研究文章

解构前段拥挤:原发性房角关闭型青光眼手术后恶性青光眼的术前解剖学预测因素

DOI:

10.3791/71614

2026年7月28日

本文内容

摘要

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

术前超声生物显微镜检查显示,模拟睫状体-晶状体距离缩短、晶状体拱度增加以及小梁-睫状突角度变窄是与原发性闭角型青光眼手术后恶性青光眼发生显著相关的探索性解剖学特征组合。

摘要

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

了解眼前段拥挤对于识别原发性房角关闭型青光眼(PACG)患者在接受超声乳化吸除术、人工晶状体植入术及房角粘连分离术(PEI‒GSL)后发生恶性青光眼(MG)的术前危险因素至关重要。本回顾性病例对照研究纳入24例术后发生MG的PACG患者(MG组)与24例随机选取的对照患者(对照组)。术前超声生物显微镜(UBM)测量指标包括前房深度(ACD)、晶状体凸度(LV)、睫状突间距(CCD)、睫状体厚度、睫状体前部位置、小梁-睫状突角(TCPA)以及模拟睫状体-晶状体距离(sCLD)。为消除观察者偏倚,所有导出的原始UBM图像均完全匿名化,去除所有可识别的元数据,随机排序并分配由计算机生成的唯一哈希值后,进行单盲评估。MG组术前sCLD显著更短,LV更大,ACD更浅,TCPA更窄,其标准化均数差均超过0.8。经错误发现率校正后,这些差异仍具有统计学意义(校正后 P < 0.05)。关键的是,对眼轴长度(AL)进行校正的多变量逻辑回归分析表明,较短的sCLD(P < 0.001),左心室(P < 0.001)以及缩窄的TCPA(校正后 P = 0.0099)与MG的发生保持高度稳健的独立相关性。MG组表现出参数协调性减弱的趋势,尤其是AL与ACD之间(r = 0.334 vs. 0.718)。探索性主成分分析鉴定出一种结构特征 "前段结构拥挤" 轴(解释了62.2%的方差),其中MG组负向聚集。一项探索性、未加权的复合睫状体阻滞评分显示较大的分离效应量(Cohen’s d = 1.995, P < 0.001)。总之,术前缩短的sCLD、增大的LV以及变窄的TCPA构成一个与术后MG独立相关的解剖学风险簇。尽管前段拥挤是该队列的特征,但这些多变量模型严格作为探索性、样本特异性构建,且明确缺乏外部临床验证。

引言

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

原发性闭角型青光眼(PACG)是导致不可逆性失明的主要原因之一。该病在亚洲人群中尤为常见,因为这些人群前房角狭窄的解剖学倾向非常普遍1。此类患者常伴有眼内压升高,通常需要手术治疗以降低眼压,防止视神经发生永久性损伤。目前,超声乳化白内障吸除联合人工晶状体植入及房角粘连分离术(PEI-GSL)是一种高度有效的手术选择。与激光周边虹膜切开术或激光周边虹膜成形术等传统治疗方式相比,该手术在扩大前房角、减少对局部抗青光眼药物的依赖以及稳定长期眼压波动方面已显示出更优的临床疗效2。该手术通过移除增厚的晶状体并分离粘连的前房角,有效解除瞳孔阻滞,打开闭合的房角。尽管与小梁切除术等传统滤过性手术相比,PEI-GSL可显著降低术后持续性低眼压、滤过泡相关感染及早期术后前房出血的发生率,但仍可能引发严重的术后并发症。术后恶性青光眼(MG)即为其中最具挑战性的并发症之一。尽管发生率较低,但恶性青光眼是一种威胁视力的急症,治疗困难,常导致治疗失败和严重视力损害3,4。因此,对于接受该手术的PACG患者而言,早期识别和预防至关重要。

MG 的临床病程复杂,且以难以管理著称。其核心病理生理过程涉及房水流动方向的异常逆转。在健康的眼球中,房水通过小梁网向前引流。而在 MG 中,房水发生错向引流,并积聚于玻璃体后腔。这种持续的液体积聚导致玻璃体腔压力迅速升高。升高的压力进而推动整个晶状体-虹膜隔向前移位。这种物理性移位导致前房普遍变浅或完全消失,这与典型的瞳孔阻滞性青光眼不同,在后者中周边虹膜切开术通道仍保持通畅。MG 还会引起广泛的继发性房角关闭以及眼内压急剧升高。这些事件共同形成一个自我维持的恶性循环4,5,6。传统上,MG 的发生与睫状体阻滞的概念密切相关。该机制认为,睫状体、晶状体和前部玻璃体面之间的正常解剖关系在结构上遭到破坏。然而,导致睫状体阻滞的确切解剖学危险因素仍不明确。我们目前也缺乏精确的术前预测指标。这种不确定性给早期临床识别和预防性手术规划带来了重大挑战。

高分辨率成像技术已成为理解这些结构变化的重要工具。超声生物显微镜(UBM)的进步如今能够对眼前段进行详细测量。UBM可以清晰地显示包括睫状体和后房在内的深部及隐匿性结构。该技术在阐明恶性青光眼的解剖学基础方面具有巨大潜力7,8。既往的UBM研究表明,某些宏观解剖特征的组合构成了恶性青光眼的高风险基础。这些特征通常包括较短的眼轴长度和非常浅的眼前房。晶状体的前移位置以及睫状体的异常前旋也增加了此类风险9,10,11。近年来,研究人员引入了新的UBM参数以改进风险评估。模拟睫状体-晶状体距离(sCLD)便是其中一个重要参数,近年来受到广泛关注。研究人员认为,与传统的整体测量方法相比,该参数可能更直接地反映睫状体-晶状体阻滞(睫状体阻滞)的局部风险12

这些新参数在预测恶性青光眼(MG)中的具体作用机制尚未得到系统研究。此外,它们与其他关键结构参数之间的协同关系也需要进一步深入探讨。仅评估孤立的参数可能不足以准确预测手术风险。全面评估眼前段拥挤情况或许是必要的。眼前段拥挤代表一种宏观层面的解剖表型,很可能由潜在的睫状体阻滞机制所驱动。术前分析多种眼部参数之间的结构协调性,可能有助于更深入理解疾病的发生发展过程。因此,本研究旨在系统解析眼前段拥挤的解剖学基础。我们回顾性比较了接受PEI-GSL手术后发生恶性青光眼的原发性闭角型青光眼(PACG)患者与未发生该并发症的对照组之间的详细术前眼部参数12,13。通过这种对照比较,我们试图识别潜在的高危解剖特征12

