基于深度学习的睑板腺功能障碍图像分析模型研究和评价

目的：构建一个基于卷积神经网络(CNN)的人工智能(AI)系统,能够全自动地评价睑板腺功能障碍(MGD)患者的睑板腺形态变化。

方法：选取2021-01/11在温州医科大学附属眼视光医院杭州院区就诊的145名受试者右眼纳入研究。随机选择其中60名受试者的睑板腺照相用于AI训练。收集睑板腺图像后首先标注出睑板区域和每一根睑板腺腺体。使用残差神经网络(ResNet)结合U-Net模型进行数据训练,获得成熟的AI系统; 85名受试者包括阻塞性MGD患者53名和睑板腺正常的志愿者32名,使用AI系统自动分析其各项睑板腺形态参数。同时观察临床指标包括眼表疾病指数(OSDI)、泪河高度(TMH)、泪膜破裂时间(TBUT)、角膜荧光素染色(CFS)、睑缘评分、睑板腺评分和睑板腺分泌能力评分。分析睑板腺参数与临床指标的相关性。

结果：通过多次版本迭代,最终获得了交并比达92.0%的AI系统。使用该AI系统,发现上眼睑的睑板腺密度与OSDI(r_s=-0.320)、TBUT(r_s=0.484)、睑缘评分(r_s=-0.350)、睑板腺评分(r_s=-0.749)和睑板腺分泌能力评分(r_s=0.425)存在显著相关性(均P<0.05); 下眼睑的睑板腺密度与OSDI(r_s=-0.420)、TBUT(r_s=0.598)、睑缘评分(r_s=-0.396)、睑板腺评分(r_s=-0.720)和睑板腺分泌能力评分(r_s=0.438)存在显著相关性(均P<0.05); 总眼睑的睑板腺密度与OSDI(r_s=-0.404)、TBUT(r_s=0.601)、睑缘评分(r_s=-0.416)、睑板腺评分(r_s=-0.805)和睑板腺分泌能力评分(r_s=0.480)存在显著相关性(均P<0.05)。

结论：基于CNN的AI系统是一个准确、高效的睑板腺形态学评价系统,能够方便地采用我们建立的睑板腺密度这一指标对MGD患者的睑板腺形态进行快速准确地评价。睑板腺密度这一指标比目前通用的睑板腺评分更精确,是评价睑板腺萎缩程度的全新定量指标。     

长波长前节OCT在睑板腺形态检测中的初步应用研究

 目的 探讨长波长（1310 nm）前段相干光断层扫描（AS-OCT）在睑板腺形态检测中的应用价值。设计 前瞻性病例系列。研究对象 19~50岁正常自愿受试者8例（8眼）。方法 对受试者进行非接触红外线睑板腺照相及长波长AS-OCT检查。在睑板腺照相基础上从四个不同位置（睑板腺开口区、近睑板腺开口的腺体分布区、近穹窿部睑板腺区及中央区）进行AS-OCT扫描;利用自行开发“OCT图像增强软件”处理获得的扫描图像,分析睑板腺开口及腺体分布情况。明确睑板腺开口有无阻塞及脂栓形成;使用ImageJ软件半自动模块对睑板腺腺体宽度及距睑结膜位置等相关参数进行定量检测及对比分析。主要指标 睑板腺开口有无阻塞及脂栓形成;睑板腺腺体宽度及距睑结膜位置。结果 长波长AS-OCT在睑板腺开口区扫描线可观察睑板腺开口情况,计算阻塞及脂栓形成的睑板腺开口数量;近睑板腺开口的腺体分布区扫描线可清晰显示横断面睑板腺形态,是了解睑板腺腺体形态的最佳位置。同时发现,睑板腺开口阻塞者其睑板腺缺失面积较大者残存腺体增粗并距睑结膜位置较深。结论 使用长波长AS-OCT可较好地定量检测睑板腺腺体宽度、清昕地观察睑板腺开口阻塞情况,对睑板腺功能障碍的诊断具有潜在应用价值。     

