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In vivo confocal microscopy: qualitative investigation of the conjunctival and corneal surface in open angle glaucomatous patients undergoing the XEN-Gel implant, trabeculectomy or medical therapy

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Eye and Vision 2020年第1期7卷 136-149页

作者： Stefano Baiocchi Cosimo Mazzotta Arianna Sgheri Alessandro Di Maggio Simone Alex Bagaglia Matteo Posarelli Leonardo Ciompi Alessandro Meduri Gian Marco Tosi Department of Medicine Surgery and NeurosciencesOphthalmology UnitPoliclinico Santa Maria alle ScotteUniversity of SienaViale Bracci 8ZIP code 53100 SienaItaly Ophthalmology Unit Department of Biomedical SciencesUniversity of MessinaMessinaItaly

Purpose:Assessing the quality of the ocular surface by in vivo scanning laser confocal microscopy(ivcm)in primary open angle glaucoma(POAG)patients treated by Xen 45 Gel Stent,medical therapy and trabeculectomy.Methods:Retrospective,single-center,single-masked,comparative study including 60 eyes of 30 patients(mean age 61.16±10 years)affected by POAG.Eyes were divided into 3 groups:Group 1 eyes underwent the Xen 45 Gel Stent procedure,Group 2 eyes were under medical therapy,Group 3 eyes were surgically treated by trabeculectomy.All patients underwent HRT II ivcm analysis of cornea,limbus,conjunctiva,sub-tenionian space and sclera.Results:The Xen 45 Gel stent,if properly positioned in the sub-conjunctival space preserves goblet cells and limits ocular surface inflammation.Regular corneal epithelial cells with micro-cysts,and normo-reflective sub-epithelial nerve plexus are documented by ivcm.In sub Tenon’s implants an alternative lamellar intra-scleral filtration is detectable.Combined surgical procedures show a noticeable number of inflammatory cells with rare micro-cysts.Post-trabeculectomy inflammatory reaction is more evident than Xen 45 Gel Stent associated surgical procedures,but less than medical therapy where a conspicuous presence of Langerhans cells,peri-neural infiltrates,marked loss of goblet cells and fibrosis is visible.Conclusion:Ocular surface inflammation was more notable in topical therapy than after trabeculectomy,which itself causes more inflammation than XEN Gel stents.

关键词： Glaucoma Primary open angle glaucoma POAG MIGS Xen 45 gel stent Ocular surface Inflammation Confocal microscopy ivcm

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基于深度卷积神经网络的体内共聚焦显微镜检测睑板腺功能障碍

基于深度卷积神经网络的体内共聚焦显微镜检测睑板腺功能障碍

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作者：葛倩敏南昌大学

学位级别：硕士

目的:评价深度卷积神经网络（DCNN）模型对不同类型的睑板腺功能障碍（MGD）的检测能力。方法:我们从上海第一人民医院、上海交通大学医学院附属新华医院以及南昌大学第一附属医院的体内共聚焦显微镜（ivcm）检查图像数据库中提取了1263... 详细信息

目的:评价深度卷积神经网络（DCNN）模型对不同类型的睑板腺功能障碍（MGD）的检测能力。方法:我们从上海第一人民医院、上海交通大学医学院附属新华医院以及南昌大学第一附属医院的体内共聚焦显微镜（ivcm）检查图像数据库中提取了12630张图像。数据分布如下:正常组（n=2896）、正常的睑板腺开放组（n=830）、睑板腺萎缩组（n=3585）、睑板腺萎缩阻塞组（n=1745）、睑板腺阻塞组（n=3086）、睑板腺阻塞开放组（n=488）。根据随机分组,70%（n=8841）和30%（n=3789）的图像分别被分配到训练集和内部验证集。采用ResNet34网络模型进行初步训练（120轮训练）,再利用训练集开发和训练DCNN模型。训练集的临床诊断由南昌大学第一附属医院的三名眼科医生进行。该模型的性能在内部和外部（来自南昌大学眼科医院和上海爱尔眼科医院的12889张图像）验证集中进行了验证。使用受试者工作特征曲线下面积（AUROC）、准确率、精度、灵敏度以及特异性来评估模型在测试数据集上的性能。结果:采用深度学习（DL）方法对模型验证集进行识别和构建,并表现出良好的性能。对于内部验证集,6类图像的平均AUROC为0.960（95%CI:0.951-0.969）,平均准确率为90.7%（95%CI:89.8-91.7）,平均灵敏度为91.6%（95%CI:86.4-92.5）,平均特异性为90.5%（95%CI:89.5-91.5）。对于外部验证集,6个数据集的平均AUROC为0.962（95%CI:0.957-0.967）,平均准确率为90.7%（95%CI:90.2-91.2）,平均灵敏度为89.9%（95%CI:88.1-91.4）,平均特异性为90.3%（95%CI:89.8-90.9）。结论:DCNN模型能够较准确地分类各种类型的MGD图像,从而为MGD的自动分类和诊断提供了潜在的可能性。

