基于入瞳视觉信号面积加权模型预测角膜塑形镜近视控制效果的研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81900899
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H1306.视觉、视光学与近视、弱视及眼肌疾病
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Myopia control in children is a key project in China. Orthokeratology (OK) is a well-developed technique that can effectively slow down myopia progression. However, individual differences in response exist and the outcome is hard to predict. OK lenses induce defocus visual signals by changing corneal power. The direction, magnitude, area, and extent of visual signals influence OK lens effect on myopia control. We previously developed a mathematical model and established a parameter called “areal summed corneal power shift (ASCPS)”, involving abovementioned influencing factors, to comprehensively quantify lens-induced visual signals. By using multivariate linear regression analysis, ASCPS was found potential in predicting OK lens long-term effect on myopia control (published on Brit J Ophthalmol). However, in the calculation of ASCPS, the average value of pupil diameter was arbitrarily adopted. The neglect of individual differences in pupil diameter would introduce confounding bias and reduce the efficacy of ASCPS in prediction. Thus, we plan to further establish a mathematical model evaluating areal summed visual signals across individual entrance pupil and develop a parameter called “entrance pupil-ASCPS (EP-ASCPS)”. Predictive model for OK lens effect on myopia control will also be developed using EP-ASCPS as a predicting factor. Validation of the predictive model will be implemented using an independent sample. Achievements of our further investigation would help establish an effective method for comprehensive quantification of visual signals and predict OK lens effect on myopia control with high efficacy.
青少年近视控制是我国重要的公共卫生课题。角膜塑形镜(OK镜)可有效控制近视,但效果存在个体差异且难以预测。OK镜通过改变角膜屈光力诱导视觉信号,视觉信号的方向、大小、作用面积和作用区域影响镜片近视控制效果。我们前期运用数学模型整合上述影响因素,创建视觉信号综合性量化参数ASCPS,证实该参数具有预测OK镜近视控制效果的潜能,成果发表于眼科主流期刊Brit J Ophthalmol。以人群平均瞳孔直径构建算法是ASCPS的局限,由于瞳孔个体差异引入的混杂降低ASCPS的预测效能。我们拟在前期研究的基础上融入个体瞳孔信息,建立入瞳视觉信号面积加权模型并构建参数EP-ASCPS(entrance pupil-ASCPS);进一步地,基于EP-ASCPS构建OK镜近视控制效果预测模型并评估其效能。项目成果有助于确立视觉信号综合性量化的有效方法,实现OK镜近视控制效果的高效能预测。

结项摘要

儿童青少年近视是影响全球视觉健康的重大公共卫生问题。角膜塑形镜作为近视控制的一线医学干预,其有效性的准确预测有助于改善镜片治疗效果个体差异较大的现状、提高配戴者的整体近视控制效能。本项目基于前期课题研究获得的“视觉信号是角膜塑形镜近视控制效果重要影响因素”的发现,建立综合性入瞳视觉信号的理论模型并采用计算机软件编程实现相应量化指标“入瞳区域屈光力总和”的自动化计算。同时,项目组明确包括近视发病年龄和用眼环境等对预测模型效能存在潜在重要影响的因子。进一步地,项目组开展角膜塑形镜近视控制效果预测模型的构建和验证工作,目前构建的模型在验证集的效能校正R²可达0.5以上。上述核心研究成果以论文形式发表于国际顶级眼科期刊JAMA Ophthalmology两篇,国际主流眼科期刊Acta Ophthalmology一篇。研究结果为角膜塑形镜的临床应用、调整和优化提供了可靠的证据支持。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Association of Age at Myopia Onset With Risk of High Myopia in Adulthood in a 12-Year Follow-up of a Chinese Cohort
对中国队列进行 12 年随访,发现近视发病年龄与成年后高度近视风险之间的关系
  • DOI:
    10.1001/jamaophthalmol.2020.3451
  • 发表时间:
    2020-09-17
  • 期刊:
    JAMA OPHTHALMOLOGY
  • 影响因子:
    8.1
  • 作者:
    Hu, Yin;Ding, Xiaohu;He, Mingguang
  • 通讯作者:
    He, Mingguang
Effect of atropine, orthokeratology and combined treatments for myopia control: a 2-year stratified randomised clinical trial
阿托品、角膜塑形术和联合治疗对近视控制的效果:一项为期 2 年的分层随机临床试验
  • DOI:
    10.1136/bjo-2022-321272
  • 发表时间:
    2022-10
  • 期刊:
    British Journal of Ophthalmology
  • 影响因子:
    4.1
  • 作者:
    Shengsong Xu;Zhouyue Li;Wenchen Zhao;Bingru Zheng;Jinyun Jiang;Guitong Ye;Zhibin Feng;Wen Long;Liying He;Mingguang He;Yin Hu;Xiao Yang
  • 通讯作者:
    Xiao Yang
Development and validation of a prediction model for axial length elongation in myopic children treated with overnight orthokeratology
夜间角膜塑形术治疗近视儿童眼轴延长预测模型的开发和验证
  • DOI:
    10.1111/aos.14658
  • 发表时间:
    2020-11
  • 期刊:
    Wiley
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Shengsong Xu;Zhouyue Li;Yin Hu;Wenchen Zhao;Jinyun Jiang;Zhibin Feng;Weiyin Chen;Cong Li;Linxing Chen;Binglan Fang;Huarong Wang;Zhou Zhai;Bin Li;Junwen Zeng;Xue-Ning Yang
  • 通讯作者:
    Xue-Ning Yang
Rates of Myopia Development in Young Chinese Schoolchildren During the Outbreak of COVID-19
COVID-19 爆发期间中国小学生近视发展率
  • DOI:
    10.1001/jamaophthalmol.2021.3563
  • 发表时间:
    2021-09-16
  • 期刊:
    JAMA OPHTHALMOLOGY
  • 影响因子:
    8.1
  • 作者:
    Hu, Yin;Zhao, Feng;He, Mingguang
  • 通讯作者:
    He, Mingguang

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其他文献

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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