Результаты применения метода машинного обучения в определении предикторов гипотензивной эффективности ленсэктомии у больных с первичным закрытием угла передней камеры

ЦЕЛЬ. Определить предикторы гипотензивной эффективности ленсэктомии (ЛЭ) с имплантацией интраокулярной линзы у больных с первичным закрытием угла (ПЗУ) передней камеры, используя метод машинного обучения.

МЕТОДЫ. Проспективное исследование включало 30 пациентов с ПЗУ в возрасте от 41 до 80 лет, которым выполнена ЛЭ. Срок наблюдения составил 1 месяц. Всем обследуемым проведена оптическая когерентная томография Swept Source (SS-OCT). Анализируемые параметры включали 37 параметров, в том числе: сфероэквивалент (СЭ), максимальную корректируемую остроту зрения (МКОЗ), внутриглазное давление (ВГД), степень открытия угла по Shaffer, прозрачность хрусталика, толщину хориоидеи в макуле, длину передне-задней оси (ПЗО), глубину передней камеры (ГПК), высоту свода хрусталика (LV), кривизну (ICurv) и толщину (IT750) радужки, дистанцию открытия угла передней камеры (AOD), площадь иридотрабекулярного пространства (TISA). В качестве успеха лечения принята величина снижения внутриглазного давления (DВГД) после вмешательства относительно исходного. Наряду со стандартными методами описательной статистики использовались методы машинного обучения на основе многомерного статистического анализа данных.

РЕЗУЛЬТАТЫ. После лечения ВГД снизилось с 25,5±2,3 мм рт.ст. до 17,2±1,19 мм рт.ст. (p=0,000) на фоне статистически значимого снижения количества местных гипотензивных препаратов (с 0,63±0,49 до 0,07±0,25, p=0,001). Предикторами DВГД были: пожилой возраст (В-коэффициент=0,235), мужской пол (В=-0,243), наличие начальной катаракты (В=0,274), низкая МКОЗ (В=-0,06), высокие значения предоперационного ВГД (В=0,267), СЭ (В=0,437), LV (В=0,237) и ICurv (В=0,260 в назальном и 0,232 в темпоральном секторах соответственно), а также низкие значения IT750 (В=-0,142 и -0,146 в аналогичных секторах соответственно), ГПК (В=-0,367), ПЗО (В=-0,487), параметров профиля угла передней камеры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предикторами гипотензивного эффекта ЛЭ, выявленными с помощью метода машинного обучения, являются пожилой возраст, мужской пол, высокие исходное ВГД, сфероэквивалент, свод хрусталика, начальная катаракта, крутая и тонкая радужка, мелкая передняя камера, короткая передне-задняя ось и узкий профиль угла передней камеры.

1. Tham YC, Li X, Wong TY, Quigley HA, Aung T, Cheng CY. Global prevalence of glaucoma and projections of glaucoma burden through 2040: A systematic review and meta-analysis. Ophthalmology 2014; 121(11):2081-2090. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2014.05.013

2. Курышева Н.И., Шарова Г.А. Первичный закрытый угол передней камеры: прогрессирование от подозрения до глаукомы. Часть 1. Частота и скорость перехода подозрения на первичный закрытый угол в истинно закрытый угол и первичную закрытоугольную глаукому. Вестник офтальмологии 2022; 138(4):101-107. https://doi.org/10.17116/oftalma2022138041101

3. Курышева Н.И., Шарова Г.А. Первичный закрытый угол передней камеры: прогрессирование от подозрения до глаукомы. Часть 2. Предикторы первичного закрытого угла. Вестник офтальмологии 2022; 138(4):108-116. https://doi.org/10.17116/oftalma2022138041108

4. Jiang Y, Chang DS, Zhu H, et al. Longitudinal changes of angle configuration in primary angle-closure suspects: the Zhongshan Angle-Closure Prevention Trial. Ophthalmology 2014; 121(9):1699-1705. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2014.03.039

5. Azuara-Blanco A., Burr J., Ramsay C., et al. Effectiveness of early lens extraction for the treatment of primary angle-closure glaucoma (EAGLE): a randomised controlled trial. Lancet 2016; 388(10052): 1389-1397. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(16)30956-4

6. Song MK, Sung KR, Shin JW, Jo YH, Won HJ. Glaucomatous progression after lens extraction in primary angle closure disease spectrum. J Glaucoma 2020; 29(8):711-717. https://doi.org/10.1097/IJG.0000000000001537

7. Курышева Н.И., Шарова Г.А. Роль оптической когерентной томографии в диагностике заболеваний закрытого угла передней камеры. Часть 1: Визуализация переднего сегмента глаза. Офтальмология 2021; 18(2):208-215. https://doi.org/10.18008/1816-5095-2021-2-208-215

