スマートフォンとスリットランプの生体顕微鏡を使用した結膜微小循環の定量的評価

目的：結膜微小循環は、定量的血行動態評価のために容易にアクセス可能な血管床であり、デジタル電荷結合デバイス（CCD）を使用して以前に研究されています。結膜のスマートフォンビデオイメージング、および血行動態パラメーターの定量化は、新しいアプローチを表しています。スマートフォンのビデオ取得の実現可能性と、半自動化された手段を介したその後の血行動態測定の定量化を報告します。 方法：Apple iPhone 6sとTopcon SL-D4 Slit-Lamp Biomicroscopeを使用して、17人の低心血管リスク患者に対して、患者ごとの4つの視野で結膜微小循環のビデオを入手しました。画像の登録と処理後、直径、平均軸方向速度、平均血液量の流れ、および研究された各容器の壁せん断速度を定量化しました。容器は、直径、つまりグループ1（<11μm）、2（11-16μm）、3（16-22μm）、4（>22μm）に基づいて四分位数にグループ化されました。 結果：17人の健康なコントロール（平均QRISK3 6.6％）から、626船のセグメントから定量化可能な血行動態を取得しました。すべてのサイトにわたるマイクロベッセルの平均直径は21.1μm（範囲5.8〜58μm）でした。平均軸速度は0.50mm/s（範囲0.11-1mm/s）であり、直径の増加とともに緩やかに正の相関（r 0.322）が見られ、グループ4を残りのグループと比較するときに最もよく評価されました（p <.0001）。血液量の流れ（平均145.61pl/s、範囲7.05-1178.81pl/s）は、直径の増加（r 0.943、p <.0001）および壁せん断速度（平均157.31S-1、範囲37.37-841.66S-と強く相関していました。1）直径の増加と負に相関する（R-0.703、p <.0001）。 結論：私たちは、初めて、スマートフォンベースのシステムを使用して、結膜微小循環血行動態の評価と定量化を成功させます。

PURPOSE: The conjunctival microcirculation is a readily-accessible vascular bed for quantitative haemodynamic assessment and has been studied previously using a digital charge-coupled device (CCD). Smartphone video imaging of the conjunctiva, and haemodynamic parameter quantification, represents a novel approach. We report the feasibility of smartphone video acquisition and subsequent haemodynamic measure quantification via semi-automated means. METHODS: Using an Apple iPhone 6 s and a Topcon SL-D4 slit-lamp biomicroscope, we obtained videos of the conjunctival microcirculation in 4 fields of view per patient, for 17 low cardiovascular risk patients. After image registration and processing, we quantified the diameter, mean axial velocity, mean blood volume flow, and wall shear rate for each vessel studied. Vessels were grouped into quartiles based on their diameter i.e. group 1 (<11 μm), 2 (11-16 μm), 3 (16-22 μm) and 4 (>22 μm). RESULTS: From the 17 healthy controls (mean QRISK3 6.6%), we obtained quantifiable haemodynamics from 626 vessel segments. The mean diameter of microvessels, across all sites, was 21.1μm (range 5.8-58 μm). Mean axial velocity was 0.50mm/s (range 0.11-1mm/s) and there was a modestly positive correlation (r 0.322) seen with increasing diameter, best appreciated when comparing group 4 to the remaining groups (p < .0001). Blood volume flow (mean 145.61pl/s, range 7.05-1178.81pl/s) was strongly correlated with increasing diameter (r 0.943, p < .0001) and wall shear rate (mean 157.31 s-1, range 37.37-841.66 s-1) negatively correlated with increasing diameter (r - 0.703, p < .0001). CONCLUSIONS: We, for the first time, report the successful assessment and quantification of the conjunctival microcirculatory haemodynamics using a smartphone-based system.