同仁眼科专家基于眼底照相机外眼像的远程
摘要
目的研究基于眼底照相机外眼像在远程眼表疾病筛查中诊断的特异性、敏感性。设计诊断技术评价。研究对象9种眼表疾病中随机选择30例患者,每种疾病选出10例正常人外眼像作为对照组。方法对9种眼表疾病(结膜下出血、结膜炎、睑裂斑、翼状胬肉、角膜带状变性、角膜炎、角膜营养不良、角膜瘢痕、眼睑肿物)的远程筛查图像诊断标准进行测试。金标准选择门诊使用的裂隙灯照相机获得的外眼像每种眼表病的40例受检者的两种照片分别由2位角膜病专科医师进行双盲诊断,采用Fisher精确概率法检验远程筛查图像诊断的特异性及敏感性主要指标特异性及敏感性。结果结膜下出血、角膜带状变性、眼睑肿物眼底照相机外眼像诊断的敏感性及特异性均达%(95%CI:92%-%);翼状胬肉、角膜瘢痕、角膜炎的诊断敏感性分别为:93%、83%和83%,特异性均为%。而睑裂斑、结膜炎、角膜营养不良的诊断敏感性分别为70%、60%和63%,特异性分别为%、80%和%。除陈旧性角膜炎敏感性%(95%CI:92%-%)外,其余角膜炎的远程诊断敏感性均低于80%。结论结膜下出血、角膜带状变性、眼睑肿物可通过眼底照相机外眼像为基础的远程筛查模式进行诊断;而睑裂斑、结膜炎、角膜营养不良、角膜炎的判定敏感性较差。
关键词:眼表疾病;远程筛查;特异性;敏感性
发展远程医疗对解决角膜盲及眼表疾病问题意义重大,对于眼表疾病的远程医疗,其瓶颈就在于图像的摄取及对疾病的判别上,而远程检查结果的可靠性及阅片诊断的准确性,直接影响患者的后续诊断及治疗效果。这就要求对外眼图像的摄取及阅片过程制订要求及标准。目前,国内尚无眼表疾病远程筛查影像学检查及诊断的相关要求及标准,临床技术人员对眼表疾病远程影像学检查缺乏可遵循的规则,临床医生阅片时缺乏客观量化的标准,致使眼表疾病影像学检查结果的可靠性和准确性受到一定的影响。本研究探讨了远程阅片中眼表疾病诊断的特异性及敏感性,以评估远程眼表疾病诊断结果的可靠性和准确性。
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资料与方法
一、患者资料
本研究于年7~12月在北京同仁眼医院伦理委员会批准、遵循赫尔辛基宣言的前提下,告知受试者检查目的及检查内容,签署知情同意书后进行。研究采用门诊诊疗流程及模拟远程阅片模式两种方法对9种眼表疾病(结膜下出血、结膜炎、睑裂斑、翼状胬肉、角膜带状变性、角膜炎、角膜营养不良、角膜瘢痕、眼睑肿物)获得的诊断进行对比分析,其中门诊诊疗流程(问诊+裂隙灯检查外眼照相)获得的诊断定义为金标准,明确模拟远程医疗的免散瞳眼底照相机的外眼照相诊断标准在眼表疾病诊断中特异性及敏感性。
测试组:上述9种眼表疾病中,每种疾病随机选取我院眼科门诊30例患者进行研究,共例患者,其中男性例,女性例,平均年龄(44..79)岁,范围岁;每例患者均先进行主诉、现病史及既往史的问诊,由门诊主诊医师(PZQ)进行裂隙灯检查及外眼照相完成临床诊断;之后嘱患者前往眼底照相室由专职技术员(LR)完成免散瞳眼底照相机的外眼照相,该照片将随病史集中由资历相同的2位角膜病专科医师(LQF及DSJ)按远程眼表疾病筛查诊断标准进行双盲诊断。最后对比分析临床诊断与模拟远程诊断的结果。
对照组:每种疾病匹配10例正常人(患者家属)作为对照组,共90例,其中男性52例,女性38例;平均年龄(40..81)岁,范围19~57岁。对照组受试者检查流程同测试组。
二、检查方法
(一)裂隙灯照相机获取外眼像
