近视儿童的黄斑区视网膜各层厚度的研究

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万方数据答辩委员会主席：瞿型∑娃答辩委员会成员：筮悬金盛鹏 万方数据目录中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．1英文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．2引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．3对象和方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．4结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．9讨论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．19参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．22致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．24综述及参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25 万方数据温州医科大学硕士学位论文近视儿童的黄斑区视网膜各层厚度的研究【摘要】目的利用超高分辨率OCT获取近视儿童视网膜图像，探讨近视儿童黄斑区视网膜各层厚度与眼轴长度及屈光度数的相关性，研究近视儿童的各层视网膜厚度改变的规律。方法知情同意前提下，随机选择37例近视儿童(男23例，女14例，年龄7”11岁，平均8．86±0．98岁)。共检查64只眼，等效球镜(sE)范围．0．50D“10．38D，平均．3．25±2．12D。利用超高分辨率的光学相干断层扫描获取水平和垂直子午线方向的黄斑中心凹处的视网膜图像，进而通过自动分层算法将视网膜分成八层。经放大倍率校正后即得到黄斑中心凹(直径分别1mm，3mm和6mm)的三个圆形区域的视网膜厚度。结果黄斑中心凹、旁中心凹(上方除外)及旁周边中心凹鼻侧的总视网膜厚度与等效球镜度数呈正相关(r=o．269—0．515，P均小于0．05)。节细胞层+内丛状层在旁中心凹的鼻侧区域和旁周边中心凹的鼻侧及下方与等效球镜度数呈正相关(r=0．356，0．420和0．302)。各个区域(旁周边中心凹颞侧区域除外)的外核层的厚度随等效球镜度数的增加而增加(r=0．294"0．571，P均小于0．05)。结论近视儿童的黄斑区视网膜厚度的中心凹区和旁中心凹区，随着近视的加深，视网膜总厚度变薄。视网膜各层厚度中，旁周边中心凹的节细胞+内丛状层的厚度随近视程度增加而逐渐变薄，外核层的厚度也变薄。【关键词】近视；儿童；视网膜厚度；OCT； 万方数据温州医科大学硕士学位论文MacularThicknessofIntra—RetinalLayersinHealthyChineseMyopicChildrenEvaluatedbyUltra-HighResolutionOpticalCoherenceTomography[Abstract]Purpose：Toinvestigatetheassociationbetweenthemacularthicknessesofintra．retinallayersandmyopiainhealthyChinesechildrenusingultra—highresolutionopticalcoherencetomography．Method：Thirty·sevenhealthyChinesechildren(23males，14females，aged7—11years，mean8．86±0．98years)withmyopiarecruitedinthisstudyweredividedintotwogroupsaccordingtosphericalequivalent(SE)．Ultra—highresolutionopticalcoherencetomographywasusedtoobtaintheretinalimagescenteredonthefoveolainthehorizontalandverticalmeridians．Theretinalimagesweresegmentedtoeightintra—retinallayersbyanautomaticsegmentationalgorithm．Theaverageretinalthicknessesinthreecircularareassurroundingthecentralfoveola(1一，3-，and6一mmdiameter)weredeterminedaftermagnificationcorrection．Results：Therewasnosignificantdifferenceoftotalretinalthicknessinthefoveola，innermacula，oroutermaculabetweenthetwogroupsexceptnasalinnermacula．ThetotalmacularthicknessinanyzonebutinnersuperiorwaspositivelycorrelatedwiththeSE(r=0．269“0．