Human eyeurgical Intracameral IOP testing
Een prospectieve intrachirurgische klinische studie werd uitgevoerd in het Carondelet Foothills Ambulatory Surgery Center in Tucson, Arizona. Achtenvijftig (58) ogen (van 38 patiënten) van 18 jaar en ouder werden ingeschreven vanuit de Arizona Eye Consultants kliniek. Een steekproefgrootte van achtenvijftig (58) ogen werd voldoende geacht om statistische correlatie aan te tonen door één groep enkelvoudige correlatie met een waarschijnlijke correlatiecoëfficiënt van r = 0,20 (alpha = 0,05). Aan de prospectieve studie namen patiënten deel die waren ingepland voor een phacoemulsificatie, cataractoperatie. Bij alle patiënten werd een grondig oogheelkundig onderzoek verricht door een van de twee bevoegde onderzoekers (SM, JL), met inbegrip van een spleetlampbiomicroscopie, oculaire coherentietomografie (OCT) van het voorste segment met centrale corneale dikte (CCT-meting (Zeiss HD-OCT, Jena, Duitsland), corneatopografie (Zeiss Atlas model 9000 Jena, Duitsland), verwijde funduscopie en een Ocular Response Analyzer (ORA) met corneale weerstandsfactor (CRF) afgeleid van corneale hysterese (CH)-metingen (Reichert Ophthalmic Instruments, Depew, New York). De inschrijvingscriteria voor de studie omvatten: (1) klinische indicaties voor phacoemulsificatie (2) adequate fixatie van het patiëntendoel (3) corneale kromming tussen 38,00 en 50,00 dioptrie (D); en (4) minder dan 3,50 D aan corneaal astigmatisme. De proefpersonen werden geselecteerd in overeenstemming met de volgende uitsluitingscriteria: Oculaire chirurgie binnen de laatste 3 maanden; zwanger of zogend: slechts één functioneel oog; slechte of excentrische fixatie; hoog corneaal astigmatisme (>3.5 dioptrie); littekenvorming op het hoornvlies; microphthalmos; buphthalmos; ernstige droge ogen; blepharospasm; nystagmus; keratoconus; of enige andere hoornvlies- of conjunctivale pathologie of infectie.
Het onderzoeksprotocol voldeed aan de grondbeginselen van de Verklaring van Helsinki en werd goedgekeurd door de Chesapeake Independent Review Board (IRB). Alle patiënten kregen een volledige geïnformeerde toestemming waarin de risico’s van het onderzoek mondeling en schriftelijk werden toegelicht.
De metingen werden in de volgende volgorde uitgevoerd: CCT, topografie, ORA, Applanatie IOP met intracamerale IOP. Elke onderzoeker werd gemaskeerd voor de resultaten van de andere tests. Anterior segment OCT met CCT, corneatopografie, en ORA met CRF werden gemeten door een niet-chirurgische onderzoeker 1 dag voor de operatie. Met een spectraal domein optische coherentie tomograaf HD-OCT, werd de corneale dikte op 3 plaatsen gemeten en gemiddeld voor analyse.
Corneale biomechanische eigenschappen werden benaderd door metingen met een ORA door een niet-chirurgische onderzoeker 1 dag voor de operatie. Plaatselijke verdovingsdruppels werden toegepast, zodat de onderzoeksomstandigheden gelijk waren aan andere metingen in deze studie. CRF werd gemeten in de zitpositie als een indicator van corneale biomechanische eigenschappen. CH resulteert uit de dynamische aard van de luchtpuls en de viskeuze demping inherent aan de cornea. Het werd gemeten als het verschil tussen de inwaartse (P1) en de uitgaande (P2) applanatiedruk. De CRF is een empirisch afgeleide meting van CH van zowel de viskeuze als de elastische weerstand die de luchtstraal ondervindt bij de vervorming van het hoornvliesoppervlak. Hij is gelijk aan (P1 – 0.7P2) . ORA-metingen werden uitgevoerd in drievoud, en de gemiddelde waarde werd genomen voor statistische analyse. Buiten de schaal vallende waarden werden buiten beschouwing gelaten, evenals metingen die niet driemaal konden worden herhaald. Een Zeiss HD-OCT-5000 spectraal domein optische coherentie tomograaf werd gebruikt door de assistent om de centrale corneale dikte te meten. Tenslotte voltooide de assistent-onderzoeker een corneatopografie en een gemiddelde corneakromming werd gebruikt voor analyse over de centrale 3 mm diameter van de cornea in overeenstemming met ANSI Z80.23. De chirurgische onderzoeker die de IOP metingen uitvoerde werd gemaskeerd voor de resultaten van de testen van de assistent-onderzoeker.
