Abstract
Purpose. Het evalueren van het voorste kamervolume bij cataractpatiënten met Swept-Source Optical Coherence Tomography (SS-OCT) en de beïnvloedende factoren. Methoden. Het voorste kamervolume van 92 cataractpatiënten werd geëvalueerd met SS-OCT in deze cross-sectionele studie. Univariate analyses en meervoudige lineaire regressie werden gebruikt om geslacht, leeftijd, geopereerd oog, posterieure glasvochtloslating, lensopaciteitgradatie en axiale lengte (AXL) gerelateerde variabelen te onderzoeken die het ACV kunnen beïnvloeden. Resultaten. De gemiddelde ACV was 139,80 ± 38,21 mm3 (range 59,41 tot 254,09 mm3). De gemiddelde ACV was significant groter bij mannelijke patiënten dan bij vrouwelijke patiënten (). ACV was negatief gecorreleerd met leeftijd en LOCS III corticale (C) gradering van de lens (Pearson’s correlatie analyse, , , en Spearman’s correlatie analyse, , ). ACV was ook verhoogd met AXL (Pearson’s correlatie analyse, , ). Meervoudige lineaire regressie toonde aan dat, met alle covariaten ingevoerd in het model, geslacht (), leeftijd (), LOCS III C graad (), en AXL () nog steeds geassocieerd waren met ACV (). Conclusie. Met SS-OCT vonden we dat, bij gezonde cataractpatiënten, ACV significant varieerde tussen verschillende proefpersonen. Beïnvloedende factoren die bijdroegen tot verminderde ACV waren vrouwelijk geslacht, verhoogde leeftijd, LOCS III C graad, en kortere AXL.
1. Inleiding
Nauwkeurige meting van de voorste oogkamer is belangrijk in vele aspecten van de oogheelkunde, zoals de beoordeling van glaucoom risico en chirurgische planning en intraoculaire lens (IOL) vermogensberekening . Eerdere studies hebben zich gericht op het meten van de voorste kamerdiepte (ACD) of de voorste kamerhoek (ACA). Nauwkeurige meting van het voorste kamervolume (ACV) is in het verleden moeilijk geweest als gevolg van technologische beperkingen.
De recente ontwikkeling van Swept-Source Optical Coherence Tomography (SS-OCT CASIA SS-1000 OCT, Tomey Corporation, Nagoya, Japan) is een vorm van Fourier-domain OCT (FD-OCT), die gebruik maakt van een monochromatisch afstembare fast scanning laserbron en een fotodetector om golflengte-geresolveerd interferentiesignaal te detecteren in plaats van een spectrometer te gebruiken zoals bij spectral-domain OCT (SD-OCT) . Met 30.000 A-scans per seconde maakt SS-OCT dus een snelle en nauwkeurige meting van de voorste oogkamer mogelijk. Als variant van FD-OCT heeft SS-OCT voordelen op het gebied van meetsnelheid en gevoeligheid ten opzichte van time-domain OCT. Bovendien heeft SS-OCT ook voordelen ten opzichte van SD-OCT, zoals een grotere robuustheid en het vermogen om het echte OCT beeld te scheiden van zijn spiegelbeeld. Eerdere studies waarin SS-OCT en SD-OCT bij metingen in het achterste segment werden vergeleken, hebben deze voordelen aangetoond. Aangetoond is dat SS-OCT een hogere resolutie heeft, wat resulteert in beter meetbare beelden. SS-OCT is ook superieur in het detecteren van details van de choroideus-sclerale interface en de choroidale sublaag . Studies die SS-OCT vergelijken met andere OCT’s in waarnemingen van het voorste segment waren zeldzaam, maar SS-OCT is op grote schaal gebruikt in de meting van de voorste kamer.
Anterieure kamer anatomie kan variëren met veroudering, verdikking van de lens, liquefactie van het glasvocht, hoornvlies veranderingen, geslacht verschillen , en verlenging van de axiale lengte (AXL) in hoge myopie . Cataracttypes hebben ook een verschillende invloed op de kenmerken van de voorste oogkamer. Er zijn echter maar weinig studies die de effecten van al deze factoren op het volume van de voorste oogkamer bij normale cataractpatiënten hebben geëvalueerd. In deze studie gebruikten wij de SS-OCT, om ACV in normale cataractpatiënten te onderzoeken en om factoren beter te begrijpen die ACV meting beïnvloeden.