活体共聚焦显微镜在睑板腺观察中的应用现状

活体共聚焦显微镜(in vivo confocal microscopy,IVCM)作为一种非侵入性眼部成像技术,可在细胞水平上为角膜、结膜、睑板腺等眼表组织提供高分辨率图像,以显示它们的微观结构特征,在眼表疾病的科研和临床应用中体现出独特的优势。近年来国内外许多学者已逐渐将IVCM引入到睑板腺功能障碍(meibomian gland dysfunction,MGD)及其他睑板腺相关疾病的探究中。因此,本文对IVCM在睑板腺观察中的应用研究及其进展进行总结,以期为临床工作提供参考。     

基于红外成像原理的睑板腺图像量化分析系统

目的:分析人眼的睑板腺形态学特征,探索睑板腺分析系统在眼表疾病的应用研究。方法:中山眼科中心入组正常受试者24例(42眼),进行睑板腺红外摄影。选取受试者中的10例(20眼)在同型号的设备上由二名操作员分别进行睑板腺红外摄影。图像通过自行设计的分析软件对上睑结膜中央5条腺体形态学参数进行定量分析,对数据进行重复性测试。结果:测量的生物参数腺体直径为(0.48±0.09)mm,腺体长度为(5.25±0.68)mm,腺体面积为(2.12±0.53)mm,腺体形变系数为10.01±3.85,显影值为6.32±1.23,中央五条腺体占中央区域面积百分比为(10.94±2.20)%,腺体占上睑结膜面积百分比为(58.07±8.13)%。各指标两次测量值差异无统计学意义(P>0.05)。重复性分析结果显示:腺体各项生物参数的变异系数(coefficients of variation,CV)均小于5%,组内变异系数(intraclass correlation coefficient,ICC)均大于0.95。结论:睑板腺综合分析系统对腺体的形态学分析有良好的可靠性和一致性,有望为临床上对睑板腺腺体功能评估提供新的非侵入性参考指标。     

地夸磷索钠联合强脉冲光治疗睑板腺功能障碍

目的：探讨3%地夸磷索钠滴眼液联合强脉冲光治疗睑板腺功能障碍的疗效及睑板腺形态的变化。

方法：前瞻性研究。选取2021-01/2022-05在我院确诊的睑板腺功能障碍患者141例282眼，使用数字表法随机分为对照组(73例146眼，给予0.3%玻璃酸钠滴眼液联合强脉冲光治疗)及观察组(68例136眼，给予3%地夸磷索钠滴眼液联合强脉冲光治疗)。结束治疗后2wk对两组主观症状评分、体征评分、非侵入性泪膜破裂时间、泪河高度、泪膜脂质层厚度、睑板腺密度情况等进行比较及两组治疗前后的差异性。

结果：两组患者治疗前主观症状评分、体征评分、非侵入性泪膜破裂时间、泪河高度、泪膜脂质层厚度、睑板腺密度等比较均无差异(P>0.05)。治疗后2wk两组患者眼部症状评分、体征评分均持续降低，非侵入性泪膜破裂时间、泪膜脂质层厚度均持续升高，睑板腺密度均增加，观察组泪河高度升高而对照组变化不明显。观察组各项临床指标均优于对照组(P<0.05)。所有患者均未见明显并发症发生。

结论：地夸磷索钠联合强脉冲光在睑板腺功能障碍治疗中相互协同，疗效显著且能促进睑板腺修复，明显优于单纯强脉冲光治疗。     

继发于睑板腺炎的慢性流泪

目的：阐述慢性流泪与睑板腺炎的关系,探讨治疗睑板腺炎对改善慢性流泪症状的疗效。

方法：对美国OHSU的Casey眼科研究所2000/2009年间1 000例流泪患者进行回顾性研究。其中206(20.6%)例患者通过裂隙灯检查被诊断为睑板腺炎,诊断标准包括：睑板腺功能障碍,睑缘炎,睑缘毛细血管扩张,浅层点状角膜病变。治疗包括保持眼睑清洁,使用人工泪液,睑缘按摩和热敷,全身口服抗生素和眼部抗生素点眼,皮质类固醇点眼,饮食中补充Omega-3 等治疗。

