背景:目前已有研究报道了一种MATLAB的定制算法,用于Triton光学相干断层扫描血管成像(optical coherence tomography angiography,OCTA)图像的中心凹无血管区(fovea avascular zone,FAZ)的自动测量。由于这种算法非开源,且难以获取,因而大大限制了其在临床实践和科学研究中的应用。本研究提出一种用于Triton OCTA图像的FAZ自动分割的开源算法,即Smooth Level Sets macro(SLSM)算法,并将其测量结果与MATL AB和人工方法相比较,评估该算法分割的准确性和可靠性。方法:纳入35位健康受试者的35只健眼,选用Triton OCTA机器中的3 mm×3 mm扫描模式,对其黄斑区进行连续4次扫描。分别用人工和自动方法(包括MATL AB和SLSM),测量浅层毛细血管图像中FAZ的面积、周长和圆度。分析各种自动算法的准确性、重复性,以及与人工方法结果的一致性。结果:SLSM算法的准确性仅低于人工方法,而高于MATLAB算法(Dice系数:人工方法,0.9568;SLSM,0.9506;MATL AB,0.9483)。SLSM和MATL AB测量FAZ面积的重复性均很高[组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC):SLSM,0.987;MATLAB,0.983]。SLSM、MATLAB测量FAZ面积的结果均与人工方法呈很高的一致性(ICC:SLSM,0.973;MATL AB,0.968)。结论:SLSM在Triton OCTA图像的FAZ自动分割中的准确性高于MATL AB,其测量结果与人工测量结果很相近。作为免费和开源的资源,SLSM有望成为Triton OCTA图像中有效可靠的FAZ自动分割和测量方法。
随着人工智能(artificial intelligence,AI)技术的快速发展,基于深度学习(deep learning,DL)和机器学习的AI技术在医学领域上的应用受到了广泛的关注。AI在眼科的应用也逐渐向更全面更深入的层次发展,通过角膜断层扫描、光学相干断层扫描、裂隙灯图像等技术,AI在对角膜病变、结膜病变、白内障、青光眼等眼部疾病的诊断和治疗方面都表现出了良好的性能。然而AI在眼科的应用方面也存在一些诸如结果可解释性的欠缺、数据集标准化的缺乏、数据集质量的不齐、模型适用性的不足和伦理问题等挑战。在5G和远程医疗飞速发展的时代,眼科AI同时也有许多新的机遇。本文综述了AI在前段眼科疾病中的应用、临床实施的潜在挑战和前景,为AI在眼科领域的进一步发展提供参考信息。
视神经属于中枢神经的一部分,损伤后难以再生。视神经损伤通常伴随视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells,RGCs)的持续性凋亡及视神经变性坏死,引起视力损害甚至完全失明。目前针对视神经再生的基础研究主要集中于保护和维持视神经损伤后RGCs的存活、促进RGCs轴突再生及重建视神经功能。本文以RGCs保护、轴突再生及视神经功能重建等为关键词,查询国内外最新视神经再生研究类文献,并分析整理,从抗氧化应激、提供外源性细胞因子、炎症刺激、抗胶质瘢痕、基因调控等方面阐述近年的视神经再生研究进展,以期对后续的基础研究开展及临床转化有所帮助。
人工智能(artificial intelligence,AI)在白内障手术中的应用越来越广泛,二者结合对于白内障手术的术前诊断和分级管理、术中人工晶状体选择、位置预测及术后管理(视力预测、并发症预测及随访)、手术培训和教学方面均起到巨大的促进作用。诚然,AI在与白内障手术相关的管理、分析和研究中还面临着许多问题,但其广泛的应用前景不可忽视。现对AI在白内障手术治疗和教学中的应用做以总结,并对其未来的发展做出展望。
