1、文献综述有晶状体眼人工晶状体尺寸选择的研究进展李 易 吴鹏程张文芳引用:李易 吴鹏程张文芳.有晶状体眼人工晶状体尺寸选择的研究进展.国际眼科杂志():作者单位:()中国甘肃省兰州市兰州大学第二临床医学院()中国甘肃省兰州市兰州大学第二医院眼科作者简介:李易在读硕士研究生 研究方向:眼底病通讯作者:张文芳毕业于北京大学博士主任医师教授博士研究生导师研究方向:眼底病.收稿日期:修回日期:摘要有晶状体眼人工晶状体()植入术在治疗屈光不正中发挥着越来越重要的作用 从前房型 到后房型再到中心孔型的 给视界带来全新的改变 虽然目前 术后并发症发生率很低但是在 的尺寸选择中仍会因为设备测量差异及 尺寸算法不
2、同等导致植入不当的引发相关并发症 随着对 植入术认识地不断深入以及眼科设备及技术地不断发展特别是人工智能的出现使得越来越多的指标如:睫状沟直径()、晶状体矢高()、前房角直径()、虹膜色素端到虹膜色素端()、前房宽度()、前房角度数()等指标在 尺寸的选择中提供参考本文就 尺寸选择进行综述关键词:有晶状体眼人工晶状体尺寸选择拱高人工智能:./.:.:().()()()()()().:.()():引言近视是全球面临的重大公共卫生问题据估计到 年近视患者约占世界人口总量的.约 亿人高度近视约.亿人占比.较早研究发现东亚部分地区近视患病率可高达 目前国家通过大力推动、监管近视防控工作来预防或延缓视力
3、下降但是对于已经近视特别是高度近视的患者提高其生活质量成为了科研与临床实践的重点 自屈光手术开展以来大量研究不断深入以获得更精准的屈光结果和更低的并发症 目前临床上屈光不正手术矫正包括角膜与眼内屈光手术眼内屈光手术最常用的是后房型有晶状体眼人工晶状体()植入术其无需切割角膜可置换或取出矫正度数范围广视力恢复快视觉质量及屈光稳定性好尤其适用于超高度或角膜较薄的近视患者该植入术在中低度近视、老视人群也开展了相关临床研究 大量研究证明了 植入术的有效性、安全性、可预测性及稳定性但其仍存在一定的并发症 眼内植入不合适的 与术后并发症有关最常见的包括前囊下白内障还有色素播散、人工晶状体旋转等 多项研究指
4、出环曲面型()植入术后 发生旋转需二次手术干预 等回顾性分析 植入术后的 眼有 眼需要二次手术其中因 尺寸不当需要置换有 眼(.)随着眼科设备技术的不断发展研究者对 植入术的认识也愈加深刻越来越多的眼前节测量指标为 尺寸的选择提供参考本研究就相关 尺寸的选择展开综述 结构及特性()是由 批准的后 .:/.:.房型 目前广泛使用的 ()于 年推出 由胶原共聚物()生物相容性材料制成包含连接胶原、吸收紫外线的发色团和亲水性羟甲基丙烯酸酯()连接胶原带负电荷使房水中带负电荷的蛋白不易沉积于生物材料表面发色团可吸收以上的紫外线阻止紫外线对眼的损伤 中央有一直径.的中心孔中心孔的设计保留了房水循环的生理
5、功能避免了术前行虹膜切开术手术过程中也利于黏弹剂的清除 襻为平角状的设计中间一个向前凸的光学区(图)光学直径范围达.其可矫正的球镜度数为.柱镜度数为.有 种尺寸分别为:.、.、.和.可折叠不仅可以缩小手术的切口还可以降低术源性的损伤及散光 年推出的新型号 ()在临床也投入使用相较于 具有较大的光学直径(.)夜间主观视觉质量更好 尺寸选择.尺寸选择与角膜水平直径和前房深度的关系最初关于 直径的计算及选择围绕角膜水平直径()和前房深度()两个变量进行:.者 直径为.者 直 径 等 于 .目前临床及大多数研究参照的是晶状体厂商(公司)推荐的列线图(表)在线计算获取(:/./)该算法仍以 与 两个变量
