Оптимизация А-констант для глаз с различными биометрическими параметрами при расчете интраокулярных линз
|
Перечень условных обозначений и символов 4
Введение 5
Актуальность проблемы 5
Цель работы 7
Задачи 7
Практическая значимость 8
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1 История ИОЛ 9
1.2 Классификация ИОЛ 10
1.3 Формулы расчета ИОЛ 15
Глава 2. Материалы и методы исследования 19
Глава 3. Результаты собственных исследований 20
3.1 Дисперсионный анализ ошибки расчета по 5 биометрическим параметрам глаза 21
3.2 Множественный регрессионный анализ 25
3.3 Анализ эффективности формулы для общей выборки и для отдельных подгрупп по длине переднезадней оси глаза 32
3.4 Множественный регрессионный анализ подгрупп длины переднезадней оси глаза 37
3.4.1 Регрессионный анализ для глаз с длиной переднезадней оси меньше 22.8 мм 37
3.5 Регрессионный анализ для глаз с длиной переднезадней оси от 22.8 до 24.48 мм 40
3.6 Регрессионный анализ для глаз с длиной переднезадней оси больше 24.48 мм 43
Выводы 48
Заключение 50
Список литературы 53
Введение 5
Актуальность проблемы 5
Цель работы 7
Задачи 7
Практическая значимость 8
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1 История ИОЛ 9
1.2 Классификация ИОЛ 10
1.3 Формулы расчета ИОЛ 15
Глава 2. Материалы и методы исследования 19
Глава 3. Результаты собственных исследований 20
3.1 Дисперсионный анализ ошибки расчета по 5 биометрическим параметрам глаза 21
3.2 Множественный регрессионный анализ 25
3.3 Анализ эффективности формулы для общей выборки и для отдельных подгрупп по длине переднезадней оси глаза 32
3.4 Множественный регрессионный анализ подгрупп длины переднезадней оси глаза 37
3.4.1 Регрессионный анализ для глаз с длиной переднезадней оси меньше 22.8 мм 37
3.5 Регрессионный анализ для глаз с длиной переднезадней оси от 22.8 до 24.48 мм 40
3.6 Регрессионный анализ для глаз с длиной переднезадней оси больше 24.48 мм 43
Выводы 48
Заключение 50
Список литературы 53
Актуальность проблемы
Катаракта — заболевание глаза, главным проявлением которого является помутнение вещества хрусталика, что в свою очередь приводит к снижению остроты зрения или полной его потере. [1,2]
До сих пор катаракта остается самой частой причиной предотвратимой слепоты в мире. Ситуация ухудшается в развитых странах из-за возрастающей продолжительности жизни. В РФ распространенность катаракты составляет от 3,36% до 3,63% в зависимости от места проживания. В 2017 году заболеваемость составила 1715 на 100 000 населения, в абсолютных числах - 2 518 324. Более чем в 8% случаев острота зрения падает до 0,3 и ниже. [2,3]
На развитие катаракты может влиять как наследственность, так и внешние факторы: радиация, воздействие ультрафиолета, курение, травмы, инфекции и т.д. . [1,2]
Классифицируют катаракту по причине на врожденную и приобретенную. Приобретенная катаракта уже делится на:
1. Возрастную
2. Травматическую
3. Осложненную
4. Лучевую
5. Токсическую
6. Связанную с эндокринными заболеваниями и нарушениями обмена веществ.