目的:利用生物信息学方法分析与葡萄膜恶性黑色素瘤转移相关的非编码RNA,以及它们作为竞争性内源RNA的作用机制。方法:从癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库下载80例葡萄膜恶性黑色素瘤患者的RNA测序数据和临床资料,采用edgeR算法分析转移与非转移患者组织中差异表达(differentially expressed,DE)的长链非编码RNA(lncRNA)、微小RNA(miR)和mRNA,并构建lncRNA-miR-mRNA的竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络,基因富集分析和通路分析研究网络中mRNA的生物学功能。Kaplan-Meier生存曲线分析ceRNA网络中核心RNA与生存率的关系。结果:从发生远处转移的葡萄膜恶性黑色素瘤样本中,共鉴定出346个上调的mRNA,118个下调的miR和45个上调的lncRNA。其中67个mRNA,7个miR和30个lncRNA相互组合形成616个ceRNA单元,并形成了一个具有181条边线ceRNA网络。基因富集分析表明:网络中的mRNA富集在肿瘤生成和转移相关的几个基因本体(Gene Ontology)和信号通路。拓扑分析确定了6个核心lncRNA(LINC00861、LINC02421、BHLHE40-AS1、LINC01252、LINC00513和LINC02389)和3个核心mRNA(UNC5D、BCL11B和MTDH)。 所有核心lncRNA、核心mRNA的表达水平和5个miR(miR-221、miR-222、miR-506、miR-507、miR-876)的表达水平均与总体生存率显着相关(均P<0.05)。结论:本研究揭示了几种lncRNA及其相关的ceRNA网络在葡萄膜恶性黑色素瘤转移中的作用,为进一步研究葡萄膜恶性黑色素瘤的发生和/或转移提供了新的方向。
目的:探究囊袋张力环(CTR)植入对五种新一代人工晶状体(IOL)计算公式[Barrett Universal Ⅱ (BUⅡ), Emmetropia Verifying Optical (EVO), Kane, Pearl-DGS和Hill-RBF 2.0]在高度近视患者中预测准确性的影响。方法:前瞻性病例对照研究。观察2020年12月—2021年9月于陕西省眼科医院就诊的眼轴长度(axial length,AL)≥ 27.00 mm行白内障联合IOL(AR40E, 美国强生)植入术的患者。术眼随机分为植入CTR组(A组)和未植入CTR组(B组)。术前根据IOLMaster700测量眼部参数,使用BU Ⅱ公式计算所需IOL度数。记录术后1周、1个月及3个月实际等效球镜度(spherical equivalent,SE),计算并比较五种公式预测误差(prediction error,PE)和绝对屈光预测误差(absolute Error,AE)。将A组和B组分别分为A1组(27.00 mm ≤ AL ≤ 30.00 mm)和A2组(AL>30.00 mm);B1组(27.00 mm ≤ AL ≤ 30.00 mm)和B2组(AL >30.00 mm),分析不同AL范围内CTR植入对公式预测准确性的影响。结果:共纳入患者63例(89眼),年龄(55.93±10.17)岁,术前AL为(30.30±2.18)mm。A组、A1组及A2组术后不同时间SE值比较差异均无统计学意义(P>0.05),B组、B1组及B2组术后1周与1个月,术后1周与3月SE值分别比较差异有统计学意义(P<0.05),术后1个月与3个月比较,差异无统计学意义(P>0.05)。A组、B组、A1组、A2组、B1组和B2组各组中五种公式的AE值比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。植入CTR后五种公式的预测误差变化比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:对于AL ≥27.00 mm的白内障患者,植入CTR组术后1周屈光度趋于稳定,未植入组术后1个月屈光度趋于稳定。CTR植入对五种公式预测准确性和选择无影响,五种计算公式均可正常选择。
近年来,眼科人工智能(artificial intelligence,AI)迅猛发展,眼底影像因易获取及其丰富的生物信息成为研究热点,眼底影像的AI分析在眼底影像分析中的应用不断深入、拓展。目前,关于糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)、年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)、青光眼等常见眼底疾病的临床筛查、诊断和预测已有较多AI研究,相关成果已逐步应用于临床实践。除眼科疾病以外,探究眼底特征与全身各种疾病之间的关系并据此研发AI诊断系统已经成为当下的又一热门研究领域。AI应用于眼底影像分析将改善医疗资源紧缺、诊断效率低下的情况,为多种疾病的筛查和诊断开辟“新赛道”。未来眼底影像AI分析的研究应着眼于多种眼底疾病的智能性、全面性诊断,对复杂性疾病进行综合性的辅助诊断;注重整合标准化、高质量的数据资源,提高算法性能、设计贴合临床的研究方案。
