Goldmannin applanaatiotonometrian virhe suhteessa todelliseen intrakameraaliseen silmänsisäiseen paineeseen in vitro ja in vivo

Ihmissilmän kirurginen intrakameraalinen silmänsisäisen silmänpaineen testaaminen

Prospektiivinen kirurginen kliininen intrakameraalinen silmänsisäisen silmänpaineen testaaminen

Prosspektiivinen kirurginen kliininen intrakameraalinen silmänsisäisen silmänpaineen testaus suoritetaan Arizonan osavaltiossa sijaitsevassa Tucsonissa sijainneessa Carondeletin Ambulatorisen Kirurgian Keskuksessa. Viisikymmentäkahdeksan (58) silmää (38 potilaalta), jotka olivat iältään 18-vuotiaita tai vanhempia ja jotka otettiin mukaan Arizona Eye Consultants -klinikalta. Viidenkymmenenkahdeksan (58) silmän otoskoko todettiin riittäväksi osoittamaan tilastollinen korrelaatio yhden ryhmän yksittäisellä korrelaatiolla, jonka todennäköinen korrelaatiokerroin oli r = 0,20 (alfa = 0,05). Prospektiiviseen tutkimukseen osallistui potilaita, joille oli suunniteltu fakoemulsifikaatio, kaihileikkaus. Yksi kahdesta lisensoidusta tutkijasta (SM, JL) suoritti kaikille potilaille perusteellisen silmätutkimuksen, johon sisältyi rakolamppubiomikroskooppi, etusegmentin silmän koherenssitomografia (OCT), jossa mitattiin sarveiskalvon keskipaksuus (CCT) (Zeiss HD-OCT, Jena, Saksa), sarveiskalvon topografia (Zeiss Atlas model 9000, Jena, Saksa), laajennettu silmänpohjan tähystys ja Ocular Response Analyzer (ORA), jossa on sarveiskalvon vastuskerroin (CRF), joka on johdettu sarveiskalvon hystereesin (CH) mittauksista (Reichert Ophthalmic Instruments, Depew, New York). Tutkimukseen osallistumisen kriteereihin kuuluivat: (1) kliiniset indikaatiot fakoemulsifikaatiolle, (2) potilaan riittävä kohdekorjaus, (3) sarveiskalvon kaarevuus 38,00 ja 50,00 dioptrian (D) välillä ja (4) alle 3,50 D sarveiskalvon astigmatismi. Koehenkilöt valittiin seuraavien poissulkemisperusteiden mukaisesti: Silmäleikkaus viimeisten 3 kuukauden aikana; raskaana tai imettävät: vain yksi toimiva silmä; huono tai eksentrinen kiinnitys; suuri sarveiskalvon astigmatismi (>3.5 dioptriaa); sarveiskalvon arpeutuminen; mikrophthalmos; buphthalmos; vaikea kuivasilmäisyys; blefarospasmi; nystagmus; keratokonus; tai mikä tahansa muu sarveiskalvon tai sidekalvon patologia tai infektio.

Tutkimusprotokolla oli Helsingin julistuksen periaatteiden mukainen, ja Chesapeaken riippumaton arviointilautakunta hyväksyi sen. Kaikki potilaat saivat täydellisen tietoon perustuvan suostumuksen, jossa kerrottiin yksityiskohtaisesti tutkimuksen riskit suullisesti ja kirjallisesti.

Mittaukset suoritettiin seuraavassa järjestyksessä: CCT, topografia, ORA, Applanaation IOP ja intrakameraalinen IOP. Kukin tutkija peitettiin muiden testien tuloksille. Etusegmentin OCT CCT:llä, sarveiskalvon topografia ja ORA CRF:llä mitattiin ei-kirurgisen tutkijan toimesta 1 päivä ennen leikkausta. Spectral domain optical coherence tomographer HD-OCT:llä mitattiin sarveiskalvon paksuus kolmesta kohdasta ja laskettiin keskiarvo analyysia varten.