从实际应用的角度来看,这种定量的UBM筛查方法为临床医生提供了一个可重复的框架,用于在进行急性眼减压手术前分层评估手术风险并实施预防性管理策略14。然而,读者必须认识到该技术固有的临床局限性:UBM具有高度操作者依赖性,需要接触式壳体浸润,在前房极浅的病例中可能技术上具有挑战性或存在风险,并且仅能对前部静态结构进行评估,因而无法纳入动态玻璃体和脉络膜状态可能产生的血流动力学或流体静力学影响15,16。本研究的最终目标是为葡萄膜巩膜途径(MG)的病理机制提供基于数据的假设,并为高风险原发性闭角型青光眼(PACG)患者建立可靠的术前筛查指标1,12

方案

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

在开始回顾性审查之前,已获得机构医学伦理委员会的正式批准。本研究严格遵循《赫尔辛基宣言》的伦理原则进行。对于使用去标识化历史数据的回顾性研究设计,监管委员会已批准免除知情同意。患者在初次手术入院时已签署用于科研用途的广泛性通用同意书。

1. 患者选择与队列分层

病例筛选与分组
通过机构电子病历数据库进行筛选,以确定在规定研究期间内被诊断为原发性闭角型青光眼(PACG)并接受过超声乳化吸除术、人工晶状体植入术以及房角粘连分离术(PEI-GSL)的所有患者。

恶性青光眼(MG)组的建立
提取了在初次手术后三个月内发生术后恶性青光眼(MG)的患者记录。采用严格的诊断标准,包括中央和周边前房持续变浅或完全消失,同时伴有正常或升高的眼内压(IOP),且存在通畅的周边虹膜切开术。诊断由两位对后续容积分析不知情的资深青光眼专家独立确认。

对照组的建立
采用随机抽样序列(例如,使用计算机生成的随机数字表生成)从同一时间段内由同一外科医生实施相同PEI-GSL手术但未出现术后房水迷流迹象的其余患者中选取对照组参与者。

纳入与排除标准筛选
对所有候选病例记录均应用严格的排除标准,以尽量减少潜在的混杂因素。排除的记录包括:(1)人口统计学、临床或影像数据不完整的病例;(2)既往有眼内手术或激光干预史的病例;(3)术中出现并发症的病例,包括脉络膜上腔爆发性出血、后囊膜破裂或术中脉络膜脱离;(4)继发性青光眼类型,如新生血管性、外伤性、葡萄膜炎性或剥脱性青光眼,以及原发性开角型青光眼;以及(5)合并结构性异常的病例,特别是纳米眼球(定义为眼轴长度 <20.0 mm)或晶状体半脱位。

2. 临床基线与术前检查流程

常规生物特征评估
入院时,进行了标准化的全面眼部检查。采用标准视力表记录最佳矫正视力(BCVA),并测量基线眼内压(IOP)。 通过 Goldmann 压平眼压计测量。通过详细的裂隙灯生物显微镜检查评估前房深度和虹膜形态。采用自动光学生物测量仪进行光学生物测量,以获取术前眼轴长度(AL)。 通过 部分相干干涉测量术

术前房角镜检查绘图
在暗室中,使用四面镜房角棱镜并施加最小角膜压力,进行动态和静态房角镜检查。根据Scheie分类法(I–IV级)记录静态窄角的解剖结构。为了量化周边前粘连(PAS),施加轻柔的后向压力(加压房角镜检查)以打开房角隐窝,并记录360°范围内不可逆的器质性粘连性房角关闭所累及的严格时钟小时范围。

眼后段筛查
作为常规临床检查方案的一部分,对黄斑区和视盘进行谱域光学相干断层扫描(SD-OCT),以评估视网膜神经纤维层的结构完整性,并排除合并的玻璃体视网膜或黄斑病变。为聚焦于眼前段拥挤的局部结构风险标志物,OCT衍生的变量未纳入后续的预测模型中。根据临床指征,常规使用术前局部抗菌药物和速效降压药物。

3. 标准化手术协调(PEI-GSL)

麻醉与切口设计
术前使用眼科表面麻醉滴眼液(0.5%盐酸丙帕卡因)滴眼三次进行表面麻醉。按照无菌眼科操作规范对手术区域进行消毒并铺巾。在颞侧角膜缘处制作一个2.2 mm的主透明角膜隧道切口,另使用标定眼科手术刀片在约90°方向处制作一个1.0 mm的侧切口。

粘弹性操作与房角粘连分离术
前房内注入内聚性眼用粘弹性物质,以加深空间并维持结构稳定性。在通过手术用房角镜直视下,将房角粘连分离刮匙经侧切口插入。将周边虹膜组织轻柔地向后分离,使其脱离小梁网。对存在周边前粘连的所有钟点位置进行机械性分离,直至巩膜突和小梁网完全暴露。

白内障摘除与人工晶状体植入
制作一个直径约 5.0–5.5 mm 的连续环形撕囊。当因慢性粘连导致瞳孔扩张不足时,使用临时性瞳孔扩张装置以改善术野可视性。采用低能量超声参数对晶状体核进行标准的超声乳化,随后自动双联灌注与抽吸清除残留的皮质物质。注入一种内聚性眼用粘弹性剂以扩张囊袋,并将一枚可折叠疏水性丙烯酸人工晶状体植入囊袋内。随后彻底抽吸前房及晶状体后间隙中的残留粘弹性物质。

伤口闭合与术后用药管理
使用平衡等渗眼科灌注液对角膜基质切口边缘进行水化处理,以实现自封闭式伤口闭合。通过Seidel渗漏试验验证结构的密水完整性。手术结束时,涂抹抗生素-皮质类固醇复合眼科软膏。术后维持标准化的为期一个月的局部用药方案,包括抗生素-皮质类固醇复合眼科滴眼液(每日四次,每周逐渐减量)、非甾体类抗炎眼科滴眼液(每日两次)以及含0.5%匹罗卡品的缩瞳性眼科滴眼液(每日两次),以稳定虹膜-晶状体隔膜的结构。

