【doc】晶状体后囊膜混浊的临床评价方法

【doc】晶状体后囊膜混浊的临床评价 晶状体后囊膜混浊的临床评价方法 因此有待于在设备的性能,参数以及手术技术 方面作进一步改进,造福于广大白内障患者. 参考文献 1KelmanCD.AmJOphthalmol,1937;75:764 2A/ion.OclllarSurgeryNews,2001;9 3FranchiniAeta1.Ab6tractBook.?CongressEuro— pearlSocietyofOphthalmology,Stockholm,Sweden. 1999;56 4ChangDFeta1.Ab6tractBook,SurgicalStrategiesfor Succe~Symptom,Kunming,C}1irla.2002;7 5BathPEeta1.OphthalmicL~serTherapy,1987;2 (4):245 6MaguebEeta1.JCataractRe{tactSurg,1989;15:409 7MatshaUJeta1.AmJOphthalmol,1986;101:130 8Puli~toCAeta1.Ophthalmology,1985;92:741 9NaneviczTeta1.ArchOphthalmol,1986;104:1825 10BrownS.AS(AnnualMeeting,1990;5 11PeymanGAeta1.IntOphthalmolCIin,1987;10:245 12丁文天等.眼科新进展,1999;19:92 13GalitisRPeta1.ArchOphthatmol,1993;111:697 14RossBSeta1.LasersSlugMed,1994;15-74 15StevensGeta1.OphthalmicSurgLasers,1998;29: 185 16SynderRWeta1.InvestOphthalmolVisSci,1994; 35:4 17KeithPeta1.JCataractRefractSurg,1989;15:397 18HelmutHeta1.Ophthatmology,2000;107:1053 19KreislerKReta1.Ophthaln~cSurg,1992;23:158 20RavalicoGeta1.JCataractRefractSlug,1997;23: 433 21BergerWeta1.JCataractRefractSlug,1996;22: 372 22林振德等.中国实用眼科杂志,2000;18:588 23HoehHReta1.AnnualMeetingoftheAmericanA— cadernyofOphthatmology,NewOrleans,Louisiana. 1998;144 24金怡平等.中国实用眼科杂志,2O00;18:145 25DodickJMeta1.JCataractRefractSlug,1991;17: 794 26KanellopoulosAJeta1.Oph~ogy,1999;106: 2197 27KandlopoulosAJeta1.Ophthalmology,2001;108: 649 28GiersUeta1.Ophthalmo-Chirurgie,1998;10:197 29I-IuetzWWeta1.JCataractRe{tactSurg,2001;27: 208 30AIzncTEeta1.JCataractRefractSlug,1999;25:800 晶状体后囊膜混浊的临床评价方法 天津医科大学眼科中心 刘新玲综述李筱荣孙惠敏审校 摘要:晶状体后囊膜混浊是现代白内障手术后导致视力下降的最常见并发症之一. 如何在临床 上对晶状体后囊膜混浊的发展变化进行客观,准确的观察和评价,对其治疗和预防 有着十分重要的意 义.本文就目前国内外临床使用的晶状体后囊混浊评价方法的原理,有效性,优缺 点及新一代数码图像 和计算机软件在其中的应用作一综述. 晶状体后囊膜混浊(PCo)是现代白内障手 术后导致视力再度下降的最常见原因之一.