Artykuł metodologiczny

Ilościowy pomiar rotacji oczu przy ekstrakcji soczewki z małym nacięciem: podwójne oznaczanie limuzy rogówki i twardówki

161 wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/70332

⸱

6 marca 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
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

W tym artykule

Podsumowanie

Przedstawiamy protokół ilościowego pomiaru rotacji ocznej wewnątrzoperacyjnej z wykorzystaniem techniki podwójnego znakowania rogówki i twardówki. Metoda ta pomaga naukowcom mierzyć wpływ rotacji oczu podczas chirurgii refrakcyjnej oraz dostarcza specyficznych, naukowych metod operacyjnych do wdrażania badań klinicznych.

Streszczenie

Ekstrakcja soczewki z małym nacięciem (SMILE) stała się powszechną metodą chirurgiczną w leczeniu krótkowzroczności i astygmatyzmu. Niemniej jednak brak aktywnego systemu śledzenia cyklotorsji uniemożliwia korygowanie błędów obrotowych, które mogą obniżyć dokładność korekcji astygmatycznej. Dowody dotyczące wpływu cyklotorsji śródoperacyjnej na wyniki SMILE pozostają skąpe, głównie z powodu braku skutecznych i wiarygodnych metod pomiaru stopnia rotacji podczas operacji. Aby wypełnić tę lukę, protokół ten opisuje nową technikę podwójnego oznaczania w postaci rogówki kostkowej, mającą na celu przezwyciężenie fundamentalnego ograniczenia metodologicznego. Polega na tworzeniu pozycyjnych i barwnikowych znaków zarówno na powierzchni rogówki, jak i twardówki, umożliwiając bezpośrednią obserwację i ilościowe pomiary rotacji oczu pod mikroskopem chirurgicznym lub lampą szczelinową. Głównym celem tego protokołu jest ustanowienie ustandaryzowanego, obiektywnego podejścia do uzyskania precyzyjnych, ilościowych danych dotyczących cyklotorsji, które wcześniej były niedostępne. Reprezentatywne wyniki analizy statystycznej tych danych wskazują, że amplituda rotacji oczu jest niezależnym czynnikiem ryzyka astygmatyzmu pozostałego po operacji SMILE i ma na niego istotny wpływ (β = 0,520, P < 0,001). Analiza wektorów astygmatyzmu również to potwierdziła. Dlatego dostępność tych mierzalnych danych jest kluczowa. Stanowi niezbędne narzędzie badawcze do systematycznego badania specyficznego wpływu cyklotorsji na chirurgię SMILE. Uzyskane pomiary są kluczowe dla rozwoju badań nad wynikami astygmatycznymi po operacji, opracowania dokładnych modeli predykcyjnych dla dokładności chirurgicznej oraz udoskonalania nomogramów leczenia.

Wprowadzenie

Ekstrakcja soczewki z małym nacięciem (SMILE) to zaawansowany rodzaj chirurgii refrakcyjnej rogówki, która ma szereg zalet w porównaniu z konwencjonalną laserową keratomileuzą in situ (LASIK)1,2,3,4. Obecnie SMILE stało się powszechną praktyką w leczeniu krótkowzroczności i astygmatyzmu 5,6. Niemniej jednak operacja SMILE jest podatna na niedokorygowanie i regresję u pacjentów z umiarkowaną do wysoką krótkowzrocznością i astygmatyzmem 7,8. Na zmienność korekcji astygmatycznej po SMILE wpływa wiele czynników, w tym wielkość i typ astygmatyzmu przedoperacyjnego, centracja chirurgiczna, kąt Kappa oraz rotacja oczna 9,10,11. Wśród nich rotacja oczu (cyklotorsja pozycyjna wynikająca ze zmian postawy pacjenta) została wskazana przez Chowa i in. jako jedna z najważniejszych zmiennych wpływających na dokładność korekty astygmatycznej 12,13. Wynika to z faktu, że system laserowy femtosekundowy nie posiada zintegrowanego śledzenia cyklotorsji14,15.