2. Methoden
De Institutional Review Board van het Oog en KNO Ziekenhuis van de Fudan Universiteit keurde deze prospectieve studie goed. Alle procedures volgden de grondbeginselen van de Verklaring van Helsinki en werden uitgevoerd in overeenstemming met het goedgekeurde onderzoeksprotocol. Van elke patiënt werd geïnformeerde toestemming verkregen. De studie werd geregistreerd bij https://www.clinicaltrials.gov/; het klinische proef toetredingsnummer is NCT02182921.
2.1. Proefpersonen
Tweeënnegentig ogen van opeenvolgende cataractpatiënten in het Oog- en KNO-ziekenhuis van de Fudan-universiteit, tussen mei 2015 en augustus 2015, werden ingeschreven. Exclusiecriteria waren zonulaire zwakte, hoornvliesziekte, glaucoom, eerder trauma, of een oculaire chirurgische voorgeschiedenis.
2.2. Onderzoeken
Volledige anterieure en verwijde funduscopische onderzoeken werden uitgevoerd. Posterior vitreous detachment (PVD) werd geëvalueerd met een B-scan door dezelfde senior technicus. AXL werd gemeten met een IOL Master (Carl Zeiss AG, Oberkochen, Duitsland). De lensopaciteit werd beoordeeld volgens het Lens Opacities Classification System III (LOCS III, ontwikkeld door Dr. Leo Chylack, Mass Eye and Ear) onder spleetlamponderzoek door één onderzoeker. Het LOCS III Systeem heeft 4 categorieën: NC = nucleaire kleur, NO = nucleaire opalescentie, C = corticale cataract, en P = posterieur subcapsulair cataract. Volgens de vorige studie werden NC en NO geclassificeerd van 0,1 tot 6,9 en C van 0,1 tot 5,9 . P werd gegradeerd van 1 tot 5.
SS-OCT anterior segment scan mode werd gebruikt met 128 radiale scans, met een diepte van 6 mm en een lengte van 16 mm. Patiënten werden geïnstrueerd om zich te fixeren op de interne target en het onderste ooglid naar beneden te trekken terwijl de technicus het bovenste ooglid optilde om de limbus bloot te leggen. De totale scantijd bedroeg minder dan 0,3 seconden. Alle beelden met oogleden of bewegingsartefacten werden uitgesloten. Het type scan van de corneale kaart werd gebruikt voor het meten van de achterste corneale kromming. Alle ogen werden belicht bij kamerlicht (336 lux) zonder pupilverwijding. Een totaal van 64 B-scans genomen van de scanmodus voor het voorste segment werden geanalyseerd voor de meting van ACV. De software van het instrument detecteerde automatisch de grenzen van hoornvlies, iris en lens voor elk beeld, zoals getoond in figuur 1. Handmatige aanpassing werd uitgevoerd indien de software er niet in slaagde de grenzen op de juiste plaats te detecteren. Hoekbreedte parameters afgeleid van SS-OCT omvatten de hoek opening afstand 500 (AOD 500), de trabeculaire iris ruimte 500 (TISA 500), de hoek uitsparing gebied 500 (ARA 500), en de trabeculaire iris hoek 500 (TIA 500), die werden bepaald zoals eerder beschreven voor de superieure, inferieure, nasale, en temporale hoeken .
2.3. Statistische analyse
Alle gegevens werden uitgedrukt als gemiddelde ± standaardafwijking. De Student’s -test werd gebruikt om de verschillen in gemiddelde metingen tussen mannen en vrouwen te vergelijken na normaliteitstests en homogeniteitstests van variantie. Pearson- en Spearman-correlatieanalyses werden gebruikt om de relaties tussen ACV en demografische gegevens te onderzoeken (Pearson voor continue variabelen en Spearman voor categorische variabelen). Determinanten van ACV werden verder geëvalueerd met behulp van meervoudige liner regressie. waarden < 0.05 werden statistisch significant geacht. Alle analyses werden uitgevoerd met SPSS versie 11.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, USA).
3. Resultaten
3.1. Patiëntkenmerken
De demografische gegevens van de patiënten zijn weergegeven in tabel 1. De gemiddelde leeftijd van de patiënten was 66,48 ± 10,57 jaar oud. Er waren 29,35% (27/92) hoog myopische (<-6,0 D) patiënten en de gemiddelde AXL was 25,09 ± 2,96 mm.