成 人白内障术后5年内有43%因PCO而需再次 手术uJ,儿童的发生率几乎100%.尽管目前 Nd:YAG激光后囊切开术可以较方便地将混 浊的后囊打开,但它并非绝对安全:术中可能损 伤人工晶状体,术后可引起眼压升高,黄斑囊样 水肿,视网膜脱离等并发症.而且对于头部不 能很好固定和配合的患者(如幼儿)则不能使 用.所以世界各国眼科医师正在致力于PCO 的防治研究,如IOL设计,手术方法,眼内药物 使用等.这些研究的最终目的是应用于临床, 所以如何在临床上对PCO进行客观,准确的评 价十分重要.本文就PCO评价方法的原理,有 国外医学眼科学分册2003年第27卷,第5期:285~289 效性,优缺点和研究进展作一综述. 一 ,理想的P0o评价系统 理论上讲,一个理想的PCO评价系统应能 满足以下要求: 1.与临床观察结果符合; 2.可以敏感跟踪PCO的发展变化过程; 3.资料易于存取,易于使用; 4.适用于计算机图形分析程序; 5.分析过程客观,准确,有高度的可重复 性和可信性; 6.便于升级改进,用于进一步的研究. 二,目前的评价系统 (一)用视功能评价 PCO的发生降低了晶状体后囊膜的透明 度,使进入眼内的光线发生散射,从而影响视功 能.目前最佳矫正视力及其变化情况被作为 PCO评价的常规参考指标,也是Nd:YAG后囊 切开术的指征之一.其后对比敏感度和闪光敏 感度也被用于评价白内障术后视功能的变化, 以弥补前者仅反映视轴区的情况而对周边部反 映不足的缺点.它较视力检查更敏感,可以更 早地了解PCO对视功能的影响,例如眩光感 等L2,3].然而白内障术后视功能的变化并非仅 由POD决定.很多因素如黄斑的轻度水肿, IOL的偏中心等都参与作用.因而视功能的变 化在评估PCO时是不可缺少的,但不能作为唯 一 的标准. (二)裂隙灯检查评价 使用裂隙灯显微镜对PCO进行观察是临 床上简单实用的方法.很多作者在进行临床 PCO研究时采用这种直观下分级的方法.较 简单的评级标准为4级:0:透明;1:轻度混 浊;2=中度混浊;3=重度混浊.一般又以视轴 中央3mm为界将评价区域区分中央部和周边 部.有人又根据PCO不同种类对中央区视功 能的影响不同和其混合发展情况制定出相应的 评级方法L41.如: 0级为无混浊; l级为少量混浊,晶状体后囊膜可见微皱 褶或晶状体上皮细胞薄团; 一 286— 2级为轻度混浊,晶状体后囊膜可见蜂巢 样混浊和较厚的晶状体上皮细胞团或纤维膜; 3级为中度混浊,可见典型的Elschnig珍 珠样小体或致密的纤维膜; 4级为重度混浊,可见致密的Elschnig珍 珠样小体,具有"遮光"效应. 许多作者在研究中对分级又进行了不同的 定义,有的结合了最佳矫正视力的下降程度,有 的结合后囊皱褶所占的象限数目,总的讲大致 与上述的相近.这种评级方法需要有丰富的经 验,易受主观因素影响,不能准确跟踪PCO的 变化,仅是一种定性的分析方法. (三)眼底观察分级法 Legler等在实验研究中曾用间接眼底镜观 察兔眼的难易程度来示PCo的程度.后来 许多临床研究也采用了这个方法[2,引.其评级 标准为: 0级:晶状体后囊膜无混浊,眼底清晰可 见; 1级:晶状体后囊膜轻度混浊,眼底欠清 晰,尚可见视乳头,以及视网膜中央动,静脉的 主干,大分支和属支; 2级:晶状体后囊膜中度混浊,眼底仅可模 糊分辨视乳头和视网膜中央动,静脉主干; 3级:晶状体后囊膜重度混浊,眼底难以分 辨组织结构或仅见红光反射. 目前尚未有研究对该标准的客观性,可信 性等作出评价. (四)Nd:YAG激光后囊膜切开率 目前Nd:激光后囊膜切开术被认为 是临床治疗PCO的常规方法,其后囊膜切开发 生率也就成为POD的一个评价指标【2,6--9】. ScaralTUaZT_~t等【91使用该指标进行研究时,根据 患者的主诉和最佳矫正视力的下降对手术指征 作了规定,并且详细记录了激光的总能量,点 数,平均每点能量,距白内障手术的时间等数 据,以求尽量客观.但后囊膜切开术的进行在 很大程度上受患者的主观感受,医生的治疗倾 向,经济利益等因素的影响,术中的技术参数也 因医师习惯而异,尚不能视为一项客观评价指 标.