目的:比较不同预设光学区组的飞秒激光小切口基质透镜取出术(small incision lenticule extraction,SMILE)和飞秒激光制瓣联合准分子激光原位角膜磨镶术(femtosecond laser-assisted in situ keratomileuses,FS-LASIK)术后有效光学区(effective optical zone,EOZ)大小与角膜高阶像差(high order aberrations,HOAs)变化以及有效光学区大小对角膜高阶像差的影响。方法:收集2019年2月 至2020年5月来佛山市第二人民医院行激光手术的患者80例,均取右眼入组,SMILE组43例,FSLASIK组37例,按预设光学区大小分为6.5 mm和6.0 mm组,分别于术前和术后1个月应用Pentacam三维眼前节分析系统测量有效光学区及总角膜高阶像差、彗差、球差,分析不同预设光学区下SMILE组和FS-LASIK组有效光学大小及与角膜高阶像差的关系。结果:在相同预设光学区下,术后1个月SMILE组的有效光学区均大于FS-LASIK组,差异均有统计学意义(均P<0.05),且SMILE组的角膜总高阶像差、球差、彗差均较FS-LASIK组低,差异均有统计学意义(均P<0.05);对于相同手术方式,预设光学区6.0 mm较6.5 mm组,术后1个月角膜总高阶像差、球差、彗差均升高,差异均有统计学意义(均P<0.05)。结论:SMILE组和FS-LASIK组术后1个月的有效光学区均小于预设光学区,SMILE组大于FS-LASIK组;术后1个月有效光学区越大,角膜高阶像差越小;在相同预设光学区下,SMILE组术后1个月角膜高阶像差小于FS-LASIK组。
目的:评估新一代基于人工智能(artificial intelligence,AI)的人工晶状体(intraocular lens,IOL)计算公式的准确性。方法:本研究为回顾性研究,纳入因白内障行晶状体超声乳化联合IOL植入术的262例患者262眼。在术前,通过IOLMaster700获取角膜曲率、角膜白到白、中央角膜厚度、前房深度、晶状体厚度以及眼轴长度。使用第三代公式(SRK/T、Holladay 1和Hoffer Q)、Barrett UniversalⅡ(BUⅡ)、新一代AI公式(Kane、Pearl-DGS、Hill-RBF 3.0、Hoffer QST和Jin-AI)对术后屈光状态进行计算,并与术后实际的屈光状态进行比较。在将预测误差(prediction error,PE)归零后,分析了各公式的标准差(standard deviation,SD)、绝对误差均值(mean absolute error,MAE)、绝对误差中位数(median absolute error,MedAE)以及PE在±0.25、±0.50、±1.00、±2.00 D范围内的百分比。结果:基于AI的IOL屈光力计算公式的SD、MAE和MedAE的范围分别为0.37 D(Kane和Jin-AI)至0.39 D(Hoffer QST)、0.28 D(Hill-RBF 3.0和Jin-AI)至0.31 D(Hoffer QST)以及0.21 D(Hill-RBF3.0和Jin-AI)至0.24 D(HofferQST);均低于第三代公式(SD:0.43 D~0.45 D;MAE:0.34 D;MedAE:0.25 D~0.28 D)。在所有公式中,Jin-AI公式预测误差在±0.50 D的比例最高,为84.73%,Kane(84.35%)和BUⅡ(83.97%)公式次之。结论:在IOL屈光力预测上,与传统第三代公式相比,新一代基于AI的公式表现出更高的准确性,可以使更多的患者在术后获得预期的屈光状态。
视网膜是中枢神经系统的一部分。在胚胎起源上,视网膜和大脑均由神经管发育而来。因此,许多发生在大脑的神经退行性疾病往往会同时累及视网膜。而神经退行性疾病过程中相关的特征性病理改变,如病理性蛋白聚集和神经血管单元破坏也常能在视网膜组织中被检测到。在一些神经退行性疾病中,眼部的病理改变甚至在临床症状出现之前就已发生;其次视网膜易于观察且局部治疗操作便捷,因此近年来视网膜在中枢神经退行性疾病发病机制研究、早期诊断和新型治疗方式探究等方面备受关注。该文对常见神经退行性疾病的眼部病理改变进行综述,旨在为大脑和视网膜神经退行疾病的发病机制、诊断以及治疗研究提供新的见解。