6、进行得到了普遍的公认 由美国莫兰研究咨询公司开发的优化 法也用来选择 尺寸具体算法见表 依据 选择 尺寸是以 与睫状沟直径()之间存在相关性为前提的 对于 尺寸的选择意义重大临床上多种设备可提供 测量值其中主观测量仪器包括:量规、卡尺 客 观 测 量 设 备 包 括:、和 等 量规和卡尺的测量存在主观判断操作相对耗时临床上已经不在常规使用 可提供 测量值的设备种类众多但是由于仪器内置不同的检测技术测量结果存在一定差异 不同研究报道了相关仪器在测量 时的重复性和一致性 等对比 和 测量 发现 获得的平均 测量值为.获 得 的 测 量 值 为.二者测量结果高度相关两种设备在临床实践中可以 互 换
7、使 用 等研 究 认 为 、和 在测量 可以互相替换 但也有研究指出各仪器之间测量存在差异不 可 互 换 临 床 上 推 荐 至 少 种 以 上 设 备(、)所测的 值作为 尺寸选择的参考 除了仪器影响之外角膜缘色素沉着、角膜周边变性、结膜、黄斑等也会影响 的测量准确性 测量值在选择 尺寸的临界值时发挥着重要作用不同设备所测的 值也有差异但其临床意义较 影响小 精确测量 是 尺寸选择的关键之一但是在/传统尺寸选择中发现仍然有 的术眼术后拱高偏高或偏低 等研究 图 /晶状体示意图(改编自参考文献)表 晶状体厂商推荐的 尺寸算法角膜水平直径()前房深度()推荐 尺寸().任意.任意.任意.任意.任
8、意不推荐表 优化 算法角膜水平直径()推荐 尺寸().发现只有.的术眼术后拱高在理想范围内()等报告称 的术眼术后拱高将会)或过低()的情况 等进一步优化 个变量确定回归方程:最佳 尺寸(在平衡盐溶液内).().().()指的是 平面与晶状体前表面之间的距离术后实际与预测拱高平均误差为.虽然依据 选择 尺寸术后拱高预测较好但 的重复性并不高 等发现 的标准误差为.等使用 ()随机获取两幅 图像同一检查者重复测量的内部标准差()为.置 信 区 间()为 .等报告 在眼内的重复性为.总体标准偏差为.有 种尺寸其是以.递增或递减的这些误差会影响 尺寸选择 重复性差异除了受检查者熟练程度影响之外还包括
9、睫状肌的状态、睫状沟能否清晰暴露以及睫状沟是否存在先天异常等 已有研究中应用 选择的 尺寸术后拱高到底如何?的一项 分析发现用制造商推荐的/列线图(眼)与依据 列线图(眼)选择的 尺寸相比二者术后拱高具有相似均值、标准差及测量范围而且并无统计学差异 鉴于 设备的特性以及检查者熟练程度等原因以 开发的列线图一直未在临床上广泛应用 但最近有研究就 测量受操作人员主观因素及经验影响通过 视频动态采集功能获得虹膜后睫状体动态视频使用视频剪辑法获取最佳 距离并且在其研究中使用 测得的 值进行 尺寸选择术后 平均拱高 是目前唯一能够清晰观察虹膜后结构的影像学检查其术前对于评估睫状沟形态(宽窄)、睫状突形态
10、(平坦或肥厚)、睫状体是否存在囊肿等对 尺寸选择提供了重要的参考同时在判断术后 襻的位置也发挥着巨大的作用 在眼内的理想状态是位于睫状沟之内但是研究发现 植入术后晶状体襻的位置大部分位于睫状沟之外比如睫状体及睫状小带 脚襻处于不同位置术后拱高也不同 脚襻位置是否与 尺寸相关?考虑到 脚襻大部分不在睫状体之内 测量值是否会反过来影响 尺寸的选择?临床及大部分研究多以水平位()作为 尺寸选择的参考但是植入于眼内的 并不都位于水平轴位已知垂直位 大于水平位 所以水平位测量的 对植入于不同轴位的 其参考准确性到底有多高?是否影响 尺寸的选择?这些对临床实践是否有意义?未来仍需要进一步探究 相信随着技术
