بروز رسانی درمورد تشخیص قوز قرنیه

مقدمه
قوز قرنیه (KC) یک بیماری قرنیه اکتاتیک پیشرونده و نامتقارن است که معمولاً در نوجوانان رخ می دهد و در غیاب درمان به طور چشمگیری پیشرفت می کند. این بیماری با نازک شدن پیشرونده قرنیه مرکزی، آستیگماتیسم نامنظم، افزایش انحرافات مرتبه بالاتر و کاهش حدت بینایی مشخص می شود. شیوع KC در جمعیت‌های عمومی مختلف، تغییرات زیادی را نشان می‌دهد که در ایالات متحده 0.15 درصد، در جمعیت روستایی ایران 4 درصد، در کره جنوبی 37.4 درصد، 4 و در نروژ 192 درصد در هر 100000 نفر است. 5 KC بیشتر است. در مردان شایع است (نسبت شانس (OR) = 2.30، P<0.05) و محققان تجمع آن را در خانواده ها گزارش کرده اند.
تصویربرداری قرنیه معمولاً توسط چشم پزشکان برای اطلاع از شکل و انحنای قرنیه استفاده می شود. توپوگرافی قرنیه سطح جلویی قرنیه را ارزیابی می‌کند و داده‌های مختلف را با استفاده از نقشه رنگی نشان می‌دهد. علاوه بر این، توموگرافی قرنیه ضخامت قرنیه را ارزیابی می کند که می تواند سطح خلفی قرنیه را مشخص کند. در مراحل اولیه، حدت بینایی ممکن است کاهش نیابد، و معاینه با لامپ شکاف ممکن است هیچ ویژگی KC را نشان ندهد، سپس
توپوگرافی/توموگرافی قرنیه می تواند یک تست استاندارد طلایی برای تشخیص اکتازی قرنیه در مراحل اولیه باشد.
توانایی تکنیک های مختلف تصویربرداری قرنیه برای نظارت بر پیشرفت بیماری و انتخاب بیمار برای روش های جراحی خاص، آنها را به یکی از مهم ترین مطالعات تصویربرداری در چشم پزشکی تبدیل می کند. هدف این فصل شناسایی روش‌های تصویربرداری قرنیه برای تفسیر بهتر نتایج در تشخیص KC است.
توپوگرافی
توپوگرافی قرنیه تصویربرداری غیر تماسی است که اطلاعات سطح جلویی قرنیه را ارائه می دهد.
روش های توپوگرافی قرنیه شامل تکنیک های Placido و Slit-Scanning می باشد. انواع مختلفی از توپوگرافی Placido بر اساس طرح حلقه های پیامد روی قرنیه وجود دارد، مانند Magellan Mapper (Nidek)، Medmont E300 (Medmont)، Scout and Keratron (EyeQuip)، ReSeeVit (Veatch Ophthalmic Instruments)، ATLAS 995 و 9000 (CarlZeiss Meditec) و Tomey (آناتومی محاسبه شده TMS-1). اکثر ابزارهای توپوگرافی قرنیه مبتنی بر یک دیسک Placido هستند که حلقه های بازتاب شده در سطح قرنیه را تجزیه و تحلیل می کند و نمی تواند قسمت های خلفی قرنیه را ارزیابی کند.
فناوری اسکن شکاف بر اساس اندازه گیری پرتو اسکن شکافی است که به قرنیه پرتاب می شود. Orbscan I توپوگرافی قرنیه با اسکن شکاف است که می تواند قرنیه خلفی را ارزیابی کند.
سطح و ضخامت قرنیه و همچنین انحنای سطوح قدامی و خلفی قرنیه را اندازه گیری کنید. Orbscan II یک دیسک Placido را برای به دست آوردن اندازه گیری های انحنای مستقیماً ادغام کرده است، در حالی که Orbscan IIz aberrometer Shack-Hartmann را در ایستگاه کاری Zyoptix ترکیب کرده است. انعکاس دیسک Placido روشن روی قرنیه حفظ می شود و به دنبال آن 40 شکاف (هر شکاف دارای 12.5 میلی متر ارتفاع و 0.30 میلی متر عرض) 20 شکاف چپ و راست است.
با زاویه 45 درجه نسبت به محور ساز. تصاویر Backscatter توسط دوربین فیلمبرداری موجود در دستگاه ضبط می شود. نسل سوم Orbscan (Orbscan III) اطلاعات قدامی و خلفی قرنیه را با محاسبه 23000 نقطه در کل قرنیه ارائه می دهد.
نقشه ها
نقشه محوری
نقشه محوری یا ساژیتال رایج ترین نقشه است و نشان دهنده انحنای سطح قدامی قرنیه نسبت به محور بینایی است. شکل سطح قدامی عمدتاً برای غربالگری استفاده می‌شود، زیرا می‌تواند با وضعیت انکساری سوژه ارتباط داشته باشد و میانگین می‌دهد.