4. 超声生物显微镜图像采集设置

仪器校准与设置
采用50 MHz超声生物显微成像探头进行高频数字超声生物显微成像。电子增益设定为60–75 dB,扫描视野为14.0 mm × 10 mm,扫描深度分辨率≤50 µm。成像前,使用制造商提供的自动电子标准品验证系统校准。

扫描执行与质量控制检查点
患者在标准的中等光照条件(<5 勒克斯)下取仰卧位,体位舒适。要求患者持续注视安装在天花板上的固定目标。将无菌的眼科浸入式眼杯插入结膜囊,并注入无菌生理盐水或1%甲基纤维素作为声学耦合介质。随后将高频超声探头轻柔浸入,避免对角膜施加机械压力。

水平全景扫描工作流程
将探头沿垂直视轴水平对齐,以获取穿过瞳孔几何中心的全景横截面图像。只有当图像中鼻侧和颞侧的巩膜突、虹膜轮廓和晶状体前囊均能同时对称显示时,图像质量才被视为可接受。

径向象限扫描工作流程
在角膜缘的12点、3点、6点和9点位置(分别对应上方、鼻侧、下方和颞侧象限)进行径向线扫描。在每个位置,调整探头角度直至达到最佳声学对齐,表现为清晰可见的高反射性巩膜突以及睫状突顶端结构清晰可辨。未满足上述质量标准的图像将被舍弃并重新采集。

5. 特定软件的图像测量工作流程

图像标准化与盲法随机化
原始的未压缩数字超声生物显微镜图像从成像系统中导出。为尽量减少评估者的偏倚,所有导出的文件均通过自动化脚本进行处理,该脚本可去除患者身份信息、随机化图像显示顺序,并为每幅图像分配一个由计算机生成的唯一加密哈希值。随后,将经过随机化和设盲的图像集提供给一位经验丰富的青光眼专科医生进行定量分析。

标度校准与工作区设置
在 ImageJ 中打开图像。使用制造商嵌入的标度尺进行空间校准。定义一条与已知标度尺长度相对应的直线,并在校准设置中输入已知距离和测量单位(mm)。将校准结果全局应用于所有图像。使用固定的显示设置对图像对比度和亮度进行标准化,以优化解剖边界的可视化效果。

结构度量提取与标志点确定
根据预定义的解剖学标准进行人工测量。

前房深度(ACD)
前房深度测量为角膜中央内皮与晶状体前表面之间的垂直距离。

晶状体 vault(Lens Vault, LV)
以连接鼻侧与颞侧巩膜突的直线作为参考基线。晶状体 vault 测量为晶状体前极点至巩膜突间基线的垂直距离。

睫状突–睫状突距离(CCD)
使用全景扫描,测量一侧最内端睫状突顶点与对侧相应顶点之间的距离。

睫状体厚度边界结构
通过径向象限扫描评估以确定巩膜突和睫状体边界的定位。在受到声影影响的区域,测量以低反射的睫状肌组织与高反射的巩膜内壁之间的界面为参考。

睫状体厚度参数
CBT0 定义为从巩膜突到睫状体内部葡萄膜边界的垂直距离。CBT1000 在沿内层巩膜壁向后 1000 µm 的位置测量,其厚度为垂直于巩膜表面的距离。CBTmax 定义为邻近睫状突顶端处睫状体的最大厚度,测量方向垂直于巩膜外表面。

睫状体前部位置(APCB)
在巩膜突处建立一条垂直于巩膜内壁的参考线。APCB 测量为最前部睫状突顶点到该参考线的垂直距离。

小梁-睫状突角(TCPA)
以巩膜突作为角的顶点,一条边沿小梁网内侧边界延伸,另一条边沿睫状突前表面延伸。所形成的角以度数记录。

模拟睫状体-晶状体距离(sCLD)
建立一条通过巩膜突且与巩膜外表面平行的虚拟切线。测量睫状突顶点到该切线的最短距离,以及晶状体前囊膜到同一切线的最短距离。记录这两个距离的差值,当睫状突向前延伸超过晶状体平面时,保留负值。

对于基于象限测量获得的参数,将上方、鼻侧、下方和颞侧四个象限的数值取平均值,以生成每只眼的单一解剖学指数。

6. 可重复的统计分析工作流程

包的部署与环境初始化
所有计算和统计分析均在 R 环境(版本 4.5.1)中进行。分析流程采用了 tidyverse 工具集,包括用于数据可视化的 ggplot2 包、用于统计建模的 stats 包,以及用于主成分分析可视化的 factoextra 包。所有统计检验均采用 α = 0.05 的显著性水平。

单变量及协变量校正分析
使用Shapiro–Wilk检验评估数据分布。符合正态分布的变量采用假设方差齐性的独立两样本t检验进行比较,而不符合正态分布的变量则采用Mann–Whitney U检验进行分析。

多重检验校正
为校正多个超声生物显微镜参数同时比较所带来的多重检验问题,采用Benjamini–Hochberg错误发现率方法对p值进行调整。调整后的q值< 0.05被认为具有统计学显著性。

标准化均数差
计算标准化均数差以评估组间平衡性。

多变量逻辑回归
构建多变量逻辑回归模型以识别独立预测因子,同时控制潜在的混杂变量。将眼轴长度作为协变量纳入模型,并采用Wald统计量评估预测因子的显著性。

多变量协调性与模式聚类
采用皮尔逊相关系数评估关键生物测量参数之间的相互关系。随后通过 Fisher z 变换对相关系数进行转换,以检验不同研究组间参数间协调性的差异。

主成分分析
在分析前,使用Z分数变换对定量变量进行标准化。通过主成分分析来表征多变量结构模式并评估组间分离情况。利用主成分分析可视化工具提取并展示变量载荷和受试者投影。

综合评分框架
采用模拟的睫状体-晶状体距离、小梁-睫状突角度和晶状体位置高度的标准化数值,计算出一个未加权的综合睫状体阻塞评分。对模拟的睫状体-晶状体距离和小梁-睫状突角度的方向性进行了反转,使得较高的数值始终反映较高的解剖学风险。通过将每位参与者的各项标准化指标进行求和,得到综合评分。

