological examination at baseline and at 4 months. In addition, retinal imaging was performed at 1 month after intravitreal dexamethasone implantation. Spectral-domain OCT (Spectralis HRA+OCT2) 6×6 mm macular volume scans and high-resolution foveal scans were acquired according to standardized quality criteria. Images were analyzed using validated AI software to quantify intraretinal fluid (IRF) and its location, subretinal fluid (SRF), disruption of the external limiting membrane (ELM) and the ellipsoid zone (EZ), as well as inflammatory hyperreflective retinal foci (I-HRF). Data on central retinal thickness (CST) were also collected at all follow-up visits, and visual acuity was assessed at 1 and 4 months. Results Sixty-six eyes of 66 treatment-naïve diabetic patients with DME were included. CST decreased from 498.8 ± 103.8 µm at baseline to 345.6 ± 77.5 µm at 1 month (p<0.0001) and partially rebounded to 423.2 ± 117.6 µm at 4 months (p<0.0001 vs 1 month; p<0.0001 vs baseline). Both IRF and SRF decreased significantly at 1 month, with the reduction in SRF maintained at 4 months; the IRF, however, showed a partial recurrence, although it remained below baseline values. A reduction in the percentage of IRF within the parafoveal zone was also observed at 1 month compared to baseline, followed by a return to baseline levels at 4 months. ELM disruption decreased at 1 month but returned to baseline at 4 months, while EZ discontinuity did not change significantly. I-HRFs decreased at 1 month and subsequently increased at 4 months, returning to baseline levels. Visual acuity demonstrated improvement at 4 months compared with baseline. Conclusion This study demonstrates that treatment with dexamethasone is effective in rapidly reducing all OCT biomarkers of the disease, with a decline in therapeutic effect observed at 4 months, primarily involving I-HRFs and ELM disruption. The objective quantification of biomarkers using artificial intelligence may therefore provide valuable information to guide the clinical and diagnostic management of patients, contributing to a better understanding of treatment effects.

Introduzione L’edema maculare diabetico (DME) rappresenta una delle principali cause di perdita visiva negli adulti in età lavorativa. La sua patogenesi è complessa e coinvolge diversi meccanismi, tra cui la neuroinfiammazione, che sembra precedere le alterazioni vascolari cliniche della retinopatia diabetica (DR). Sebbene gli agenti anti-VEGF intravitreali costituiscano la terapia di prima linea, fino al 40% dei pazienti non risponde in modo adeguato al trattamento. Il trattamento intravitreale con corticosteroidi, come il desametasone in impianto a lento rilascio, offre un’opzione terapeutica alternativa, agendo in particolare sulla componente infiammatoria della malattia. La tomografia a coerenza ottica (OCT) consente l’identificazione di biomarcatori strutturali associati agli esiti visivi, e i più recenti progressi nell’intelligenza artificiale (IA) ne permettono oggi una valutazione quantitativa e più accurata anche nella pratica clinica. Scopo di studio Lo scopo di questo studio è stato valutare, mediante un’analisi mediante intelligenza artificiale, le variazioni dei principali biomarcatori OCT dopo impianto intravitreale di desametasone a lento rilascio in pazienti affetti da DME. Metodi Questo studio retrospettivo ha incluso pazienti diabetici affetti da DME con coinvolgimento centrale non trattato in precedenza. I pazienti sono stati sottoposti a visita oculistica completa al baseline e a 4 mesi. L’imaging retinico è stato inoltre eseguito al mese 1 dall’impianto intravitreale di desametasone. Sono state acquisite scansioni volumetriche maculari 6×6 mm mediante tomografia a coerenza ottica (Spectralis HRA+OCT2) e scansioni foveali ad alta risoluzione, secondo criteri di qualità standardizzati. Le immagini sono state analizzate mediante un software di intelligenza artificiale validato per la quantificazione del fluido intraretinico (IRF) e la sua localizzazione, del fluido sottoretinico (SRF), dell’interruzione della membrana limitante esterna (ELM) e della zona ellissoide (EZ), nonché dei foci retinici iperriflettenti infiammatori (I-HRF). Sono stati inoltre raccolti i dati dello spessore retinico centrale (CST) a tutti i follow-up e dell’acuità visiva a 1 e 4 mesi. Risultati Sono stati inclusi 66 occhi di sessantasei pazienti diabetici, affetti da DME, naïve al trattamento. Il CST si è ridotto da 498,8 ± 103,8 µm al baseline a 345,6 ± 77,5 µm a 1 mese (p < 0,0001), con un successivo incremento parziale a 423,2 ± 117,6 µm a 4 mesi (p < 0,0001 rispetto a 1 mese; p < 0,0001 rispetto al baseline). L’IRF e l’SRF si sono ridotti significativamente a 1 mese, con una riduzione dell’SRF mantenuta anche a 4 mesi; l’IRF ha invece mostrato una parziale recidiva, pur rimanendo inferiore ai valori di baseline. Si è inoltre osservata una riduzione della quota percentuale di IRF nell’anello parafoveale a 1 mese rispetto al baseline, con un successivo ritorno ai valori di baseline a 4 mesi. La discontinuità dell’ELM si è ridotta a 1 mese, per poi ritornare ai livelli di baseline a 4 mesi, mentre l’interruzione dell’EZ non ha mostrato variazioni significative. Gli I-HRF si sono ridotti a 1 mese e successivamente sono aumentati a 4 mesi, tornando ai livelli di baseline. L’acuità visiva è risultata aumentata a 4 mesi rispetto al baseline. Conclusione Questo studio dimostra che il trattamento con Desametasone è efficace nel ridurre precocemente tutti i biomarkers OCT di malattia, con una riduzione dell’effetto terapeutico a 4 mesi, che coinvolge prima gli I-HRF e l’interruzione dell’ELM. La quantificazione oggettiva dei biomarcatori ottenuta mediante intelligenza artificiale può pertanto fornire informazioni utili per guidare il percorso clinico-diagnostico del paziente, contribuendo a una migliore comprensione degli effetti del trattamento.