Enteriorisen kammion tilavuuden arviointi kaihipotilailla Swept-Source Optical Coherence Tomography -menetelmällä

Abstract

Tarkoitus. Arvioida etukammion tilavuutta kaihipotilailla Swept-Source Optical Coherence Tomography (SS-OCT) -menetelmällä ja siihen vaikuttavia tekijöitä. Menetelmät. Tässä poikkileikkaustutkimuksessa arvioitiin 92 kaihipotilaan etukammion tilavuus SS-OCT:llä. Univariaattianalyysejä ja moninkertaista lineaarista regressiota käytettiin sukupuoleen, ikään, operoituun silmään, lasiaisen takaosan irtoamiseen, linssin peittävyysluokitukseen ja aksiaaliseen pituuteen (AXL) liittyvien muuttujien tutkimiseen, jotka voivat vaikuttaa ACV:hen. Tulokset. Keskimääräinen ACV oli 139,80 ± 38,21 mm3 (vaihteluväli 59,41 – 254,09 mm3). Keskimääräinen ACV oli merkittävästi suurempi miespotilailla kuin naispotilailla (). ACV korreloi negatiivisesti iän ja linssin LOCS III -kortikaalisen (C) luokituksen kanssa (Pearsonin korrelaatioanalyysi, , ja Spearmanin korrelaatioanalyysi, , ). ACV kasvoi myös AXL:n myötä (Pearsonin korrelaatioanalyysi, , ). Moninkertainen lineaarinen regressio osoitti, että kun kaikki muuttujat sisällytettiin malliin, sukupuoli (), ikä (), LOCS III C-luokka () ja AXL () olivat edelleen yhteydessä ACV:hen (). Päätelmät. SS-OCT:n avulla havaitsimme, että terveillä kaihipotilailla ACV vaihteli merkittävästi eri koehenkilöiden välillä. Vaikuttavia tekijöitä, jotka vaikuttivat ACV:n pienenemiseen, olivat naissukupuoli, lisääntynyt ikä, LOCS III C -luokka ja lyhyempi AXL.

1. Johdanto

Tarkka etukammion mittaus on tärkeää monilla silmälääketieteen osa-alueilla, kuten glaukoomariskin arvioinnissa ja leikkaussuunnittelussa sekä silmänsisäisen linssin (IOL) voimakkuuden laskennassa . Aiemmissa tutkimuksissa on keskitytty etukammion syvyyden (ACD) tai etukammiokulman (ACA) mittaamiseen. Etukammion tilavuuden (Anterior Chamber Volume, ACV) tarkka mittaaminen on historiallisesti ollut vaikeaa teknologisten rajoitusten vuoksi.

Viime aikoina kehitetty Swept-Source Optical Coherence Tomography (SS-OCT CASIA SS-1000 OCT, Tomey Corporation, Nagoya, Japani) on Fourier-domain OCT:n (FD-OCT) muoto, jossa käytetään monokromaattista viritettävää nopeaa skannaavaa laserlähdettä ja valodetektoria aallonpituuserotetun interferenssisignaalin havaitsemiseen sen sijaan, että käytettäisiin spektrometriä, kuten spektrialueen OCT:ssa (SD-OCT) . SS-OCT mahdollistaa nopean ja tarkan etukammion mittauksen 30 000 A-kuvan sekunnissa. FD-OCT:n muunnelmana SS-OCT:llä on mittausnopeuden ja herkkyyden suhteen etuja verrattuna aika-alue-OCT:hen . Lisäksi SS-OCT:llä on myös etuja SD-OCT:hen verrattuna, kuten suurempi kestävyys ja kyky erottaa todellinen OCT-kuva sen peilikuvasta . Aiemmat tutkimukset, joissa verrataan SS-OCT:tä ja SD-OCT:tä takasegmentin mittauksissa, ovat osoittaneet nämä edut. Sen resoluution on osoitettu olevan korkeampi, mikä johtaa paremmin mitattaviin kuviin . SS-OCT on myös parempi havaitsemaan suonikalvon ja skleran rajapinnan ja suonikalvon alakerroksen yksityiskohdat . Tutkimuksia, joissa SS-OCT:tä verrataan muihin OCT-menetelmiin etusegmentin havainnoinnissa, on tehty harvoin, mutta SS-OCT:tä on kuitenkin käytetty laajalti etukammion mittauksessa .