Aby uzyskać precyzyjne dane ilościowe dotyczące wielkości rotacji oczu, co wcześniej było trudne do osiągnięcia. Inni badacze zaproponowali system oparty na sztucznej inteligencji (AI) do szacowania kąta obrotu gałki ocznej, który wymaga dokładnej segmentacji dysku wzrokowego i plamki oraz oblicza kąt obrotu na podstawie tych cech16,17. Podejście to jest jednak operacyjnie trudne i nieodpowiednie do operacji refrakcji rogówki, takich jak SMILE. Dlatego opracowaliśmy ustandaryzowaną i obiektywną metodę – podwójne oznaczanie rogówki i twardówki. Dane ilościowe generowane tą metodą mają fundamentalną wartość i stanowią kluczowe narzędzie do systematycznego badania wpływu rotacji ocznej w operacjach SMILE. Na podstawie tego pomiaru kluczowe jest pogłębienie badań nad astygmatyzmem pooperacyjnym, stworzenie modelu chirurgicznej dokładności oparty na danych wielocentrowych i big oraz zbudowanie modelu predykcji amplitudy rotacji oczu opartego na cechach ocznych i AI.

Podsumowując, to proste, powtarzalne i łatwe do integracji z praktyką kliniczną, poprzez niezawodne rejestrowanie wskaźników rotacji śródoperacyjnej, kompensuje niedostatki istniejących metod badawczych i zapewnia solidne, oparte na danych podstawy badawcze, które ostatecznie pozwalają osiągnąć lepszą dokładność i przewidywalność w zarządzaniu astygmatyzmem wywołanym operacją SMILE oraz optymalizacji ścieżki leczenia klinicznego.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Wszystkie próbki oczu użyte w tym badaniu zostały zebrane z Oddziału Okulistyki Drugiego Szpitala Afiliowanego Uniwersytetu Medycznego w Guizhou. Zostały zatwierdzone przez Komisję Etykę Drugiego Afiliowanego Szpitala Uniwersytetu Medycznego w Guizhou (numer zatwierdzenia: 2022-lunshen-127), która jest zgodna z Deklaracją Helsińską. Wszyscy uczestnicy podpisali formularz świadomej zgody przed operacją. Proszę kontynuować działania.

1. Przygotowanie przedoperacyjne

  1. Rutynowo płukaj puchar spojówkowy oka chirurgicznego roztworem chlorku sodu o stężeniu 0,9%, dezynfekuj powierzchnię oka roztworem 5% povidon-jod oraz podawaj miejscowe środki znieczulające jako część przygotowań przedoperacyjnych (krople do oczu z zawartością 0,4% chlorku oksbacyliny).
    UWAGA: Do przygotowań przedoperacyjnych stosuj standardowe środki dezynfekujące i środki znieczulające chirurgiczne SMILE, ponieważ są to niespecyficzne, rutynowe środki.

2. Projektowanie parametrów chirurgicznych

  1. Operację wykonaj za pomocą systemu laserowego femtosekundowego18.
  2. Parametry lasera zaprojektuj na podstawie danych z badania przedoperacyjnego. Ustaw pozycję nacięcia pod kątem 90°, długość nacięcia 2 mm i określ pozycję środkową według wierzchołka rogówki (CA).

3. Metoda obracania znaków

UWAGA: Utrzymuj pacjenta w płaskiej, prostej pozycji wzroku przez wszystkie kolejne kroki, zarówno w pozycji siedzącej, jak i leżącej.

  1. Zaprojektuj system pomiaru rotacji oczu zgodnie z rysunkiem 1A, B i co kluczowe, zapewnij dokładną symulację przestrzennej zależności między miejscami siedzenia (badaniami) a pozycjami oczu na plecach (chirurgicznym) do znakowania śródoperacyjnego i pomiaru pooperacyjnego.
    UWAGA: "Pozycja pierwotna" definiowana jest jako stan, w którym oczy pacjenta są utrzymywane w równym, prostym spojrzeniu, z źrenicami ustawionymi poziomo. Główną innowacją tego protokołu jest wykorzystanie fizycznych markerów tworzonych na powierzchni oka w pozycji leżącej jako odniesień fiducialnych łączących obie pozycje, umożliwiając bezpośrednią kalibrację przestrzenną systemu pomiarowego, lampy szczelinowej, w pozycji siedzącej.
    1. Po pierwsze, gdy głowa pacjenta jest stabilnie zamocowana w pozycji chirurgicznej na leżącym, umieść precyzyjny pionowy (90°) znak odniesienia na anatomii oka.
    2. Następnie, podczas badania siedzącego, gdy pacjent przywróci tę samą anatomiczną pozycję oka, należy wyrównać odniesienie pomiarowe lampy szczelinowej – jej wiązkę 90° świetlną bezpośrednio z tym znakiem fiducialnym.
      UWAGA: Ta procedura kalibracji zapewnia, że układ współrzędnych kątowych lampy szczelinowej w pozycji siedzącej jest przestrzennie zarejestrowany z układem współrzędnych zdefiniowanym podczas operacji leżącej.
  2. Postępuj zgodnie z poniższymi krokami dotyczącymi operacji oznaczania:
    1. Po zakończeniu laserowego skanowania leżącego, które jest jednym z etapów procedury chirurgicznej SMILE18 (Rysunek 2A), użyj sterylnej igły do strzykawki i linijki znakującej (Rysunek 2B), aby precyzyjnie oznaczyć środek nacięcia.
    2. Po usunięciu soczewki, co jest jednym z etapów procedury chirurgicznej SMILE18, starannie pokoloruj punkty znakowania niebieskim długopisem (Rysunek 2C, D). Następnie zdejmij otwieracz do powiek po usunięciu nadmiaru barwnika.