3.2. Biometrie metingen van ACV gerelateerde parameters van het voorste segment
Tabel 2 toont de biometrie metingen van het voorste segment. De gemiddelde ACV was 139.80 ± 38.21 mm3, range 59.41 tot 254.09 mm3. De gemiddelde ACD was 2.71 ± 0.42 mm.
3.3. Beïnvloedende factoren van ACV
We voerden univariate analyse uit voor beïnvloedende factoren van ACV en multivariabele analyse om te corrigeren voor onafhankelijke covariaten. De gemiddelde ACV was significant groter bij mannelijke patiënten dan bij vrouwelijke patiënten (Figuur 2(a), ). ACV was negatief gecorreleerd met leeftijd en LOCS III C graad van de lens (Figuren 2(b) en 2(c), Pearson’s correlatie analyse, , , en Spearman’s correlatie analyse, , ). LOCS III NC, NO, en P gradaties waren niet gecorreleerd met ACV vernauwing (Spearman’s correlatie analyse, , , , en , resp.). ACV was ook verhoogd met verhoogde AXL (figuur 2(d), Pearson’s correlatie analyse, , ).
Tabel 3 presenteert het resultaat van de meervoudige lineaire regressie. Met alle covariaten ingevoerd in het model, waren vrouwelijk geslacht (), hogere leeftijd (), hogere LOCS III C graad (), en minder bijziendheid AXL () allemaal gecorreleerd met verminderde ACV ().
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Model . PVD = posterieure glasvochtloslating; LOCS III = Lens Opacities Classification System III; NC = nucleaire kleur; NO = nucleaire opalescentie; C = corticaal cataract; P = posterieur subcapsulair cataract; AXL = axiale lengte. Deze parameters waren significant gecorreleerd met ACV (). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4. Discussie
Objectieve, nauwkeurige meting van het voorste kamervolume heeft belangrijke betekenis als voorspeller van het risico op nauwe hoek glaucoom, beoordeling van pupilblok, naast de chirurgische planning bij AC IOL en Phakic IOL plaatsing. Eerdere rapporten van anterior chamber volumemetingen vertrouwden op het Scheimpflug systeem, dat langdurige medewerking van patiënten vereist tijdens het testen. Door het Scheimpflug systeem te gebruiken, vonden vroegere studies dat, met toenemende leeftijd, ACD en ACV verminderden en er werd geen correlatie gevonden tussen ACV en voorste kamerhoek. Het Scheimpflug systeem kon echter alleen een schatting geven in plaats van een directe visualisatie van de voorste kamer, wat resulteerde in een onnauwkeurige beoordeling van ACV die ook onvoldoende reproduceerbaar is. CASIA SS-1000 OCT gebruikte een swept laser bron, die hoge-resolutie 3-dimensionele beelden van de voorste oogkamer kon tonen door een zeer hoge-snelheid scanning systeem. Eerdere studies rapporteerden variabele invloedsfactoren op ACV, waaronder geslacht , ACD, en leeftijd . Het blijft echter onduidelijk of deze factoren significant blijven na aanpassing voor onafhankelijke covariaten. In deze studie rapporteerden wij SS-OCT gegevens bij gezonde cataract patiënten en ontdekten dat ACV significant varieerde tussen verschillende proefpersonen. Beïnvloedende factoren die bijdroegen aan verminderde ACV waren vrouwelijk geslacht, verhoogde leeftijd, LOCS III C graad, en lagere AXL.
Het vrouwelijk geslacht was gerelateerd aan verminderde ACV mogelijk omdat over het algemeen vrouwen een kortere AXL, kleinere lichaams habitus, ogen, en dus een smallere voorste oogkamer hebben dan mannen . Er waren echter bijna twee keer zoveel vrouwen als mannen in onze studie, wat een bias zou kunnen zijn. Dit was een beperking en wij zullen het resultaat in de toekomst verifiëren in een populatie met vergelijkbare percentages mannen en vrouwen. Bovendien werd de voorste oogkamer in de loop van de tijd ondieper naarmate de kristallijne lens dikker werd, wat gedeeltelijk de negatieve correlatie tussen hogere leeftijd en ACV verklaart. Veranderingen in de corticale lens hebben een grotere invloed op de dikte van de lens dan nucleaire sclerose. Bijgevolg was de LOCS III C graad ook negatief gecorreleerd met ACV. Na correctie voor onafhankelijke covariaten, waren geslacht, leeftijd, LOCS III C graad, en AXL nog steeds gerelateerd aan het volume van de voorste oogkamer door meervoudige lineaire regressie analyse.
