Methodenartikel

Eine quantitative Messung der Augenrotation bei Linsenextraktion durch kleine Schnitte: Doppelmarkierung von Hornhautlimbus und Sklera

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DOI:

10.3791/70332

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6. März 2026

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1Department of Ophthalmology, Second Affiliated Hospital of Guizhou Medical University, 2Guizhou Medical University, 3Department of Ophthalmology, Affiliated Hospital of Guizhou Medical University, 4Department of Ophthalmology, The Qinglong County People's Hospital

* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Hier präsentieren wir ein Protokoll zur quantitativen Messung der intraoperativen Augenrotation mittels einer hornhaut-skleralen Doppelmarkierungstechnik. Diese Methode unterstützt Forscher bei der Messung der Wirkung der Augenrotation während der refraktiven Chirurgie und bietet spezifische, wissenschaftliche Ansätze für die Umsetzung klinischer Forschung.

Zusammenfassung

Die kleine Schnittlentikulation (SMILE) ist zu einem gängigen chirurgischen Verfahren zur Korrektur von Myopie und Astigmatismus geworden. Dennoch verhindert das Fehlen eines aktiven Cyclotorsions-Tracking-Systems die Korrektur von Rotationsfehlern, die die astigmatische Korrekturgenauigkeit beeinträchtigen könnten. Belege für den Einfluss der intraoperativen Zyklotorsion auf SMILE-Ergebnisse sind weiterhin rar, vor allem aufgrund der fehlenden Verfügbarkeit lebensfähiger und zuverlässiger Methoden zur Messung des Rotationsgrades während einer Operation. Um diese Lücke zu schließen, beschreibt dieses Protokoll eine neuartige corneosklerale Doppelmarkierungstechnik, um eine grundlegende methodische Einschränkung zu überwinden. Dabei werden positionsbezogene und farbstoffbasierte Markierungen sowohl auf der Hornhaut als auch auf der Skleraloberfläche erzeugt, was eine direkte Beobachtung und quantitative Messung der Augenrotation unter einem chirurgischen Mikroskop oder einer Spaltlampe ermöglicht. Das Hauptziel dieses Protokolls ist es, einen standardisierten, objektiven Ansatz zur Gewinnung präziser, quantitativer Daten über Zyklotorsionen zu etablieren, die zuvor nicht zugänglich waren. Die repräsentativen Ergebnisse der statistischen Analyse dieser Daten zeigen, dass die Amplitude der Augenrotation ein unabhängiger Risikofaktor für Restastigmatismus nach der SMILE-Operation ist und einen signifikanten Einfluss darauf hat (β = 0,520, P < 0,001). Die Analyse der Astigmatismusvektoren bestätigte dies ebenfalls. Daher ist die Verfügbarkeit dieser quantifizierbaren Daten entscheidend. Es bietet ein unverzichtbares Forschungsinstrument, um systematisch die spezifischen Auswirkungen von Cyclotorsion bei der SMILE-Operation zu untersuchen. Die gewonnenen Messungen sind entscheidend für die Weiterentwicklung von Studien zu postoperativen astigmatischen Ergebnissen, die Entwicklung genauer prädiktiver Modelle für die chirurgische Genauigkeit und die Verfeinerung der Behandlungsnomogramme.

Einleitung

Die kleine Schnittlentikulationsextraktion (SMILE) ist eine fortschrittliche Form der hornhautrefraktiven Chirurgie und bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlicher Laser-in-situ-Keratomileusis (LASIK)1,2,3,4. Heute ist SMILE zur gängigen Praxis bei der Korrektur von Kurzsichtigkeit und Astigmatismusgeworden. Dennoch neigt die SMILE-Operation dazu, bei Patienten mit mittelschwerer bis hoher Myopie und Astigmatismus zu Unterkorrektur und Rückschritten bei der Korrektur zu führen 7,8. Mehrere Faktoren tragen zur Variabilität der astigmatischen Korrektur nach SMILE bei, darunter das Ausmaß und die Art des präoperativen Astigmatismus, chirurgische Zentrierung, Kappa-Winkel und Augenrotation 9,10,11. Unter diesen wurde die okuläre Rotation (positionelle Zyklotorisierung infolge von Veränderungen der Patientenhaltung) von Chow et al. als eine der wichtigsten Variablen identifiziert, die die Genauigkeit der astigmatischen Korrekturbeeinflussen 12,13. Dies liegt daran, dass das femtosekunden-Lasersystem keine integrierte Zyklotorsion-Tracking14,15 besitzt.