结果：所有患者中,206例(20.6%)患者被诊断为睑板腺炎(平均年龄65.8岁,平均流泪时间是2.78a)。其中196例(95%)是白人; 女性106例(51.5%),男性100例(48.5%)。平均随访5.07mo。通过治疗睑板腺炎,症状得到改善152例(73.79%)。症状未改善43例(20.87%)。在43例患者中14例(6.81%)患者未找到治疗失败的原因,29例(14.08%)患者不愿做长期治疗而导致治疗失败。失去随访11例(5.34%)。

结论：Casey眼科研究所流泪患者中20.6%患有睑板腺炎,通过治疗73.78%患者流泪症状改善。我们认为：流泪患者需注意其睑板腺情况,一旦诊断为睑板腺炎则应积极治疗; 其次通过各种手术治疗仍然流泪的患者,眼科医生需注意其睑板腺的情况。     

术前睑板腺理疗对睑板腺功能障碍患者白内障术后眼表的影响

目的：研究睑板腺功能障碍(MGD)患者术前行睑板腺理疗对白内障术后眼表的影响。

方法：采用前瞻性病例对照研究。选取我院2017-09/2018-07合并有MGD的白内障患者76例76眼,按照随机分组法分为两组,试验组术前1wk给予眼睑热敷、睑板腺按摩治疗(在院内进行一次全套治疗后,嘱患者每晚进行家庭热敷+睑板腺按摩治疗一次),对照组不给予任何治疗。两组患者均行白内障超声乳化联合人工晶状体植入术。术前(试验组为行睑板腺理疗前)、术后1wk,1mo行眼表综合分析仪检查非侵入性泪膜破裂时间(NITBUT)、泪河高度(TMH)等,LipiView检查脂质层厚度(LLT),并使用眼表疾病指数量表(OSDI)进行问卷调查。

结果：两组患者手术前后NITBUT、TMH、OSDI比较有差异(P<0.05); 试验组及对照组术后1wk, 1mo NITBUT均较术前有明显降低(P<0.05),其中对照组术后1wk,1mo NITBUT较试验组降低更为明显(P<0.05)。试验组TMH术后1wk较术前明显降低(P<0.05),术后1wk基本恢复到术前水平(P>0.05)。试验组及对照组术后1wk,1mo OSDI均较术前有明显升高(P<0.05),其中对照组术后1wk,1mo OSDI较试验组升高更为明显(P<0.05)。

结论：白内障超声乳化手术可破坏MGD患者的睑板腺功能及眼表状态,而术前行睑板腺理疗可以显著改善白内障术后MGD患者的眼表状态,并提高患者的满意度。     

不同方法治疗中重度睑板腺功能障碍性干眼的疗效

目的：分析不同方法治疗中重度睑板腺功能障碍性干眼的临床效果。

方法：回顾性病例研究。选取2020-03/2021-09在西安国际医学中心医院眼科门诊就诊的睑板腺功能障碍性干眼患者72例144眼,根据睑板腺缺失面积占比分为中度组(1/3<睑板腺缺失<2/3,37例74眼)和重度组(睑板腺缺失≥2/3,35例70眼),根据治疗方法不同分为A组(睑板腺熏蒸按摩治疗)和B组(睑板腺熏蒸按摩联合强脉冲光治疗)。分别于治疗前、治疗后1mo进行眼表疾病指数(OSDI)问卷评分,检测非侵入性泪河高度(NITMH)和非侵入性平均泪膜破裂时间(NIBUTav),并进行眼红分析。