До 90% случаев катаракты относят к возрастной катаракте, которая обычно развивается после 60 лет и может привести к полной потере зрения. [1,2,4]
Консервативное лечение применяется только при начинающихся помутнениях. Обычно назначают препараты, улучшающие обменные процессы. При уже развившейся катаракте, которая приводит к снижению остроты зрения, ограничивающей трудоспособность и оказывающей дискомфорт, показано хирургическое лечение. [2]
Современная экстракция катаракты проводится с помощью микрохирургических технологий, что позволяет уменьшить размер операционного разреза и снизить частоту возникновения осложнений. В ходе операции удаляется хрусталик и глаз становится афакичным, решением этой проблемы является имплантация интраокулярной линзы. Чаще используется заднекамерные ИОЛ, так как они наиболее физиологичны в комбинации с интракапсулярной фиксацией. [2,5]
Перед имплантацией необходимо рассчитать оптическую силу интраокулярной линзы. Для этого существует множество формул, как теоретических, так и регрессионных, но ни одна из них не дает одинаково точного результата как для глаз со средними параметрами, так и для глаз с пограничными их значениями. Одним из способов решения этой проблемы является оптимизация констант существующих формул. [6-8]
Константы - это теоретические значения, А-константа, например, связывает мощность линзы с длиной переднезадней оси глаза и кривизной роговицы. [6,9]
Для проведения последующего ретроспективного анализа после имплантации интраокулярной линзы собирают следующие данные:
1. Предоперационные показатели параметров глаза.
2. Оптическая сила имплантируемой линзы.
3. Послеоперационная рефракция.
4. Ошибка расчета оптической силы ИОЛ.
Для улучшения результатов оптимизации рекомендуют соблюдать определенные правила по составлению выборки: [6,10]
1. Одно семейство ИОЛ и один производитель.
2. Один хирург.
3. Один способ удаления катаракты и метод фиксации ИОЛ.
4. Одинаковое оборудование для измерения параметров глаза.
После накопления достаточного количества случаев ретроспективно вычисляется значение константы, при котором средняя ошибка расчета приблизилась бы как можно ближе к нулю. Также существует возможность выделять определенные группы пациентов по пограничным значениям параметров глаза, чтобы увеличить точность оптимизации. [6]
Исследования доказывают, что оптимизация формул улучшает точность прогноза, что приводит к улучшению послеоперационных результатов коррекции. [6]
Цель работы
Найти решение, позволяющее улучшать точность расчета ИОЛ по формуле SRK/T для интраокулярных линз семейства «AcrySof» при различных биометрических параметрах глаза.
Задачи
1. Провести межгрупповой анализ по основным биометрическим показателям глаза, чтобы выделить параметры, достоверно влияющие на ошибку расчета.
2. Путем регрессионного анализа получить решение, с помощью которого можно было бы заранее просчитывать погрешность формулы SRK/T при расчете оптической силы ИОЛ.
3. Провести ретроспективный анализ полученных формул для расчета погрешности SRK/T, на основании которого выяснить категории пациентов, требующих исключения из предлагаемой схемы и индивидуального подхода.
Практическая значимость
Поправка, полученная из регрессионного уравнения, может быть применена к А-константе формулы SRK/T для улучшения результатов прогноза послеоперационной рефракции, что в итоге позволит снизить частоту и степень послеоперационных рефракционных ошибок.
Катаракта — заболевание глаза, главным проявлением которого является помутнение вещества хрусталика, что в свою очередь приводит к снижению остроты зрения или полной его потере. [1,2]
До сих пор катаракта остается самой частой причиной предотвратимой слепоты в мире. Ситуация ухудшается в развитых странах из-за возрастающей продолжительности жизни. В РФ распространенность катаракты составляет от 3,36% до 3,63% в зависимости от места проживания. В 2017 году заболеваемость составила 1715 на 100 000 населения, в абсолютных числах - 2 518 324. Более чем в 8% случаев острота зрения падает до 0,3 и ниже. [2,3]
На развитие катаракты может влиять как наследственность, так и внешние факторы: радиация, воздействие ультрафиолета, курение, травмы, инфекции и т.д. . [1,2]
Классифицируют катаракту по причине на врожденную и приобретенную. Приобретенная катаракта уже делится на:
1. Возрастную
2. Травматическую
3. Осложненную
4. Лучевую
5. Токсическую
6. Связанную с эндокринными заболеваниями и нарушениями обмена веществ.
