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青光眼

青光眼数据标准

青光眼数据标准是用于在青光眼临床诊疗和研究中描述和传递诊断检查结果、发现、诊断名称及影像数据的通用规范。尽管电子健康记录(EHR)的普及提高了临床数据的可访问性,但EHR与医学影像存档与通信系统(PACS)之间的数据共享仍然是一个重大挑战。

数据标准化的需求源于以下三个因素。

临床诊疗效率化:在繁忙的青光眼诊所,每天需要将大量患者的视野检查OCT结果与既往数据进行比较。通过从视野和OCT中提取平均偏差和模式标准差等指标并整合到电子健康记录中,可以将其与眼压视力历史并排显示。

研究数据整合:在大规模多中心研究中,需要从多个EHR和PACS中提取数百至数千名个体患者的数据,并将其转换为通用格式。在使用机器学习的研究中,为了避免训练数据的偏差,需要来自多样化且地理分布广泛的患者群体的数据。

减少医疗浪费原发性开角型青光眼的PPP建议对不可靠的检查结果进行复查3)。如果没有标准化的视野和OCT测量值传输,转诊机构可能会进行不必要的重复检查。

Q 为什么数据标准化在青光眼领域尤其重要?
A

青光眼的随访需要纵向比较视野检查OCT等多种影像检查。然而,目前EHR中存储的临床数据和PACS中存储的图像数据往往是分离的。此外,不同OCT设备之间的测量值不兼容1)2),没有数据标准化,多中心研究和高效的临床工作流程难以实现。

DICOM(医学数字成像和通信)是用于传输医学影像检查及其结果的国际标准。所有EHR和PACS软件都要求符合DICOM标准。它支持存储原始图像数据、检查计算出的指标以及创建结构化报告。

青光眼相关的主要DICOM补充标准如下所示。

补充标准发布年份内容
1102007视网膜神经纤维层RNFL)和前房角检查
1462010视野数据的存储和表示
1522011RNFL厚度测量值

补充146标准化了固视不良、假阳性率等质量指标,以及中心凹敏感度、平均敏感度和平均偏差。2025年发布了补充247,增加了结构化报告文档和DICOM封装PDF的结构化数据字段。

目前,尚不存在用于结构化视神经OCT测量的DICOM标准。黄斑网格厚度和体积的补充143(2008年)已存在。

SNOMED-CT

正式名称:医学系统命名法——临床术语

目的:医学概念的全面编码

特点:为每个概念分配唯一代码,关联相关概念,并持续维护

青光眼示例:“青光眼(疾病)”= SCTID 23986001

使用:2005年的一项研究显示其在眼科中覆盖范围最广

LOINC

正式名称:逻辑观察标识符名称和代码

目的:标准化临床测量值在设备间的传输

特点:为每个观察提供六个维度(成分、属性、时间、系统、尺度、方法)

青光眼病例:右眼眼压 = LOINC 79892-6

目标视力眼压角膜厚度、视野、RNFL厚度的测量值

OMOP CDM(观察性医疗结果合作伙伴通用数据模型)是由OHDSI(观察性健康数据科学与信息学)项目维护的通用数据模型。它标准化了观察数据的结构和内容,实现了高效的多中心研究分析。美国的“All of Us”研究项目将EHR数据转换为OMOP CDM。

OHDSI的眼科护理与视觉研究工作小组正在推动眼科领域的数据标准开发。

Q 使用符合DICOM标准的视野计有什么好处?
A

使用符合DICOM标准的视野计,可以以结构化格式存储和传输MD、PSD等视野指标。通过符合DICOM的PACS将数据集成到EHR中,并与眼压视力的随时间变化并排显示。此外,也便于多中心间的数据比较和向大规模研究提供数据。

视野检查是评估青光眼进展的主要诊断检查。DICOM的“眼科视野(OPV)文件格式”已成为存储和传输视野结果的金标准。

主要的视野计包括Zeiss公司的Humphrey Field Analyzer 3(HFA3)和Haag-Streit公司的Octopus 900,它们提供不同的检查策略、模式和指标。HFA3报告SITA Standard/Fast/Faster等检查策略,以及VFI、MD、PSD、GHT等指标。

OCT作为青光眼诊断中的定量影像评估被广泛使用1)2)。测量和分析三个参数组:视盘、视盘周围视网膜神经纤维层黄斑内层2)

然而,OCT测量值存在重要限制。

设备间不兼容:谱域OCT和扫频源OCT在技术特性、软件和参考数据库上不同,不同OCT设备测量的值不可互换1)2)。这是数据标准化的重要动机之一。

晚期的局限性:在晚期青光眼中,会出现地板效应,进一步的疾病进展不再反映为视网膜神经纤维层黄斑参数的变薄1)。与视网膜神经纤维层厚度相比,黄斑参数的地板效应出现较晚。

分割错误:在高度近视或倾斜视盘中,容易出现伪影或软件分割错误1)。临床医生需要评估图像质量和分割分析的合理性。

应避免仅基于单一检查结果诊断青光眼1)

Q 不同厂商的OCT设备测量的数据可以比较吗?
A

不同OCT设备测量的视网膜神经纤维层厚度和黄斑内层厚度值不具有互换性1)2)。这是因为每台设备的技术规格、分析软件和正常数据库不同。建议在随访中继续使用同一台设备。未来,随着数据标准的普及,有望实现不同设备之间的数据比较。

2024年2月,来自美国10个学术机构的青光眼研究人员和信息学专家举办了在线研讨会,分享了视野和OCT数据大规模提取的当前实践和挑战。

南加州大学(USC)的Xu博士报告了PACS系统将每个视野检查单独保存为PDF,无法批量访问的挑战。介绍了使用Saifee博士开发的Python OCR算法从PDF中提取视野指标的方法。

斯坦福大学的Wang博士报告说,现在可以使用FORUM(Zeiss数据管理系统)的高级数据导出(ADE)工具以XML或DICOM格式导出。正在与大型多中心数据库SOURCE(Sight Outcomes Research Collaborative)的标准格式进行对齐。

青光眼领域的数据标准化有望朝以下方向发展。

  • 制定视神经OCT测量的新DICOM标准
  • 将眼科数据整合扩展到OMOP CDM
  • 构建视野和OCT数据自动集成到EHR的工作流程
  • 为多中心AI研究构建无偏倚的大规模数据集

  1. European Glaucoma Society. European Glaucoma Society Terminology and Guidelines for Glaucoma, 6th Edition. Br J Ophthalmol. 2025;109(Suppl 1):1-230.
  2. European Glaucoma Society. Terminology and Guidelines for Glaucoma, 5th Edition. Br J Ophthalmol. 2021;105(Suppl 1):1-169.
  3. American Academy of Ophthalmology. Primary Open-Angle Glaucoma Preferred Practice Pattern. San Francisco: AAO; 2020.

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