Sarveiskalvon biomekaaniset ominaisuudet approksimoitiin mittaamalla ORA:lla, jonka suoritti ei-kirurginen tutkija 1 päivä ennen leikkausta. Paikallispuudutustippoja käytettiin, jotta tutkimusolosuhteet vastasivat muita tässä tutkimuksessa tehtyjä mittauksia. CRF mitattiin istuma-asennossa sarveiskalvon biomekaanisten ominaisuuksien indikaattorina. CH johtuu ilmapulssin dynaamisesta luonteesta ja sarveiskalvon viskoosisesta vaimennuksesta. Se mitattiin sisäänpäin (P1) ja ulospäin (P2) suuntautuvien applantaatiopaineiden erotuksena. CRF on CH:stä empiirisesti johdettu mittaus sekä viskoosisesta että elastisesta vastuksesta, jonka ilmasuihku kohtaa sarveiskalvon pintaa deformoidessaan. Se on yhtä suuri kuin (P1 – 0,7P2) . ORA-mittaukset tehtiin kolmena kappaleena, ja tilastollista analyysia varten otettiin keskiarvo. Skaalan ulkopuoliset arvot hylättiin, samoin kuin mittaukset, joita ei voitu toistaa kolmeen kertaan. Assistentti käytti Zeiss HD-OCT-5000 spektritason optista koherenssitomografia, jolla mitattiin sarveiskalvon keskipaksuus. Lopuksi avustaja suoritti sarveiskalvon topografian, ja sarveiskalvon keskimääräistä kaarevuutta käytettiin sarveiskalvon keskeisen 3 mm:n halkaisijan analyysiä varten ANSI Z80.23 -standardin mukaisesti. IOP-mittauksia tekevä kirurginen tutkija peitettiin avustavan tutkijan testien tuloksille.

Vakiomuotoinen kirurginen esivalmistelu ja verhoilu suoritettiin, minkä jälkeen tehtiin ensimmäiset kirurgiset silmän viillot. Intrakameraalinen säilöntäaineeton lidokaiini 1 % (1 cm3) annosteltiin etukammioon. Tässä vaiheessa etukammion kertakäyttökanyyli (Sterimedix, Reddich, Yhdistynyt kuningaskunta) asetettiin kirurgisen paracentesin läpi ja tarkistettiin, ettei kanyylin ympärillä ollut vuotoja. Viilto oli 1,2 mm ”lähes kirkkaan” sarveiskalvon kohdalla lähes tangentiaalisesti limbukseen nähden. Kanyylia ja letkua säädettiin ja kiinnitettiin koko mittausten ajan näkyvien endoteelipoimujen poistamiseksi minimoimalla mahdolliset muutokset sarveiskalvon keskiosan biomekaanisiin ominaisuuksiin. kirurgista tasapainotettua suolaliuosta (BSS) käytettiin etukammion paineen ylläpitämiseen ja säätämiseen nostamalla pullon korkeutta (Alcon, Ft. Worth, TX). Intrakameraalinen kirurginen letku kiinnitettiin kertakäyttöiseen oikean sydämen katetrin painemittariin (Transpac IV, ICUMedical, San Clemente, CA) (tarkkuus +/-1 %) ja nollattiin monitorin (DatexOmeda S/5, Ge Healthcare, Chicago, Il) avulla pullon korkeudella, joka oli samalla tasolla kirurgisen silmän etukammion kanssa. Painetiedot tallennettiin 25 Hz:n taajuudella S/5 Collect -ohjelmistolla (Ge Healthcare, Chicago, Il). Intrakameraalinen IOP säädettiin ja sen annettiin vakiintua 10 mmHg:iin paineanturin mittaamana. Kyynelfilmi vakioitiin käyttämällä Weck-kennon sienikuivausta silmän suulakkeissa ennen mittausta. Tämän jälkeen kirurginen tutkija käytti steriloitua ja päivittäin kalibroitua Perkinsin (Goldmann-tyyppistä) tonometriä (Perkins Tonometer MK2, Haag Streit, USA) mittaamaan applanaation IOP:n kahdella keskiarvomittauksella Perkinsin tonometrillä. Fluoreseiinia (Fluorescein Sodium Ophthalmic Solution 0,25 %/0,4 %, Bausch & Lomb, Tampa, FL) annosteltiin ennen kutakin mittausta, jotta tutkimusolosuhteet olisivat vastaavat. IOP-mittaukset tehtiin kaksi (2) kertaa Perkinsin tonometrillä (yksi mittaus otettiin huomioon keskiarvoistamalla 180 ja 90 asteen mittaukset astigmatismin korjaamiseksi). Jos yhdellä prismalla tehdyt peräkkäiset mittaukset erosivat toisistaan yli 2 mmHg, tehtiin kolmas mittaus. Kaikista kolmesta mittauksesta laskettiin sitten keskiarvo. Kolmas mittaus otettiin mukaan tutkimukseen, jos se oli kahden ensimmäisen mittauksen vaihteluvälin sisällä, muuten kaikki mittaukset hylättiin. Tämän jälkeen intrakameraalinen silmänpaine säädettiin ja sen annettiin vakiintua 20 mm:n ja 40 mmHg:n tasolle paineanturilla mitattuna, ja silmänpaineen mittaus toistettiin Perkinsin tonometrillä. Kahdeksan (8) potilasta valittiin satunnaisesti mittaamaan silmänpaine sekä selinmakuulla että pystyasennossa istuma-asennossa siten, että intrakameraalinen paine asetettiin 20 mmHg:iin molemmissa asennoissa. Tämä suoritettiin, jotta voitiin vahvistaa potilaan asennon vaikutukset ja korjaus applanaatiotonometriaan, jotka osoitetaan jäljempänä kuvatussa tutkimuksen cadaver-silmäosuudessa.