До 90% случаев катаракты относят к возрастной катаракте, которая обычно развивается после 60 лет и может привести к полной потере зрения. [1,2,4]
Консервативное лечение применяется только при начинающихся помутнениях. Обычно назначают препараты, улучшающие обменные процессы. При уже развившейся катаракте, которая приводит к снижению остроты зрения, ограничивающей трудоспособность и оказывающей дискомфорт, показано хирургическое лечение. [2]
Современная экстракция катаракты проводится с помощью микрохирургических технологий, что позволяет уменьшить размер операционного разреза и снизить частоту возникновения осложнений. В ходе операции удаляется хрусталик и глаз становится афакичным, решением этой проблемы является имплантация интраокулярной линзы. Чаще используется заднекамерные ИОЛ, так как они наиболее физиологичны в комбинации с интракапсулярной фиксацией. [2,5]
Перед имплантацией необходимо рассчитать оптическую силу интраокулярной линзы. Для этого существует множество формул, как теоретических, так и регрессионных, но ни одна из них не дает одинаково точного результата как для глаз со средними параметрами, так и для глаз с пограничными их значениями. Одним из способов решения этой проблемы является оптимизация констант существующих формул. [6-8]
Константы - это теоретические значения, А-константа, например, связывает мощность линзы с длиной переднезадней оси глаза и кривизной роговицы. [6,9]
Для проведения последующего ретроспективного анализа после имплантации интраокулярной линзы собирают следующие данные:
1. Предоперационные показатели параметров глаза.
2. Оптическая сила имплантируемой линзы.
3. Послеоперационная рефракция.
4. Ошибка расчета оптической силы ИОЛ.
Для улучшения результатов оптимизации рекомендуют соблюдать определенные правила по составлению выборки: [6,10]
1. Одно семейство ИОЛ и один производитель.
2. Один хирург.
3. Один способ удаления катаракты и метод фиксации ИОЛ.
4. Одинаковое оборудование для измерения параметров глаза.
После накопления достаточного количества случаев ретроспективно вычисляется значение константы, при котором средняя ошибка расчета приблизилась бы как можно ближе к нулю. Также существует возможность выделять определенные группы пациентов по пограничным значениям параметров глаза, чтобы увеличить точность оптимизации. [6]
Исследования доказывают, что оптимизация формул улучшает точность прогноза, что приводит к улучшению послеоперационных результатов коррекции. [6]
Цель работы
Найти решение, позволяющее улучшать точность расчета ИОЛ по формуле SRK/T для интраокулярных линз семейства «AcrySof» при различных биометрических параметрах глаза.
Задачи
1. Провести межгрупповой анализ по основным биометрическим показателям глаза, чтобы выделить параметры, достоверно влияющие на ошибку расчета.
2. Путем регрессионного анализа получить решение, с помощью которого можно было бы заранее просчитывать погрешность формулы SRK/T при расчете оптической силы ИОЛ.
3. Провести ретроспективный анализ полученных формул для расчета погрешности SRK/T, на основании которого выяснить категории пациентов, требующих исключения из предлагаемой схемы и индивидуального подхода.
Практическая значимость
Поправка, полученная из регрессионного уравнения, может быть применена к А-константе формулы SRK/T для улучшения результатов прогноза послеоперационной рефракции, что в итоге позволит снизить частоту и степень послеоперационных рефракционных ошибок.
В выпускной квалификационной работе ретроспективно проанализированы результаты внутрикапсульной имплантации ИОЛ для оптимизации результатов при расчете оптической силы ИОЛ по кератометрии, горизонтальному диаметру роговицы, глубине передней камеры глаза, толщине хрусталика по ультразвуковой биометрии, длине переднезадней оси глаза.
Дисперсионный межгрупповой анализ показал, что все приведенные параметры глаза значимо влияют на ошибку расчета оптической силы линзы. Изначальная идея расчета оптимизированной А-константы для всех «типов глаз» в виде комбинации всех 5 анализируемых параметров глаза оказалась нецелесообразна, поскольку теоретически результатом стала бы таблица на 243 группы, пользоваться которой было бы затруднительно. На практике групп с хотя бы 1 случаем оказалось 191, а серий от 30-ти глаз 10. Поэтому был предложен вариант оптимизации А-констант с помощью регрессионного анализа, результатом которого стало бы регрессионное уравнение.