再者该指标仅表示晶状体后囊膜混浊影响 视功能的程度,通常患者从白内障手术到晶状 体后囊膜切开要经历很长时间,这意味着临床 研究中随诊时间很长. (五)共焦激光扫描评价法 Frohn等8曾使用共焦激光扫描法对晶状 体后囊膜进行约5pan矢状轴的扫描,进行POD 的测定.但作者未将该方法与视力和临床检查 进行比较. (六)Sehe~nug分析系统 Scheimpflug系统的基本原理是获取晶状 体后囊膜的横断面图像并根据其密度值评价 POD的情况.其硬件设备有眼前节分析系统 (如日本Nidels公司的D峪1000),包括一台 Scheimpflug监控摄像机和一台用于图像分析 的计算机.固视光置于裂隙投射镜的光轴上, 有一个可以使裂隙光束随目标180.自动旋转 的系统.一个排列系统与监视器相连,当监视 器中排成直线时,裂隙影像就以氙孤图像的形 式保存下来.随后,该图像被传至计算机,利用 一 个区域密度分析仪测量散射光的强度,可以 直接得出该区域的平均值,来代表PCO混浊密 度. LaSa等首先提出它可以用于临床POD定 量分析.随后,Flayashi等[10--12]改进了测量过 程,散大瞳孔,在中央3mm直径区取0.,60., 120.子午线的图像分别进行晶状体后囊膜和 IOL密度测量,密度值分为256个等级(0--255 级);用后囊的值减去人工晶状体的值取平均数 即POD值,全过程约34分钟.随后作者运用 该方法进行不同IOL对POD发生的对比研究 及糖尿病患者POD发展的研究,证实测量结果 与视功能有良好的相关性,观察者间和重复观 察的误差较小.组织学对比研究也证实其可信 性It3]. 该方法仅选择了几个子午线的横断面分 析,很多部位被遗漏,从而影响了结果的全面性 和可信性.Scheimpflug分析设备今后应进行 推广使用. (七)计算机数码图像分析法 晶状体后囊膜的图像记录为客观准确分析 Pco提供了可能.使用的照相系统有眼前节 分析系统和计算机数码图像采集系统,早期多 以底片成像为基础,稳定性差,误差较大,分辨 率低,只能进行一些半定量的分析.后来的如 KodakNC2000,操作者可以在监视器上看到最 终采集的图像,根据同步观察进行取舍,按计算 机可分析的格式保存,传送,分辨率高,可以清 晰地观察到晶状体上皮细胞变化的细节,是较 理想的拍摄工具. 目前多使用后照明图像,主要由来自视网 膜的反光和入射光在角膜和IOL前后表面的 镜面反射光(Purkinje反光)两部分构成.前者 受视网膜色泽和瞳孔大小的影响,后者则与 10L位置,屈光指数,晶状体前囊透明度等因素 有关.目前被认为是观察珍珠型Pco的理想 方法.对纤维型Pco使用45.角的宽裂隙照明 会更合适,Camparini等[14]曾进行相关的实验, 但图像效果不太理想. 拍摄时,首先应设定摄影系统的闪光强度, 光带宽度,相机口径,快门速度,景深,曝光等参 数,实现患者间的标准化.其次是稳定的照明, 并尽量减少伪影.传统裂隙灯获得双眼立体视 时,入射光与观察对象并非同轴,而有14.夹 角.这时拍摄的图像明暗不均,细节不清,并有 大的反光带.偏鼻侧固视点和交叉偏振滤光片 曾被用来减少Purkinje反光,但前者不容易控 制,后者会产生较明显的Maltese交叉反光. Pande等[16]将瞄准镜,口径,光束裂隙与目标 排列在一条直线上形成同轴光路,可在晶状体 后囊区达到均一照明并减少伪影,成为多数作 者使用的方法.Findl等[18]制作了一个软件, 可将从3个或多个不同角度拍摄的数张POO 图像融合为一张图像.在3o例POD图像中, 有28例完全去除了撕囊范围内的反光伪影,仅 2例因主图和副图上的反光点位置相近而仍有 轻度伪影.该方法将为计算机分析Poo提供 更完善的图像基础. 关于如何确定分析部位,Aslam等L19]的研 究表明,远,近视力与中央区1.5,2.5mm纤维 ?-—— 287?-—— 型PCO或3.5mm珍珠型PCO密切相关;对比 敏感度主要与中央1.5mm范围的PCO相关. 这不仅对分析范围大小有指导作用,也提出了 对不同类型PCO进行区分的要求. 根据计算机分析软件的不同又有以下几种 分析方法: 1.