结果：与治疗前比较,治疗后1mo A组和B组患者OSDI评分均显著降低,NIBUTav及眼红分析结果均显著改善(P<0.001),而NITMH均无显著变化(P>0.05); 中度组患者中A组和B组患者OSDI评分均显著降低,NIBUTav及眼红分析结果均显著改善(P<0.01),而NITMH均无显著变化(P>0.05); 重度组患者中,A组患者NIBUTav显著改善(P<0.001),其余各观察指标均无显著变化(P>0.05),而B组患者OSDI评分明显降低,NIBUTav和眼红分析结果显著改善(P<0.001),但NITMH无显著变化(P>0.05)。

结论：两种治疗方法治疗中度睑板腺功能障碍性干眼均有效,但重度睑板腺功能障碍性干眼需在睑板腺熏蒸按摩基础上联合强脉冲光治疗。     

儿童多发性睑板腺囊肿的相关危险因素分析

目的：分析儿童多发性睑板腺囊肿的相关危险因素。

方法： 选取2013-02/2015-02在我科就诊的资料完整的300例600眼多发性睑板腺囊肿患儿(试验组)和236例472眼条件类同的眼科体检正常儿童(对照组)进行病例对照研究,采用Logistic回归方法进行多因素分析,筛出主要危险因素。

结果：经Logistic回归分析,发现睑板腺功能、泪液分泌减少、家族史、便秘、偏食、居住环境与儿童多发性睑板腺囊肿的发生显著相关。而视力、血液胆固醇、微量元素、细菌感染与疾病无显著相关。

结论：睑板腺功能、泪液分泌减少、家族史、便秘、偏食、居住环境等为儿童多发性睑板腺囊肿的主要危险因素。应重视并针对其危险因素加以预防。     

2型糖尿病患者睑板腺形态与功能的改变及其对泪膜功能的影响

目的：探究2型糖尿病患者睑板腺形态与功能的改变及其对泪膜功能的影响。

方法：选取2018-01/2020-01来我院就诊的2型糖尿病患者52例104眼,根据眼底改变分为无明显视网膜病变组(NDR组,31例62眼)、糖尿病视网膜病变组(DR组,21例 42眼)。选取同一时期就诊的无糖尿病的白内障患者38例76眼作为对照组。比较三组患者睑缘和睑板腺形态及功能评分、角膜荧光素染色评分、泪膜破裂时间(BUT)、泪膜脂质层厚度(LLT)、瞬目次数(BT)及不完全瞬目频率(PBR)的差异。

结果：DR组和NDR组睑缘和睑板腺形态及功能评分、角膜荧光素染色评分显著高于对照组,且DR组显著高于NDR组(均P<0.05)。DR组和NDR组BUT显著低于对照组,且DR组显著低于NDR组(均P<0.05)。三组间LLT、BT及PBR均有差异(P<0.05),且DR组和NDR组LLT、BT明显低于对照组,PBR显著高于对照组(均P<0.05),但DR组和NDR组间无显著差异(均P>0.05)。睑板腺形态异常的2型糖尿病患者泪膜功能异常的发生率更高。

结论：2型糖尿病患者易出现睑板腺短缩和缺失,睑板腺功能障碍,泪膜稳定性下降,而DR患者睑板腺形态异常与功能障碍更显著,泪膜稳定性更差。     

中老年睑板腺功能障碍的临床分析

目的:探讨中老年患者睑板腺功能障碍(MGD)的临床特点及诊治要点。方法:通过问卷调查、泪膜破裂时间、ShimmerⅠ试验、角膜荧光素染色及睑板腺分泌物的检查,将74例145眼睑板腺功能障碍患者分为轻度、中度、重度三组,根据疾病程度,分别行睑缘清洁、疏通、按摩、人工泪液、或抗炎、抗感染等联合治疗。结果:睑板腺功能障碍患者74例145眼治疗1mo后,眼表疾病指数评分下降,睑腺分泌物评分下降,泪膜破裂时间延长,眼表活体染色评分下降。各型MGD的总治愈率34.5%,总有效率98.6%。结论:眼科医师应掌握中老年睑板腺功能障碍的临床特点,重视症状、病史的询问及眼表及睑板腺功能的检查。避免睑板腺功能障碍的误诊、误治。     

