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40th Congress of the German Society for Cataract & Refractive Surgeons (GSCRS)

Deutschsprachige Gesellschaft für Intraokularlinsen-Implantation, interventionelle und refraktive Chirurgie
27.-28.02.2026
Cologne

Meeting Abstract

Vorhersagbarkeit langfristiger Fluktuationen des Augeninnendrucks mithilfe eines maschinellen Lernalgorithmus bei Offenwinkelglaukom

Colya N. Englisch - Sulzbach/Saar; Homburg/Saar
A.M. Trouvain - Sulzbach/Saar
P. Wakili - Sulzbach/Saar
H.B. Dick - Bochum
K. Mansouri - Lausanne/CH; Denver, CO/USA
E.M. Hoffmann - Mainz
M.J. Mackert - München
A. Langenbucher - Homburg/Saar
K.T. Boden - Sulzbach/Saar; Klaus Heimann Eye Research Institute (KHERI), Sulzbach/Saar
P. Szurman - Sulzbach/Saar; Klaus Heimann Eye Research Institute (KHERI), Sulzbach/Saar

Text

Ziel: Untersuchung der Vorhersagbarkeit langfristiger Fluktuationen des Augeninnendrucks (IOD) bei Patienten mit Offenwinkelglaukom, die mit einem telemetrischen IOD-Sensor implantiert wurden.

Methoden: In einer prospektiven, offenen, einarmigen, multizentrischen klinischen Studie wurden 24 Patienten eingeschlossen, darunter 20 mit primärem Offenwinkelglaukom, zwei mit Pseudoexfoliationsglaukom, einer mit Pigmentdispersionsglaukom und einer mit Uveitisglaukom. Das mittlere Alter betrug 65,2±10,2 Jahre. Die Beziehung zwischen kurz- und langfristigen IOD-Fluktuationen wurde mittels Pearson-Korrelation untersucht. Eine multivariate lineare Regressionsanalyse diente der Vorhersage langfristiger Fluktuationen anhand kurzfristiger Messdaten. Zusätzlich wurde ein überwachtes maschinelles Lernverfahren (Random Forest Classifier, RFC) eingesetzt, um langfristige IOD-Fluktuationen aus klinischen, demografischen und IOD-bezogenen Parametern zu prognostizieren. Für Beobachtungszeiträume von 273 bzw. 364 Tagen und Schwellenwerte von +2,0, +3,0 und +4,0 mmHg wurden Änderungen des mittleren diurnalen IOD berechnet. Ergebnisse wurden als „1“ (Anstieg ≥ Schwellenwert) oder „0“ (kein Anstieg) klassifiziert, um die Vorhersagbarkeit langfristiger IOD-Fluktuationen zu bestimmen.

Ergebnisse: Kurzfristige Fluktuationen korrelierten nur schwach mit der langfristigen Variabilität (r≤0,33) und erklärten maximal 15,2% der Varianz. Von 1.224 RFC-Modellen erfüllten 47 die Einschlusskriterien (Area Under the Receiver Operating Characteristic Curve [AUROC] >0,8; Sensitivität und Spezifität >0,7). Im Mittel wurden 5.563±116 gültige Messpaare von 9,2±0,8 Patienten pro Modell verwendet. Für jede Schwellenwert-/Zeithorizont-Kombination wurden fünf finale Modelle mit dem höchsten F1-Wert ausgewählt. Die Leistungsparameter umfassten AUROC 0,81–0,86; kreuzvalidierte AUROC 0,78–0,83; Genauigkeit 0,72–0,81; Sensitivität 0,72–0,78; Spezifität 0,70–0,82; Präzision 0,32–0,44; F1-Wert 0,44–0,56. Als prädiktive Merkmale identifizierte der RFC kurzfristige IOD-Fluktuationen über 7, 14 und 28 Tage, den mittleren diurnalen IOD, die okulare Pulsamplitude (OPA), Alter, Body-Mass-Index und zentrale Hornhautdicke, wobei der mittlere diurnale IOD den größten Beitrag leistete (38–55%).

Schlussfolgerungen: Langfristige IOD-Fluktuationen lassen sich aus klinischen und demografischen Basisdaten sowie IOD-bezogenen Parametern, insbesondere mittlerem diurnalem IOD, OPA und kurzfristigen Fluktuationen, vorhersagen. Die Hauptlimitation liegt in der geringen Stichprobengröße; eine Validierung in größeren Kohorten ist erforderlich. Bei Bestätigung könnte dieser Ansatz das Glaukommanagement relevant verbessern. Die Kombination aus telemetrischer IOD-Überwachung und prädiktiver Modellierung bietet das Potenzial, zeitaufwendige Kontrolluntersuchungen zu reduzieren, Gesundheitskosten zu senken und eine individualisierte Versorgung bei steigender Patientenzahl zu unterstützen.