Etukammion anatomia voi vaihdella ikääntymisen, linssin paksuuntumisen, lasiaisen nesteytymisen, sarveiskalvomuutosten, sukupuolten välisten erojen ja aksiaalisen pituuden (AXL) pidentymisen myötä suuressa myopiassa . Myös kaihityypillä on erilainen vaikutus etukammion ominaisuuksiin . Kuitenkin vain harvoissa tutkimuksissa on arvioitu kaikkien näiden tekijöiden vaikutusta etukammion tilavuuteen normaaleilla kaihipotilailla. Tässä tutkimuksessa käytimme SS-OCT:tä tutkiaksemme ACV:tä normaaleilla kaihipotilailla ja ymmärtääksemme paremmin tekijöitä, jotka vaikuttavat ACV:n mittaamiseen.

2. Menetelmät

Fudanin yliopiston silmä- ja ENT-sairaalan institutionaalinen tarkastuslautakunta hyväksyi tämän prospektiivisen tutkimuksen. Kaikissa toimenpiteissä noudatettiin Helsingin julistuksen periaatteita ja ne suoritettiin hyväksytyn tutkimusprotokollan mukaisesti. Jokaiselta potilaalta saatiin tietoinen suostumus. Tutkimus rekisteröitiin osoitteessa https://www.clinicaltrials.gov/; kliinisen tutkimuksen liittymisnumero on NCT02182921.

2.1. Koehenkilöt

Taukokuun 2015 ja elokuun 2015 välisenä aikana Fudanin yliopiston silmä- ja ENT-sairaalan peräkkäisten kaihipotilaiden silmiin otettiin mukaan 92 silmää. Poissulkukriteereihin kuuluivat zonulaarinen heikkous, sarveiskalvosairaus, glaukooma, aiempi trauma tai mikä tahansa silmän kirurginen historia.

2.2. Tutkimukset

Tehdään täydelliset anterioriset ja laajentuneet silmänpohjatutkimukset. Lasiaisen takaosan irtauma (PVD) arvioitiin B-skannauksella saman vanhemman teknikon toimesta. AXL mitattiin IOL Masterilla (Carl Zeiss AG, Oberkochen, Saksa). Yksi tutkija arvioi linssin peittävyyden tohtori Leo Chylackin (Mass Eye and Ear, Mass Eye and Ear) kehittämän LOCS III -luokitusjärjestelmän (Lens Opacities Classification System III) mukaisesti viiltolamppututkimuksessa. LOCS III -järjestelmässä on neljä luokkaa: NC = ydinväri, NO = ydinopalesenssi, C = kortikaalinen katarakta ja P = posteriorinen subkapsulaarinen katarakta. Aiemman tutkimuksen mukaan NC ja NO luokiteltiin 0,1:stä 6,9:ään ja C luokiteltiin 0,1:stä 5,9:ään. P luokiteltiin 1:stä 5:een.