关键词： DCNN MGD ivcm 分类诊断

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共聚焦显微镜在真菌性角膜炎诊断及治疗中的应用分析

共聚焦显微镜在真菌性角膜炎诊断及治疗中的应用分析

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作者：孙远山东大学

学位级别：硕士

目的：研究共聚焦显微镜（ivcm）在真菌性角膜炎诊断与治疗中的应用。方法：回顾性分析我科2011年6月至2012年11月收治的真菌性角膜炎患者22例,所有患者均为首次发作,治疗前均行角膜共聚焦显微镜检查、角膜刮片显微镜细胞学检查,分... 详细信息

目的：研究共聚焦显微镜（ivcm）在真菌性角膜炎诊断与治疗中的应用。方法：回顾性分析我科2011年6月至2012年11月收治的真菌性角膜炎患者22例,所有患者均为首次发作,治疗前均行角膜共聚焦显微镜检查、角膜刮片显微镜细胞学检查,分析比较两种快速检查方法的优劣。行ivcm确定真菌浸润深度,结合患者临床药物治疗效果及病情严重程度,分析真菌浸润深度与病变程度和药物疗效的相关性。治疗后两周、一月分别行共焦显微镜检查,观察真菌生长,根据临床反应判断治疗结果。结果：22例初发患者中ivcm检查阳性率为90.9%,角膜刮片镜检阳性率为59.1%,二者有显著性差别。22例患者中能够通过药物保守治疗患者为10例（组1）,浸润深度在8um至125um之间;临床需行角膜移植术患者为12例（组2）,浸润深度在13um至213um之间,组1与组2无统计学差别。我们将患者病变程度划分为轻度（组3）与重度（组4）,结合真菌侵入深度,经统计学处理发现组3与组4之间无明显相关性;另外,患者病情轻重程度与预后数据之间存在统计学关系。通过ivcm我们观察到随着治疗的进展,患者溃疡愈合的过程中,真菌密度逐渐减少,范围逐渐缩小,角膜的炎症细胞数量也随之降低。结论：ivcm在真菌性角膜炎中敏感度明显优于角膜刮片镜检;真菌浸润深度与患者药物治疗效果无明显相关性,临床上不能根据治疗前ivcm所观察到的浸润深度来评价或估计患者病情严重程度。ivcm作为快速无创性诊断真菌性角膜炎的辅助检查意义非凡,而且在疾病进程中评价治疗效果也具有重大意义。

关键词：共聚焦显微镜 ivcm 真菌性角膜炎

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卡替洛尔对大鼠角膜新生血管抑制作用的实验研究

卡替洛尔对大鼠角膜新生血管抑制作用的实验研究

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作者：马进海兰州大学

学位级别：硕士

目的:用活体共聚焦显微镜(ivcm)观察正常SD大鼠角膜各层结构特点,获取正常SD大鼠角膜共聚焦基础数据;建立大鼠碱烧伤CNV模型,观察碱烧伤后CNV的增值过程;观察不同浓度实验药物(1%和2%卡替洛尔滴眼液)对大鼠CNV的抑制作用,为角膜新生血... 详细信息