Um präzise quantitative Daten über das Ausmaß der Augenrotation zu erhalten, ein Ziel, das zuvor schwer zu erreichen war. Andere Forscher schlugen ein von künstlicher Intelligenz (KI) gestütztes System zur Schätzung des Drehwinkels des Augapfels vor, das eine genaue Segmentierung der Sehnerven und Makula erfordert und den Rotationswinkel anhand dieser Merkmale berechnet16,17. Der Ansatz ist jedoch operationell schwierig und für hornhautrefraktive Operationen wie SMILE nicht geeignet. Deshalb entwickelten wir eine standardisierte und objektive Methode – die doppelte Hornhaut-Skleral-Markierung. Die durch diese Methode erzeugten quantifizierbaren Daten haben einen grundlegenden Wert und stellen ein zentrales Werkzeug zur systematischen Untersuchung der Auswirkungen der Augenrotation bei der SMILE-Chirurgie dar. Auf Grundlage dieser Messung ist es entscheidend, die Forschung zum postoperativen Astigmatismus zu vertiefen, ein Modell zur Vorhersage der chirurgischen Genauigkeit auf Basis von Multi-Center- und Big Data zu erstellen und ein Modell zur Vorhersage der Augenrotationsamplitude basierend auf okulären Merkmalen und KI zu erstellen.

Zusammenfassend gleicht diese einfache, wiederholbare und leicht in die klinische Praxis integrierte Lösung durch zuverlässige Erfassung der intraoperativen Rotationsindikatoren die Mängel bestehender Forschungsmethoden aus und bietet eine solide, datenbasierte Forschungsgrundlage, um letztlich eine bessere Genauigkeit und Vorhersehbarkeit bei der Behandlung von SMILE-Operationen verursachten Astigmatismus sowie der Optimierung des klinischen Behandlungswegs zu erreichen.

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Protokoll

Alle in dieser Studie verwendeten Augenproben wurden aus der Augenheilkundeabteilung des zweiten angeschlossenen Krankenhauses der Guizhou Medical University entnommen. Sie wurden vom Ethikausschuss des zweiten angeschlossenen Krankenhauses der Guizhou Medical University (Genehmigungsnummer: 2022-lunshen-127) genehmigt, was mit der Helsinki-Erklärung übereinstimmt. Alle Probanden unterschrieben vor der Operation das Formular zur informierten Einwilligung. Bitte fahren Sie wie folgt fort.

1. Präoperative Vorbereitung

  1. Spülen Sie routinemäßig den Bindehautsack des chirurgischen Auges mit 0,9 % Natriumchloridlösung, desinfizieren Sie die Augenoberfläche mit 5 % Povidon-Jod-Lösung und geben Sie topische Anästhetika als Teil der präoperativen Vorbereitung (0,4 % Oxbacillin-Hydrochlorid-Augentropfen).
    HINWEIS: Verwenden Sie für die präoperative Vorbereitung standardmäßige chirurgische Desinfektionsmittel und Anästhetika von SMILE, da dies unspezifische, routinemäßige Mittel sind.

2. Design chirurgischer Parameter

  1. Führen Sie die Operation mit dem Femtosekunden-Lasersystem18 durch.
  2. Entwerfen Sie die Laserparameter basierend auf den präoperativen Untersuchungsdaten. Stellen Sie die Schnittposition auf 90° ein, machen Sie die Schnittlänge auf 2 mm und bestimmen Sie die Mittelpunktposition anhand der Hornhautspitze (CA).