睑板腺功能障碍患者睑缘形态与睑板腺形态学的相关性研究

目的 研究睑板腺功能障碍（MGD）患者睑缘形态与睑板腺形态的相关性。设计 横断面研究。研究对象 2019年北京同仁医院行Lipiflow热脉冲治疗前的MGD患者30例（30眼）。方法 通过眼前节照相技术和Oculus眼表分析仪拍摄睑缘和睑板腺,并依据睑缘形态、睑板腺主体部形态、睑板腺开口和分泌物性状进行分类。睑缘形态分为肥厚、充血、角化和变形;睑板腺主体部形态分为缺失、白色节段、导管膨胀、萎缩、扭曲和分叉;睑板腺开口形态分为圆形、脂帽、脂塞和脂栓。依上述形态进行评分,运用Spearman相关分析研究睑缘形态与睑板腺形态的相关性。主要指标 睑缘及睑板腺形态评分,睑缘及睑板腺形态学相关系数（r）。结果 睑板腺开口形态与分泌物性状之间呈正相关（r=0.590,P=0.001）,睑板腺白色节段与睑板腺开口形态呈正相关（r=0.439,P=0.015）;睑板腺萎缩和分叉与睑板腺的分泌物性状呈负相关（r=-0.349,-0.374;P=0.048,0.042）。在睑缘形态中,睑缘角化的评分与睑缘形态总评分呈正相关,且相关关系最强（r=0.842,P＝0.000）;睑缘角化与睑板腺开口形态改变呈正相关（r=0.517,P=0.003）。在睑板腺形态中,睑板腺白色节段评分与睑板腺总评分呈正相关,且相关关系最强（r=0.535,P＝0.002）。结论 MGD患者睑缘形态与睑板腺形态部分存在相关关系。睑板腺白色节段作为睑板腺主体部的形态评估指标更为合理;睑缘角化作为睑缘的形态评估指标更为合理,且睑缘角化与睑板腺开口的形态改变相关。（眼科, 2020, 29： 355-360）     

阿奇霉素雾化熏蒸对睑板腺功能障碍的疗效评价

目的:评价阿奇霉素雾化熏蒸联合睑板腺按摩治疗睑板腺功能障碍(MGD)的有效性及安全性。方法:前瞻性研究。选择2019-01/06在本院的47例中、重度MGD患者进行阿奇霉素雾化熏蒸联合睑板腺按摩治疗。在基线、治疗1、3mo时分别记录患者眼表疾病指数问卷(OSDI)、非侵入式泪膜破裂时间(NI-BUT)、泪河高度以及睑板腺萎缩率。结果:治疗1mo的OSDI为21.43±13.14分、首次NI-BUT为9.03±6.09s、平均NI-BUT为9.72±4.05s、泪河高度为0.24±0.09mm,与基线相比有差异(均P<0.05);治疗3mo的OSDI为23.02±11.41分、首次NI-BUT为7.80±4.82s、平均NI-BUT为10.25±4.78s、泪河高度为0.24±0.09mm,与基线相比有差异(均P<0.05);治疗1mo与3mo OSDI、首次NI-BUT、平均NI-BUT和泪河高度均无差异(均P>0.05)。治疗前后的睑板腺萎缩率无差异(均P>0.05)。结论:阿奇霉素雾化熏蒸联合睑板腺按摩可有效改善中、重度MGD患者的临床症状,并且增加首次NI-BUT、平均NI-BUT和泪河高度。     

