Abstract
Zweck. Evaluierung des Vorderkammervolumens bei Kataraktpatienten mittels optischer Swept-Source-Kohärenztomographie (SS-OCT) und deren Einflussfaktoren. Methoden. Das Vorderkammervolumen von 92 Katarakt-Patienten wurde in dieser Querschnittsstudie mit SS-OCT untersucht. Mit Hilfe von univariaten Analysen und multipler linearer Regression wurden das Geschlecht, das Alter, das operierte Auge, die hintere Glaskörperabhebung, die Einstufung der Linsentrübung und die Achsenlänge (AXL) als Variablen untersucht, die das ACV beeinflussen können. Ergebnisse. Der durchschnittliche ACV betrug 139,80 ± 38,21 mm3 (Bereich 59,41 bis 254,09 mm3). Das durchschnittliche ACV war bei männlichen Patienten signifikant größer als bei weiblichen Patienten (). Das ACV korrelierte negativ mit dem Alter und dem LOCS-III-Grading der Linse (Pearson-Korrelationsanalyse, , , und Spearman-Korrelationsanalyse, , ). Die ACV war auch mit dem AXL erhöht (Pearson-Korrelationsanalyse, , ). Die multiple lineare Regression zeigte, dass bei Einbeziehung aller Kovariaten in das Modell das Geschlecht (), das Alter (), der LOCS-III-C-Grad () und der AXL () weiterhin mit dem ACV () assoziiert waren. Schlussfolgerung. Mit dem SS-OCT konnten wir feststellen, dass die ACV bei gesunden Kataraktpatienten zwischen den verschiedenen Probanden signifikant variiert. Einflussfaktoren, die zu einer geringeren ACV beitragen, waren weibliches Geschlecht, höheres Alter, LOCS III C Grad und kürzerer AXL.
1. Einleitung
Die genaue Messung der Vorderkammer ist in vielen Bereichen der Augenheilkunde wichtig, z. B. bei der Beurteilung des Glaukomrisikos, der Operationsplanung und der Berechnung der Stärke der Intraokularlinse (IOL). Bisherige Studien haben sich auf die Messung der Vorderkammertiefe (ACD) oder des Vorderkammerwinkels (ACA) konzentriert. Die genaue Messung des Vorderkammervolumens (ACV) war in der Vergangenheit aufgrund technischer Beschränkungen schwierig.
Die jüngste Entwicklung der optischen Kohärenztomographie mit Swept-Source (SS-OCT CASIA SS-1000 OCT, Tomey Corporation, Nagoya, Japan) ist eine Form der Fourier-Domain-OCT (FD-OCT), bei der eine monochromatische, abstimmbare, schnell scannende Laserquelle und ein Photodetektor verwendet werden, um wellenlängenaufgelöste Interferenzsignale zu erfassen, anstatt ein Spektrometer wie bei der Spectral-Domain-OCT (SD-OCT) zu verwenden. Mit 30.000 A-Scans pro Sekunde ermöglicht das SS-OCT eine schnelle und präzise Messung der Vorderkammer. Als Variante des FD-OCT hat das SS-OCT gegenüber dem Zeitbereichs-OCT Vorteile in Bezug auf Messgeschwindigkeit und Empfindlichkeit. Außerdem hat SS-OCT auch Vorteile gegenüber SD-OCT, wie z. B. eine höhere Robustheit und die Fähigkeit, das echte OCT-Bild von seinem Spiegelbild zu trennen. Frühere Studien zum Vergleich von SS-OCT und SD-OCT bei Messungen im hinteren Augenabschnitt haben diese Vorteile bestätigt. Es hat sich gezeigt, dass das SS-OCT eine höhere Auflösung hat, was zu besser messbaren Bildern führt. SS-OCT ist auch bei der Erkennung von Details der Aderhaut-Skleral-Grenze und der Aderhaut-Unterschicht überlegen. Studien, die SS-OCT mit anderen OCTs bei der Beobachtung des vorderen Segments verglichen, waren selten, dennoch wurde SS-OCT weithin bei der Messung der vorderen Augenkammer eingesetzt.
Die Anatomie der vorderen Augenkammer kann sich mit dem Alter, der Verdickung der Linse, der Verflüssigung des Glaskörpers, Hornhautveränderungen, Geschlechtsunterschieden und der Verlängerung der Achsenlänge (AXL) bei hoher Myopie verändern. Auch die verschiedenen Katarakttypen haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Eigenschaften der vorderen Augenkammer. Allerdings haben nur wenige Studien die Auswirkungen all dieser Faktoren auf das Volumen der Vorderkammer bei normalen Kataraktpatienten untersucht. In dieser Studie haben wir das SS-OCT verwendet, um das ACV bei normalen Katarakt-Patienten zu untersuchen und die Faktoren, die sich auf die Messung des ACV auswirken, besser zu verstehen.