SS-OCT:n etusegmentin skannaustapaa käytettiin 128 säteittäisellä skannauksella, jonka syvyys oli 6 mm ja pituus 16 mm. Potilaita ohjeistettiin kiinnittämään katse sisäiseen kohteeseen ja vetämään alaluomea alaspäin, kun teknikko nosti yläluomia limbuksen paljastamiseksi. Kokonaiskuvausaika oli alle 0,3 sekuntia. Kaikki kuvat, joissa oli silmäluomia tai liikeartefakti, jätettiin pois. Sarveiskalvokartta-skannaustyyppiä käytettiin sarveiskalvon takaosan kaarevuuden mittaamiseen. Kaikki silmät kuvattiin huoneenvalossa (336 luksia) ilman pupillin laajentamista. ACV:n mittaamista varten analysoitiin yhteensä 64 etusegmentin skannaustilassa otettua B-kuvaa. Laitteen ohjelmisto tunnisti automaattisesti sarveiskalvon, iiriksen ja linssin rajat jokaisessa kuvassa, kuten kuvassa 1 esitetään. Jos ohjelmisto ei tunnistanut rajoja oikeassa paikassa, tehtiin manuaalinen säätö. SS-OCT:stä johdettuihin kulman leveysparametreihin kuuluivat kulman avautumisväli 500 (AOD 500), trabekulaarisen iiristilan pinta-ala 500 (TISA 500), kulmasyvennyksen pinta-ala 500 (ARA 500) ja trabekulaarisen iiriksen kulma 500 (TIA 500), jotka määritettiin aiemmin kuvatulla tavalla ylemmän, alemman, nasaalisen ja temporaalisen kulman osalta .

Kuva 1

SS-OCT tunnistaa automaattisesti sarveiskalvon, iiriksen ja linssin rajat. SS-OCT= Swept-Source Optical Coherence Tomography.

2.3. Tilastollinen analyysi

Kaikki tiedot ilmaistiin keskiarvona ± keskihajonta. Studentin -testiä käytettiin miesten ja naisten välisten keskiarvomittausten erojen vertailemiseen normaalisuustestien ja varianssin homogeenisuustestien jälkeen. Pearsonin ja Spearmanin korrelaatioanalyysejä käytettiin ACV:n ja demografisten tietojen välisten suhteiden tutkimiseen (Pearson jatkuvien muuttujien osalta ja Spearman kategoristen muuttujien osalta). ACV:n määrääviä tekijöitä arvioitiin edelleen käyttämällä moninkertaista linjaregressiota. arvoja < 0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevinä. Kaikki analyysit tehtiin SPSS-ohjelman versiolla 11.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).

3. Tulokset

3.1. Tulokset

3. Potilaiden ominaisuudet

Potilaiden demografiset tiedot on esitetty taulukossa 1. Potilaiden keski-ikä oli 66,48 ± 10,57 vuotta. Korkean myopian (<-6,0 D) potilaista oli 29,35 % (27/92), ja keskimääräinen AXL oli 25,09 ± 2,96 mm.

3.2. Potilaat. ACV:hen liittyvien etusegmentin parametrien biometriamittaukset

Taulukossa 2 esitetään etusegmentin biometriamittaukset. Keskimääräinen ACV oli 139,80 ± 38,21 mm3, vaihteluväli 59,41 – 254,09 mm3. Keskimääräinen ACD oli 2,71 ± 0,42 mm.

3.3. ACV:hen vaikuttavat tekijät

Toimme univariaattisen analyysin ACV:hen vaikuttavien tekijöiden määrittämiseksi ja monimuuttuja-analyysin riippumattomien kovariaattien säätämiseksi. Keskimääräinen ACV oli merkitsevästi suurempi miespotilailla kuin naispotilailla (kuva 2(a), ). ACV korreloi negatiivisesti iän ja linssin LOCS III C -luokan kanssa (kuvat 2(b) ja 2(c), Pearsonin korrelaatioanalyysi, , ja Spearmanin korrelaatioanalyysi, , ). LOCS III NC-, NO- ja P-luokat eivät korreloineet ACV:n kaventumisen kanssa (Spearmanin korrelaatioanalyysi, , , , , ja ). ACV kasvoi myös AXL:n lisääntyessä (kuva 2(d), Pearsonin korrelaatioanalyysi, , ).