8. Курышева Н.И., Шарова Г.А. Роль оптической когерентной томографии в диагностике заболеваний закрытого угла передней камеры. Часть 2: Визуализация заднего сегмента глаза. Офтальмология 2021; 8(3):381-388. https://doi.org/10.18008/1816-5095-2021-3-381-388

9. Курышева Н.И., Шарова Г.А. Анатомо-топографические особенности переднего и заднего сегментов глаза при ранних стадиях заболевания первичного закрытия угла. Национальный журнал глаукома 2023; 22(1):42-53. https://doi.org/10.53432/2078-4104-2023-22-1-42-53

10. Курышева Н.И., Шарова Г.А. Предикторы успеха периферической лазерной иридотомии и ленсэктомии при начальных стадиях заболевания первичного закрытия угла передней камеры. Вестник офтальмологии 2023; 139(3):98-105. https://doi.org/10.17116/oftalma202313903198

11. Курышева Н.И., Померанцев А.Л., Родионова О.Е., Шарова Г.А. Методы машинного обучения в сравнительной оценке различных подходов к хирургическому лечению первичного закрытия угла передней камеры глаза. Офтальмология 2022; 19(3):549-556. https://doi.org/10.18008/1816-5095-2022-3-549-556

12. Wold S., Sjöström M., Eriksson L. PLS-regression: a basic tool of chemometrics. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems 2001; 28:109-130. https://doi.org/10.1016/S0169-7439(01)00155-1

13. Pomerantsev, A. L. Chemometrics in Excel. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc. 2014. https://doi.org/10.1002/9781118873212

14. Kucheryavskiy S. mdatools – R package for chemometrics. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems 2020; 198, 103937. https://doi.org/10.1016/j.chemolab.2020.103937

15. Rodionova O.Ye., Pomerantsev A.L. Detection of Outliers in Projection-Based Modeling. Anal Chem 2020; 92:2656-2664. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.9b04611

16. Foster PJ, Buhrmann R, Quigley HA, Johnson GJ. The definition and classification of glaucoma in prevalence surveys. Br J Ophthalmol 2002; 86(2):238-242. https://doi.org/10.1136/bjo.86.2.238

17. Chylack LT Jr, Wolfe JK, Singer DM, et al. The Lens Opacities Classification System III. The Longitudinal Study of Cataract Study Group. Arch Ophthalmol 1993; 111(6):831-836. https://doi.org/10.1001/archopht.1993.01090060119035

18. Курышева Н.И., Бояринцева М.А., Фомин А.В. Хориоидея при первичной закрытоугольной глаукоме: результаты исследования методом оптической когерентной томографии. Офтальмология 2013; 10(4):26-31. https://doi.org/10.18008/1816-5095-2013-4-26-31

19. Melese E, Peterson JR, Feldman RM, et al. Comparing Laser Peripheral Iridotomy to Cataract Extraction in Narrow Angle Eyes Using Anterior Segment Optical Coherence Tomography. PLoS One 2016; 11(9):e0162283. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0162283

20. Liu CJ, Cheng CY, Wu CW, Lau LI, Chou JC, Hsu WM. Factors predicting intraocular pressure control after phacoemulsification in angleclosure glaucoma. Arch Ophthalmol 2006; 124(10):1390-1394. https://doi.org/10.1001/archopht.124.10.1390

21. Dada T, Rathi A, Angmo D, et al. Clinical outcomes of clear lens extraction in eyes with primary angle closure. J Cataract Refract Surg 2015; 41(7):1470-1477. https://doi.org/10.1016/j.jcrs.2014.10.029

22. Shams PN, Foster PJ. Clinical outcomes after lens extraction for visually significant cataract in eyes with primary angle closure. J Glaucoma 2012; 21(8):545-550. https://doi.org/10.1097/IJG.0b013e31821db1db1

23. Tarongoy P, Ho CL, Walton DS. Angle-closure glaucoma: the role of the lens in the pathogenesis, prevention, and treatment. Surv Ophthalmol 2009; 54(2):211-225. https://doi.org/10.1016/j.survophthal.2008.12.002

24. Gupta B, Angmo D, Yadav S, Dada T, Gupta V, Sihota R. Quantification of Iridotrabecular Contact in Primary Angle-Closure Disease. J Glaucoma 2020; 29(8):681-688. https://doi.org/10.1097/IJG.0000000000001572

25. Mark HH. Gender differences in glaucoma and ocular hypertension. Arch Ophthalmol 2005; 123(2):284. https://doi.org/10.1001/archopht.123.2.284-a