2. Methoden
Das Institutional Review Board der Augen- und HNO-Klinik der Fudan-Universität genehmigte diese prospektive Studie. Alle Verfahren entsprachen den Grundsätzen der Deklaration von Helsinki und wurden in Übereinstimmung mit dem genehmigten Forschungsprotokoll durchgeführt. Von jedem Patienten wurde eine informierte Zustimmung eingeholt. Die Studie wurde unter https://www.clinicaltrials.gov/ registriert; die Zugangsnummer für die klinische Studie lautet NCT02182921.
2.1. Probanden
Zweiundneunzig Augen von konsekutiven Katarakt-Patienten am Augen- und HNO-Krankenhaus der Fudan-Universität wurden zwischen Mai 2015 und August 2015 eingeschlossen. Zu den Ausschlusskriterien gehörten Zonulärschwäche, Hornhauterkrankung, Glaukom, vorheriges Trauma oder eine augenchirurgische Vorgeschichte.
2.2. Untersuchungen
Es wurden vollständige anteriore und dilatierte funduskopische Untersuchungen durchgeführt. Die hintere Glaskörperabhebung (PVD) wurde mittels B-Scan durch denselben leitenden Techniker beurteilt. Der AXL wurde mit einem IOL Master (Carl Zeiss AG, Oberkochen, Deutschland) gemessen. Die Linsentrübung wurde nach dem von Dr. Leo Chylack, Mass Eye and Ear, entwickelten Lens Opacities Classification System III (LOCS III) unter Spaltlampenuntersuchung von einem Untersucher beurteilt. Das LOCS III-System umfasst 4 Kategorien: NC = Kernfarbe, NO = Kernopaleszenz, C = kortikaler Katarakt und P = hinterer subkapsulärer Katarakt. Gemäß der vorangegangenen Studie wurden NC und NO mit Werten von 0,1 bis 6,9 und C mit Werten von 0,1 bis 5,9 eingestuft. P wurde von 1 bis 5 eingestuft.
SS-OCT anterior segment scan mode was used with 128 radial scans, with a depth of 6 mm and a length of 16 mm. Die Patienten wurden angewiesen, das interne Ziel zu fixieren und das Unterlid nach unten zu ziehen, während der Techniker das Oberlid anhob, um den Limbus freizulegen. Die gesamte Scanzeit betrug weniger als 0,3 Sekunden. Alle Bilder mit Augenlidern oder Bewegungsartefakten wurden ausgeschlossen. Für die Messung der hinteren Hornhautkrümmung wurde der Scan-Typ Cornea Map verwendet. Alle Augen wurden bei Raumlicht (336 Lux) ohne Pupillenerweiterung aufgenommen. Für die Messung der ACV wurden insgesamt 64 B-Scans aus dem vorderen Segment-Scanmodus ausgewertet. Die Gerätesoftware erkannte automatisch die Grenzen von Hornhaut, Iris und Linse für jedes Bild, wie in Abbildung 1 dargestellt. Wenn die Software die Grenzen nicht an der richtigen Stelle erkannte, wurde eine manuelle Anpassung vorgenommen. Zu den aus dem SS-OCT abgeleiteten Winkelbreitenparametern gehörten der Winkelöffnungsabstand 500 (AOD 500), die trabekuläre Irisraumfläche 500 (TISA 500), die Winkelaussparungsfläche 500 (ARA 500) und der trabekuläre Iriswinkel 500 (TIA 500), die wie zuvor für den superioren, inferioren, nasalen und temporalen Winkel bestimmt wurden.
2.3. Statistische Analyse
Alle Daten wurden als Mittelwert ± Standardabweichung angegeben. Der Studententest wurde verwendet, um die Unterschiede in den Mittelwerten zwischen Männern und Frauen nach Normalitätstests und Tests auf Homogenität der Varianz zu vergleichen. Korrelationsanalysen nach Pearson und Spearman wurden verwendet, um die Beziehungen zwischen ACV und demografischen Daten zu untersuchen (Pearson für kontinuierliche Variablen und Spearman für kategoriale Variablen). Die Determinanten des ACV wurden ferner mit Hilfe der multiplen Linienregression bewertet. Werte < 0,05 wurden als statistisch signifikant angesehen. Alle Analysen wurden mit SPSS Version 11.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA) durchgeführt.