Taulukossa 3 esitetään moninkertaisen lineaarisen regression tulos. Kun kaikki kovariaatit sisällytettiin malliin, naissukupuoli (), suurempi ikä (), korkeampi LOCS III C -luokka () ja pienempi myopian AXL () korreloivat kaikki pienentyneen ACV:n kanssa ().

4. Keskustelu

Tavoitteellisella, tarkalla etukammiotilavuuden mittauksella on tärkeä merkitys ahtaankulmaglaukooman riskin ennustajana, pupillilohkon arvioinnissa sekä leikkaussuunnittelussa AC IOL:n ja Phakic IOL:n sijoittamisessa. Aiemmissa etukammion tilavuuden mittauksia koskevissa raporteissa on käytetty Scheimpflug-järjestelmää, joka edellyttää potilaiden pitkällistä yhteistyötä testauksen aikana. Scheimpflug-järjestelmää käyttäen aiemmissa tutkimuksissa havaittiin, että iän kasvaessa ACD ja ACV pienenivät, eikä ACV:n ja etukammiokulman välillä havaittu korrelaatiota. Scheimpflug-järjestelmällä pystyttiin kuitenkin vain arvioimaan eikä suoraan visualisoimaan etukammiota, mikä johti epätarkkaan ACV:n arviointiin, jonka toistettavuus oli myös puutteellinen. CASIA SS-1000 OCT:ssä käytettiin pyyhkäisevää laserlähdettä, joka pystyi näyttämään etukammion korkearesoluutioisia 3-ulotteisia kuvia erittäin nopealla skannausjärjestelmällä. Aiemmissa tutkimuksissa raportoitiin vaihtelevista ACV:hen vaikuttavista tekijöistä, kuten sukupuolesta , ACD:stä ja iästä . On kuitenkin edelleen epäselvää, pysyvätkö nämä tekijät merkittävinä sen jälkeen, kun riippumattomat yhteismuuttujat on korjattu. Tutkimuksessa raportoimme SS-OCT-tiedot terveistä kaihipotilaista ja havaitsimme, että ACV vaihteli merkittävästi eri koehenkilöiden välillä. Vaikuttavia tekijöitä, jotka vaikuttivat alentuneeseen ACV:hen, olivat naissukupuoli, kohonnut ikä, LOCS III C -luokka ja matalampi AXL.

Naissukupuoli liittyi alentuneeseen ACV:hen mahdollisesti siksi, että naisilla on yleensä lyhyempi AXL, pienempi ruumiinrakenne, pienemmät silmät ja siten kapeampi etukammio kuin miehillä . Tutkimuksessamme oli kuitenkin lähes kaksi kertaa enemmän naisia kuin miehiä, mikä saattaa olla harha. Tämä oli rajoitus, ja tarkistamme tuloksen tulevaisuudessa populaatiossa, jossa miesten ja naisten prosenttiosuudet ovat samansuuruiset. Lisäksi etukammio mataloitui ajan myötä kiteisen linssin paksuuntuessa, mikä selitti osittain iän ja ACV:n välisen negatiivisen korrelaation. Kortikaaliset linssimuutokset vaikuttavat linssin paksuuteen merkittävämmin kuin ydinkeskleroosi. Näin ollen myös LOCS III C -luokka korreloi negatiivisesti ACV:n kanssa. Riippumattomien kovariaattien säätämisen jälkeen sukupuoli, ikä, LOCS III C -luokka ja AXL olivat edelleen yhteydessä etukammion tilavuuteen moninkertaisen lineaarisen regressioanalyysin avulla.

