Comparison of subjective and objective methods to determine the retinal arterio-venous ratio using fundus photography

PurposeTo assess the inter and intra observer variability of subjective grading of the retinal arterio-venous ratio (AVR) using a visual grading and to compare the subjectively derived grades to an objective method using a semi-automated computer program.MethodsFollowing intraocular pressure and blood pressure measurements all subjects underwent dilated fundus photography. 86 monochromatic retinal images with the optic nerve head centred (52 healthy volunteers) were obtained using a Zeiss FF450+ fundus camera. Arterio-venous ratios (AVR), central retinal artery equivalent (CRAE) and central retinal vein equivalent (CRVE) were calculated on three separate occasions by one single observer semi-automatically using the software VesselMap (ImedosSystems, Jena, Germany). Following the automated grading, three examiners graded the AVR visually on three separate occasions in order to assess their agreement.ResultsReproducibility of the semi-automatic parameters was excellent (ICCs: 0.97 (CRAE); 0.985 (CRVE) and 0.952 (AVR)). However, visual grading of AVR showed inter grader differences as well as discrepancies between subjectively derived and objectively calculated AVR (all p < 0.000001).ConclusionGrader education and experience leads to inter-grader differences but more importantly, subjective grading is not capable to pick up subtle differences across healthy individuals and does not represent true AVR when compared with an objective assessment method. Technology advancements mean we no longer rely on opthalmoscopic evaluation but can capture and store fundus images with retinal cameras, enabling us to measure vessel calibre more accurately compared to visual estimation; hence it should be integrated in optometric practise for improved accuracy and reliability of clinical assessments of retinal vessel calibres.

ResumenObjetivoEvaluar la variabilidad de la graduación subjetiva del ratio arterio-vernoso de la retina entre distintos observadores, utilizando la graduación visual, y comparar los grados subjetivamente calculados con un método objetivo que utiliza un programa informático semi-automatizado.MétodosTras medir la presión intraocular y la presión sanguínea, se realizó una fotografía del fondo del ojo dilatado a todos los sujetos. Se obtuvieron 86 imágenes monocromáticas de la retina con la cabeza del nervio óptico centrada (52 voluntarios sanos), utilizando una cámara Zeiss FF450+ para el fondo del ojo. Se calcularon los ratios arterio-venosos (AVR), el equivalente de la arteria retiniana central (CRAE) y el equivalente de la vena retiniana central (CRVE) en tres ocasiones diferentes y mediante un único observador, utilizando el software VesselMap (ImedosSystems, Jena, Alemania). Tras la graduación automática, tres examinadores graduaron los AVR visualmente en tres ocasiones diferentes, a fin de valorar la concordancia.ResultadosLa reproducibilidad de los parámetros semi-automáticos fue excelente (ICCs: 0,97 (CRAE); 0,985 (CRVE) y 0,952 (AVR)). Sin embargo, la graduación visual del AVR mostró diferencias entre los distintos graduadores, así como discrepancias entre los AVR subjetiva y objetivamente calculados (todas las comparaciones: p < 0,000001).ConclusiónLa formación y experiencia del graduador origina diferencias entre los diferentes graduadores pero lo más relevante es que la graduación subjetiva no es capaz de recoger las diferencias sutiles entre los sujetos sanos, y no representa el AVR real cuando se compara con un método de valoración objetivo. Los avances tecnológicos implican que no debemos seguir dependiendo de la valoración oftalmoscópica, sino captar y almacenar las imágenes del fondo del ojo tomadas con cámaras retinianas, lo que nos permite medir más precisamente el calibre de los vasos en comparación a la estimación visual; por tanto, dichos avances deberían integrarse en la práctica optométrica para mejorar la precisión y fiabilidad de las valoraciones clínicas de los calibres de los vasos de la retina.