Deze factoren, samen met SS-OCT evaluatie, zijn belangrijk voor het beoordelen van risico’s bij glaucoompatiënten en kunnen van invloed zijn op de timing van therapeutische cataractchirurgie bij patiënten met anatomische nauwe hoeken of die met cataract-geïnduceerde nauwe hoeken. Bovendien kunnen patiënten die een AC IOL of een Phakic IOL moeten laten plaatsen, baat hebben bij SS-OCT-beoordeling als preoperatief hulpmiddel om het risico te beoordelen en de chirurgische planning te ondersteunen. Verdere studies kunnen onderzoeken of deze risicofactoren ook worden aangetroffen bij patiënten voordat seniele cataract zich ontwikkelt, bij patiënten met open of nauwe hoek glaucoom, en hoe cataractchirurgie de postoperatieve ACV beïnvloedt bij patiënten met risico op nauwe hoeken.
Bovendien kunnen verschillende beeldvormingsmodaliteiten voor het voorste segment, zoals Scheimpflug systeem, voorste segment OCT, en echografische biomicroscopie (UBM), worden gebruikt om het volume van de voorste kamer te evalueren. Alle toestellen beloven kwantitatieve informatie en kwalitatieve beeldvorming van het voorste segment. In vergelijking met andere instrumenten heeft de SS-OCT die in de huidige studie werd gebruikt echter verschillende voordelen: (1) Het is een contactloos optisch systeem in vergelijking met UBM, waardoor vervorming van de ooganatomie en ooghoek wordt vermeden en besmetting wordt verminderd . (2) Het is sneller dan de Scheimpflug systeem of UBM vanwege de swept laser bron en legt gegevens van ACV in minder dan 1 seconde. Patiënten kunnen dus gemakkelijker aan deze test meewerken dan aan het Scheimpflug systeem of UBM. (3) Net als UBM, biedt SS-OCT directe hoekvisualisatie en genereert een ACV die nauwkeuriger en objectiever is dan het Scheimpflug systeem voor hoekschatting. Bovendien kan deze SS-OCT automatisch nauwkeurige metingen van de voorste kamerhoek laten zien, hetgeen voordelen heeft ten opzichte van UBM. Andere methoden hebben echter nog steeds hun waarde in de klinische oogheelkunde. Bijvoorbeeld, in gevallen van corneale scaring, kon UBM nog steeds de voorste kamer parameters evalueren, terwijl OCT’s dat niet konden.
Om te concluderen, SS-OCT kon snellere, objectieve en meer nauwkeurige meting van het voorste segment bieden dan andere methoden in sommige omstandigheden, die voordelen kunnen hebben bij de evaluatie van ACV, maar nog steeds verdere bevestiging nodig hebben in de toekomstige studie. Met SS-OCT vonden we vrouwelijk geslacht, verhoogde leeftijd, hogere LOCS III corticale gradering, en verminderde AXL als belangrijke voorspellers voor kleinere ACV bij normale cataractpatiënten.
Belangenverstrengeling
De auteurs verklaren dat er geen belangenverstrengeling is met betrekking tot de publicatie van dit artikel.
Bijdragen van de auteurs
Wenwen He, Xiangjia Zhu, en Zhennan Zhao hebben gelijkelijk bijgedragen aan dit werk. Xiangjia Zhu ontwierp de studie; Wenwen He en Zhennan Zhao voerden het experiment uit; Wenwen He en Zhennan Zhao verzamelden de gegevens; Wenwen He en Don Wolff analyseerden en interpreteerden de gegevens; Xiangjia Zhu, Xinghuai Sun, en Yi Lu voorbereid, beoordeeld, en goedgekeurd het papier.
Acknowledgments
Deze studie is ondersteund door de National Natural Science Foundation van China (Grants nos. 81470613, 81100653, en 81270989) en de Nationale Gezondheid en Gezinsplanning Commissie van de Volksrepubliek China (Subsidie nr. 201302015).