Een standaard chirurgische voorbereiding en afdekking werd voltooid, gevolgd door de initiële chirurgische oculaire incisies. Intracamerale conserveringsmiddel-vrije lidocaïne 1% (1cm3) werd in de voorste oogkamer gebracht. Op dit punt werd de wegwerpbare voorste oogkamer canule (Sterimedix, Reddich, UK) geplaatst door de chirurgische paracentesis en gecontroleerd om te verzekeren dat er geen lekken waren rond de canule. De incisie was 1,2 mm op een ‘bijna heldere’ hoornvlieslocatie, bijna tangentieel aan de limbus. De canule en de slang werden tijdens de metingen aangepast en vastgezet om zichtbare endotheelplooien te elimineren en potentiële veranderingen in de biomechanische eigenschappen van de centrale cornea te minimaliseren. Chirurgische gebalanceerde zoutoplossing (BSS) werd gebruikt om de voorste kamerdruk te handhaven en aan te passen door de hoogte van de fles te verhogen (Alcon, Ft. Worth, TX). De intracamerale chirurgische slang werd verbonden met een wegwerpbare drukregelaar van de rechterhartkatheter (Transpac IV, ICUMedical, San Clemente, CA) (nauwkeurigheid +/-1%) en op nul gezet door de monitor (DatexOmeda S/5, Ge Healthcare, Chicago, Il) op een fleshoogte ter hoogte van de voorste oogkamer van het chirurgische oog. Drukgegevens werden geregistreerd bij 25 Hz op S/5 Collect software (Ge Healthcare, Chicago, Il). De intracamerale IOP werd aangepast en gestabiliseerd op 10 mmHg zoals gemeten door de druktransducer. De traanfilm werd gestandaardiseerd door gebruik te maken van Weck-cel sponsdroging van de oculaire fornices voorafgaand aan de meting. Een gesteriliseerde en dagelijks geijkte Perkins (Goldmann type) tonometer (Perkins Tonometer MK2, Haag Streit, USA) werd dan door de chirurgische onderzoeker gebruikt om applanatie IOP te meten bij telkens twee gemiddelde metingen met de Perkins tonometer. Fluoresceïne (Fluorescein Natrium Ophthalmic Solution 0.25%/0.4%, Bausch & Lomb, Tampa, FL) werd vóór elke meting aangebracht, zodat de onderzoeksomstandigheden gelijkwaardig waren. De IOP werd twee (2) maal gemeten met de Perkins tonometer (één meting werd in aanmerking genomen door het gemiddelde te nemen van metingen op 180 en 90 graden om te corrigeren voor astigmatisme). Indien de opeenvolgende metingen met één prisma meer dan 2 mmHg verschilden, werd een derde meting verricht. De drie metingen werden dan gemiddeld. De derde meting werd in het onderzoek opgenomen als zij binnen het bereik van de eerste twee lag, zoniet werden alle metingen verworpen. De intracamerale IOP werd vervolgens aangepast en gestabiliseerd op 20 mm en 40 mmHg, zoals gemeten door de druktransducer, en de IOP-meting werd herhaald met de Perkins tonometer. Acht (8) patiënten werden willekeurig geselecteerd om de IOP zowel in liggende als in zittende positie te meten, waarbij de intracamerale druk in beide posities op 20 mmHg werd ingesteld. Dit werd gedaan om de effecten en de correctie voor de positie van de patiënt op applanatietonometrie te bevestigen, die worden aangetoond in het kadaverooggedeelte van de hieronder beschreven studie.
De statistische analyse omvatte drukvergelijkingen tussen de GAT en de werkelijke intracamerale druk, waarbij het gemiddelde en de standaardafwijking werden genoteerd met een Homeoscadastic tweestaart Student’s-t-test om de waarschijnlijke significantie van de verschillen te onderzoeken. Lineaire correlatiecoëfficiënten werden onderzocht met de GAT IOP-metingen versus gemeten foutparameters van CCT en CRF. Een meervoudige regressieanalyse werd berekend om het effect van twee onafhankelijke foutparameter variabelen te onderzoeken; CCT en CRF (Dof = 3, 95%CI).
Humane kadaver oogtesten
Eénentwintig (21) geënucleeerde menselijke oogbollen werden verkregen van de Georgia Eye Bank (Atlanta, GA). De hele oogbollen werden minder dan 24 uur post-mortem verzonden en tot gebruik bij 4 °C in Optisol-kamers bewaard. Alle cornea’s waren van corneatransplantatiekwaliteit zonder voorafgaande chirurgie. De kadaver ogen zijn gebruikt op de dag van aankomst binnen 36 h post mortem. De ogen, de leeftijd van de kadavers, en de doodsoorzaak werden geregistreerd. Ogen met een voorgeschiedenis van of aanwijzingen voor eerdere intraoculaire chirurgie van het voorste segment (behalve cataract) of hoornvliesafwijkingen werden uitgesloten.
Ze werden gestabiliseerd in een speciaal ontworpen apparaat voor het manometrisch onder druk brengen en meten van IOP in een hele oogbol (Fig. 1) met het hoornvlies blootgelegd.
Orculaire bol IOP-apparaat voor het meten van IOP in rugligging, met een tonometer van het Perkins-type
Bij het hanteren van oogweefsel werden de standaard biologische voorzorgsmaatregelen in acht genomen. De dikte van het hoornvlies werd gemeten met de Reichert pachymeter voor correlatie tussen IOP en corneale dikteafwijkingen. De corneale dikte op centrale locatie werd 3 keer gemeten en gemiddeld voor analyse.