26. Amerasinghe N, Aung T. Angle-closure: risk factors, diagnosis and treatment. Prog Brain Res 2008; 173:31-45. https://doi.org/10.1016/S0079-6123(08)01104-7

27. Lee CS, Lee ML, Yanagihara RT, Lee AY. Predictors of narrow angle detection rate-a longitudinal study of Massachusetts residents over 1.7 million person years. Eye (Lond) 2021; 35(3):952-958. https://doi.org/10.1038/s41433-020-1003-0

28. Quigley HA, Broman AT. The number of people with glaucoma worldwide in 2010 and 2020. Br J Ophthalmol 2006; 90(3):262-267. https://doi.org/10.1136/bjo.2005.081224

29. Altintaş O, Caglar Y, Yüksel N, Demirci A, Karabaş L. The effects of menopause and hormone replacement therapy on quality and quantity of tear, intraocular pressure and ocular blood flow. Ophthalmologica 2004; 218(2):120-129. https://doi.org/10.1159/000076148

30. Toker E, Yenice O, Akpinar I, Aribal E, Kazokoglu H. The influence of sex hormones on ocular blood flow in women. Acta Ophthalmol Scand 2003; 81(6):617-624. https://doi.org/10.1111/j.1395-3907.2003.00160.x

31. Harris A, Harris M, Biller J, et al. Aging affects the retrobulbar circulation differently in women and men. Arch Ophthalmol 2000; 118(8):1076-1080. https://doi.org/10.1001/archopht.118.8.1076

32. Nonaka A, Iwawaki T, Kikuchi M, Fujihara M, Nishida A, Kurimoto Y. Quantitative evaluation of iris convexity in primary angle closure. Am J Ophthalmol 2007; 143(4):695-697. https://doi.org/10.1016/j.ajo.2006.11.018

33. Nongpiur ME, He M, Amerasinghe N, et al. Lens vault, thickness, and position in Chinese subjects with angle closure. Ophthalmology 2011; 118(3):474-479. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2010.07.025

34. Moghimi S, Vahedian Z, Fakhraie G, et al. Ocular biometry in the subtypes of angle closure: an anterior segment optical coherence tomography study. Am J Ophthalmol 2013; 155(4):664-673.e1. https://doi.org/10.1016/j.ajo.2012.10.014

35. Tan GS, He M, Zhao W, Sakata LM, Li J, Nongpiur ME, Lavanya R, Friedman DS, Aung T. Determinants of lens vault and association with narrow angles in patients from Singapore. Am J Ophthalmol 2012; 154(1):39-46. https://doi.org/10.1016/j.ajo.2012.01.015

36. Tiedeman JS. A physical analysis of the factors that determine the contour of the iris. Am J Ophthalmol 1991; 111(3):338-343. https://doi.org/10.1016/s0002-9394(14)72319-0

37. Wang N, Ouyang J, Zhou W, Lai M, Ye T, Zeng M, Chen J. [Multiple patterns of angle closure mechanisms in primary angle closure glaucoma in Chinese]. Zhonghua Yan Ke Za Zhi 2000; 36(1):46.

38. Panda SK, Tan RKY, Tun TA, et al. Changes in Iris Stiffness and Permeability in Primary Angle Closure Glaucoma. Invest Ophthalmol Vis Sci 2021; 62(13):29. https://doi.org/10.1167/iovs.62.13.29

39. Lowe RF. Aetiology of the anatomical basis for primary angle-closure glaucoma. Biometrical comparisons between normal eyes and eyes with primary angle-closure glaucoma. Br J Ophthalmol 1970; 54(3):161-169. https://doi.org/10.1136/bjo.54.3.161

40. Lavanya R, Foster PJ, Sakata LM, et al. Screening for narrow angles in the singapore population: evaluation of new noncontact screening methods. Ophthalmology 2008; 115(10):1720-1727.e17272. https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2008.03.015

41. George R, Paul PG, Baskaran M, et al. Ocular biometry in occludable angles and angle closure glaucoma: a population based survey. Br J Ophthalmol 2003; 87(4):399-402. https://doi.org/10.1136/bjo.87.4.399

42. Lavanya R, Wong TY, Friedman DS, et al. Determinants of angle closure in older Singaporeans. Arch Ophthalmol 2008; 126(5):686-691. https://doi.org/10.1001/archopht.126.5.686

43. Курышева Н.И., Родионова О.Е., Померанцев А.Л., Шарова Г.А. Сравнительное исследование эффективности ленсэктомии и периферической лазерной иридотомии при ПЗУ. Национальный журнал глаукома 2023; 22(4):3-14. https://doi.org/10.53432/2078-4104-2023-22-4-3-14