结果

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

表1所示,MG组与对照组在人口统计学特征或生物测量参数方面均无显著差异。关键的是,诸如眼轴长度(AL)(SMD = 0.232)和年龄(SMD = 0.298)等重要基线协变量的标准化均数差(SMD)均远低于0.3的阈值,表明两组在这些基线变量上具有良好的平衡性。然而,在超声生物显微镜(UBM)参数方面观察到显著的解剖学差异(图1)。MG组的sCLD显著减小(未校正P < 0.001,SMD = 2.364),LV显著增大(未校正P < 0.001,SMD = 1.596),前房深度(ACD)更浅(未校正P = 0.0007,SMD = 1.050),以及TCPA更小(未校正P = 0.0037,SMD = 0.882)。针对UBM参数的多重比较采用了错误发现率(FDR)校正,sCLD、LV、ACD和TCPA的显著性结果依然稳定(所有校正后P < 0.05)。这些参数的SMD值均超过0.8的阈值,表明组间效应量大,具有临床意义的显著差异。

为了严格考虑参数间的相互依赖性并分离出独立的解剖学预测因子,我们进行了多变量逻辑回归建模,并对基线眼轴长度(AL)进行了校正(表2)。缩短的sCLD(P < 0.001)、增大的LV(P < 0.001)以及变窄的TCPA(校正后P = 0.0099)的独立统计学显著性依然高度稳健,表明这些局部解剖结构特征与MG的发生相关,且该关联在对眼轴长度进行统计学校正后仍独立存在。因此,在后续分析中,将AL与sCLD、LV、ACD及TCPA一并纳入,以观察各变量间的相互关系。

为评估组间眼参数协调性的差异,进行了相关性分析。尽管在经过FDR多重比较校正后,这些相关性差异均未达到统计学显著性(所有校正后的P > 0.05),但在MG组中仍观察到相关性减弱的一致趋势。显著变化包括:AL-ACD(对照组r = 0.718 vs. MG组r = 0.334;r = -0.384);TCPA-LV(对照组r = -0.609 vs. MG组r = -0.245;r = +0.364);TCPA-AL(对照组r = 0.531 vs. MG组r = 0.289;r = -0.242);以及sCLD-TCPA(对照组r = 0.224 vs. MG组r = 0.017;r = -0.207)。散点图(图2)直观地证实了这种结构上的不协调性,显示MG组的数据点更为分散,提示在后续发生MG的眼中,术前关键眼参数之间的生理耦合存在减弱趋势。

主成分分析(PCA)被用作一种探索性工具,以识别多变量解剖学模式。前两个主成分(PCs)解释了总方差的79.0%(PC1:62.2%;PC2:16.8%)。PC1解释了最大比例的方差(62.2%),其特征是来自LV的高负向载荷以及来自ACD和sCLD的正向载荷,提示该模式可解释为眼前段拥挤。PC2主要由AL定义(载荷 = 0.741)。得分图(图3A)显示,与对照组相比,恶性青光眼组在PC1的负向端显著聚集(t = 5.563,P < 0.001,Cohen’s d = 1.606),并且在PC2上的得分更高(t = -2.706,P = 0.010,Cohen’s d = 0.781)。载荷图(图3B)直观展示了LV、ACD和sCLD对PC1的相反贡献。总体而言,探索性主成分分析支持在该恶性青光眼队列中存在以眼前段拥挤构型为主导的模式,其特征为LV升高与ACD和sCLD降低的协同模式。

根据假定的睫状体阻塞机制以及PCA揭示的解剖学模式,构建了三个探索性复合风险评分。睫状体阻塞评分整合了sCLD、TCPA和LV的风险值,反映了睫状体与晶状体之间的空间关系,代表一种假设的解剖学风险基质,而非已证实的因果机制。前房段拥挤评分结合了sCLD、LV和ACD的风险值,反映前房段空间拥挤的构型特征。综合风险评分为全部五个参数(sCLD、TCPA、LV、ACD和AL)风险值的总和。与综合风险评分(Cohen’s d = 1.525)和前房段拥挤评分(Cohen’s d = 1.856)相比,睫状体阻塞评分在本队列中表现出最大的效应量(Cohen’s d = 1.995,P < 0.001)。需要强调的是,这些复合评分是基于z分数得出的、特定于样本的、未经加权的探索性构念,明确缺乏外部临床验证。这些不同的效应量在平行坐标图(图4)中得到了直观验证,该图展示了单只眼在五个标准化参数上的多维特征。MG组的轨迹(橙色线条)始终表现出LV升高,同时ACD、TCPA和sCLD降低的模式,图形化地说明了睫状体阻塞评分和前房段拥挤评分所捕捉到的强效应。相比之下,综合风险评分较弱的区分能力与图中两组间轴长差异不明显的情况相一致。

在一项高度探索性的事后分析中,从MG组中选取了5例睫状体阻塞评分最高的极高风险病例,并与5例评分最低的对照病例进行了比较。如表3所示,所有高风险MG病例均表现出典型的睫状体-晶状体拥挤特征,包括缩短的sCLD(-0.199至-0.095 mm)、变窄的TCPA(34.1–42.4°)以及升高的LV(0.98–1.35 mm),与低风险对照组的正常参数形成鲜明对比。对这些极端病例的分析揭示了潜在的解剖学表型(表3),主要归类为以晶状体前移为主导的模式(n = 4),其特征是LV显著升高(1.33 mm ± 0.03 mm),成为主要的风险驱动因素;另有1例独特病例表现为极端的睫状体邻近模式。在这5例极高风险病例中,修订后的总体综合评分为4.20 ± 0.79。由于该亚组样本量过小,不足以支持更广泛的表型推论,因此基于这5例极端样本得出的任何结论均具有高度的临时性,且严格局限于本样本。