3. Rotierende Markierungsmethode

HINWEIS: Halten Sie den Patienten während aller folgenden Schritte in einer flachen, geraden Blickposition, egal ob im Sitzen oder im Liegen.

  1. Entwerfen Sie das Messsystem für die Augenrotation gemäß Abbildung 1A, B und sorgen Sie vor allem für eine genaue Simulation der räumlichen Beziehung zwischen Sitzposition (Untersuchung) und liegenden (chirurgischen) Augenpositionen für die intraoperative Markierung und postoperative Messung.
    HINWEIS: Die "Primärposition" ist definiert als der Zustand, in dem die Augen des Patienten in einem geraden, geraden Blick gehalten werden, wobei die Pupillen horizontal ausgerichtet sind. Die zentrale Innovation dieses Protokolls liegt darin, physische Marker zu nutzen, die auf der Augenoberfläche in der Rückenposition als fiduziale Referenzen erzeugt werden, um die beiden Haltungen zu verbinden und so eine direkte räumliche Kalibrierung des Messsystems, der Spaltlampe, im Sitzen zu ermöglichen.
    1. Zunächst setzen Sie mit dem Kopf des Patienten fest in der chirurgischen Rückenlage eine präzise vertikale (90°) Referenzmarkierung auf der Anatomie des Auges.
    2. Während der sitzenden Untersuchung, sobald der Patient die gleiche anatomische Augenposition wiederhergestellt hat, richten Sie die Messreferenz der Spaltlampe, ihren 90°-Leuchtstrahl, direkt mit diesem treuen Zeichen aus.
      HINWEIS: Dieses Kalibrierungsverfahren stellt sicher, dass das Winkelkoordinatensystem der Spaltlampe in sitzender Position räumlich mit dem während der Rückenoperation definierten Koordinatensystem registriert wird.
  2. Befolgen Sie die folgenden Schritte für die Markierungsoperation:
    1. Nach Abschluss des Laserscans im Rücken, einem der Schritte im SMILE-Operationsverfahren18 (Abbildung 2A), wird mit einer sterilen Spritzennadel und einem Markierungslineal (Abbildung 2B) das Zentrum des Schnitts präzise markiert.
    2. Nach der Entfernung der Lentikel, einem der Schritte im SMILE-Operationsverfahren18, färben Sie die Markierungspunkte sorgfältig mit einem blauen Markierungsstift (Abbildung 2C, D). Dann entferne ich den Augenlidöffner, nachdem du überschüssige Farbe entfernt hast.

4. Rotierende Messmethode

HINWEIS: Während aller folgenden Eingriffe sollten Sie sicherstellen, dass der Patient eine stabile Sitzhaltung und einen konstanten Blick nach vorne bewahrt.

  1. Unmittelbar nach der Operation werden die Augenrotationsgrößen gemessen und aufgezeichnet, wobei der Patient unter einem Spaltlampenmikroskop sitzt.
    1. Unter dem breiten Lichtband (Abbildung 3A) lokalisieren Sie die Markierungsposition. Stellen Sie die Spaltlampe auf die feinste Lichtbandeinstellung ein.
    2. Dann drehen Sie das Band, um parallel zum markierten Schnitt zu verlaufen (Abbildung 3B). Lesen Sie schließlich die Rotationsamplitude, die auf dem Drehknopf der Spaltlampe zu diesem Zeitpunkt angezeigt ist (Abbildung 3C).

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Ergebnisse

Diese Studie maß die effektive Rotationsamplitude während SMILE-Verfahren mit einer Dual-Marking-Technik sowohl an der Sklera als auch an der Hornhaut. Was wir gesammelt haben, ist die Amplitude der Augenrotation der chinesischen Bevölkerung. Die Abbildungen 1A,B zeigen die schematischen Diagramme der Augenpositionen im Rückleib (während der Operation) und im Sitzen (unmittelbar nach der Operation) und kontrastieren dabei deutlich die durch die Veränderungen verursachte Augenrotation.