Результатом множественного линейного регрессионного анализа ошибки расчета стала формула, применение которой с формулой SRK/T увеличило процентное соотношение глаз в диапазоне ±0.5 D на 7.53% до 80.96%, а в диапазоне ±1 D на 2.33% до 97.55%, средняя абсолютная ошибка уменьшилась до 0.3 D. С целью дальнейшей оптимизации мы разделили пациентов на подгруппы по длине переднезадней оси глаза и к каждой нашли формулу. Для каждой из подгрупп результаты улучшились значительно, кроме средней подгруппы, где одинаково хорошо работает формула поправки из общей выборки и из выборки глаз длиной от 22.8 до 24.48 мм. В группе глаз с длиной переднезадней оси менее 22.8 мм диапазон прогноза ±0.5 D улучшился на 9.4% по сравнению с SRK/T формулой и на 1.6% по сравнению с SRK/T с поправкой по общей выборке до 78.9%, для диапазона прогноза ±1 D рост составил 4,6% и 0.8% соответственно, до 97%. Средняя абсолютная ошибка статистически достоверно уменьшилась до 0.32 D. Результаты улучшения для группы глаз с длиной переднезадней оси более 24.48 мм оказались самыми значительными. Количество пациентов с прогнозом в пределах ±0.5 D увеличилось на 11.3% по сравнению с SRK/T и на 2.6% по сравнению с применением поправки общей выборки до 81%. Количество больных с прогнозом ±1 D выросло на 4.7% и 1.5% соответственно, до 98.1%. Средняя абсолютная ошибка статистически достоверно уменьшилась до 0.3 D.
Поправка, вычисленная по уравнению регрессии, может быть применена к формуле SRK/T для улучшения прогнозирования послеоперационной рефракции, что в итоге позволит снизить частоту и степень послеоперационных рефракционных ошибок.
Чтобы использовать поправку предлагается следующий алгоритм:
1. определить, не подходит ли глаз к числу исключений:
• Сочетание оптической силы роговицы больше 46 D, горизонтального диаметра роговицы меньше 11.3 мм, длины переднезадней оси глаза больше 28.75 мм может дать большую ошибку в минус.
• Сочетание оптической силы роговицы менее 42.87 D и горизонтального диаметра роговицы больше 11.8 мм при длине переднезадней оси глаза от 23.5 до 24.5 мм может привести к большой ошибке в плюс.
2. Выполняем стандартный расчет ИОЛ по формуле SRK/T.
3. Относим случай к одной из подгрупп по длине переднезадней оси глаза и подставляем биометрические параметры в соответствующее уравнение регрессии. Прибавляем к рефракционному результату формулы поправку.
4. После этого выполняем коррекцию расчета оптической силы ИОЛ в случае необходимости.
Пример использования алгоритма:
• Оптическая сила роговицы (K) = 45.5 D
• Горизонтальный диаметр роговицы (WTW) = 10.9 мм
• Глубина передней камеры глаза (ACD) = 3.01 мм
• Толщина хрусталика по результатам ультразвуковой биометрии (ULT) = 4.29 мм
• Длина переднезадней оси глаза (AL) = 24.3 мм
1. Глаз не подходит под исключения.
2. Результат расчета по формуле SRK/T для ИОЛ 20D AcrySof IQ дал прогноз рефракции -2.43 D.
3. Данные параметры глаза относятся к подгруппе глаз с длиной переднезадней оси от 22.8 до 24.48 мм, значит подставляем их в уравнение для «средних» глаз. Поправка составила -0.45 D. Прогноз с поправкой равен -2.88 D.
4. Послеоперационная рефракция равна -3 D. Ошибка расчета формулы SRK/T составила -0.57 D, а с поправкой -0.12 D.
Дисперсионный межгрупповой анализ показал, что все приведенные параметры глаза значимо влияют на ошибку расчета оптической силы линзы. Изначальная идея расчета оптимизированной А-константы для всех «типов глаз» в виде комбинации всех 5 анализируемых параметров глаза оказалась нецелесообразна, поскольку теоретически результатом стала бы таблица на 243 группы, пользоваться которой было бы затруднительно. На практике групп с хотя бы 1 случаем оказалось 191, а серий от 30-ти глаз 10. Поэтому был предложен вариант оптимизации А-констант с помощью регрессионного анализа, результатом которого стало бы регрессионное уравнение.