采用基于计算机的随机化程序,从全部研究队列中随机抽取10名患者的UBM图像,且不进行重复抽样 通过 简单随机抽样。为确保测量象限的随机化,本研究分别为 CBT0、CBT1000、CBTmax、APCB、TCA 和 sCLD 独立分配一个随机的测量象限。根据双层分层框架,组间总体比较所用的眼部全局指标通过计算四个解剖象限测量值的平均值得出;而在可靠性分析中,则随机分配单个象限进行测量。由一名经验丰富的青光眼专科医生对所选图像进行重复测量,该医生对患者的分组情况及初始测量结果设盲。如图所示 表 4评估的参数包括前房深度(ACD)、晶状体到角膜距离(CCD)、晶状体厚度(LV)、鼻侧象限的角膜后表面曲率半径(CBT0N)、下象限的角膜后表面曲率半径(CBT1000I)、下象限的最大角膜后表面曲率半径(CBTmaxI)、下象限的前房角到角膜后表面距离(APCBI)、颞侧象限的角膜厚度变化率(TCPAT)以及颞侧象限的中心角膜层间距离(sCLDT)。所有参数的组内相关系数(ICC)均高于0.90,表明测量协议具有优异的观察者间可靠性和可重复性。

综上所述,术前指标表明,与术后恶性青光眼相关的患眼具有独特的形态学特征,表现为睫状体-晶状体间隙(sCLD)狭窄、晶状体突出度(LV)增高以及睫状体复合体(TCPA)受压,形成一个独立的聚类,同时伴有生物测量参数之间结构失协调的探索性趋势。

数据可用性:
完全去标识化的原始数据集已提供在补充文件1中。

显示前房深度和角膜角度的OCT眼部示意图;光学测量分析。
图1:眼前段的UBM测量参数。(A)显示在一个代表性水平全景扫描矩阵上测量的前房深度(ACD)、晶状体高度(LV)以及睫状突-睫状突距离(CCD)。(B)量化了多种局部睫状体参数,包括巩膜突处睫状体厚度(CBT0)、最大睫状体厚度(CBTmax)、巩膜突后1000 µm处睫状体厚度(CBT1000)、睫状体前移程度(APCB)、小梁-睫状突角度(TCPA)以及模拟睫状体-晶状体距离(sCLD),基于一个代表性径向象限扫描隐窝图像。比例尺 = 1 mm。ACD,前房深度;LV,晶状体高度;CCD,睫状突-睫状突距离;CBT0,巩膜突处睫状体厚度;CBTmax,最大睫状体厚度;CBT1000,巩膜突后1000 µm处睫状体厚度;APCB,睫状体前移程度;TCPA,小梁-睫状突角度;sCLD,模拟睫状体-晶状体距离;SS,巩膜突。比例尺:1 mm。 请点击此处查看该图的放大版本。

Scatter plots: AL, ACD, LV, TCPA correlations, control vs MG, trend lines, statistical analysis.
图2:MG组与对照组之间关键眼部参数对的相关性模式比较散点图展示了选定眼部参数之间的线性关系,配有拟合的回归线和95%置信区间:(AAL 与 ACD 的比较,(BTCPA . LV, (CAL .TCPA,以及(D可溶性CLD(sCLD) 对比.TCPA。对照组数据(蓝色)在各图中展示的相关系数分别为 r = 0.718、–0.609、0.531 和 0.224 A–D,而MG组(红色)相应的r值分别为0.334、–0.245、0.289和0.017。组间相关系数的差异(Δr = –0.207 至 –0.385)提示MG眼的参数间关联发生改变。MG,恶性青光眼;AL,眼轴长度;ACD,前房深度;TCPA,小梁-睫状突角度;LV,晶状体拱高;sCLD,模拟睫状体-晶状体距离。 请点击此处以查看此图的放大版本。

PCA分析;得分图,载荷图,示意图;主成分分析,数据聚类。
图3:术后恶性青光眼PACG患者眼部参数的主成分分析。(A)PCA得分图,显示恶性青光眼组(紫色)与对照组(蓝色)在主成分空间中的分布情况。恶性青光眼组在PC1的负向区域显著分布(p < 0.001),且在PC2上的得分显著高于对照组(p = 0.010)。(B)PCA载荷图,展示关键眼部参数对前两个主成分的贡献程度。点的大小表示表征质量(cos2),颜色表示贡献水平(灰色:<20%;橙色:20–40%;深橙色:>40%)。PC1和PC2共同解释了总方差的79.0%(PC1:62.2%;PC2:16.8%),其中PC1反映眼前段拥挤程度,PC2主要与眼轴长度变化相关。MG,恶性青光眼;LV,晶状体位置;ACD,前房深度;sCLD,模拟睫状体-晶状体距离;TCPA,小梁-睫状突角度;AL,眼轴长度。 请点击此处查看该图的放大版本。

对照组与MG组之间各变量标准化值的平行坐标图比较。
图4:展示多维眼部特征的平行坐标图。该图表可视化了来自对照组(蓝色线条,n=24)和恶性青光眼组(MG,橙色线条,n=24)个体眼在五项生物测量参数(AL、ACD、LV、TCPA 和 sCLD)上的综合几何轨迹。关键的是,Y轴上的“标准化值”表示基于标准化z分数直接计算得出的样本特异性最小-最大缩放值 [0, 1],以消除尺度依赖性变异。这些轨迹直观地表明,MG组术前风险基质的根本特征是升高的LV独立聚类,并与压缩的轴向、角向及睫状体-晶状体间隙紧密关联。请点击此处查看该图的放大版本。

特征对照组(n=24)恶性青光眼(n=24)P值SMD
年龄,年(中位数 [IQR])65.00 [60.00, 69.00]61.00 [54.75, 66.00]0.09840.298
性别,女性,n(%)19 (79.2%)22 (91.7%)0.41580.36
右眼,OD,n (%)12 (50.0%)15 (62.5%)0.56120.254
PAS, <180°,n (%)11 (45.8%)9 (37.5%)0.77020.17
眼内压,mmHg(均值 ± 标准差)24.14 ± 4.9024.46 ± 4.870.81890.066
AL,毫米(均值 ± 标准差)21.67 ± 0.6121.52 ± 0.690.42570.232
ACD,mm(均值 ± 标准差)2.03 ± 0.261.75 ± 0.28<0.0011.05