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Diskussion

Aktuelle Studien führen Abweichungen in der Astigmatismuskorrektur während der SMILE-Operation auf verschiedene Faktoren zurück, darunter die Augenrotation, einen wichtigen, aber schlecht gemessenen klinischen Faktor 12,13. Der künstliche Intelligenzansatz zur Messung der Rotation, der auf der Teilung der Sehülse und der Fovea in Fundusbildern basiert, ist schwer auf das SMILE-Operationsumfeld

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Offenlegungen

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Danksagungen

Wir danken Professor Shangkun Ou aufrichtig für seine unschätzbare Anleitung und kontinuierliche Unterstützung während dieser Forschung. Diese Arbeit wurde vom Science and Technology Foundation Program der Gesundheitskommission der Provinz Guizhou (gzwkj 2023-059 bis F.W.Y), dem Provinz-Basisforschungsprogramm Guizhou (QKHJC-ZK[2024]ZD043 an S.K.O., QKHJC-ZK[2025]MS473 bis S.K.O.), dem Fujian Provinzialen Wissenschaftsfonds für herausragende junge Wissenschaftler (2023J06053 bis S.K.O.) unterstützt, National Natural Science Foundation of China Cultivation Project der Guizhou Medical University (gyfynsfc[2024]-01 bis S.K.O.) und Medical Research Union Fund für hochwertige Gesundheitsentwicklung der Provinz Guizhou (2024GZYKYJJKM0043 an S.K.O.).

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Einwegsterilisierte SpritzeShandong Weigao Group Medical Polymer Products Co., Ltd.CNDA-Registrierungsnummer: 20163141593Mark
Femtosekunden-LaserbehandlungsmaschineVisumax, Carl Zeiss Meditec AG100799115Behandlung
Marking-LinealDongguan Tangde Medical Technology Co., Ltd.Guangdong Medizintechnik-Registrierungsnummer 20202021011Hilfsmarkierung
Medizinischer MarkierungsstiftDongguan Tangde Medical Technology Co., Ltd.Guangdong Medizintechnik-Registrierungsnummer 20202021011Mark
SpaltlampenmikroskopTopcon CorporationZCKP020191110100041Beobachtung und Messung