تصویر انحنای قدامی قرنیه فاصله بین یک نقطه تعریف شده و محور بینایی شعاع انحنای قرنیه را نشان می دهد. نقشه محوری نمی تواند تغییرات ظریف در انحنای قرنیه در حاشیه را تعیین کند.
نقشه مماسی
مماس جزئیات بیشتری را در مورد شکل قرنیه به خصوص در قسمت های محیطی قرنیه ارائه می دهد. نقشه مماسی می تواند تغییرات انحنای کوچک سطح قدامی قرنیه را در آسیب شناسی قرنیه مانند KC تحت بالینی (SKC) تعیین کند. نقشه محوری با الگوی پاپیون متقارن در مقابل و با قانون آستیگماتیسم در چشم های دارای آستیگماتیسم
نقشه قدرت انکساری
نقشه قدرت انکساری یک نقشه طرح مماس است و می تواند قدرت و انحنای تک تک نقاط قرنیه را با بیشترین دقت اندازه گیری کند. این نمایشگر دقیق ترین داده های جانبی را ارائه می دهد و برای نصب لنزهای خاص بسیار مفید است. علاوه بر این، برای درک قدرت تصویربرداری قرنیه و تجزیه و تحلیل اثرات جراحی بسیار مفید است. با این حال، نقشه انکساری نمی تواند اطلاعات بیشتری در مورد شکل سطح قدامی قرنیه ارائه دهد
نقشه ارتفاع
نقشه نمایش ارتفاع، شکل واقعی قرنیه را نشان می دهد. سیستم‌های توپوگرافی دیسک Placido از الگوریتم‌های پیچیده برای برون‌یابی داده‌های ارتفاع با بازسازی انحنای واقعی استفاده می‌کنند، در حالی که سیستم‌های Scheimpflug ارتفاع را مستقیماً اندازه‌گیری می‌کنند، بنابراین سیستم‌های دوم ممکن است دقیق‌ترین داده‌ها را ارائه دهند. داده‌های ارتفاع بر اساس «کره مناسب (BFS)» اندازه‌گیری می‌شوند و سیستم‌ها ارتفاع نسبی یا نواحی فرورفتگی را بر اساس انحراف از کره مناسب محاسبه می‌کنند و مقادیر انحراف برحسب میکرون نشان داده می‌شوند. نواحی آبی در نقشه ارتفاع نشان دهنده مقادیر منفی و نواحی قرمز تعیین کننده مقادیر مثبت هستند. علاوه بر این، نقاط بالای BFS مقادیر مثبت و نقاط زیر BFS نشان دهنده مقادیر منفی است و در آستیگماتیسم قرنیه، یک نصف النهار شیب بیشتری نسبت به دیگری دارد. سیستم‌های Placido فقط سطح جلوی قرنیه را اندازه‌گیری می‌کنند، در حالی که سیستم‌های Scheimpflug هر دو قسمت جلویی و خلفی را اندازه‌گیری می‌کنند.
نقشه پاکی متری
قابلیت‌های اندازه‌گیری Pachymetry فقط در توپوگرافی‌های اسلیت شکاف و دوربین‌های Scheimpflug موجود است، زیرا این ابزارها سطوح خلفی و قدامی قرنیه را اندازه‌گیری می‌کنند. نقشه پاکی متری می تواند برای ارزیابی پیشرفت بیماری با نظارت بر تغییرات ضخامت قرنیه به دلیل وسعت اکتازی قرنیه استفاده شود. Orbscan می‌تواند ضخامت کل قرنیه را اندازه‌گیری کند، اگرچه ممکن است پکی‌متری قرنیه را در مقایسه با پاکی‌متری اولتراسوند بیش از حد تخمین بزند.
شاخص های آماری در توپوگرافی
توپوگرافی قرنیه چندین شاخص را ارائه می دهد که می تواند برای غربالگری قرنیه کراتوکونیک با مقادیر کمی استفاده شود. برخی از آنها شاخص های کراتومتری ساده و برخی دیگر هستند
از چندین شاخص با روش های هوش مصنوعی (AI) محاسبه شده است.
شاخص های ساده: شاخص عدم تقارن سطح (SAI)، شاخص نظم سطح (SRI)، حدت بینایی پیش بینی شده (PVA)، مقدار پایین- برتر (I-S)، شاخص آستیگماتیسم نامنظم (IAI)، شاخص بخش مخالف (OSI)، شاخص بخش دیفرانسیل ( DSI)، شاخص مرکزی/جامع (CSI)، توان متوسط دیوپتر مرکزی (ACP)، و منطقه تحلیل شده (AA). شاخص های Orbscan و مقادیر پیشنهادی برای تشخیص
چشم های KC، SKC و طبیعی ارائه شده است.