Statistinen analyysi sisälsi GAT:n ja todellisen intrakameraalisen paineen väliset painevertailut, joissa huomioitiin keskiarvo ja keskihajonta Homeoskadastisella kaksoissidoksisella Studentin t-testillä eroavaisuuksien todennäköisen merkitsevyyden tutkimiseksi. Lineaarisia korrelaatiokertoimia tarkasteltiin GAT:n IOP-mittausten ja CCT:n ja CRF:n mitattujen virheparametrien välillä. Moninkertainen regressioanalyysi laskettiin kahden riippumattoman virheparametrimuuttujan, CCT:n ja CRF:n, vaikutuksen tutkimiseksi (Dof = 3, 95 %CI).

Human cadaveric eye testing

Kaksikymmentäyksi (21) enukleoitua ihmisen silmäkuoppaa saatiin Georgian silmäpankista (Georgia Eye Bank, Atlanta, GA). Kokonaiset silmäpallot toimitettiin alle 24 tuntia kuoleman jälkeen ja säilytettiin 4 °C:ssa Optisol-kammioissa käyttöön asti. Kaikki sarveiskalvot olivat sarveiskalvonsiirtolaatuisia ilman edeltävää leikkausta. Kuolleiden silmät käytettiin niiden saapumispäivänä 36 tunnin kuluessa kuoleman jälkeen. Silmät, ruumiiden ikä ja kuolinsyy kirjattiin ylös. Silmät, joissa oli aiempia anteriorisen segmentin silmänsisäisiä leikkauksia (lukuun ottamatta kaihia) tai sarveiskalvon poikkeavuuksia, jätettiin pois.

Silmät vakiinnutettiin erityisesti suunnitellussa laitteessa, jolla voidaan manometrisesti paineistaa ja mitata IOP:tä kokonaisesta pallosta (kuva 1) sarveiskalvon ollessa paljaana.

Silmäkudosta käsiteltäessä noudatettiin tavanomaisia biologisia varotoimenpiteitä. Sarveiskalvon paksuus mitattiin Reichert-pakymetrillä, jotta IOP korreloi sarveiskalvon paksuusvirheiden kanssa. Sarveiskalvon paksuus keskuskohdasta mitattiin kolme kertaa ja laskettiin keskiarvo analyysiä varten.

Kaikki 21 silmää pidettiin epiteloituna ja hydratoituna tavallisella isotonisella BSS:llä. BSS:ää käytettiin sarveiskalvon epiteelin kosteuttamiseen mittausten välillä ennen fluoresceiiniliuoksen levittämistä. Sen jälkeen etukammioon työnnettiin erillisen skleraalisen lähestymistavan kautta 22 mm:n neula, jossa oli Y-adapteri (Saf-T-Intima, Vialon; Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NJ). Kaikissa silmän läpivienneissä noudatettiin äärimmäistä varovaisuutta, jotta vältetään endoteelin, iiriksen tai linssin koskettaminen. Koko silmänpallo asennettiin kuvassa 1 esitettyyn silmän vakautuslaitteeseen, joka oli upotettu kosteutettuun sideharsoon ylöspäin (selinmakuulla), jotta se voitiin mitata Perkins Tonometer MK2 -mittarilla (Haag Streit USA,). Tämän jälkeen silmänpaine mitattiin samalla manometrisellä paineella pystyasennossa Slit-lampulla asennetulla Goldmann-tonometrillä 900 (kuva 2). Silmänpallon korkeus sarveiskalvon keskiosassa pidettiin samana sekä Perkinsin selinmakuulla että Goldmann-mittausasennossa pystyasennossa, jotta intrakameraalinen IOP-arvo pysyisi vakiona. IOP-mittaukset suoritettiin vain yhdellä intrakameraalisella paineella kunkin pallon osalta. Perkinsin tonometrin ja rakolamppuun kiinnitetyn GAT:n kliininen vastaavuus IOP:n mittauksessa on todettu. Neulan IV-putki oli liitetty manometriseen anturiin (Dwyer Instruments, Michigan City, IN), isotonisen natriumkloridiliuoksen infuusiopulloon ja ulkoilman vertailuputkeen.

