小切開レンズ抽出における眼球回転の定量的測定:角膜辺縁部と強膜の二重マーキング

サマリー

ここでは、角膜・鞏膜二重マーキング技術を用いて術中の眼球回旋を定量的に測定するプロトコルを紹介します。この方法は、屈折手術中の眼球回転の影響を研究者が測定するのを支援し、臨床研究の実施に向けた具体的かつ科学的な操作的アプローチを提供します。

要約

小切開レンズ抽出(SMILE)は、近視や乱視の矯正のための一般的な外科的手技となっています。しかしながら、能動的なサイクロトル追尾システムがないため、回転誤差を補正できず、乱視補正精度が損なわれる可能性があります。術中のサイクロトルションがSMILEの結果に与える影響に関する証拠は依然として乏しく、主に手術中の回転度を測定する実用的かつ信頼できる方法が存在しないためです。このギャップを埋めるために、本プロトコルは基本的な方法論的制約を克服するための新しい角膜膜二重マーキング技術を記述します。角膜表面と強膜表面の両方に位置および染料に基づく痕を作り、外科用顕微鏡やスリットランプによる眼球回転の直接観察と定量的測定を可能にします。このプロトコルの主な目的は、これまでアクセスできなかったシクロトルシオンに関する正確で定量的なデータを取得するための標準化された客観的なアプローチを確立することです。このデータの統計解析の代表的な結果は、SMILE手術後の残存乱視に対して眼球回旋振幅が独立したリスク要因であり、有意な影響を与えることを示しています(β = 0.520, P < 0.001)。乱視ベクターの解析もこれを裏付けています。したがって、この定量的なデータの利用可能性は極めて重要です。これは、SMILE手術におけるシクロトルシオンの特定の影響を体系的に調査するための重要な研究ツールを提供します。得られた測定値は、術後の乱視アウトカムの研究を進め、手術精度の正確な予測モデルを開発し、治療ノモグラムの改良に不可欠です。

概要

小切開レンチクル抽出(SMILE)は高度な角膜屈折手術の一種であり、従来のレーザー原位角膜摘出術(LASIK⁾1,2,3,4に比べて多くの利点があります。現在、SMILEは近視と乱視の矯正において主流の実践となっています^5,6。それにもかかわらず、SMILE手術は中等度から重度の近視および乱視患者の矯正において矯正不足や後退を引き起こす傾向があります ^7,8。SMILE後の乱視矯正の変動には複数の要因が関与しており、術前乱視の大きさや種類、手術の集中度、カッパ角、眼の回転9^、10、11などが含まれます。その中でも、眼球回旋(患者の姿勢の変化による位置回旋)は、Chowらによって乱視補正の正確さに最も影響を与える変数の一つとして特定されています(^12,13)。これはフェムト秒レーザーシステムに内蔵されたサイクロトルシオン追跡装置がないため^{です。14,15}。

これまで達成が困難だった眼球回転の大きさに関する正確な定量的データを得るためです。他の研究者は、眼球の回転角を推定するための人工知能(AI)搭載システムを提案しており、これは視神経乳頭と黄斑の正確な分割を必要とし、これらの特徴に基づいて回転角を計算します^16,17。しかし、この方法は手術上難しく、SMILEのような角膜屈折手術には適していません。そこで、標準化され客観的な方法、すなわち二重角膜・強膜マーキングを開発しました。この手法によって生成される定量化データは基本的な価値を持ち、SMILE手術における眼球回旋の影響を体系的に研究するための重要なツールとなります。この測定に基づき、術後乱視の研究を深め、多中心およびビッグデータに基づく手術精度予測モデルを構築し、眼の特徴とAIに基づく眼の回転振幅予測モデルを構築することが重要です。

まとめると、このシンプルで再現可能、臨床実践に容易に統合できるソリューションは、術中のローテーション指標を確実に捉えることで、既存の研究手法の欠点を補い、SMILE手術による乱視の管理におけるより高い正確性と予測可能性を実現し、臨床治療経路の最適化を実現するための堅固なデータ駆動型研究基盤を提供します。

プロトコル

本研究で使用されたすべての眼球サンプルは、貴州医科大学第二附属病院眼科から採取されました。これらは、貴州医科大学第二附属病院の倫理委員会(承認番号:2022-lunshen-127)によって承認されており、ヘルシンキ宣言に準拠しています。すべての被験者が手術前にインフォームドコンセントに署名しました。以下に従って進んでください。

1. 術前準備

1. 手術前準備の一環として、手術眼の結膜を0.9%塩化ナトリウム溶液で洗浄し、眼表面を5%ポビドンヨウ素溶液で消毒し、術前準備の一環として局所麻酔薬(0.4%塩酸オキシリン眼薬)を投与します。
   注意:術前準備には標準的なSMILE外科用消毒剤および麻酔薬を使用してください。これらは非特異的でルーチン的な薬剤です。