物理治疗睑板腺功能障碍的疗效观察

目的:探讨睑板腺开口挑排等物理治疗睑板腺功能障碍(meibomian gland dysfunction,MGD)的疗效。方法:回顾性分析2012-01/12我院收治的MGD患者52例100眼的临床资料,根据临床表现及体征确诊为MGD,随机分为两组,A组(物理治疗组)26例50眼患者给予局部清洗、热敷、睑板腺开口挑排、妥布霉素地塞米松眼膏及人工泪液等综合治疗,B组(对照组)26例50眼患者仅用人工泪液和妥布霉素地塞米松眼膏药物治疗,比较两组治疗前后患者自觉症状、角膜荧光素染色(FL)、泪液分泌和泪膜破裂时间。结果:A组自觉症状好转24例47眼,好转率94%,B组自觉症状好转14例27眼,好转率54%,两组间差异有统计学意义(P<0.01);两组间泪液分泌治疗后无明显统计学差异(P>0.05);泪膜破裂时间(BUT)A组治疗后明显好转,治疗后2,4wk两组间比较有统计学意义(P<0.01);角膜荧光素染色(FL),治疗后2,4wk两组之间有统计学意义(P<0.05)。结论:MGD是一种可致眼表炎症及损伤的慢性疾病,睑板腺开口挑排等物理治疗睑板腺功能障碍疗效确切,患者满意度高。     

综合治疗睑板腺功能障碍性干眼的疗效观察

目的:观察综合治疗睑板腺功能障碍性干眼的疗效。方法:选择本院睑板腺功能障碍性干眼患者86例172眼,给予泪膜破裂时间测定、角膜染色及分级,以及通过红外线睑板腺分析仪、睑板腺挤压试验,分别观察睑板腺腺体缺失评分及睑板腺分泌物性状评分等方法明确诊断后,在不同阶段采取综合治疗后(综合治疗包括清洁、热敷、按摩联合妥布霉素地塞米松眼液、普拉洛芬滴眼液和聚乙二醇滴眼液等),对其治疗的有效性进行评定分析。结果:对86例172眼患者经治疗3wk时进行观察,其中46例92眼治愈,29例58眼有效,11例22眼无效,总有效率87.2%。治疗6wk时观察,其中68例136眼治愈,13例26眼有效,5例10眼无效,总有效率94.2%,治疗过程中未出现眼部及全身不良反应。结论:采取综合治疗睑板腺功能障碍性干眼,可有效缩短病程,快速解除睑板腺管阻塞,恢复睑板腺分泌功能及泪膜脂质层的稳定性,积极有效的减轻了患者干眼症状的不适感。     

A novel transillumination meibography device for in vivo imaging of mouse meibomian glands

PurposeWhile mouse models of dry eye disease (DED) have been developed, studies evaluating the role of the meibomian glands limited by the inability to temporally document changes. In this report we describe the development of a novel mouse transillumination meibography device and assess the ability of this device to detect age-related changes in the meibomian glands of young and old mice.MethodsThe mouse meibography device was comprised of a 3 mm wide right angle prism attached to broad spectrum light source by an optical fiber. Eyelids were then pulled over the prism using double tooth forceps and imaged using a stereomicroscope and low light level camera. Meibomian glands from four young and four old male, BALB/c mice were then imaged and analyzed using ImageJ.ResultsIn young mice, meibography documented the presence of 7–8 meibomian glands appearing as black and distinct eyelid structures with the length shorter in the lower eyelid compared to the upper eyelids. Eyelids of old mice showed apparent dropout of meibomian glands along with smaller and more irregularly shaped acini. The mean acini area of one meibomian gland was 0.088 ± 0.025 mm² in young mice and 0.080 ± 0.020 mm² in old mice (p = 0.564), but the Meibomian gland density was significantly lower in older mice (41.7 ± 6.4%, 27.3 ± 4.2%) (p = 0.021).ConclusionWe have developed an in vivo meibography device that may prove useful in sequentially documenting changes during development of meibomian gland dysfunction and following treatment.