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Miyake-Apple technique

1985年，兩位姓Miyake的日本學者共同發表了一篇使用16mm相機、從晶體後方來評估人工水晶體(intraocular lens, IOL)固定方法的文章，裡面所描述的攝影系統可以同時從IOL前方及後方來評估晶體的狀況。而這個方法在1990年被Apple所改良，使得眼球的製備更即時、影像的解析度更加提昇。目前常被使用的Miyake

-Apple technique後來在2004年被Davis等人再度修改，讓眼球製備的時間更短、品質更高、而且所需要的技術性也相對降低。由於Miyake-Apple能夠用來評估囊袋的動力學(capsular bag dynamics)及韌帶強度(zonular stress)，並可觀察到睫狀體、虹膜的內側面、以及玻璃體的前側，目前已經被廣泛應用在教學、臨床研究以及實驗性研究中。

2004年Davis等人的改良法

 Ø   材料

從John A. Moran Eye Center所取得的人類眼球、刀片、橡膠手套、5 x 5公分玻璃片、10 x 10公分紗布、三角棉棒、黏彈體(Ophthalmic viscosurgical device, OVD)簽字筆或是手術用的marker、三秒膠、巧克力模具。

Ø   方法

眼球製備

先檢查眼球是否完整。防腐劑(?)可先用擦手紙擦乾，將眼外的組織移除後，把眼球放在模具上、用簽字筆在眼球上劃一道標記線，這條線會落在equator和limbus的中間。

將眼球對切

將眼球從模具中取出，用刀片將眼球切開，最初切的位置可在劃線處的後方2~3 mm，以方便之後再做修剪。用刀片盡量切到最大範圍，最好能在對側面的視網膜上留下刻痕，在修剪眼球的時候可以有個依據。眼球切了270度左右就不太好切了，此時可以將眼球放回模具中(cornea朝下)，將眼球的後半部利用剪刀等器械取下。最後可將前半部的鞏膜修剪平整，邊緣最好能高出模具2~3 mm。

準備將眼球翻轉

使用三角棉棒將眼球前半部不需要的部份取出，如玻璃體、視網膜、甚至是水晶體。鞏膜附近的玻璃體務必取乾淨、而鞏膜盡量保持乾燥，這能讓眼球更緊貼在玻璃上面。

翻轉眼球

在鞏膜邊緣用三秒膠塗一圈，可用OVD在眼球內面塗一圈，以避免等一下黏著時有氣泡產生，接著將玻璃片放上去，等待數分鐘後三秒膠完全乾燥再開始操作眼球。將玻璃片和模具同時翻轉，然後輕輕的將模具移開。最後在玻璃和眼球邊緣再塗一次膠，確保不會有leakage。角膜上可用沾滿saline或是15% dextran的紗布覆蓋，以確保角膜的清澈程度。

其他

Postmortem的縮瞳與角膜清澈度下降幾乎是不可避免的，1996年Auffarth等人發現使用15% dextran可以保持角膜清澈度，另外注入10% 福馬林和karnovsky solution可以機械性的打開及固定虹膜。

攝影與照明設備

digital coaxial retroillumination photography, DCRP的材料方法請見2002 Find et al. Comparison of 4 methods for quanfifying posterior capsule opacification. J Cataract Refract Surg 2003; 29: 106-111

影像系統

臨床上由於眼球無法摘下做分析，因此都只能進行Gross的觀察評估，而目前有多種的光照及影像系統，希望能夠客觀的量化PCO的範圍及強度(intensity)。臨床上常見到兩種形式的PCO：再生性後囊混濁(regeneratory PCO)及纖維性後囊混濁(fibrotic PCO)，前者在後照法(retroillumination)下有最好的成像，而後者則在反光(reflected light)以及45度的裂隙檢查下才能較好的被觀察到。目前大多數的影像系統都是建立在retroillumination photography的基礎上，因次較適用於評估regenratory PCO。

傳統的裂隙燈檢查，由於光源並未平均分佈，在強光下會產生閃光(flash)的人為誤差、而相對的暗區下則會缺乏細節，因此Pande等人建立了一個使用共軸光程(co-axial optical path)的後照系統(retroilumination system)，提供均質的光源照射，並可減少反光。Pende MV, Ursell PG, Spalton DJ, et al. High-resolution digital retroillumination imaging of the posterior lens capsule after cataract surgery. J Cataract Refract Surg 1997; 23:1521-1527 (已經沒有線上期刊了，學校醫圖也沒有)