Результатом множественного линейного регрессионного анализа ошибки расчета стала формула, применение которой с формулой SRK/T увеличило процентное соотношение глаз в диапазоне ±0.5 D на 7.53% до 80.96%, а в диапазоне ±1 D на 2.33% до 97.55%, средняя абсолютная ошибка уменьшилась до 0.3 D. С целью дальнейшей оптимизации мы разделили пациентов на подгруппы по длине переднезадней оси глаза и к каждой нашли формулу. Для каждой из подгрупп результаты улучшились значительно, кроме средней подгруппы, где одинаково хорошо работает формула поправки из общей выборки и из выборки глаз длиной от 22.8 до 24.48 мм. В группе глаз с длиной переднезадней оси менее 22.8 мм диапазон прогноза ±0.5 D улучшился на 9.4% по сравнению с SRK/T формулой и на 1.6% по сравнению с SRK/T с поправкой по общей выборке до 78.9%, для диапазона прогноза ±1 D рост составил 4,6% и 0.8% соответственно, до 97%. Средняя абсолютная ошибка статистически достоверно уменьшилась до 0.32 D. Результаты улучшения для группы глаз с длиной переднезадней оси более 24.48 мм оказались самыми значительными. Количество пациентов с прогнозом в пределах ±0.5 D увеличилось на 11.3% по сравнению с SRK/T и на 2.6% по сравнению с применением поправки общей выборки до 81%. Количество больных с прогнозом ±1 D выросло на 4.7% и 1.5% соответственно, до 98.1%. Средняя абсолютная ошибка статистически достоверно уменьшилась до 0.3 D.
Поправка, вычисленная по уравнению регрессии, может быть применена к формуле SRK/T для улучшения прогнозирования послеоперационной рефракции, что в итоге позволит снизить частоту и степень послеоперационных рефракционных ошибок.
Чтобы использовать поправку предлагается следующий алгоритм:
1. определить, не подходит ли глаз к числу исключений:
• Сочетание оптической силы роговицы больше 46 D, горизонтального диаметра роговицы меньше 11.3 мм, длины переднезадней оси глаза больше 28.75 мм может дать большую ошибку в минус.
• Сочетание оптической силы роговицы менее 42.87 D и горизонтального диаметра роговицы больше 11.8 мм при длине переднезадней оси глаза от 23.5 до 24.5 мм может привести к большой ошибке в плюс.
2. Выполняем стандартный расчет ИОЛ по формуле SRK/T.
3. Относим случай к одной из подгрупп по длине переднезадней оси глаза и подставляем биометрические параметры в соответствующее уравнение регрессии. Прибавляем к рефракционному результату формулы поправку.
4. После этого выполняем коррекцию расчета оптической силы ИОЛ в случае необходимости.
Пример использования алгоритма:
• Оптическая сила роговицы (K) = 45.5 D
• Горизонтальный диаметр роговицы (WTW) = 10.9 мм
• Глубина передней камеры глаза (ACD) = 3.01 мм
• Толщина хрусталика по результатам ультразвуковой биометрии (ULT) = 4.29 мм
• Длина переднезадней оси глаза (AL) = 24.3 мм
1. Глаз не подходит под исключения.
2. Результат расчета по формуле SRK/T для ИОЛ 20D AcrySof IQ дал прогноз рефракции -2.43 D.
3. Данные параметры глаза относятся к подгруппе глаз с длиной переднезадней оси от 22.8 до 24.48 мм, значит подставляем их в уравнение для «средних» глаз. Поправка составила -0.45 D. Прогноз с поправкой равен -2.88 D.
4. Послеоперационная рефракция равна -3 D. Ошибка расчета формулы SRK/T составила -0.57 D, а с поправкой -0.12 D.
Подобные работы
- Оптимизация константы для расчёта интраокулярных линз при факоэмульсификации
Дипломные работы, ВКР, медицина . Язык работы: Русский. Цена: 4210 р. Год сдачи: 2020