شاخص های یکپارچه: شاخص شدت قوز قرنیه (KSI)، شاخص پیش بینی قوز قرنیه (KPI) و KISA.
شاخص KISA بر حسب کراتومتری (K)، تحتانی برتر (IS)، آستیگماتیسم (A) و محورهای شعاعی اریب (SRAX) مطابق فرمول زیر بیان می شود.
توموگرافی
توموگرافی یک تصویر سه بعدی از سطوح قدامی و خلفی قرنیه است و ضخامت قرنیه اندازه گیری می شود، برخلاف توپوگرافی که فقط سطح قدامی قرنیه نقشه برداری می شود. توپوگرافی ارزیابی کاملی از کل قرنیه می دهد و تشخیص اکتازی قرنیه را در مراحل اولیه بهبود می بخشد. هدف اصلی هر ابزار توموگرافی انجام غربالگری مناسب و ایجاد عواقب انکساری بهتر پس از جراحی است. تشخیص زودهنگام اکتازی به جراح این امکان را می دهد که درمان محافظتی مانند اتصال متقابل کلاژن را آغاز کند، که ممکن است پیشرفت KC را در یک وضعیت ایده آل قرنیه کند یا متوقف کند. در این قسمت به بررسی محبوب ها می پردازیم
توموگراف ها و توانایی های تشخیصی آنها در تشخیص KC بحث می کنند
پنتاکام
Pentacam (Oculus Optikgeräte GmbH، Wetzlar، آلمان) دارای دوربین Scheimpflug است که از سال 2002 به عنوان یک دستگاه غیرتهاجمی کامل برای توپوگرافی قرنیه شناخته شده است. مطالعات مختلف نشان داده اند که سیستم Pentacam می تواند به طور کامل تکرارپذیری و تکرارپذیری را حفظ کند.
Pentacam در مقایسه با سایر دستگاه های توموگرافی مانند Galilei از دقت درونی بسیار خوبی برخوردار است. Pentacam نقشه های مختلفی را برای ارزیابی جامع سطوح قدامی و خلفی قرنیه ارائه می دهد. هر نقشه شامل شاخص های مبتنی بر انحنا، بر اساس ارتفاع، پکیمتریک و شاخص های مختلف ساده یا یکپارچه است.
نقشه انکساری
Four Maps Refractive متداول ترین نمایشگر مورد استفاده است که شامل یک نقشه محوری یا ساژیتال، شبیه به نمایشگر Placido، یک نقشه pachymetry و دو نقشه قدامی و خلفی قرنیه است.
ارتفاع . نقشه‌های ارتفاع قدامی و خلفی بر اساس منابع استاندارد کره با بهترین تناسب (BFS)، بیضی بهترین تناسب (BFE) یا بهترین تناسب بیضی توریک (BFTE) است. تشخیص پیشنهادی ما
معیارهای عادی، SKC
نمایشگر اکتازی پیشرفته Belin-Ambrosio
این نمایشگر پارامترهای زیر را ترکیب می کند: ارتفاع قدامی در حداقل نقطه ضخامت، ارتفاع خلفی در حداقل نقطه ضخامت، تغییر در ارتفاع قدامی، تغییر ارتفاع خلفی، ضخامت قرنیه در نقطه حداقل ضخامت، محل باریک ترین نقطه، پیشرفت pachymetric (PPI) ضخامت رابطه ای Ambrósio (ART) و Kmax. سومین نسخه از نمایشگر اکتازی پیشرفته Belin-Ambrosio (BAD III) برای افراد
اطلاعات مربوط به هر پارامتر را انجام می دهد و سپس یک تجزیه و تحلیل متمایز همراه با این شاخص ها انجام می دهد که امکان تمایز بین چشم های سالم و KC را فراهم می کند. پیشرفت ضخامت قرنیه (PTI) و پروفایل فضایی ضخامت قرنیه (CTSP) پروفایل های قابل توجهی برای تجزیه و تحلیل ضخامت قرنیه هستند. مقدار متوسط بیشتر از خط قرمز نشان دهنده KC است. مقادیر pachymetric پیشنهادی ما برای تشخیص نرمال
نقشه های گزارش غربالگری سریع
این یک نمایش مهم برای ارزیابی سریع قرنیه است. این نقشه داده‌های نقشه‌های چهارگانه معمولی از سطح قدامی و خلفی قرنیه و همچنین سنجش تراکم قرنیه را نشان می‌دهد. رنگ سبز نشان دهنده حالت طبیعی و رنگ قرمز تعیین کننده توزیع پاتولوژیک است.