Nämä tekijät yhdessä SS-OCT-arvioinnin kanssa ovat tärkeitä arvioitaessa riskiä glaukoomapotilailla, ja ne voivat vaikuttaa terapeuttisen kaihileikkauksen ajoitukseen potilailla, joilla on anatomisesti ahtaat kulmakulmat tai joilla on kaihin aiheuttamat ahtaat kulmat. Lisäksi potilaat, jotka tarvitsevat AC IOL:n tai Phakic IOL:n asettamista, voivat hyötyä SS-OCT-arvioinnista preoperatiivisena työkaluna riskin arvioimiseksi ja kirurgisen suunnittelun helpottamiseksi. Jatkotutkimuksissa voidaan tutkia, esiintyykö näitä riskitekijöitä myös potilailla ennen seniilin kaihin kehittymistä, potilailla, joilla on avo- tai ahtaankulmaglaukooma, ja miten kaihileikkaus vaikuttaa postoperatiiviseen ACV:hen potilailla, joilla on ahtaiden kulmien riski.

Sekä useilla etusegmentin kuvantamismenetelmillä, kuten Scheimpflug-järjestelmällä, etusegmentin OCT:llä ja ultraääni-biomikroskoopialla (UMB), voidaan arvioida etukammion tilavuutta. Kaikki laitteet lupaavat kvantitatiivista tietoa ja kvalitatiivista kuvantamista etusegmentistä. Muihin laitteisiin verrattuna tässä tutkimuksessa käytetyllä SS-OCT:llä on kuitenkin useita etuja: (1) Se on kosketukseton optinen järjestelmä verrattuna UBM:ään, joka välttää silmän anatomian ja kulman vääristymisen ja vähentää tartuntaa . (2) Se on nopeampi kuin Scheimpflug-järjestelmä tai UBM pyyhkäisevän laserlähteen vuoksi ja tallentaa ACV:n tiedot alle 1 sekunnissa. Näin ollen potilaat voivat tehdä yhteistyötä tämän testin kanssa helpommin kuin Scheimpflug-järjestelmän tai UBM:n kanssa. (3) Samoin kuin UBM, SS-OCT tarjoaa suoran kulman visualisoinnin ja tuottaa ACV:n, joka on tarkempi ja objektiivisempi kuin Scheimpflug-järjestelmän kulman arviointi. Lisäksi tämä SS-OCT voisi automaattisesti näyttää tarkat etukammiokulman mittaukset, millä on etuja UBM:ään verrattuna. Muilla menetelmillä on kuitenkin edelleen arvonsa kliinisessä silmälääketieteessä. Esimerkiksi sarveiskalvon arpeutumistapauksissa UBM voisi edelleen arvioida etukammion parametreja, kun taas OCT ei voisi.

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että SS-OCT voisi tarjota nopeamman, objektiivisemman ja tarkemman etusegmentin mittauksen kuin muut menetelmät joissakin olosuhteissa, millä voi olla etuja ACV:n arvioinnissa, mutta se tarvitsee vielä lisävahvistusta tulevassa tutkimuksessa. SS-OCT:n avulla havaitsimme naissukupuolen, lisääntyneen iän, korkeamman LOCS III -kortikaalisen luokituksen ja pienentyneen AXL:n olevan tärkeitä ennusteita pienemmälle ACV:lle normaaleilla kaihipotilailla.

Yhteensopivat intressit

Tekijät ilmoittavat, että tämän artikkelin julkaisemiseen ei liity eturistiriitoja.

Tekijöiden panos

Wenwen He, Xiangjia Zhu ja Zhennan Zhao osallistuivat yhtä paljon tähän työhön. Xiangjia Zhu suunnitteli tutkimuksen; Wenwen He ja Zhennan Zhao suorittivat kokeen; Wenwen He ja Zhennan Zhao keräsivät tiedot; Wenwen He ja Don Wolff analysoivat ja tulkitsivat aineiston; Xiangjia Zhu, Xinghuai Sun ja Yi Lu valmistelivat, tarkistivat ja hyväksyivät artikkelin.

Kiitokset

Tämä tutkimus on saanut tukea Kiinan kansalliselta luonnontieteelliseltä säätiöltä (Grants nr. 81470613, 81100653 ja 81270989) ja Kiinan kansantasavallan kansallisen terveys- ja perhesuunnittelukomission (apuraha nro 201302015).