形态学分级法(昌状体后囊膜混浊评价系统, EvlllmltimaofPosteriorCapsuleOpaeification s~stem,EPOO系统) Tetz等(1997)L20],对5只眼的PCO图像 进行了形态分级法分析.他选择了IOL光学 部后面的囊膜以直径5,6mm圆为分析部位. (1)模仿裂隙灯分级法将混浊程度定为0,4 级;(2)人工圈出各级别的范围;(3)计算各级别 P()O面积占总分析面积的百分比;(4)各百分 比与级别数的乘积之和即等于PCO的评分. 文中验证了该方法的可重复性和可信度. Findl等]对该方法与其它分析方法进行比 较,认为EPC0评价系统与主观临床评级有良 好的相关性及可重复性,与客观后发障自动定 量分析结果亦有良好的相关性.在某种意义 上,这种方法结合了人眼在PCO观察评级方面 的优越性和电脑进行数据分析的优越性,即设 备简单,操作方便.市场上已有该分析软件出 售,简称为EPCO.近期又推出了具有图像融 合动能以解决图像伪影问题的EPC02o00版 本].目前在许多研究影响PCO因素的文章 中经常使用该方法或其修订法作为评价指 标[2,6I.但该方法有主观因素参与,结果会受 到人为误差的影响,只能属于主观或半客观的 评价方法. 2.亮度值分析法 亮度值分析法是指通过测量图像像素的亮 度值大小,来确定该像素是否属于PCO区域, 并根据其数值或占总数百分比来评定POD严 重程度的一种方法.一般用计算机将亮度分为 256个等级,取167作为阈值,小于167的像素 代表POD.Wang等[21]以瞳孔中心为圆心作 直径为5mm和3mm的圆,在5mm的圆上每 l0.画一个点,共36个点;在3mm的圆上画5 — 288一 条直线,前者后者各点亮度值的均数分别代表 晶状体周边与中央后囊的混浊程度.也可求出 小于167的像素占总数的百分比来表示.PCO 的严重程度.该方法对图像拍摄要求很高,图 像摄取的各种误差来源都将直接影响到分析结 果.设定的阈值167是否能用于每张图像也有 待商榷.PCO的早期改变与透明区形态相似, 尚未引起亮度改变时,则不能正确评价. 3.密度图分析法 密度图分析法是用计算机自动分析确定混 浊区域的百分比和混浊区各单位灰度值的一种 评价方法.首先在图像上对不稳定照明和伪影 进行了调整补充,以保证设定阈值的适用性. 然后用阈值方法确定混浊的程度和范围,最终 的PCO分别以0,4级和百分比两个指标表 示.Frciedman等【15J对200例患者的PCO图 像进行了可信度及使用范围的检测,认为该方 法客观,可信,适用于观察PCO发展变化.但 同时也指出平均密度的变化和PCo发展的相 关性差,不能很好地反映后者.可考虑用方差 代替.在分析有明显边缘但中间区平坦的 PCO时,该方法会遗漏平坦区而产生误差【22]. 4.结构分析法(PosteriorCapsuleOpacification Software,POCO软件) 数码图像分析时,可遗漏混浊相对均匀,密 度变化不大的区域,尤其是大片薄而致密的纤 维混浊区.2000年BalTnan等E23J介绍了一种 新的PCO评价方法即结构分析法,认为如果某 个区域的密度值有实质性的差异,可使用一个 有方向性的差异过滤器过滤该区域图像以获取 结构信息,进行分析.作者在1024×1536的高 分辨率数码图像上进行了一系列复杂的软件分 析过程.除了用计算机确定分析区域,去除 Purkiuje反光点,增强图像对比度外,主要增加 了两个步骤即平均滤过和结构分割.尽管在图 像上看某些混浊区域与透明区密度很相近,但 其像素灰度排列却要比后者拥挤.据此设计3 ×1像素或4×4像素的"滤网"过滤整张图像 可区分出混浊区并加强它的结构特点,即平均 过滤.结构分割是将图像上的每个像素与周围 相邻25个像素相比较,并分配出左右两个差异 值,即该像素的结构水平.最终PCO结果以混 浊部分像素数目占分析部位总像素数目的百分 比表示.POCO软件具有很高的可信度,也适 用于PCO发展的观察,许多论文中可见到该方 法的使用.