表1:研究参与者的基线特征。数据根据情况以均值±标准差、中位数(四分位距)或例数(百分比)表示。对于正态分布的连续变量,采用 Student's t检验 计算P值;对于非正态分布的连续变量,采用Mann-Whitney U检验;对于分类变量,采用卡方检验或Fisher精确检验。为校正15项基线特征比较中的多重检验问题,对原始P值采用Benjamini-Hochberg错误发现率(FDR)校正;校正后的P值列于“P. adjust”一栏,其中P < 0.05被认为具有统计学意义。SMD,标准化均值差;OD,右眼(oculus dexter);PAS,周边前粘连;AL,眼轴长度;IOP,眼内压;ACD,前房深度;CBT0,巩膜突处睫状体厚度;CBTmax,最大睫状体厚度;CBT1000,巩膜突后方1000 µm处睫状体厚度;APCB,睫状体前移程度;TCPA,小梁-睫状突角度;sCLD,模拟睫状体-晶状体距离;LV,晶状体拱高;CCD,睫状突间距离。组间在ACD、TCPA、sCLD和LV上存在显著差异(P. adjust < 0.05,SMD > 0.8)。

参数对照组 (n=24)恶性青光眼组 (n=24)未校正 P 值校正后 P 值 (vs AL)
LV, mm0.834 ± 0.1511.081 ± 0.158<0.001<0.001
CCD, mm9.474 ± 0.3169.612 ± 0.3100.13440.0877
CBT0, mm0.851 ± 0.0780.854 ± 0.0890.90020.7691
CBTmax, mm0.938 ± 0.0890.926 ± 0.0890.65160.7637
CBT1000, mm0.464 ± 0.0820.471 ± 0.0670.74940.5807
APCB, mm0.629 ± 0.1950.631 ± 0.1330.96360.8426
TCPA, °53.822 ± 9.44245.824 ± 8.6850.00370.0099
sCLD, mm0.118 ± 0.063-0.052 ± 0.080<0.001<0.001
LV/ACD0.422 ± 0.1200.645 ± 0.192<0.001<0.001
ACD/AL0.094 ± 0.0100.081 ± 0.012<0.0010.0039

表2:术前超声生物显微镜(UBM)参数的双样本t检验与多变量逻辑回归分析。本表展示了未经调整的基线比较结果,以及在对眼轴长度(AL)进行多变量校正后得出的独立统计参数。数据以均值±标准差形式表示。sCLD,模拟睫状体-晶状体距离;LV,晶状体拱高;ACD,前房深度;TCPA,小梁-睫状突角度;CCD,睫状突-睫状突间距;CBT0,巩膜突处睫状体厚度;CBTmax,最大睫状体厚度;CBT1000,巩膜突后1000 µm处睫状体厚度;APCB,睫状体前部位置。

病例编号风险模式sCLD (mm) [风险评分]TCPA (°) [风险评分]LV (mm) [风险评分]探索性综合评分主要风险因素
MG_HighRisk_11-0.109 [1.27]34.1 [1.60]1.35 [1.98]4.85LV 风险 (1.98) + TCPA 风险 (1.60) 
MG_HighRisk_21-0.095 [1.15]35.9 [1.41]1.35 [1.98]4.54LV 风险 (1.98) + TCPA 风险 (1.41) 
MG_HighRisk_31-0.132 [1.48]36.7 [1.33]1.29 [1.69]4.51LV 风险 (1.69) + sCLD 风险 (1.48) 
MG_HighRisk_41-0.126 [1.42]39.6 [1.04]1.32 [1.82]4.27LV 风险 (1.82) + sCLD 风险 (1.42) 
MG_HighRisk_52-0.142 [1.56]42.4 [0.78]0.98 [0.49]2.83sCLD 风险 (1.56) + TCPA 风险 (0.78)
均值 ± 标准差-0.121 ± 0.01937.7 ± 3.41.26 ± 0.164.20 ± 0.79(总体特征)

表3:极高风险与低风险病例的解剖参数与标准化风险评分的比较分析。本表展示了MG组(高风险)和对照组(低风险)中极端病例的解剖参数与标准化风险评分的全面比较。括号中的数值为标准化风险评分,通过Z评分转换并调整方向计算得出,使得正值表示更高的MG风险。睫状体阻滞评分是sCLD、TCPA和LV风险评分的总和。请注意其一致的模式:高风险病例表现出正值的风险评分及异常的解剖参数(负值的sCLD、狭窄的TCPA、升高的LV),而低风险对照组则表现为负值的风险评分和正常的解剖参数。MG,恶性青光眼;sCLD,模拟睫状体-晶状体距离;TCPA,小梁-睫状突角度;LV,晶状体隆起度。

参数ICC均值 1均值 2差值差值的 95% 置信区间
ACD0.9772.0632.0190.044(0.013, 0.075)
CCD0.9089.8459.7630.082(-0.010, 0.175)
LV0.9690.890.8740.016(-0.020, 0.052)
CBT0N0.930.8080.80.008(-0.006, 0.022)
CBT1000I0.960.5150.523-0.008(-0.027, 0.011)
CBTmaxI0.9460.9330.954-0.021(-0.052, 0.010)
APCBI0.9590.6950.6850.01(-0.043, 0.062)
TCPAT0.99252.16350.8861.277(0.512, 2.042)
sCLDT0.9740.0980.0940.004(-0.013, 0.021)

表4:UBM测量参数的观察者间可靠性。ICC值>0.90被视为具有极好的可靠性。均值1和均值2分别代表第一位和第二位观察者的平均值。差异表示观察者之间的平均差异(均值1 – 均值2)。ICC,组内相关系数;CI,置信区间;ACD,前房深度;CCD,睫状突-睫状突距离;LV,晶状体矢高;CBT0N,鼻侧象限巩膜突处睫状体厚度;CBT1000I,下方象限距巩膜突1000 µm处睫状体厚度;CBTmaxI,下方象限最大睫状体厚度;APCBI,下方象限睫状体前移程度;TCPAT,颞侧象限小梁-睫状突角度;sCLDT,颞侧象限模拟睫状体-晶状体距离;UBM,超声生物显微镜。

补充文件 1:完全去标识的原始数据集请点击此处下载该文件

讨论

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

恶性青光眼(MG)在诊断和治疗上仍然是一个极具挑战性的临床问题,提高对该病的识别能力对于保护患者的视功能至关重要。尽管睫状体阻滞传统上被认为是导致房水错流的关键机制,这一点在现代文献中已有广泛记载11,12,17,但可靠的术前预测指标至今仍不明确。本研究为更清晰地解析驱动MG的病理机制提供了临床见解。尤为重要的是,研究中的观察者间一致性评估为超声生物显微镜(UBM)参数测量的可重复性和稳定性提供了有力验证,而这些参数的准确性在很大程度上取决于严格的操作流程执行。

