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超声测厚术、光学相干层析成像和镜面显微镜对中央角膜厚度的比较

Salil Babbar

加州北州立大学医学院,Elk Groce, CA, USA

电子邮件:bhuvaneswari.bibleraaj@uhsm.nhs.uk

马修·马特尔

Martel眼科医疗集团,Rancho Cordova, CA, USA

詹姆斯·马特尔

加州北州立大学医学院,Elk Groce, CA, USA

Martel眼科医疗集团,Rancho Cordova, CA, USA

尊严健康,卡迈克尔,加州,美国

DOI: 10.15761 / NFO.1000164

文章
条信息
作者信息
图表及数据

摘要

本研究的目的是比较和关联超声测厚术、光学相干断层扫描(OCT)测厚术和镜下显微镜测量的角膜中央厚度(CCT),以更好地了解角膜中央厚度在青光眼的评估和诊断中的重要性。本研究比较了8例患者(16只眼)的角膜中央厚度。

超声测厚平均CCT为531.47±42.20µm。相比之下,OCT的CCT平均值为517.63±43.29µm,镜面显微镜的CCT平均值为529.88±57.02µm。相关性(r2)进行了分析,并对三种模式进行了相互比较。超声测厚与OCT测厚,r2=0.93, P<0.0001。超声测厚术与镜面显微术的对比2=0.88, P<0.0001。对于OCT测厚术与镜面显微镜,r2=0.98, P<0.0001。

综上所述,OCT测厚仪、镜面显微镜和超声测厚仪可用于临床测量CCT。我们的研究显示,三种测量方式之间存在统计学上显著的线性相关性。准确测量CCT有助于眼科医生治疗青光眼。超声测厚仪在各种技术中表现出最小的差异,因此可能是测量角膜中央厚度最准确的方法。

关键字

中央角膜厚度,光学相干断层扫描,超声测厚术,镜面显微镜

介绍

青光眼的定义是视盘萎缩,视神经头外缘变薄,伴有眼内压(IOP)升高,通常大于21 mmHg。这种疾病的特点是显著的视网膜神经节细胞死亡,如果不治疗,可导致进行性周围视野丧失。当青光眼患者开始出现视力丧失时,已经发生了广泛的视神经损伤。青光眼的诊断主要通过观察视神经拔火罐和视网膜神经纤维丢失,以及眼压升高。此外,在疑似青光眼患者中,测量双眼角膜中央厚度(CCT)的重要性已有报道[1]。非接触式压扁眼压计获得的IOP读数在角膜薄的个体中可能会错误地降低,在角膜厚的个体中可能会错误地升高[2]。因此,准确评估CCT以获得正确的IOP值对青光眼的诊断和治疗具有重要意义。

用于测量CCT的最常用技术是超声测厚法,它涉及将超声探头直接放置在角膜前表面[3]。这种方法也有一些缺点。首先,超声探头必须与患者的角膜进行物理接触。此外,探头必须垂直于角膜表面,以获得准确的读数。另外两种测量CCT的非接触式技术是镜面显微镜和光学相干层析成像(OCT)。镜面显微镜利用角膜前、后表面的光反射作为区分角膜层和测量角膜中央厚度的手段[3]。OCT使用反射激光的干涉图样来测量角膜的层数[4]。在这项研究中,所有三种方式都被用来获得每个参与者每只眼睛的CCT测量值。

材料与方法

主题

本研究对8例患者的16只眼进行了CCT测量。入选标准为青光眼患者。排除标准为眼睛正常、健康的患者(表1)。

表1。人口统计数据。

科目数

8

平均/中位年龄(年)

57.25/53

年龄范围

34 - 85

性别比率(男∶女)

3:5

技术和仪器

Kerasonix KSX-1000超声测厚仪(DGH Technology, Exton, PA, USA)利用超声能量测量CCT。当超声能量从探头尖端发射时,一些能量以回声的形式反射回来。根据能量返回接收器的速度和时间,可以测量角膜厚度[3]。

Konan Noncon Robo Pachy (Konan Medical Corporation, Fairlawn, NJ, USA)由非接触式显微镜和相机组成。该装置获得角膜内皮的镜面图像,并测量角膜中央厚度。受试者定位聚焦注视目标,使用Noncon Robo镜面显微镜采集角膜图像。使用KSS-300图像存储系统采集并保存图像,随后对CCT进行分析[3]。

光学相干断层扫描设备是一种非接触式、非侵入式成像技术,通过分析反射激光的干涉模式来揭示角膜的层。OCT提供了实际组织厚度的真实结构测量。保存扫描结果,并通过海德堡眼探索者(HEYEX) OCT查看软件进行CCT分析”[4]。

过程

使用这三种方式,在一次访问中由同一审查员对所有参与者的每只眼睛进行测量。试验顺序随机化。对于超声测厚术,每个参与者都被给予0.5%的丙帕卡因用于麻醉目的。麻醉生效后,将超声探头尖轻轻贴在覆盖瞳孔的中央角膜上。每只眼睛做了三次。对于其他两种非接触模式,遵循指南,使用各自机器的相应软件分析图像,而不使用任何药物。