2. 外科的パラメータ設計

1. フェムト秒^{レーザーシステムを用}いて手術を行います。
2. 術前検査データに基づいてレーザーパラメータを設計します。切開位置を90°に設定し、切開長を2mmにし、角膜先端(CA)で中心位置を決定します。

3. 回転マーク法

注意:以降のすべての手順で、座っている時でも横たわった状態でも、患者を平らでまっすぐ視線をつける姿勢を保ちます。

1. 図1A、Bに従って眼球回転測定システムを設計し、術中および術後測定のために、座った姿勢(検査)と仰向け(手術)眼位の空間的関係を正確にシミュレーションすること。
   注:「プライマリーポジション」とは、患者の目が水平でまっすぐ視線を保持し、瞳孔が水平に揃っている状態を指します。このプロトコルの核心的な革新は、仰向け姿勢の眼表面に生成された物理的マーカーを基準点として利用し、2つの姿勢をつなぐことで、座った姿勢で測定システムであるスリットランプの直接的な空間的キャリブレーションを可能にする点にあります。
   1. まず、患者の頭部を仰向け手術姿勢でしっかりと固定し、眼の解剖学に正確な垂直(90°)の基準マークを刻みます。
   2. その後、座った状態で検査中に患者が同じ解剖学的目の位置を再び確立したら、スリットランプの測定基準である90°の照明ビームをこのフィデューシャルマークに直接合わせます。
      注:この校正手順は、座った状態でのスリットランプの角度座標系が、仰向け手術中に定義された座標系と空間的に登録されていることを保証します。
2. マーキング作業は以下の手順に従ってください:
   1. 仰向けレーザースキャンが完了すると、SMILE手術手順¹⁸ (図2A)のステップの一つで、滅菌注射器の針とマーキングルーラー(図2B)を使って切開の中心を正確に印をつけます。
   2. SMILE手術手順¹⁸のステップの一つであるレンズ除去後、青いマーカーペンでマーキングポイントを丁寧に色付けします(図2C, D)。その後、余分な染料を除去した後、まぶたの開き具を外します。

4. 回転測定法

注意:以降のすべての処置では、患者が安定した座り姿勢と常に前方を見つめていることを確認してください。

1. 手術直後、患者がスリットランプ顕微鏡の下で座った状態で眼球回旋の大きさを測定・記録します。
   1. 広いライトバンド(図3A)の下に、マーキング位置を特定します。スリットランプを最も細かいライトバンド設定に調整してください。
   2. 次に、バンドを刻まれた切開部と平行に回転させます(図3B)。最後に、この時点でスリットランプの回転ダイヤルに表示されている回転振幅を読みます(図3C)。

結果

本研究では、SMILE手術中の有効回転振幅を、強膜と角膜の両方に二重マーキング技術を用いて測定しました。私たちが収集したのは中国人の眼球回転振幅です。図1A、Bは、手術中の仰向け姿勢と座った姿勢(手術直後)の眼球位置の概略図を示しており、体位の変化による眼球回転を明確に対比しています。図2A、Bは、手術中に仰向け姿勢で切開部の中央に無菌注射器を用いて行った初期の位置標識手術を示しています。図2C,Dはレンチキュール除去後に青いマーカーペンでマーキングポイントを染色した効果を示しており、その後の測定でマーカーポイントの視認性と安定性を確保しています。図3A-Cは、手術後にスリットランプ顕微鏡で回転振幅を測定した実際の動作シナリオと典型的...

ディスカッション

現在の研究では、SMILE手術中の乱視矯正の乖離が様々な要因、特に重要でありながら臨床的に測定が不^{十分な回旋}症の要因に起因すると^{されています。}眼底画像における視神経乳頭と中心窩の分割に基づく人工知能の回転測定手法は、SMILE手術環境に適用するのは難しい^16,17。SMILEは高位近視乱視の矯正に効果的であることが証明されていますが、比較研究ではLASIKに比べて乱視矯正の効果が劣ることが示されています。この差は、LASIKプラットフォームが虹彩登録システムを統合しており、特徴的な虹^{彩の特徴を}識別して自動的に回転を修正することによって大きく説明^{できます。}対照的に、現在使用され...

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
使い捨て滅菌注射器	山東威高グループ医療用ポリマー製品有限公司	CNDA登録番号:20163141593	マーク
フェムト秒レーザー処理装置	ヴィスマックス、カールツァイス・メディテックAG	100799115	治療
マーキングルーパー	東莞唐徳医療技術有限公司	広東医療機器登録番号20202021011	補助標識
医療用マーキングペン	東莞唐徳医療技術有限公司	広東医療機器登録番号20202021011	マーク
スリットランプ顕微鏡	トップコン・コーポレーション	ZCKP020191110100041	観測と測定