Moninkertaiset sulkuhanat kiinnitettiin, jotta kaikki kuplat saatiin tyhjennettyä systeemistä ja jotta voitiin käyttää joko avoimia tai suljettuja sulkuhanatekniikoita (tutkimuksessa käytettiin avoimia). Anturi ja etukammio pidettiin samalla korkeudella sekä pystyasennossa että selinmakuulla tehtävissä mittauksissa. Isotonisen natriumkloridiliuoksen infuusiopullo oli kiinnitetty käsikäyttöiseen suonensisäiseen tankoon pullon korkeuden säätöä varten.

IOP-mittaukset tehtiin Perkinsin tonometrillä selinmakuumittauksissa ja rakolamppuun kiinnitetyllä GAT:lla pystyasennossa tehtävissä mittauksissa. Aiemmat tutkimukset ovat osoittaneet, että Perkinsin tonometri vastaa kliinisesti rakolamppuun kiinnitettyä GAT:ia. Kolme (3) silmää mitattiin erikseen viisi (5) kertaa kahden (2) eri tutkijan toimesta (yhteensä 10) kullakin prismalla kullakin seuraavista seitsemästä (7) intrakameraalisesta paineesta (5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 mmHg). Kukin mittaus koostui vakioreferenssiakselilla tehdystä mittauksesta, joka keskiarvoistettiin 90 astetta vastapäivään vakioreferenssiakselista käännetyn mittauksen kanssa mahdollisten astigmaattisten virheiden huomioon ottamiseksi. Esimerkiksi kolme ruumiin silmää mitattiin 10 kertaa 5 mmHg:n intrakameraalisella paineella sekä pysty- että makuuasennossa (yhteensä 20 mittausta kustakin silmästä). Satunnaistettiin, kumpi asento käytettiin ensin. Fluoreseiiniliuoksen levittämisessä käytettiin BSS:ää epiteelitoksisuuden rajoittamiseksi. Jokaisen silmän mittaussarjan jälkeen tietyllä paineella pullon korkeus laskettiin alkuperäiseen 4,8 cm:iin. Sarja hyväksyttiin vain, jos alku- ja loppumanometriset paineet olivat ±1 mmHg:n sisällä.

Statistiseen analyysiin sisältyi GAT-prisman ja todellisen intrakameraalisen paineen välinen painevertailu, johon merkittiin keskiarvo ja varianssi. Homeoskadastista Studentin kaksoishäntäistä t-testiä käytettiin tutkimaan IOP-mittausten erojen todennäköistä merkitsevyyttä selinmakuulla ja pystyasennossa. Lineaarisia korrelaatiokertoimia tarkasteltiin GAT:n IOP-mittausten ja CCT:n ja CRF:n mitattujen virheparametrien välillä. Monimuuttujainen regressioanalyysi, jossa käytettiin lineaarista sekavaikutusmallia, suoritettiin GAT:n IOP-lukuvirheiden elävän ihmissilmän herkkyyksien vertaamiseksi CCT:hen ja CRF:ään. Kadaverisilmän CCT-korrelaatiota tutkittiin mahdollisena korrelaationa kuolemanjälkeisen sarveiskalvon kosteuden kanssa, mutta kaikki muut korrelaatiot eivät olleet mahdollisia kuolemanjälkeisellä kudoksella, ja jopa kuolemanjälkeisellä CCT:llä voi olla vain vähän yhteyttä elävän ihmisen sarveiskalvon CCT:hen.