采用Topcon裂隙灯外眼照相系统,45°角弥散及裂隙各一张,放大16倍作为参考标准,要求对焦于所要显示的病灶部位,具体照相方法有三种:(1)裂隙光线照相法:光线照射方式采用45°角位置,通过调节裂隙光线的宽窄观察病变,裂隙越宽,光线相应调弱。当检查发现角结膜的颜色和病变形态清晰时拍照。(2)弥散光线照相法:光线照射方式为:裂隙照明系统从较大角度斜向投射,充分开大裂隙,广泛照射,前置毛玻璃,根据病变范围及程度调节光线亮度,放大16倍进行观察、拍照,反射光点尽量避开病变。(3)钴蓝光光线照相法:方法同弥散光线照相法,区别在于采用蓝色滤光片,亮度调节到最大,16倍显微镜荧光观察并拍照。
(二)免散瞳眼底照相机获取外眼像
使用日本Canon公司生产的免散瞳眼底照相机进行外眼照像,由于照相机内未设置指示灯,叮嘱患者直视前方。采用坐位,患者额头放正并紧靠前额托,若使用CRDGI机型,注意患者前额及下颌后移1~3cm左右,前额离开前额托,下颌搭在下颌托上,稳定不动患者准备就绪后,操作者需将眼底照相机的屈光补偿挡位拉至“+”处,小瞳关闭,同时切换至眼底模式,并直接垂直平推操作台,此时外眼像将清晰展现。CR2机器除调“+”档外,还要将屈光调节旋钮转至最大,这样可使图像清晰。取像时应将取像口对准眼球,然后切换到眼底模式,调节使角膜居中,同时发现患者瞳孔中央出现一个白色光环(句号状),理想的外眼像在图像上白色光环完整、清晰,通常可辨光环缺口。正常角膜白色光环清晰并居瞳孔中央,若角膜病变则白色光环模糊不圆,此时以球结膜及巩膜清晰为准。若患者上、下眼睑遮挡角膜、或眼部不适不愿睁眼,操作者可用手将患者眼睑撑开,暴露整个眼前节再行照相。
三、眼表疾病远程筛查诊断标准
本研究模拟远程眼表疾病的筛查获得的免散瞳眼底照相机外眼像将按照DICOM标准进行传输,阅片中心角膜病专科医师(LQF及DSJ)对传输的外眼像根据如下标准进行模拟远程诊断。可远程会诊的眼表疾病影像诊断标准见表1。
四、统计方法
采用SPSS19.0软件(SPSS,Chicago,IL)进行数据分析。对门诊主诊医师(PZQ)通过裂隙灯外眼照相获得的临床诊断及高级角膜病医生(LQF及DSJ)基于免散瞳眼底照相机外眼像获得的模拟远程诊断,使用Fisher精确概率法检验远程筛查图像诊断的特异性及敏感性,P<0.05为差异有统计学意义。
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结果
一、眼表疾病远程筛查诊断的特异性与敏感性分析
9种眼表疾病通过眼底照相机外眼像如图1和图2所示。从图1中很容易利用远程诊断标准对结膜下出血、翼状胬肉、眼睑肿物、角膜带状变性、角膜炎及角膜瘢痕做出影像诊断。图2显示其余3种疾病利用远程诊断标准很难达到准确诊断。
统计学数据(表2)分析发现:结膜下出血角、膜带状变性、眼睑肿物诊断的敏感性及特异性均达%(可信区间92%~%);翼状胬肉角膜瘢痕角膜炎的诊断敏感性及特异性在80%以上,敏感性分别为:93%、83%和83%,特异性均为:%;而睑裂斑、结膜炎、角膜营养不良的诊断敏感性均低于80%,分别为70%、60%和63%,诊断特异性较高(分别为%、80%和%)。
结膜下出血、角膜带状变性、翼状胬肉、眼睑肿物的眼底照相机外眼像可清晰显示病变的位置、特征及大小,对疾病诊断意义重大,而睑裂斑及轻度结膜炎由于病变程度不严重,眼底照相机光线较强,轻微的病变容易被掩盖,所以诊断的敏感性明显降低。
二、角膜炎远程筛查诊断的特异性与敏感性分析