3. Ergebnisse
3.1. Patientenmerkmale
Die demografischen Daten der Patienten sind in Tabelle 1 aufgeführt. Das Durchschnittsalter der Patienten betrug 66,48 ± 10,57 Jahre. 29,35% (27/92) der Patienten waren hoch myop (<-6,0 D) und der durchschnittliche AXL betrug 25,09 ± 2,96 mm.
3.2. Biometrische Messungen der ACV-bezogenen Parameter des vorderen Segments
Tabelle 2 zeigt die biometrischen Messungen des vorderen Segments. Das durchschnittliche ACV betrug 139,80 ± 38,21 mm3, der Bereich lag zwischen 59,41 und 254,09 mm3. Die durchschnittliche ACD betrug 2,71 ± 0,42 mm.
3.3. Einflussfaktoren des ACV
Wir führten eine univariate Analyse für die Einflussfaktoren des ACV und eine multivariable Analyse zur Anpassung an unabhängige Kovariaten durch. Das durchschnittliche ACV war bei männlichen Patienten signifikant größer als bei weiblichen Patienten (Abbildung 2(a), ). Das ACV korrelierte negativ mit dem Alter und dem LOCS-III-C-Grad der Linse (Abbildungen 2(b) und 2(c), Korrelationsanalyse nach Pearson, , und Korrelationsanalyse nach Spearman, , ). Die LOCS III NC-, NO- und P-Grade waren nicht mit der ACV-Verengung korreliert (Spearman-Korrelationsanalyse, , , , , bzw. , ). Die ACV war auch bei erhöhtem AXL erhöht (Abbildung 2(d), Pearsonsche Korrelationsanalyse, , ).
Tabelle 3 zeigt das Ergebnis der multiplen linearen Regression. Bei Einbeziehung aller Kovariaten in das Modell waren das weibliche Geschlecht (), ein höheres Alter (), ein höherer LOCS III C-Grad () und eine geringere Myopie AXL () mit einem geringeren ACV () korreliert.
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| Modell . PVD = hintere Glaskörperabhebung; LOCS III = Lens Opacities Classification System III; NC = nukleäre Farbe; NO = nukleäre Opaleszenz; C = kortikaler Katarakt; P = hinterer subkapsulärer Katarakt; AXL = axiale Länge. Diese Parameter waren signifikant mit ACV korreliert (). |
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4. Diskussion
Die objektive, präzise Messung des Vorderkammervolumens hat eine wichtige Bedeutung als Prädiktor für das Engwinkelglaukomrisiko, die Beurteilung des Pupillenblocks und die chirurgische Planung bei der Platzierung von AC-IOL und phakischen IOL. Frühere Berichte über die Messung des Vorderkammervolumens stützten sich auf das Scheimpflug-System, das eine langwierige Zusammenarbeit der Patienten während der Untersuchung erfordert. Bei der Verwendung des Scheimpflug-Systems wurde in früheren Studien festgestellt, dass mit zunehmendem Alter die ACD und das ACV abnahmen und keine Korrelation zwischen ACV und Vorderkammerwinkel festgestellt wurde. Das Scheimpflug-System konnte jedoch nur eine Schätzung und keine direkte Visualisierung der vorderen Augenkammer liefern, was zu einer ungenauen Bewertung des ACV führte, dem es auch an Reproduzierbarkeit mangelte. Das CASIA SS-1000 OCT verwendet eine Swept-Laserquelle, die durch ein Hochgeschwindigkeits-Scansystem hochauflösende 3-dimensionale Bilder der vorderen Augenkammer liefern kann. Frühere Studien berichteten über unterschiedliche Einflussfaktoren auf die ACV, darunter Geschlecht, ACD und Alter. Es bleibt jedoch unklar, ob diese Faktoren auch nach Bereinigung um unabhängige Kovariaten signifikant bleiben. In dieser Studie haben wir SS-OCT-Daten von gesunden Kataraktpatienten ausgewertet und festgestellt, dass die ACV bei den verschiedenen Probanden signifikant variiert. Einflussfaktoren, die zu einem geringeren ACV beitrugen, waren das weibliche Geschlecht, ein höheres Alter, der LOCS-III-C-Grad und ein niedrigerer AXL.
Das weibliche Geschlecht war mit einem geringeren ACV verbunden, möglicherweise weil Frauen im Allgemeinen einen kürzeren AXL, einen kleineren Körperhabitus und kleinere Augen und damit eine schmalere Vorderkammer haben als Männer. Allerdings waren in unserer Studie fast doppelt so viele Frauen wie Männer vertreten, was eine Verzerrung darstellen könnte. Dies war eine Einschränkung, und wir werden das Ergebnis in einer Population mit einem ähnlichen Anteil an Männern und Frauen in Zukunft überprüfen. Außerdem wurde die vordere Augenkammer mit der Verdickung der Augenlinse im Laufe der Zeit flacher, was die negative Korrelation zwischen zunehmendem Alter und ACV teilweise erklärt. Veränderungen der kortikalen Linse wirken sich stärker auf die Linsendicke aus als die Kernsklerose. Folglich war auch der LOCS III C-Grad negativ mit dem ACV korreliert. Nach Bereinigung um unabhängige Kovariaten standen Geschlecht, Alter, LOCS III C-Grad und AXL bei der multiplen linearen Regressionsanalyse immer noch im Zusammenhang mit dem Vorderkammervolumen.