11、及研究的不断深入在 尺寸的选择中也将不断提供新的思路.尺寸选择与前房角直径的关系前房角直径()是指鼻侧到颞侧房角凹陷之间的距离 它是否可以代替?等基于 测量发现 与 相关且相关性优于 与 比 更适合计算 尺寸 等通过前段光学相干断层扫描成像()发现 与最佳 尺寸选择有强相关性(.)等使用获得 在传统算法的基础上综合选择 尺寸并进行回归分析预测术后拱高即 公式:预测 表 列线图睫状沟直径()预算 度数()推荐 尺寸().任意不推荐拱高().尺寸()().术后 平均拱高为.()该公式安装于(公司)设备上 对于以 代替 进行的 尺寸选择研究发现和制造商推荐的尺寸相比二者符合率占.两者选择不同的尺寸占
12、比达.随访术后 拱高发现以 推荐尺寸获得的拱高平均为.预测的拱高为.实际获得的拱高明显小于 预测值 为了达到更精准的预测范围 等又针对不同尺寸的对预测拱高进行改进 修正:.的晶状体拱高预测公式为“.”.和.预测拱高为“.”.的晶状体在原来基础上不变 对于修正后的 公式其拱高预测性尚需要更多研究对比分析 值得注意的是不同的仪器在测量 时结果不同 等对比、三种设备所 得 的 值 发 现 和 分 别 比 小.和.而且 有更高的重复性和再现性其不建议以 和 测量值进行拱高预测 除了以上三种设备 等分析了 和 之间的一致性及重复性发现二者有较好的重复性在测量 时可互换 精确的 测量值是选择合适 尺寸的关
13、键之一在 等的研究中基于/列线图和 法选择 尺寸二者有.的差异 有研究发现随着近视的发展眼轴增加前房呈垂直椭圆形和呈水平椭圆的 相比 和 都近似垂直椭圆形所以仅以 推测前房及睫状沟是欠妥的 这些提示我们在 尺寸的选择中除了参考眼外测量指标 眼内值 也不可忽略尤其对于临界值 尺寸的选择需要综合考量以获得术后最佳拱高.尺寸选择与虹膜色素端到虹膜色素端距离的关系 虹膜色素端到虹膜色素端距离()指的是虹膜色素层外端之间的距离 等利用眼前节相干断层扫描()测量 线性分析后发现 与 之间的相关性(.)高于 与(.)研究进一步通过 预测 线性模型 .以 预测 线性模型 .相较于 对 预测更高而且 测量 有很
14、高的重复性(:.)等改进了测量方法先将 所测眼前段图像颜色进行转变 .:/.:.后再测量该研究发现相较于 测量的 值 重复性更高变异性更低且 与 二者之间有良好的相关性 该研究基于 值进行 尺寸计算随访 后平均拱高为.(.)值得关注的是该研究仅纳入 眼针对 测量值进行简单尺寸选择除了样本量小之外其检查后首先需要转换图像然后进行测量而且在测量时存在主观判断未能在临床上大规模应用.尺寸选择与晶状体矢高的关系 最早在 年将晶状体矢高()定义为晶状体前极顶点与水平虹膜和角膜夹角连线的垂直距离 等在其研究中将 等同于晶状体前极顶点与 之间的距离并基于扫描源()对 尺寸及术后拱高进行了多元回归分析得出最佳
15、 尺寸(在平衡盐溶液中).()().()()预测拱高().(植入 尺寸 公式计算所得最佳 尺寸)其中 指的是鼻侧和颞侧巩膜突之间的距离以 公式预测的拱高平均绝对误差为.显著低于 列线图(.)多元回归模型的决定系数调整后为.的患者术后实现了中等范围的预测拱高 以 公式进行的尺寸选择 等通过和制造商推荐的尺寸对比二者相符率占.随访术后 拱高以 公式预测的拱高为.以 推荐尺寸获得的拱高为.实际获得的拱高明显小于 预测值当选择尺寸更大的 时拱高差异更大 随后 等在先前研究的基础上进一步优化优化后最佳 尺寸(在平衡盐溶液内).()().()()多元回归模型 调整后为.预测术后拱高平均绝对误差为.术后 复