但最近Findl等[24]发现POCO软 件很早开始饱和,有些中度甚至轻度的PCO就 已评价为100%,与临床裂隙灯观察相关性差, 认为该方法并不能正确反映晶状体后囊膜的实 际混浊情况. 5.后发障自动定量分析法(AutomatedQuantifi? cationofAfter-cataract,AQUA系统) 由Findl等[24]提出,是一种通过计算像素 图的熵评价PCO的结构分析法.操作过程完 全自动化,无主观步骤参与.PCO评分为0, 100.与临床观察结果有良好相关性,认为该方 法可以成为随机双盲法评价PCO的测量工具. 三,结语 目前临床上PCO的评价方法很多,但尚缺 乏统一的标准.传统的临床检查法简单易行, 但主观,仅用于定性分析.数码图像和计算机 处理技术的引入使PCO的评价达到了客观定 量的水平.尽管目前对其图像条件,计算公式, 范围设定等尚需要进一步研究,但这类方法的 优点是客观,快速,敏感,已初步体现了其独特 的优越性.相信在不久的将来,随着计算机科 学的突飞猛进,会有一个更客观准确的PCO评 价系统应用于临床,更有助于对PCO的防治研 究. 参考文献 1Sund~nKeta1.JCataractRefractSurg,1999;25 (2):246 2HollickEJeta1.AmJOphthalmol,2000;129(5):577 3王军等.中华眼科杂志,2002;38(9):556 4SdlmanTReta1.JCataractRefractSurg,1998;14: 68 5PrajnaNVeta1.AmJOphthalrnol,2000;130:304 6Nishi0eta1.JCataractRefractSurg,2001;27(9): 1359 7BeltrameGeta1.EurJOphthalmol,2002;12(5):388 8FrohnAeta1.Kongre&szlig,derDeutschenGeseU— schaftfOrIntraokularlinsen-Implantation.NewYork, NY,Springer,1993;163 9ScaralnUZTA~Aeta1.JCataractRefractSurg,2001;27: 1047 10HayashiKeta1.AmJOphthalmol,1998;125(6): 837 11I-IayashiHeta1.ArchOphthalmol,1998;116(12): 1579 12I-IayashiKeta1.JCataractRefractSurg,2001;27 (6):817 13SaikaSeta1.JCataractRefractSurg,2001;27(7): 1088 14Campa~raMeta1.InvestOphthalmol?sSci,2000; 41:3074 15FriedmanDSeta1.InvestOphthalmol?sSci,1999; 40(8):1715 16PandeMVeta1.JCataractRefractSurg,1997;23 (10):1521 17BuehlWeta1.JCataractRefractsurg,2002;28(2): 265 18FindlOeta1.InvestOphthalmol?sSei,2003;44 (1):275 19AslarnTMeta1.GraefesArchClinExpOphthalmo1. 2003;241(3):208 20TetzMeta1.JCataractRefractSurg,1997;23 (10):1515 21WangMCeta1.JCataractRefractSurg,2000;26 (1):56 22YOshidaSeta1.OphthalmicSurgLasers,2002;33 (6):450 23BarmanSAeta1.InvestOphthalmol?sSci,2000; 41(12):3882 24Fin(?Oeta1.JCataractRefractSurg,2003;29(1): 106 25AsiaTMeta1.BrJOphthalrno1.2002;86:1181 ?-——— 289?-———