统计分析

计算三种测量装置获得的CCT测量值的平均值和标准差。构建Bland-Altman图来确定不同设备获得的CCT测量值之间的一致性,并获得p值。皮尔森相关系数(r2)计算CCT,比较一种模式与另一种模式。

结果

所有受试者(8名患者和16只眼睛)均获得了每种技术的测量值。超声测得8例患者的平均CCT为531.47±42.2 μm。相比之下,OCT测厚仪的平均CCT为517.63±43.29 μm,镜面显微镜的平均CCT为529.88±57.02 μm(表2)。

表2。描述性统计的中央角膜厚度,作为测量三种不同的模式

我们Pachymetry

10月

镜面显微镜

OD

OD

OD

平均CCT (μm)

531.47

517.63

529.88

标准偏差(SD)

42.20

43.29

57.02

p值(与US测厚仪配对)

N/A

0.55

0.95

p值(OCT与镜面显微镜配对)

N/A

N/A

0.66

平均±(SD) CCT与US厚测差(μm)

N/A

13.84(±1.09)

1.59(±14.82)

平均±(SD) CCT与OCT的差值(μm)

N/A

N/A

12.25(±13.73)

最大

593.00

588.00

634.00

最低

469.33

444.00

429.00

中位数

533.50

512.00

522.50

缩写:超声测厚仪;OCT,光学相干断层扫描;CCT,中央角膜厚度。

第一个Bland-Altman图显示,除了一名患者(图1)外,超声测厚仪获得的所有平均CCT值都大于OCT测厚仪获得的CCT值。两种方法之间的平均(±SD) CCT测量差为13.84(±1.09)μm。

图1所示。Bland-Altman图说明了超声测厚法与光学相干断层扫描(OCT)获得的角膜中央厚度测量值(y轴)与两种方法的平均CCT测量值(x轴)之间的差异。缩写:超声测厚仪;CCT,中央角膜厚度。

第二个Bland-Altman图显示,4例患者的超声测厚术测量值高于镜面显微镜测量值,而其他4例患者的结果相反(图2)。超声测厚术与镜面显微镜测量值的平均(±SD)差异为1.59(±14.82)μm。

图2。Bland-Altman图说明了超声测厚法与镜面显微镜测厚法相对于两种方法的平均CCT测量值(x轴)在角膜中央厚度测量值(y轴)上的差异。缩写:超声测厚仪;CCT,中央角膜厚度。

第三张Bland-Altman图显示,通过镜面显微镜获得的所有平均CCT值都大于通过OCT获得的测量值(图3)。表2显示,平均(±SD)差异为12.25(±13.73)μm。

图3。Bland-Altman图说明了光学相干断层扫描(OCT)和镜面显微镜获得的角膜中央厚度测量值(y轴)与两种方法的平均CCT测量值(x轴)之间的差异。缩写:CCT,中央角膜厚度。

在三种测量CCT的方法中,镜面显微镜与超声测厚仪的一致性最好,因为两种方式的平均差异最小(表2)。在三种方法中,超声测厚仪和OCT的一致性最小,因为两种方式的平均差异最大(表2)。

相关性(r)2通过超声测厚仪和OCT获得的CCT测量值为02=0.93, P<0.0001(图4)。对于通过超声测厚法和镜面显微镜获得的CCT测量值,r2=0.88, P<0.0001(图5),对于通过OCT和镜面显微镜获得的CCT测量值,r2=0.98, P<0.0001(图6)。我们发现通过这三种技术获得的CCT测量值之间存在很强的相关性。

图4。超声测厚与OCT测量CCT的散点图显示(r2= 0.93281)。线性方程:y= 0.9908x-8.9336。缩写:超声测厚仪;CCT:角膜中央厚度;OCT,光学相干断层扫描。

图5。超声厚测与镜面显微镜测量CCT (r)的散点图显示2= 0.8817)。线性方程:y=0.695x+163.22。缩写:超声测厚仪;CCT,中央角膜厚度。

图6。用镜面显微镜测量CCT (r)显示OCT散点图2= 0.98024)。线性方程:y=0.7517x+119.31。缩写:OCT,光学相干断层扫描;CCT,中央角膜厚度。

讨论

在某些情况下,青光眼患者的鉴别可能是困难的。正确诊断青光眼需要分析各种参数,如视野、IOP、杯盘比、视网膜神经纤维层厚度、视神经周围血流量、角膜中央厚度等。

版权所有OAT。版权所有

由于CCT影响IOP读数,因此测量CCT对青光眼患者是必要的。Schuster已经证明了用已知的CCT调整IOP的效用[2]。我们的研究比较了评估CCT的不同技术。超声测得8例患者的平均CCT为531.47±42.2 μm。OCT测得的CCT平均值为517.63±43.29 μm,镜面显微镜测得的CCT平均值为529.88±57.02 μm。