16、测拱高.的患者拱高在理想范围内()优化后的 公式还需要在临床大样本数据中验证其有效性 等在其研究中使用 列线图(表)该列线图以 测量的 及 进行 尺寸选择 在该研究中使用 列线图选择的 最接近理想尺寸术后 平均拱高 该学者的另外一项研究也使用了 列线图术后 随访拱高为()这是第一个依据 可视化选择 尺寸的列线图对于不同 的患者来说有必要综合考虑增大或减少一个尺寸以获得更理想的术后拱高 需要引起重视的是对于 的测量不同的光照条件测量值不同 研究发现从暗室到明室 平均变化范围可达()准确获取 是 尺寸及预测拱高的关键相关研究者在测量时应重视光照的影响.尺寸选择与人工智能的关系 虽然上述 尺寸选择公
17、式不断更新术后拱高的预测也越来越精确但以往研究最大的缺陷在于样本量不足随着大数据及人工智能的迅速发展研究人员利用相关技术展开研究 等通过人工智能回顾性分析了 眼研究发现 预测 大小的准确率达.和 也有.和.的准确率 这为人工智能在 尺寸选择及拱高预测上提供了新方向表 列线图晶状体矢高睫状沟直径()推荐 尺寸()正常范围内().等基于集合机器学习方法通过 和 集合模型结果进行了大量数值拟合在韩国患者 眼进行内部数据验证学习于日本患者 眼进行外部验证开发了在线 计算工具(:/.)该在线计算公式同时纳入了、前 房 角 度 数()、等眼前段测量指标综合进行 尺寸的选择 由于设备不同测量同一指标数值不同
18、该在线计算方式还提供了设备的选择并且比较了既往 尺寸选择及拱高预测公式结果显示 和 集合模型相较于其他机器学习技术、公式及传统公式术后拱高有更好的平均绝对误差 人工智能的发展及应用为 尺寸及拱高预测带来新的机遇:()弥补了既往样本量少的问题基于大数据进行的预测术后拱高更精准()纳入指标更全面通过大量验证学习可以更好地发现相关指标与尺寸及拱高之间的关系 总结与展望目前在临床上 尺寸选择公式中应用最广泛的仍是 公司推荐的公式在其基础上综合判断选择对于新研发的 尺寸及相应术后拱高预测公式来说一方面由于不同医院眼前节仪器配备不同而且同一指标不同类别的设备测量结果也存在差异如果应用新研发的尺寸计算公式为
19、确保术后拱高预测准确性就需要配备相应的设备这在临床实际应用中尚存在一定的难度 另一方面新研发的 尺寸选择及术后拱高预测公式还需要在临床大样本数据中验证其有效性和可操作性而且不同尺寸公式并不能简单进行比较新的设备如高频、前节 等以其开发的 尺寸选择公式纳入了众多的测量指标如、等受到临床医师的关注为临床工作者选择合适的 尺寸提供重要的参考作用特别是临界值的 尺寸和特殊病例参照的眼前节测量指标越多对于个体化尺寸的选择价值就越高 尺寸影响术后拱高同时影响拱高的因素也会反过来影响 尺寸选择还有一些与拱高相关的眼前节测量指标比如晶状体厚度()、前房容积()、前 房 面 积()、后房角等也正逐步纳入到选择
20、尺寸的范畴中对未来 尺寸选择提供更全面的参考国际眼科杂志 年 月 第 卷第 期 :/.电话:电子信箱:.值得注意的是植入合适的 尺寸在于获得适当的拱高为了 能稳固于睫状沟内从而减少因术后拱高不当或晶状体发生旋转引起的并发症 然而拱高除了受到植入 尺寸大小的影响还有其它因素如 脚襻的位置、睫状体的形态以及局部结构如虹膜形状(前凸或后凹)、瞳孔动力学、晶状体厚度、测量的设备种类、光照强度等有研究发现从暗室到明室中央拱高的变化平均值可达到()对于这些影响因素学术界尚无统一规定比如是否应该设定在什么样的光照强度条件下用何种设备测量而且当患者虹膜形状、自身晶状体厚度不同又或是睫状体发育不同时是否应该分组