515，P21mmHg，患有眼部疾病，视野缺损，患有影响眼部的全身性疾病等。4．主要仪器和设备超高分辨率光学相干断层扫描仪(UHR—OCT)：本研究所用的OCT为实验室自行搭建的超高分辨率光学相干断层扫描仪(UHR—OCT)，如图1，其轴向分辨率约3微米，用于获取视网膜的图像。UHR—OCT所使用的光源为超级发光二极管(T840；SuperLumDiodesLtd．，Russia)，其中心波长为840nm，带宽为100nm，在裂隙灯系统上配置了一块前置透镜(60D；VolkOptical，Mentor,USA)，用于眼后段的成像。图1超高分辨率光学相干断层扫描仪(UHR—OCT)4 万方数据温州医科大学硕士学位论文5．视网膜图像采集：每位受试者坐于安装有UHR—OCT探头的裂隙灯前，注视固定的视标。通过扫描分别获取每位受试者的视网膜黄斑中心的水平(×轴)及垂直(Y轴)方向的二维图像。得到的OCT图像深度为1365像素，宽度为2048像素。扫描宽度为8．00mm，采用模型眼校准(OEMI．7，OcularInstruments，Bellevue，USA)。精确的扫描长度是通过使用下面的公式对在每只眼睛进行放大率校正得到：t=poq·s【17J【19】，其中t是实际的扫描长度，P为OCT成像系统的放大系数，q为眼睛的放大系数，而S是OCT获得的测量结果。为减少操作者间的误差，所有UHR-OCT像均由研究者拍摄。对于纳入本研究的每只眼睛，仅分析黄斑中央凹6mm范围内扫描长度的视网膜像。水平和垂直扫描的图像被分别划分成5个区域，整个黄斑区被划分成9个区域(图2)，此分区方法多次应用于既往的研究中。测定的视网膜层的平均厚度包括中心凹lmm内的中央区域，距中央凹0．s～1．5mm的旁中心凹的四个区域(沿水平扫描的鼻侧、颞侧和沿垂直扫描的上方、下方)，距中央凹1．5至3mm的旁周边小凹的四个区域(沿水平扫描的鼻侧、颞侧和沿垂直扫描的上方、下方)。X▲)◆．—／图2视网膜黄斑的九个分区 万方数据温州医科大学硕士学位论文6．图像处理及数据处理对得到的视网膜图像(图3)，使用实验室开发的自动分层软件对视网膜进行分层并得到各层的厚度。图像分层算法主要采用图论和基于最短路径搜索的动态优化算法。利用自动算法探测视网膜层九个边界，将视网膜分成8层(如图4，图5)，包括(1)神经纤维层(NFL)，(2)神经节细胞层+内丛状层(GCL+IPL)，(3)内核层(INL)，(4)外丛状层(OPL)，(5)外核层(ONL)，(6)感受器内节(IS)，(7)感受器外节(os)，(8)视网膜色素上皮层(RPE)。每层界线的探测是由两步分层程序依次进行。首先，建立节点的权重图。节点的权重主要是根据沿垂直方向的强度梯度值和其他特征如边界的边缘方向确定。第二，每层边界是通过图像基于最短路径搜索的动态规划算法确定。图3UHR．OCT得到的视网膜图像置 万方数据温州医科大学硕士学位论文图4自动分层后得到的图像——NFL——GChlPL——lNL——OPL——ONL——lS——OS．．．．．．．．．．．．．．．．RPE图5视网膜分层得到的各层的放大示意图所有的UHR—OCT图像由研究者检查，排除自动算法分层错误的图像。只有分层正确的图像纳入本研究。分层算法允许手动修正，以及人工校td,错误。7 万方数据温州医科大学硕士学位论文7．统计分析本研究首先将屈光不正的数据转换成等效球镜(sE)，等效球镜等于球镜度数加上二分之一的散光度数。黄斑部视网膜厚度和屈光不正与眼轴长度之间的关联通过Peason相关分析确定。所有数据均表示为平均值±标准偏差的形式，并用SPSS16．0软件进行数据分析。当P<0．05时，认为有统计学意义。8 万方数据温州医科大学硕士学位论文【结果】所得数据共64只眼，根据等效屈光度数进行分组，低度近视组(-3．00D≤SE≤一0．50D)33只眼，中度近视组(-6．00D≤SE<．3．00D)27只眼，高度近视组(sE<·6．00D)4只眼。由于高度近视眼例数较少，不足以单独进行统计学分析，故将中度近视与高度近视组合并为中高度近视组，与低度近视组进行比较。两组的基本情况见表1。表1研究对象的基本情况1．1低度近视组与中高度近视组各区域视网膜总厚度的比较低度近视组与中高度近视组的’的视网膜总厚度在旁中心凹的鼻侧区域的厚度分别为335．98+12．029m和308．74+14．719m，差异有统计学意义，P值为0．017。其余的八个区域的视网膜总厚度，两组差异无明显统计学意义。详细视网膜厚度及P值见表2。表2两组各区域视网膜总厚度比较9 万方数据温州医科大学硕士学位论文1．2各区域视网膜总厚度与等效球镜度数及眼轴长度的相关性分析各区域视网膜总厚度与等效球镜度数及眼轴长度的相关性发现：在黄斑中心凹区，旁中心凹的颞侧、鼻侧、下方和旁周边中心凹的鼻侧视网膜总厚度与等效球镜度数呈正相关。黄斑中心凹，旁中心凹的全部区域和旁周边中心凹的鼻侧和下方的总视网膜厚度与眼轴长度呈负相关。详细相关系数及p值见表3。图6至图17为各区域视网膜厚度与等效球镜度及眼轴长度的相关性散点图。黄斑中心凹区(Imm)258．544．16．980．269*0．032-0．309*0．013旁中心凹区(3mm)颞侧鼻侧下方上方旁周边小凹区(6n"lm)颞侧鼻侧下方上方311．124-12．640．320*330．67士18．100．515‘·319．044．14．970．297*324．83士20。930．153260．554．12．390．009303．81i22．070．312'263．754．15．890．163282．30士18．940．14lr为pearson相关系数，母p