本研究显示,sCLD 是区分重症肌无力组与对照组效应量最大的单一参数(SMD = 2.364),且重症肌无力组的平均 sCLD 为负值。该结果与 Liu 等人的报道一致。12然而,代表睫状环原始直径的睫状环直径(CCD)在两组之间并无显著差异,提示葡萄膜外翻(MG)的发生可能主要归因于后天性功能因素,而非先天性睫状环狭窄。一种可能的病理生理过程是:玻璃体腔压力升高促使晶状体前移(表现为LV增加),导致睫状体-晶状体间隙(sCLD)功能性变窄,并可能引起受压的睫状体前旋(表现为TCPA减小)。Heindl 等6 也观察到青光眼眼眼中睫状体的前旋 通过 UBM。本研究通过多维度分析进一步支持了这一观点,并确定sCLD、LV和TCPA是与睫状体阻滞相关的关键解剖要素。与郭等人在纳米眼病中发现的包括CCD减小在内的泛化性先天性拥挤不同8本研究提示,在原发性闭角型青光眼(PACG)总体人群中,术后恶性青光眼的风险主要源于动态性、功能性睫状体阻滞(由睫状体阻滞评分指示)以及眼前段拥挤(由探索性主成分分析结果支持),其特征为晶状体前移及睫状体-晶状体间隙变窄,而非广泛存在的先天性结构异常。为将这些发现置于真实世界临床数据背景下,该机制与既往在中国地区表现为房水迷流综合征患者中观察到的结构特征相符。18王等人对已确诊MG患者眼部的影像学研究10 还揭示了TCPA的极度狭窄,这可被视为MG的终末期表现。这些发现共同强调了sCLD、LV和TCPA在MG多维解剖基础中的重要性。因此,术前评估应超越对静态解剖参数的单一观察,重点关注如sCLD等更能直接反映睫状体与晶状体之间相对空间关系的指标,因其可能更敏感地提示术后睫状体阻滞的解剖易感性。6,14.

基于上述发现,构建了三个探索性复合风险评分,以评估整合多参数信息的实用性。结果表明,尽管主成分分析将“眼前段拥挤”识别为主要的宏观解剖学模式,但基于其机制基础并整合sCLD、TCPA和LV风险参数构建的睫状体阻滞评分,在本队列中表现出最强的组间区分能力(Cohen’s d = 1.995)。该结果提示,整合这些特定参数可能是值得进一步研究的有前景的方法。这一发现揭示了恶性青光眼解剖风险的多层次结构:虽然“眼前段拥挤”代表疾病的宏观层面终末表型,而“睫状体阻滞”则作为驱动该表型的假设核心病理机制,在本样本中表现出更强的统计学区分力。这表明,在原发性闭角型青光眼(PACG)患者中,关注睫状体-晶状体界面局部解剖关系,相较于反映眼球整体结构的参数,对识别术后恶性青光眼高风险眼具有更高的特异性和机制相关性。该结论与Gong等19的观点一致,后者强调了超声生物显微镜(UBM)参数在预测手术预后中的核心价值,并在此项探索性分析中进一步从定量角度确立了睫状体相关参数在风险分层中的优先地位。

基于五例极高危病例,提出了一种关于原发性闭角型青光眼(MG)潜在解剖亚型的探索性分类,提示即使在确诊的MG患者中,眼前段拥挤的主要机制也可能存在差异:大多数病例(5例中的4例)表现为以晶状体前移为主的模式(特征为显著升高的LV值),而另一例独特病例则表现为睫状体极度前位的模式(主要特征为极低的sCLD值,而LV值相对不显著)。该分类尚属假设性,且源于极小的病例子集,但可能为未来研究MG的病理生理异质性提供一个框架。Wang et al.10 表明,MG眼通常睫状体更薄且前旋程度更大,与LV相关,支持一种混合机制,即晶状体和睫状体的异常共同存在,而Qin等人的研究20 报道称,CBTmax降低是一个独立的预先存在的危险因素,为存在以睫状体功能减弱为主导的特定亚型提供了依据。本研究中发现的这一独特病例,其sCLD极低但LV并不高,可能恰好代表了这种以睫状体功能减弱为主导亚型的空间表现形式。此外,在临床上,部分青光眼患者对激光虹膜切开术有反应,而大多数则需要玻璃体切除术。21,甚至同一患者的一只眼睛和另一只眼睛对药物和手术的反应也可能不同22治疗反应的这种异质性也间接提示了可能存在不同的解剖学亚型。文献报道支持这一观点:约50%的重症肌无力患者仅通过药物治疗即可治愈。23;对于人工晶状体植入术后或无晶状体眼患者,分析Nd:YAG激光后囊膜切开术和前部玻璃体面破坏情况 通过 早期临床影像通常有效24,25对于难治性病例,玻璃体切除术,尤其是彻底清除前部玻璃体,可使83%–98%的无晶状体眼患者症状得到缓解26,27药物、激光到手术等多种治疗方式所呈现的疗效差异,强烈提示麦粒肿(MG)存在于一种疾病谱系中,其解剖学亚型从功能性睫状体阻塞到结构性严重拥挤不等。

本研究通过相关性差异分析,揭示了MG组与对照组在眼球参数协调性方面存在重要的趋势性差异。尽管这些差异未达到统计学显著性,可能受限于样本量,但所观察到的模式具有重要的临床意义。在对照组中,眼轴长度(AL)与前房深度(ACD)之间通常存在较强的正相关关系,而在MG组中这一相关性明显减弱(r = 0.334 vs. 0.718);同时,睫状体前界角(TCPA)与晶状体突出度(LV)之间的负相关关系也显著降低。这种结构协调性的丧失提示,发生MG的眼前段构型可能偏离了正常的生理模式,其中晶状体-睫状体复合体的局部异常前移可能压倒了整体眼球大小对前房结构的主导影响。本研究证实,在对照组中TCPA与AL呈正相关(r = 0.531),与既往研究结果一致9。结合已报道的MG患者脉络膜血管指数及生物测量特征28,本研究提出假设:后段结构异常可能通过改变压力-容积关系,破坏眼前段的流体动力学平衡,从而加剧各参数间协调性的丧失。该发现为理解MG术前解剖风险因素提供了新的视角。