Referenzen

  1. Liu, S. T. Advances in the research of centration in small incision lenticule extraction [J]. Zhonghua Yan Ke Za Zhi. 58 (4), 303-308 (2022).
  2. Zhang, D., et al. The effect of corneal cap thickness on postoperative morphology in small incision lenticule extraction by finite element model. J Biomech. 189, 112799(2025).
  3. Huang, Y., Zhan, B., Han, T., Zhou, X. Effective optical zone following small incision lenticule extraction: a review. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol. 262 (6), 1657-1665 (2024).
  4. Sharma, V. K., Sati, A., Kumar, S. Small incision lenticule extraction (SMILE) refractive surgery: Our initial experience. Med J Armed Forces India. 78 (Suppl 1), S105-S110 (2022).
  5. Cui, G., Di, Y., Yang, S., Chen, D., Li, Y. Efficacy of small-incision lenticule extraction surgery in high astigmatism: A meta-analysis. Front Med (Lausanne). 9, 1100241(2023).
  6. Wu, S., Jin, H., Wan, T. Early postoperative changes in corneal densitometry after SMILE with 120-µm and 130-µm cap thickness: a comparative study. Adv Ophthalmol Pract Res. 5 (3), 196-204 (2025).
  7. Qian, Y., Chen, X., Naidu, R. K., Zhou, X. Comparison of efficacy and visual outcomes after SMILE and FS-LASIK for the correction of high myopia with the sum of myopia and astigmatism from -10.00 to -14.00 dioptres. Acta Ophthalmol. 98 (2), e161-e172 (2020).
  8. Dishler, J. G., Slade, S., Seifert, S., Schallhorn, S. C. Small-Incision Lenticule Extraction (SMILE) for the Correction of Myopia with Astigmatism: Outcomes of the United States Food and Drug Administration Premarket Approval Clinical Trial. Ophthalmology. 127 (8), 1020-1034 (2020).
  9. Teo, Z. L., Ang, M. Femtosecond laser-assisted in situ keratomileusis versus small-incision lenticule extraction: current approach based on evidence. Curr Opin Ophthalmol. 35 (4), 278-283 (2024).
  10. Yu, M., Liu, Y., Jiang, W., Huang, J. Efficacy of correcting different types of astigmatism with small incision lenticule extraction: A prospective contralateral eye study. J Refract Surg. 41 (9), e897-e905 (2025).
  11. Manion, G. N., et al. Preoperative risk factors of keratometry, myopia, astigmatism, age, and sex for myopic regression after laser-assisted in situ keratomileusis, photorefractive keratectomy, and keratorefractive lenticule extraction. Cornea. 44 (11), 1367-1375 (2025).
  12. Hua, Z., Quan, L., Lei, L. To investigate the effect of iris positioning tracking static ocular rotation on myopic astigmatism in laser in situ keratomileusis. Chinese and Foreign Medical Research. 15 (02), 24-26 (2017).
  13. Chow, S. S. W., Chow, L. L. W., Lee, C. Z., Chan, T. C. Y. Astigmatism correction using SMILE. Asia Pac J OPhthalmol (Phila). 8 (5), 391-396 (2019).
  14. Chang, J. Y., Lin, P. Y., Hsu, C. C., Liu, C. J. Comparison of clinical outcomes of LASIK, Trans-PRK, and SMILE for correction of myopia. J Chin Med Assoc. 85 (2), 145-151 (2022).
  15. Yang, X., et al. Effect of cyclotorsion compensation in small incision lenticule extraction surgery for the correction of myopic astigmatism: A systematic review and meta-analysis. Ophthalmol Ther. 13 (5), 1271-1288 (2024).
  16. Zheng, B., et al. Automated measurement of the disc-fovea angle based on DeepLabv3+. Front Neurol. 13, 949805(2022).
  17. Wan, C., Lv, X., Hu, X., Yang, Y., Yang, W. A novel system for measuring eyeball rotation angle based on color fundus photographs in natural head position. Transl Vis Sci Technol. 14 (8), 25(2025).
  18. Bamahfouz, A. Y. Femtosecond-laser-assisted small incision lenticule extraction to treat refractive error: A narrative review. Middle East Afr J Ophthalmol. 30 (4), 203-213 (2024).
  19. Hou, X., et al. A comparative and prospective study of corneal consumption and corneal biomechanics after SMILE and FS-LASIK performed on the contralateral eyes with high myopic astigmatism. Transl Vis Sci Technol. 13 (11), 29(2024).
  20. Jiao, X., et al. Efficacy of small incision lenticule extraction (SMILE), femtosecond-assisted laser in situ keratomileusis (FS-LASIK), and toric implantable collamer lens (TICL) implantation in correcting myopia with high astigmatism: a vector analysis. BMC Ophthalmo.l. 25 (1), 388(2025).
  21. Sachdev, G. S., Patekar, K. B., Ramamurthy, S. Comparative analysis of visual outcomes following small-incision lenticule extraction with or without cyclotorsion compensation in eyes with high astigmatism: Contralateral eye study. Indian J Ophthalmol. 71 (6), 2469-2473 (2023).
  22. Kim, J. W., et al. Comparison of refractive outcomes between small lenticule extraction using a 500 KHz and a 2 MHz femtosecond laser. Diagnostics (Basel). 15 (19), 2450(2025).
  23. Ganesh, S., Sriganesh, S. S., Karanam, D. Visual and refractive outcomes of small incision lenticule extraction with VisuMax 800 in 1,500 eyes. J Refract Surg. 41 (10), e1049-e1059 (2025).

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Doppelte hornhaut sklera MarkierungMessung der ZyklotorsionAstigmatismuskorrekturHornhautmarkierungSklera MarkierungSMILE OperationOperationsmikroskop

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