在那之後，這個系統被稍做改良，演變成為數位化的共軸光程系統(digital coaxial retroillumination photography, DCRP)，但反光的區域仍然存在。反光造成的artifacts (Purkinje spots)，通常會出現以IOL為中心3mm左右的區域裡，而這個區域在臨床是主要影響視覺能力的部位，而特別的受到高度重視。

在DCRP之後相繼出現EPCO system(Evaluation of Posterior Capsular Opacification )、PCOC software(Posterior capsule opacification )、AQUA system (Automated Quantification of After-Cataract)、及PCOCman。

EPCO system目前已經商品化，它合併有範圍、及強度的評估，範圍的部份由人員在電腦系統上描繪出來進行計算，而強度的部份則由人為的判斷從0到4五個等級。POCO系統則是利用紋理差異(texture difference)來進行像素分析(pixel analysis)，而將PCO的範圍分成0~100%，對於輕微的PCO敏感性較高，但由於是計算PCO的面積，而無法有效評估PCO的強度，強度也是影響視覺的關鍵之一。AQUA system同樣也是建立在紋理分析的基礎上，但是使用點陣圖(bitmap)灰階矩陣(gray level co-occurrence matrix, GLCM)來進行計算，而達到能夠客觀判斷PCO範圍及強度的系統。

2002年，Findl等人針對AQUA、EPCO、POCO以及人為判斷(包括有經驗者、及無經驗的學生)進行研究，發現有經驗及無經驗者之間的等級判斷並無顯著差異，而EPCO和AQUA system和有經驗判斷者的相關性高(r= 0.94, r=0.93)。但不管是哪一個分析系統，取得高解析度、高品質的影像都是首要關鍵。

心得感想

POCOman是2004年最新的系統之一，軟體可免費的從網路上取得，而EPCO system也已經商品化。目前是計畫使用Gross、micro兩個部份來進行。

Gross包括傳統的裂隙燈檢查及主觀分級、還有POCOman或EPCO system。基本概念就是用電腦來計算PCO的範圍，然後將Capsule分成12象限(或更多)，來判斷每一象限的強度。影像的取得應該是使用Miyake-Apple technique，從囊袋後方進行拍攝，只是拍攝的工具及相片處理還需要更進一步的詢問。Micro的部份，一個是想要利用像西先生那樣的剖面圖做呈現，但未來是否能找到適合的組織化學染色法來定量或半定量PCO的表現(intensity)？最後是retroillumination的適用性？在人retroillumination可以成為取得影像的標準方法之一，但動物眼底的反光差異性大，因此retroillumination是否適用還需要進一步的評估。

References:

Miyake-Apple view 部份

n   Davis BL, Nilson CD, and Mamalis N. Revised Miyake-Apple technique for postmortem eye preparation. J Cataract Refract Surg. 2004; 30-546-549.

n   Pereira FAS, Werner L, and Milverton EJ. Miyake-Apple posterior video analysis/ photographic technique. J Cataract Refract Surg. 2009; 35:577-587.

n   西先生…

影像系統部份

n   Barman SA, Hollick EJ, Boyce JF, Spalton DJ, Uyyanonvara B, Sanguinetti G, Meacock W. Quantification of posterior capsular opacification in digital images after cataract surgery. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2000; 41:12, 3882-3892.

n   Buehl W, Findl O, Menapace R, Georgopoulos M, Rainer G, Wirtitsch M, Siegl H, and Pinz A. Reproducibility of standardized retroillumination photography for quantification of posterior capsule opacification. J Cataract Refract Surg. 2002; 28:265-270.

n   Findl O, Buehl W, Menapace R, Georgopoulos M, Rainer G, Siegl H, Kaider A, and Pinz A. Comparison of 4 methods for quantifying posterior capsule opacification. J Cataract Refract Surg. 2003; 29:106-111.

n   Findl O, Buebl W, Siegl H, and Pinz A. Removal of reflections in the photographic assessment of PCO by fusion of digital retroillumination images. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2003; 44:1, 275-280.

n   Bender L, Spalton DJ, Uyanonvara B, Boyce J, Jose R, and Khan J. POCOman: New system for quantifying posterior capsule opacification. J Cataract Refract Surg. 2004; 30: 2058-2063.

n   Nishi O, Nishi K, Osakabe Y. Evaluation of posterior capsule opacification using a new posterior view method in rabbits – Single-piece acrylic versus 3-piece acrylic intraocular lens. J Cataract Refract Surg. 2005; 31:2369-2374.