为了将实验方法直接与这些表型发现相联系,必须评估对成功获取数据影响最大的具体操作步骤。方法学的优化与故障排查依赖于两个关键参数:一是在中等光照基线条件下严格保持仰卧位患者的固定,以消除调节波动;二是在浸入式眼杯放置过程中绝对避免角膜受压变形,否则会人为导致晶状体 vault 值低估或前房变浅的假象。与前节光学相干断层扫描(AS-OCT)等非接触式替代方法相比,本超声生物显微镜(UBM)方案具有显著优势,可直接可视化虹膜后方结构,包括睫状体顶点和后房,而这些结构在 AS-OCT 红外成像过程中因色素上皮遮挡而无法观察。此外,正如现有 PEI-GSL 与传统滤过性手术对比的临床研究文献所示2,尽管摘除混浊晶状体这一机械结构可缓解晚期滤过泡感染或低眼压等宏观层面的滤过问题,但其从根本上改变了眼前段的容积动力学,因此必须采用本项精准的 UBM 评估方案。

该数字多参数框架的未来应用包括将其转化为自动化、由深度学习驱动的解剖边界检测模型,以在减压操作前实现快速、可用于临床的风险分层。其可用性、实施考量因素以及高组内相关系数(ICC > 0.90)所反映的卓越测量可靠性,表明该工作流程是一个高度稳定、结构严谨的蓝图,适用于前瞻性多中心验证。

本研究存在若干重要局限性。首先,样本量相对较小(n = 48),限制了统计效能,增加了主成分分析(PCA)和综合评分构建等多变量分析中过拟合的风险,并且无法进行有意义的亚组分析。其次,回顾性研究设计可能引入选择偏倚。第三,尽管超声生物显微镜(UBM)测量显示出较高的可靠性,但仍可能受到固有的系统性误差24和观察者间变异的影响。最后,分析仅局限于眼前段参数,未评估眼后段结构(如玻璃体状态、脉络膜厚度或巩膜特性)或全身因素(如高血压)对睑板腺功能障碍(MG)风险的潜在影响。未来研究有必要纳入更广泛的解剖和临床变量。

综上所述,本研究发现,术前sCLD缩短、LV增大以及TCPA变窄是与PACG手术后发生MG相关的关键因素,提示存在功能性睫状体阻滞。PCA分析证实,由LV、ACD和sCLD变化所定义的“眼前段拥挤”是该队列中MG患者所特有的宏观解剖学特征。尽管未达到统计学显著性,但在MG患眼中观察到术前存在“结构失协调”的趋势,可能为该疾病的发病机制提供新的见解。这些发现的有效性与普适性仍有待未来大规模前瞻性研究进一步验证。

披露

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

作者声明无竞争利益。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
全自动光学生物测量仪Carl Zeiss Meditec AGIOLMaster 500基于部分相干干涉测量法的眼轴长度生物测量设备
溴芬酸钠滴眼液Bausch & Lomb Inc.Prolensa 0.07%局部用非甾体类抗炎眼药水
一次性浸润式眼杯天津索维电子技术有限公司SEC-140用于接触式高频超声生物显微镜扫描的无菌塑料耦合套筒
effsize 软件包CRAN 代码库版本 0.8.1用于计算标准化均值差和 Cohen’s d 的 R 语言软件包
factoextra 软件包CRAN 代码库版本 1.0.7用于主成分分析矩阵可视化的专用 R 工具包
ggplot2 软件包Posit, PBC (CRAN)版本 3.5.0高性能 R 数据包,用于高级散点图绘制
虹膜周边分离术刮匙Katena Products, Inc.K3-2520用于后部机械性虹膜分离的专用显微手术刮匙
疏水性丙烯酸人工晶状体爱尔康公司AcrySof IQ SN60WF可折叠单件式疏水性丙烯酸人工晶状体
ImageJ 软件美国国立卫生研究院版本 1.54h基于 Java 的开源图像处理与多参数校准工具
甲基纤维素凝胶诺华公司OcuCoat 2%1% 眼用透明粘弹性凝胶,作为声学耦合介质
超声乳化手术刀BD 医疗-眼科系统3722222.2 mm 校准透明角膜隧道切口刀片
超声乳化系统爱尔康公司Centurion Vision System具有低能量超声参数的显微手术白内障摘除平台
盐酸毛果芸香碱滴眼液诺华公司Isopto Carpine 0.5%0.5% 局部用缩瞳剂拟副交感神经药,用于稳定虹膜隔膜
盐酸丙帕卡因爱尔康公司NDC 0065-0251-150.5% 局部用眼科表面麻醉滴眼液
psych 软件包CRAN 代码库版本 2.4.3用于执行 Fisher z-变换相关性检验的 R 语言工具集
R 统计计算环境R 基金会版本 4.5.1用于多元建模与数据缩放的计算语言引擎
侧切口刀BD 医疗-眼科系统3710151.0 mm 斜角侧切口穿刺刀
透明质酸钠Bausch & Lomb Inc.Amvisc Plus 1.6%凝聚性粘弹性剂,用于加深和稳定前房
谱域光学相干断层扫描仪海德堡工程公司Spectralis HRA+OCT用于视网膜神经纤维层筛查的光学相干断层扫描仪
tidyverse 软件包套件Posit, PBC (CRAN)版本 2.0.0用于数据操作与高级函数式管道处理的 R 软件包集合
妥布霉素-地塞米松滴眼液爱尔康公司TobraDex 5mL术后联合使用的抗炎类固醇滴眼液
妥布霉素-地塞米松眼膏爱尔康公司TobraDex Sterile术后联合使用的抗生素-皮质类固醇眼用软膏
超声生物显微镜系统天津索维电子技术有限公司SW-3200L高频数字 50 MHz 前节声学成像扫描仪

重印与许可

申请许可以重复使用本 JoVE 文章的文本或图表

申请许可

标签

233 233 vault

相关文章