本研究将临床常见且可通过影像诊断的角膜炎分为:树枝状角膜炎地图状角膜炎真菌性角膜炎;进展期角膜炎陈旧性角膜炎除陈旧性角膜炎敏感性%(92%-%)外,其余角膜炎的远程诊断敏感性均低于80%(表3).从图3可以发现树枝状、地图状角膜炎在裂隙灯显微镜配合荧光素染色可以发现病变的形状特点,但眼底照相机外眼像难以鉴别。说明眼底照相机外眼像对角膜炎类型的判定敏感性差,所以远程诊断仅能诊断到角膜炎这一级别,不可细分,因此远程疑诊的角膜炎患者需就诊于当地眼科门诊进一步诊断治疗。
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讨论
年我国第二次残疾人抽样调查结果表明,引起视力残疾的5大原因依次是白内障(55.6%)视网膜和葡萄膜疾病(15.0%)角膜病(10.1%)、屈光不正(7.6%)和青光眼(6.7%)。对于白内障及糖尿病视网膜疾病我国已在政府层面实施了防盲治盲、白内障复明计划及糖网筛查计划。但角膜病一直未受到足够重视,而我国属于农业大国,角膜外伤、角膜感染发病率较高,如何让农村或基层的角膜病患者享受到及时、准确的诊断和治疗,在我国这个角膜病医生稀缺的发展中国家,远程医疗无疑是一种可选择的方法。医院从年开始,在国家十一五、十二五发展计划的资助下,进行数字化远程眼病筛查工作,积累了大量的数据并形成了经济的、行之有效的筛查模式。若将该模式向全国推广,其远程诊断标准必须经过可行性分析。本研究针对远程眼表疾病的影像学诊断标准进行特异性及敏感性分析,为眼表疾病远程诊断奠定基础。
数码眼底照相机是目前公认的用于远程眼科筛查的重要眼科设备。医院筛查成本,本研究利用眼底照相机外眼照相功能,开发其外眼图像诊断标准,具有一定的新意及实用性。本研究的初衷是针对我国缺乏眼科三级医疗网,将眼底照相机放置于社区或乡镇卫生院,用于眼病就诊患者的筛查,同时影像数据纳入云平台体系,经培训的区县眼科医生根据影像结果解读并进行相关诊断治疗;疑难影像也可通过网医院眼科阅片中心专家解读并提出诊疗意见,结果实时反馈于区、县医院,从而解决我国目前的看病难、看病贵的局面。
针对眼底照相机外眼照相的标准,本课题组经过多年实践,已进行必要的完善,通过本研究发现常见的9种眼表疾病可通过眼底照相机外眼照相模式进行诊断,其中结膜下出血、角膜带状变性、眼睑肿物诊断的敏感性及特异性可达%,翼状胬肉、角膜瘢痕、角膜炎的诊断敏感性及特异性在80%以上,而睑裂斑、结膜炎、角膜营养不良的诊断敏感性低于80%。这提示我们并非所有的眼表疾病均可通过眼底照相机为基础的远程筛查模式得到准确诊断,少部分疾病需要使用裂隙灯照相机或其他眼科设备进一步确诊,所以在远程筛查过程中应该合理解释筛查结果,筛查并非等同于面对面的检查。
另外,对于常见的眼表疾病,如结膜炎,由于眼底照相机为视网膜成像清晰,曝光量强于裂隙灯照相机,所以获得的结膜炎图像及轻微眼表病变如角膜上皮病变、轻度睑裂斑、树枝状、地图状角膜炎的图像颜色对比度下降,诊断敏感性明显降低,这在远程筛查中应给予足够的重视。同时,眼表的影像学诊断,不能取代实验室诊断,所以对结膜炎、角膜炎的类型,通过影像学难以做出准确诊断。但作为初步筛查已足够筛检查出常见的眼表疾病,特殊患者再通过转诊进一步诊断。