Alle 21 ogen bleven geëpitheliseerd en gehydrateerd met standaard isotone BSS. BSS werd gebruikt om het hoornvliesepitheel te hydrateren tussen de metingen vóór het aanbrengen van de fluoresceïneoplossing. Een 22-gauge naald met Y-adaptor (Saf-T-Intima, Vialon; Becton, Dickinson and Company, Franklin Lakes, NJ) werd dan in de voorste kamer ingebracht via een aparte sclerale benadering. Bij alle penetraties van het oog werd uiterste voorzichtigheid betracht om te voorkomen dat het endotheel, de iris of de lens werd geraakt. De gehele oogbol werd in het oogstabilisatieapparaat (zie fig. 1) geplaatst, ingebed in een bevochtigd gaasje en naar boven gericht (rugligging) om te worden gemeten met de Perkins Tonometer MK2 (Haag Streit USA,). Vervolgens werd de IOP gemeten bij dezelfde manometrische druk in rechtopstaande positie met de op een spleetlamp gemonteerde Goldmann tonometer 900 (Fig. 2). De hoogte van de oogbol ter hoogte van het centrale hoornvlies werd gelijk gehouden in zowel de rugligging van Perkins als de rechtopstaande Goldmann meetpositie om een constante intracamerale IOP te verzekeren. IOP-metingen werden alleen uitgevoerd bij één intracamerale druk voor elke oogbol. De klinische gelijkwaardigheid in IOP-meting van de Perkins tonometer met de op de spleetlamp gemonteerde GAT is vastgesteld. De IV-naaldslang werd aangesloten op een manometrische transducer (Dwyer Instruments, Michigan City, IN), een infuusflesje met isotone natriumchlorideoplossing en een referentiebuis in de open lucht.
Oculaire bol IOP-apparaat voor het meten van staande IOP met Goldmann-type tonometer
Meerdere afsluitkranen waren bevestigd om alle luchtbellen uit het systeem te laten ontsnappen en om zowel open als gesloten afsluitkraantechnieken mogelijk te maken (open gebruikt in de studie). De transducer en de voorste kamer werden op dezelfde hoogte gehouden voor zowel rechtopstaande als liggende metingen. De infuusfles met isotone natriumchlorideoplossing werd bevestigd aan een manueel aangedreven intraveneuze stok om de hoogte van de fles aan te passen.
IOP-metingen werden uitgevoerd met behulp van de Perkins tonometer voor metingen in rugligging en een op een spleetlamp gemonteerde GAT voor rechtopstaande metingen. Eerdere studies toonden aan dat de Perkins Tonometer klinisch gelijkwaardig is aan de op de spleetlamp gemonteerde GAT. Drie (3) ogen werden individueel vijf (5) keer gemeten door twee (2) verschillende examinatoren (10 in totaal) met elk prisma bij elk van de volgende zeven (7) intracamerale drukken (5, 10, 20, 30, 40, 50, 60 mmHg). Elke meting bestond uit een standaard referentieasmeting, gemiddeld met een meting die 90 graden tegen de wijzers van de klok in was gedraaid ten opzichte van de standaard referentieas om rekening te houden met eventuele astigmatische fouten. Drie kadaverogen werden bijvoorbeeld 10 keer gemeten bij een intracamerale druk van 5 mmHg in zowel de staande als de liggende positie (in totaal 20 metingen aan elk oog). Er werd gerandomiseerd om te bepalen welke positie het eerst werd gebruikt. BSS werd gebruikt bij het aanbrengen van de fluoresceïneoplossing om de epitheliale toxiciteit te beperken. Na elke reeks metingen aan een oog bij een bepaalde druk, werd de hoogte van de fles verlaagd tot de aanvankelijke 4,8 cm. De serie werd alleen geaccepteerd als de initiële en de afsluitende manometrische druk binnen ±1 mmHg lagen.
Statistische analyse omvatte een drukvergelijking tussen het GAT prisma en de werkelijke intracamerale druk, waarbij het gemiddelde en de variantie werden genoteerd. Er werd een homoscadastische tweestaart Student’s-t test gebruikt om de waarschijnlijke significantie te onderzoeken van de verschillen in IOP meting tussen de rugligging en de rechtopstaande positie. Lineaire correlatiecoëfficiënten werden onderzocht met de GAT IOP-metingen versus gemeten foutparameters van CCT en CRF. Een multivariate regressieanalyse met een lineair mixed-effects model werd uitgevoerd om de gevoeligheden van de GAT IOP-afleesfouten in het levende menselijke oog te vergelijken met CCT en CRF. De CCT-correlatie van het kadaveroog werd onderzocht als een mogelijke correlatie met postmortale corneale hydratatie, maar andere correlaties waren niet mogelijk op het postmortale weefsel en zelfs postmortale CCT kan weinig verband houden met levende menselijke cornea CCT.