Diese Faktoren sind zusammen mit der SS-OCT-Auswertung wichtig für die Risikobewertung bei Glaukompatienten und können den Zeitpunkt der therapeutischen Kataraktoperation bei Patienten mit anatomisch engen Winkeln oder solchen mit Katarakt-induzierten engen Winkeln beeinflussen. Darüber hinaus können Patienten, bei denen eine AC-IOL oder eine phakische IOL eingesetzt werden muss, von einer SS-OCT-Untersuchung als präoperatives Instrument zur Risikobewertung und zur Unterstützung der Operationsplanung profitieren. In weiteren Studien kann untersucht werden, ob diese Risikofaktoren auch bei Patienten vor der Entwicklung eines senilen Katarakts oder bei Patienten mit Offen- oder Engwinkelglaukom auftreten und wie sich die Kataraktoperation auf das postoperative ACV bei Patienten mit dem Risiko enger Winkel auswirkt.
Darüber hinaus können verschiedene bildgebende Verfahren des vorderen Augenabschnitts, wie das Scheimpflug-System, das OCT des vorderen Augenabschnitts und die Ultraschall-Biomikroskopie (UBM), zur Beurteilung des Volumens der Vorderkammer eingesetzt werden. Alle Geräte versprechen quantitative Informationen und eine qualitative Darstellung des vorderen Augenabschnitts. Das in der vorliegenden Studie verwendete SS-OCT hat jedoch im Vergleich zu anderen Instrumenten mehrere Vorteile: (1) Es handelt sich um ein berührungsloses optisches System im Vergleich zum UBM, das eine Verzerrung der Augenanatomie und des Augenwinkels vermeidet und die Ansteckung verringert. (2) Es ist schneller als das Scheimpflug-System oder die UBM, da die Laserquelle über das Auge geführt wird, und erfasst die ACV-Daten in weniger als einer Sekunde. Daher können die Patienten bei diesem Test leichter mitarbeiten als beim Scheimpflug-System oder der UBM. (3) Ähnlich wie die UBM bietet das SS-OCT eine direkte Visualisierung des Winkels und erzeugt einen ACV, der präziser und objektiver ist als das Scheimpflug-System zur Winkelabschätzung. Außerdem kann dieses SS-OCT automatisch genaue Messungen des Vorderkammerwinkels anzeigen, was gegenüber der UBM Vorteile hat. In der klinischen Ophthalmologie haben jedoch auch andere Methoden ihren Wert. Zum Beispiel könnte die UBM in Fällen von Hornhautnarben immer noch Vorderkammerparameter bewerten, während OCTs dies nicht können.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass SS-OCT unter bestimmten Bedingungen eine schnellere, objektivere und präzisere Messung des vorderen Segments als andere Methoden bieten könnte, was bei der Bewertung von ACV Vorteile haben könnte, aber in einer zukünftigen Studie noch weiter bestätigt werden muss. Mit SS-OCT fanden wir, dass weibliches Geschlecht, höheres Alter, höheres LOCS III Kortikal-Grading und verminderter AXL wichtige Prädiktoren für ein kleineres ACV bei normalen Kataraktpatienten sind.
Konkurrierende Interessen
Die Autoren erklären, dass es keinen Interessenkonflikt in Bezug auf die Veröffentlichung dieser Arbeit gibt.
Beiträge der Autoren
Wenwen He, Xiangjia Zhu und Zhennan Zhao trugen gleichermaßen zu dieser Arbeit bei. Xiangjia Zhu konzipierte die Studie; Wenwen He und Zhennan Zhao führten das Experiment durch; Wenwen He und Zhennan Zhao sammelten die Daten; Wenwen He und Don Wolff analysierten und interpretierten die Daten; Xiangjia Zhu, Xinghuai Sun und Yi Lu bereiteten die Arbeit vor, überprüften und genehmigten sie.
Danksagung
Diese Studie wurde von der National Natural Science Foundation of China (Grants nos. 81470613, 81100653 und 81270989) und der Nationalen Kommission für Gesundheit und Familienplanung der Volksrepublik China (Zuschuss Nr. 201302015) unterstützt.