眼表疾病远程眼科筛查在我国刚起步,国外发达国家如美国、日本也在尝试进行此项工作,不过他们用于眼表筛查的工具均为裂隙灯显微镜照相系统,两种系统各有利弊:使用裂隙灯显微镜照相系统不可对眼底疾病进行筛查,增加眼底照相机势必增加筛查成本。而我国农村及社区居民有需要眼表疾病的筛查,所以采用目前的眼表疾病远程筛查模式有其存在的必要性。在研究中,我们发现,远程眼科筛查的技术人员照相技术培训非常重要,评价其照片质量是准确诊断的首要条件,所以,规范化的照相方法及规范化的诊断标准是眼表疾病远程眼科筛查准确性的基础。
专家介绍梁庆丰
眼科学博士,同仁眼科中心、北京市眼科研究所副主任医师
擅长疑难性角、结膜病及色素膜疾病的诊断治疗,尤其对感染性眼病、严重干眼及睑板腺功能障碍、眼表化学伤、角结膜肿瘤等个性化治疗、复杂外眼疾病的手术治疗有独到见解。
主持或承担过国家自然科学研究基金、北京市自然科研基金、北京市优秀人才基金、首都医学科研发展基金等的研究工作,年入选北京市高层次卫生技术人才学科骨干。担任世界中西药学会联合会眼科专业委员会委员、《RadiologyofInfectiousDiseases》杂志编委、《中华眼科杂志》主编助理。已在国内外眼科专业期刊发表学术论文42篇,其中SCI收录论文16篇,于年获北京市科技进步二等奖。
专家介绍潘志强
眼科学博士,主任医师,博士生导师,北京同仁眼库主任。
主要从事角膜病的临床治疗和基础研究工作,以角膜移植、眼表创伤修复、感染性和免疫性角膜结膜病治疗为重点。科学研究领域侧重于角结膜干细胞生物学、角膜移植免疫排斥反应发生机制和治疗等方向,同时兼顾眼库技术、组织器官保存等方面工作,曾主持制定了卫生部“眼库管理”标准。
专家介绍邓世靖
医院眼角膜科副主任医师
从事眼科临床工作15年,擅长各类感染性角膜病、免疫性角膜病,眼表过敏症、干眼症、泪道疾病、及其他外眼病的药物和手术治疗、并在翳状胬肉、羊膜移植及各种泪道疾病的手术治疗方面积累了丰富经验。近年在羊膜移植治疗感染性角膜病和过敏性眼表疾病的药物治疗等方面进行了深入研究,并负责北京市卫生局相关科研基金一项。
专家介绍李建军
医学博士。医院眼科中心主任医师、北京市眼科研究所情报室主任。
李建军,从事眼科临床、教学、科研30余年,具有丰富的临床经验,擅长青光眼、白内障诊治及手术治疗。曾任中华医学会眼科学分会中青年委员、中华医学会眼科学分会防盲学组委员员兼秘书。目前兼任卫生部眼科职称考试专家委员会委员兼秘书,中华医学会眼科学分会视觉生理学组委员,中国医师协会眼科医师分会防治视觉损伤专委会副主任兼秘书,中国医师协会眼科医师分会视觉生理专委会委员,《眼科》杂志常务副主编,《国际眼科纵览》、《中华眼视光学与视觉科学杂志》编委,《中华眼科杂志》通讯编委。
专家介绍徐亮
医院副院长、北京市眼科研究所所长
研究领域:青光眼早期诊断及治疗、眼病流行病调查
专家介绍王宁利
教授,博士生导师。医院院长、党委副书记兼北京市眼科研究所所长。首都医科大学北京眼科学院院长,北京同仁眼科中心主任,中华医学会眼科分会主任委员。
年获得亚太眼科学会ArthurLim奖,并被大会评为中国及亚太眼科临床、教学及研究中做出优秀榜样作用的卓越的领导者和教育家。年获得第四届北京市留学人员创新创业特别贡献奖。年入选“北京学者”。年荣获全国优秀科技工作者,荣获周光召基金会临床医师奖,被评为国际眼科学院院士,被美国《眼科医生》杂志评为全球最具影响力位眼科医师。年荣获全国先进工作者荣誉称号。年入选“北京市高层次创新创业人才计划杰出人才”。
来源:《眼科》年第25卷第4期梁庆丰、李然、潘志强、邓世靖、李建军徐亮、王宁利
责任编辑:饶春雨
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