21、分别讨论其所测拱高值从而使相关研究更具有对比性?除了影响拱高的因素较多之外对于拱高不足和过度的精确定义也仍然难以明确 因为并不是所有患者术后拱高不适都会引起并发症 等报告了 例低拱高的患者第一次手术后因拱高偏低()预防性的进行了 尺寸的置换较大尺寸的 置换后拱高仍不理想()随后进行了长达 的随访未发现拱高偏低导致的并发症 等随访了术后平均.的患者在拱高小于 的 眼中未出现并发症的术眼占.等在拱高 的 例患者随访 并未发现相关的并发症既往研究曾依据并发症发生概率给出过安全拱高 等认为最低拱高应大于 等认为拱高安全范围应在 等建议安全拱高应大于 术后拱高会随着时间下降且伴随着年龄增长自身晶状体厚度
22、也在增加所以拱高必须预留一定的距离 等将理想拱高范围定义 等在其研究中选择 作为理想拱高 因为安全拱高的设定存在一定差异所以在新开发的 尺寸及拱高预测的研究中哪些公式预测价值更高仍需要进一步对比研究 随着中央孔型 的发明术后并发症的发生率进一步下降未来研究需要综合考虑拱高的动态变化、影响因素及其所致并发症的概率进一步探讨、完善并规范其测量标准及拱高安全范围 植入术作为屈光不正的主要矫正方法之一得益于其良好的安全性、稳定性、可逆性等优势受众群体日益增加 但是此手术是在患者自身晶状体透明的情况下进行所以即便目前并发症发生概率越来越小也需要研究者高度重视对于 尺寸的选择及术后拱高预测仍需要不断改进、
23、完善 随着人工智能、大数据的发展、完善与共享跨国跨人种及多中心的研究成为新趋势有望持续全面地为 尺寸的选择及术后拱高提供更多实用的价值参考文献 .():.():.:.():.().():.():.():.:.:.()():.:.():.:.:.:.:.:.:.:.():./.():().:/./.():.():.():.():.():.:/.:.:.():.():./.():.():.().():.():.():.():.():.():.():.:.():.():.():.:.:.():.():.():.()():.():.():.():.():.:.():.():.():.:.():.():
24、.():.():.():.():.()():.:国际眼科杂志 年 月 第 卷第 期 :/.电话:电子信箱:.():.():薛艳珍 周奇志.有晶状体眼后房型人工晶状体植入术后 与前节 测量拱高一致性比较.中华实验眼科杂志():.:.():.():.:.():.():朱爱斌 刘磊 尚云月 等.植入术后拱高大于 的中高度近视患者疗效观察.国际眼科杂志()中国科技期刊引证报告核心版眼科期刊主要指标及排名(以综合评价总分为序)期刊名称核心总被引频次数值排名核心影响因子数值排名综合评价总分数值排名中华眼科杂志.眼科新进展.国国际际眼眼科科杂杂志志 .中华实验眼科杂志.中华眼底病杂志.中华眼科医学杂志(电子版).临床眼科杂志.中华眼视光学与视觉科学杂志.眼科.中国斜视与小儿眼科杂志.摘编自 版中国科技期刊引证报告核心版中国科技期刊引证报告扩展版眼科期刊主要指标及排名(以总被引频次为序)期刊名称总被引频次影响因子即年指标他引率引用刊数开放因子国国际际眼眼科科杂杂志志 .中华眼科杂志.眼科新进展.中华实验眼科杂志.中华眼底病杂志.中华眼视光学与视觉科学杂志.临床眼科杂志.眼科.中国斜视与小儿眼科杂志.中华眼科医学杂志(电子版).摘编自 版中国科技期刊引证报告扩展版 .:/.:.