4. Metoda pomiaru obrotowego

UWAGA: Przez wszystkie kolejne zabiegi należy dbać o stabilną pozycję siedzącą i stały wzrok przed siebie.

  1. Bezpośrednio po operacji mierz i rejestruj wielkość rotacji oczu z pacjentem siedzącym pod mikroskopem lampowym szczelinowym (slint).
    1. Pod szerokim pasmem światła (rysunek 3A) zlokalizuj pozycję znakowania. Reguluj lampę szczelinową na najdelikatniejszy poziom pasma światła.
    2. Następnie obróć pas, aby biegł równolegle do zaznaczonego nacięcia (Rysunek 3B). Na koniec odczytaj amplitudę obrotu wskazaną na pokrętle lampy szczelinowej w tym momencie (rysunek 3C).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Badanie to mierzyło efektywną amplitudę rotacji podczas procedur SMILE, stosując technikę podwójnego oznaczania zarówno twardówki, jak i rogówki. Zebraliśmy amplitudę rotacji oczu chińskiej populacji. Rysunki 1A,B ilustrują schematyczne diagramy pozycji gałki ocznej w pozycji leżącej (podczas operacji) i siedzącej (bezpośrednio po zabiegu), wyraźnie kontrastując z rotacją oczu spowodowaną zmianami pozycji ciała. Rysunek 2A,B pokazuje początkowe ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Obecne badania obwiniają rozbieżności korekcji astygmatyzmu podczas operacji SMILE z różnych czynników, w tym rotacji oka, która jest kluczowym, choć słabo mierzonym czynnikiem klinicznym1 2,13. Podejście sztucznej inteligencji do pomiaru rotacji, oparte na podziale dysku wzrokowego i dołka w obrazach dna płuc, jest trudne do zastosowania w środowisku chirurgicznym SMILE16,17. Mimo...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Serdecznie dziękujemy profesorowi Shangkun Ou za jego nieocenione wsparcie i nieustanne wsparcie podczas tych badań. Prace te były wspierane przez Program Fundacji Nauki i Technologii Komisji Zdrowia prowincji Guizhou (gzwkj 2023-059 do F.W.Y.), Prowincjonalny Program Badań Podstawowych Guizhou (QKHJC-ZK[2024]ZD043 do S.K.O., QKHJC-ZK[2025]MS473 do S.K.O.), Fujian Provincial Science Fund for Distinguished Young Scholars (2023J06053 do S.K.O.). Projekt uprawy Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych Chin Uniwersytetu Medycznego w Guizhou (gyfynsfc[2024]-01 do S.K.O.) oraz Fundusz Związku Badań Medycznych na rzecz wysokiej jakości rozwoju zdrowia prowincji Guizhou (2024GZYKYJJKM0043 do S.K.O.).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Jednorazowa sterylizowana strzykawkaShandong Weigao Group Medical Polymer Products Co., Ltd.Numer rejestracyjny CNDA: 20163141593Mark
Maszyna do obróbki laserem femtosekundowymVisumax, Carl Zeiss Meditec AG100799115Leczenie
Linijka znakowaniaDongguan Tangde Medical Technology Co., Ltd.Numer rejestracyjny urządzenia medycznego w Guangdong20202021011Oznaczenie pomocnicze
Medyczny markerDongguan Tangde Medical Technology Co., Ltd.Numer rejestracyjny urządzenia medycznego w Guangdong20202021011Mark
Mikroskop z lampą szczelinowąTopcon CorporationZCKP020191110100041Obserwacja i pomiar

Bibliografia

  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).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Podw jne znakowanie rog wkowo tward wkowepomiar cyklotorsjikorekcja astygmatyzmuznakowanie rog wkiznakowanie tward wkioperacja SMILEmikroskop chirurgiczny

Powiązane artykuły