目的:用活体共聚焦显微镜(ivcm)观察正常SD大鼠角膜各层结构特点,获取正常SD大鼠角膜共聚焦基础数据;建立大鼠碱烧伤CNV模型,观察碱烧伤后CNV的增值过程;观察不同浓度实验药物(1%和2%卡替洛尔滴眼液)对大鼠CNV的抑制作用,为角膜新生血管性疾病的治疗提供新的药物选择。方法:选取49只体重(200±20)g健康成年(6-8周龄)清洁级雄性SD大鼠,实验前于裂隙灯下检查,排除角膜病变,然后采用完全随机化方法选取10只作为空白对照组(A组),麻醉后行前节照相和角膜共聚焦显微镜检查;余39只建立角膜碱烧伤模型,建模时用打孔器制作直径为3mm圆形滤纸片,所有建立角膜碱烧伤模型眼均为右眼,建模后左氧氟沙星滴眼液点眼,4次/日,连用3天。第4日选取建模成功且新生血管生长相对均一的大鼠30只,继续采用完全区组随机化分组方法随机分为三组:阴性对照组(B组),1%卡替洛尔组(C组),2%卡替洛尔组(D组);第4-17日分别给与B组(生理盐水点眼,2次/日)、C组(1%卡替洛尔,2次/日)、D组(2%卡替洛尔,2次/日);分别于建模第1、4天,用药第4、6、12、14天对各组大鼠进行前节照相和角膜ivcm检查,记录检查结果,计算各组角膜新生血管评分、角膜水肿评分、角膜新生血管面积,计算角膜上皮、基质、炎性细胞以及内皮细胞计数,读取各组角膜厚度,完成实验结果统计分析。结果:正常SD大鼠散瞳后前节照相可见瞳孔规则圆形散大,角膜透明,周边虹膜清晰可见,晶状体无明显混浊,角巩膜缘血管无扩张及充盈;ivcm检查可见角膜上皮细胞边界高反射、胞质呈低反射信号,角膜上皮细胞计数为:5267±125个/mm。角膜基质层有纤维束样和星芒状两种形态,有时可见两种结构并存;大鼠角膜基质浅层神经纤细迂曲,基质深层神经较粗,走行较直;角膜基质细胞核呈类圆形高反射信号,正常大鼠此细胞计数为:74±10个/mm;大鼠角膜内皮细胞边界低反射、胞质呈高反射信号,多为较规则多边形,此细胞计数为:3377±279个/mm;角膜厚度为:145.5±9.2um。建模后眼前节照相结果:建模第4天角巩膜缘可见毛刷状新生血管;角膜新生血管评分、水肿评分及新生血管面积均表现为阴性对照组高于卡替洛尔组,且存在差异(各组均为Pivcm检查结果:建模第4天基质层可见CNV长入,第14天基质层CNV生长最密,管径粗大,相互交通,血流信号丰富。角膜上皮细胞及内皮细胞计数空白对照组最高,分别为5267±125个/mm、3377±279个/mm,建模组这两项计数下降,且差异显著(P值均为0.000),与生理盐水组相比,2%卡替洛尔干预可减轻角膜上皮细胞计数的下降及内皮细胞计数的下降,两组P值分别为0.039、0.000,1%卡替洛尔干预可减轻角膜内皮细胞计数的下降(P值值为0.03);角膜基质细胞及炎性细胞计数建模当天出现升高,分别于建模第7、4天达到峰值,卡替洛尔干预可显著降低基质细胞(两组P值均为0.000)及炎性细胞(两组P值分别为0.003、0.001)计数;正常SD大鼠角膜厚度为:145.5±9.2um,碱烧伤后角膜厚度存在差异(P=0.000),两两比较,生理盐水组角膜厚度增加无统计学意义(P=0.062),而生理盐水组与卡替洛尔组相比,存在显著差异(P值均为0.002),卡替洛尔组与空白对照组无差异(P值均为1.000),单独分析用药12天及14天时角膜厚度发现,卡替洛尔可使角膜厚度变薄,且存在显著差异(P值分别为0.000、0.003)。以上所有统计指标显示1%卡替洛尔组与2%卡替洛尔组之间无统计学差异(各组P值均大于0.05)。结论:卡替洛尔滴眼液抑制CNV有效;活体共聚焦显微镜(ivcm)检查能够清晰显示正常SD大鼠角膜结构特点,并可对角膜上皮细胞、基质细胞和内皮细胞进行计数;活体共聚焦显微镜(ivcm)检查能清晰显示SD大鼠角膜碱烧伤后不同阶段的活体组织病理变化;卡替洛尔滴眼液可能通过抑制角膜炎性细胞浸润、减轻角膜水肿、改善角膜神经损伤、减轻角膜上皮及内皮细胞的破坏、抑制基质细胞增值来发挥抗新生血管作用;本实验中1%和2%卡替洛尔滴眼液均可抑制CNV生长,两者疗效无差异。

关键词： ivcm β受体阻滞剂普萘洛尔卡替洛尔角膜新生血管

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