Clinical validation of a smartphone-based handheld fundus camera for the evaluation of optic nerve head / Validação clínica de um retinógrafo portátil acoplado a smartphone para avaliação da cabeça do nervo óptico

ABSTRACT

ABSTRACT Purpose: To compare the quality of retinal images captured with a smartphone-based, handheld fundus camera with that of retinal images captured with a commercial fundus camera and to analyze their agreement in determining the cup-to-disc ratio for a cohort of ophthalmological patients. Methods: A total of 50 patients from a secondary ophthalmic outpatient service center underwent a bilateral fundus examination under mydriasis with a smartphone-based, handheld fundus camera and with a commercial fundus camera (4 images/patient by each). Two experienced ophthalmologists evaluated all the fundus images and graded them on the Likert 1-5 scale for quality. Multivariate regression analyses was then performed to evaluate the factors associated with the image quality. Two masked ophthalmologists determined the vertical cup-to-disc ratio of each fundus image, and both the intraobserver (between devices) and interobserver agreement between them was calculated. Results: Ninety-eight images from 49 patients were processed in this study for their quality analysis. Ten images from five patients (four from commercial fundus camera and one from smartphone-based, handheld fundus camera) were not included in the analyses due to their extremely poor quality. The medians [interquartile interval] of the image quality were not significantly different between those from the smartphone-based, handheld fundus camera and from the commercial fundus camera (4 [4-5] versus 4 [3-4] respectively, p=0.06); however, both the images captured with the commercial fundus camera and the presence of media opacity presented a significant negative correlation with the image quality. Both the intraobserver [intraclass correlation coefficient (ICC)=0.82, p<0.001 and 0.83, p<0.001, for examiners 1 and 2, respectively] and interobserver (ICC=0.70, p=0.001 and 0.81; p<0.001, for smartphone-based handheld fundus camera and commercial fundus camera, respectively) agreements were excellent and statistically significant. Conclusions: Our results thus indicate that the smartphone-based, handheld fundus camera yields an image quality similar to that from a commercial fundus camera, with significant agreement in the cup-to-disc ratios between them. In addition to the good outcomes recorded, the smartphone-based, handheld fundus camera offers the advantages of portability and low-cost to serve as an alternative for fundus documentation for future telemedicine approaches in medical interventions.

RESUMO

RESUMO Objetivo: Comparar a qualidade das imagens da retina capturadas com um retinógrafo portátil acoplado a um smartphone com aquelas adquiridas com um retinógrafo comercial padrão e analisar a concordância na determinação da relação escavação/ cabeça do nervo óptico em um coorte de pacientes de um serviço oftalmológico. Métodos: Cinquenta pacientes de um serviço oftalmológico secundário foram submetidos a uma avaliação do fundo de olho bilateral, sob midríase, utilizando o retinógrafo portátil acoplado a um smartphone e o retinógrafo comercial padrão (4 imagens por paciente). Dois oftalmologistas experientes avaliaram a qualidade de todas as imagens e atribuíram a elas uma pontuação entre 1 e 5, de acordo com a escala Likert. Os fatores relacionados a qualidade das imagens foram avaliados utilizando uma análise de regressão multivariada. Dois oftalmologistas determinaram de forma mascarada a relação da escavação/ cabeça do nervo óptico de cada imagem e a concordância intra e interobservador foi calculada. Resultados: Noventa e oito imagens de 49 pacientes foram utilizadas neste estudo para análise de qualidade. Dez imagens de cinco pacientes (quatro do retinógrafo comercial padrão e um do retinógrafo portátil acoplado a um smartphone) foram excluídas das análises de concordância devido à baixa qualidade das mesmas, mas foram considerados nas análises de qualidade. Dos cinco pacientes com imagens excluídas, quatro foram capturadas pelo retinógrafo comercial padrão e uma pelo retinógrafo portátil acoplado a um smartphone. As medianas (intervalo interquartil) da qualidade das imagens não apresentaram diferença estatística entre o retinógrafo portátil acoplado a um smartphone e o retinógrafo comercial padrão (4 [4-5] versus 4 [3-4] respectivamente, p=0.06). As imagens obtidas com o retinógrafo comercial padrão e o diagnóstico de opacidade de meios apresentou uma correlação negativa com a qualidade da imagem. As concordâncias intraobservador (ICC=0,82, p<0,001 e 0,83, p<0,001, para o examinador 1 e 2, respectivamente) e interobservador (ICC = 0,70, p=0,001 e 0,81, p<0.001, para o retinógrafo portátil acoplado a um smartphone e retinógrafo comercial padrão, respectivamente) foram excelentes e estatisticamente significativas. Conclusões: Nossos resultados sugerem que o retinógrafo portátil acoplado a um smartphone apresenta uma qualidade de imagem semelhante ao retinógrafo comercial padrão, com concordância significativa na análise da relação escavação-cabeça do nervo óptico. Além dos bons resultados apresentados, o retinógrafo portátil acoplado a um smartphone pode ser considerado uma alternativa portátil de baixo custo para documentação de retina em cenários futuros de telemedicina.