این نقشه شاخص درجه بیماری را با استفاده از طبقه بندی قوز قرنیه توپوگرافی (TKC)، Belin-Ambrosio (BAD) و درجه کدورت هسته ای با استفاده از طبقه بندی Pentacam Nucleus Staging (PNS) نشان می دهد.
نقشه مرحله بندی توپومتریک KC
انحنای ساژیتال و مماسی شعاع و قدرت انکساری قرنیه در این نقشه نشان داده شده است. با این حال، نقشه های مختلف ارتفاع را می توان بر اساس سطوح مرجع انتخاب کرد. قدرت خالص واقعی با توجه به سطح خلفی قرنیه، چهار نقشه و بررسی های مختلف مقایسه ای در این نقشه مشخص شده است. صفحه نمایش TKC برای تشخیص اکتازی استفاده می شود.
تمام پارامترهای مربوط به طبقه بندی KC در یک نگاه نشان داده شده است. شاخص‌های KC و مقادیر غیرعادی طبیعی آن‌ها ارائه شده‌اند.
ما 70 بیمار مبتلا به KC بالینی، 79 بیمار با KC تحت بالینی، و 68 فرد عادی را ارزیابی کردیم و دریافتیم که شاخص جنگل تصادفی Pentacam (PRFI) و شاخص تمرکز ارتفاع (IHD) در چشم KC و مقدار پایین- برتر (IS) تفاوت در چشم های SKC بالاترین توانایی تشخیصی را داشتند. اما حسینلی و همکاران 14 نشان دادند که IHD و شاخص عدم تقارن ارتفاع (IHA) موارد دقیقی برای تشخیص KC بودند، حتی اگر IHD برای تشخیص KC حساس تر از BAD بود.
استراتژی های مدیریتی مختلفی برای درمان KC وجود دارد. ما یک الگوریتم ساده و کاربردی برای مدیریت KC بر اساس پیشرفت آن ایجاد کرده‌ایم
سیریوس
سیریوس (Costruzione Strumenti Oftalmici، فلورانس، ایتالیا) یک توموگراف قرنیه با هر دو فناوری Placido و Scheimpflug و نرم افزار شبکه عصبی پیشرفته (Phoenix) است. این
نرم افزار مبتنی بر هوش مصنوعی ارزیابی دقیق سه بعدی (3 بعدی) قرنیه در سطوح قدامی و خلفی را ارائه می دهد. گزارش غربالگری قوز قرنیه در تاریخ ارائه شده است
نقشه خلاصه قوز قرنیه این نقشه شامل نقشه های محوری، ارتفاعی و ضخامت به همراه شاخص های خلاصه می باشد.
شاخص تقارن انحنای قدامی (SIf)، شاخص تقارن انحنای خلفی (SIb)، بالاترین نقطه اکتازی در سطح قدامی قرنیه (KVf)، بالاترین نقطه
اکتازی در سطح قدامی قرنیه (KVb)، Baiocchi-Calossi-Versaci در سطوح جلویی و پشتی قرنیه (BCVf/b)، و نازک‌ترین نقطه قرنیه (ThkMin) پارامترهای مهم برای غربالگری KC هستند. علاوه بر این، قطر عنبیه مرئی افقی (HVID)
اندازه، اندازه مردمک چشم توپوگرافی، نازک ترین نقطه قرنیه، محل و پکی متری نازک ترین نقطه، محل، پاکی متری و انحنای شیب دارترین نقطه قرنیه (راس)، عمق محفظه قدامی و ضخامت قرنیه مرکزی با عمق آبی (CCT) + AD) در نمایش فهرست خلاصه نشان داده شده است. ما دریافتیم که KVb با AUC = 0.999 در چشم KC و SIb با ناحیه زیر منحنی (AUC) = 0.908 در چشم SKC بهترین توانایی تشخیصی را دارد، در حالی که مطالعه دیگری
KVb گزارش شده با AUC = 0.970 دارای بالاترین توانایی تمایز برای تشخیص KC بود.
هوش مصنوعی
هوش مصنوعی (AI) شاخه ای از علوم کامپیوتر است که از رفتار انسان تقلید می کند و نقش مهمی در ترجمه بالینی ایفا می کند. هوش مصنوعی به دو حالت یادگیری ماشینی (ML) و یادگیری عمیق (DL) طبقه بندی می شود. امروزه تله چشم توسعه یافته و نقش مهمی در حفظ حدت بینایی ایفا کرده است. در آینده، روش‌های تشخیصی مبتنی بر روش‌های هوش مصنوعی می‌تواند ابزاری قابل اعتماد برای تشخیص و مدیریت بیماری‌های بخش قدامی در مناطق دورافتاده باشد.