Khajaet al。[3]和Shetgaret al。[1]分别使用正常眼睛、健康眼睛和青光眼受试者计算这些模式的平均CCT值。Shetgaret al。[1]超声测厚法发现青光眼患者的平均CCT为503.91±11.31 μm。Ayalaet al。[5]观察眼压升高的青光眼患者,OCT的平均CCT值为536±29 μm,超声测厚的平均CCT值为532±32 μm。

此外,三种技术之间存在很强的相关性,特别是在OCT和镜面显微镜之间,其中r2= 0.98。在各种比较中,超声测厚术与镜面显微镜(r)的相关性最弱2=0.88),但相关性有统计学意义。

本研究的一个局限性是样本量小。在未来,最好在更大的样本量上重复这个实验。

信息披露

作者宣称他们没有竞争利益。这次提交没有收到任何财政支助。

参考文献

  1. Shetgar AC, Mulimani MB(2013)正常张力型青光眼、原发性开角型青光眼的角膜中央厚度与高眼压。临床诊断杂志7: 1063 - 1067。(Crossref
  2. Schuster AK, Fischer JE, Vossmerbaeumer U(2016)光谱域OCT中央角膜厚度与眼部和全身参数的关系。J角膜切削2596956.
  3. 陈晓明,陈晓明,陈晓明,等。(2015)超声角膜厚度测量与裂隙灯光学相干层析成像、镜面显微成像的比较。中国角膜切削9: 1065 - 1070。(Crossref
  4. 李建平,李建平,李建平,等(2010)光谱域光学相干层析成像在青光眼诊断和治疗中的应用。眼科手术激光成像41: S15-S27。(Crossref
  5. Ayala M, strand s R(2015)光学相干断层扫描(OCT)在青光眼患者视厚测量中的准确性。BMC角膜切削15: 124。

编辑信息

主编

詹姆斯·b·阿瓜约·马特尔
加州北州立大学医学院

文章类型

研究文章

出版的历史

收稿日期:2017年3月28日
录用日期:2017年5月9日
发布日期:2017年5月12日

版权

©2017 Babbar S.这是一篇根据知识共享署名许可协议发布的开放获取文章,在注明原作者和来源的前提下,允许在任何媒体上不受限制地使用、分发和复制。

引用

马晓明,马晓明,马晓明(2017)超声测厚法、光学相干层析成像和镜面显微镜下角膜中央厚度的比较。新前沿眼科杂志3:DOI: 10.15761/NFO.1000164

相应的作者

詹姆斯·本杰明·阿瓜约-马特尔

加州北州立大学医学院眼科临床教授,9700 W Taron Drive, Elk Grove, CA 95757, USA

电子邮件:bhuvaneswari.bibleraaj@uhsm.nhs.uk

图1所示。Bland-Altman图说明了超声测厚法与光学相干断层扫描(OCT)获得的角膜中央厚度测量值(y轴)与两种方法的平均CCT测量值(x轴)之间的差异。缩写:超声测厚仪;CCT,中央角膜厚度。

图2。Bland-Altman图说明了超声测厚法与镜面显微镜测厚法相对于两种方法的平均CCT测量值(x轴)在角膜中央厚度测量值(y轴)上的差异。缩写:超声测厚仪;CCT,中央角膜厚度。

图3。Bland-Altman图说明了光学相干断层扫描(OCT)和镜面显微镜获得的角膜中央厚度测量值(y轴)与两种方法的平均CCT测量值(x轴)之间的差异。缩写:CCT,中央角膜厚度。

图4。超声测厚与OCT测量CCT的散点图显示(r2= 0.93281)。线性方程:y= 0.9908x-8.9336。缩写:超声测厚仪;CCT:角膜中央厚度;OCT,光学相干断层扫描。

图5。超声厚测与镜面显微镜测量CCT (r)的散点图显示2= 0.8817)。线性方程:y=0.695x+163.22。缩写:超声测厚仪;CCT,中央角膜厚度。

图6。用镜面显微镜测量CCT (r)显示OCT散点图2= 0.98024)。线性方程:y=0.7517x+119.31。缩写:OCT,光学相干断层扫描;CCT,中央角膜厚度。

表1。人口统计数据。

科目数

8

平均/中位年龄(年)

57.25/53

年龄范围

34 - 85

性别比率(男∶女)

3:5

表2。描述性统计的中央角膜厚度,作为测量三种不同的模式

我们Pachymetry

10月

镜面显微镜

OD

OD

OD

平均CCT (μm)

531.47

517.63

529.88

标准偏差(SD)

42.20

43.29

57.02

p值(与US测厚仪配对)

N/A

0.55

0.95

p值(OCT与镜面显微镜配对)

N/A

N/A

0.66

平均±(SD) CCT与US厚测差(μm)

N/A

13.84(±1.09)

1.59(±14.82)

平均±(SD) CCT与OCT的差值(μm)

N/A

N/A

12.25(±13.73)

最大

593.00

588.00

634.00

最低

469.33

444.00

429.00

中位数

533.50

512.00

522.50

缩写:超声测厚仪;OCT,光学相干断层扫描;CCT,中央角膜厚度。