高藝 綜述 李朝輝 審校

解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心眼科，北京 100853

白內(nèi)障是我國常見的致盲眼病。在白內(nèi)障患者中，有23%～47%的患眼存在大于1.0 D的角膜散光，而散光大于1.5 D的患眼高達(dá)15%～29%[1-2]。散光不僅可致視力及視覺質(zhì)量下降，還會(huì)影響生活質(zhì)量[1]。Toric人工晶狀體(intraocular lens，IOL)的應(yīng)用給合并角膜散光的白內(nèi)障患者提供了獲得更佳術(shù)后效果的新手段[2-3]。Toric IOL植入專家共識中建議，當(dāng)角膜散光大于0.75 D且規(guī)則可考慮植入Toric IOL[4]。要實(shí)現(xiàn)Toric IOL植入效果最優(yōu)化，患者術(shù)前角膜散光及曲率的精確測量和IOL計(jì)算至關(guān)重要。本文旨在對Toric IOL測量和計(jì)算的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 角膜參數(shù)測量

角膜參數(shù)的精確測量在Toric IOL計(jì)算中十分重要。對于大多數(shù)IOL計(jì)算公式來說，角膜屈光度是估算有效晶狀體位置的一個(gè)組成部分，因此角膜參數(shù)測量誤差是產(chǎn)生術(shù)后屈光誤差的一個(gè)重要因素[5]。測量儀器間差異、儀器自身誤差、患者眼表情況異常(不規(guī)則散光、干眼、角膜上皮病變、角膜瘢痕或白斑)均是導(dǎo)致角膜參數(shù)測量不精確的因素[5-6]。目前臨床上有多種可進(jìn)行角膜參數(shù)測量的設(shè)備，基于設(shè)計(jì)原理、使用的折射率或測量面積不同，不同設(shè)備獲得的角膜參數(shù)測量值會(huì)有差異，在測量上也各有優(yōu)勢(表1)。

表1 各種角膜測量設(shè)備的優(yōu)勢及不足Table 1 Advantages and disadvantages of various corneal measurement devices儀器優(yōu)勢不足手動(dòng)/自動(dòng)角膜曲率計(jì)正常角膜參數(shù)測量結(jié)果精確且可靠性好;自動(dòng)角膜曲率計(jì)操作快且簡易準(zhǔn)確性易受異常角膜影響;手動(dòng)角膜曲率計(jì)易受操作者技術(shù)影響;不提供周邊角膜參數(shù)信息;不測量角膜后表面散光IOL Master人工晶狀體生物測量儀光學(xué)測量同時(shí)獲得角膜數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性易受異常角膜影響;不提供周邊角膜參數(shù)信息;不測量角膜后表面散光角膜地形圖測量范圍大;提供角膜表面散光形態(tài)只能對角膜形態(tài)進(jìn)行粗略定性描述、欠精細(xì);不測量角膜后表面散光Pentacam眼前節(jié)分析儀提供角膜形態(tài);角膜信息全面;測量角膜后表面散光;精確性、可靠性好;受眼球運(yùn)動(dòng)干擾小操作相對復(fù)雜;價(jià)格較貴iTrace視功能分析儀提供角膜形態(tài);角膜信息全面;可計(jì)算Toric IOL度數(shù);測量角膜后表面散光操作相對復(fù)雜;價(jià)格較貴OrbscanⅡ眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)提供角膜形態(tài);角膜信息全面;測量角膜后表面散光;受眼球運(yùn)動(dòng)干擾小操作相對復(fù)雜;價(jià)格較貴;臨床應(yīng)用量較少 注:IOL:人工晶狀體 Note:IOL:intraocular lens

1.1 角膜曲率計(jì)

角膜曲率計(jì)包括自動(dòng)和手動(dòng)角膜曲率計(jì)，其基于光反射原理，通過測量投射點(diǎn)，獲得角膜陡峭軸和平坦軸上的角膜曲率值及軸位。角膜曲率計(jì)測量的是角膜中央直徑3 mm相互垂直兩軸上的4個(gè)點(diǎn)，無法反映這4個(gè)點(diǎn)以內(nèi)及以外的角膜表面信息，此外其測量結(jié)果受淚膜狀態(tài)影響。盡管自動(dòng)角膜曲率計(jì)比手動(dòng)角膜曲率計(jì)測量更快、更簡易，數(shù)據(jù)可靠性也得到認(rèn)可[7]，手動(dòng)角膜曲率計(jì)仍是測量角膜曲率的金標(biāo)準(zhǔn)，在植入散光IOL術(shù)前測量時(shí)推薦使用[8]。但是，手動(dòng)角膜曲率計(jì)易受操作者技術(shù)影響。

1.2 IOL Master人工晶狀體生物測量儀

IOL Master人工晶狀體生物測量儀是一種基于光相干技術(shù)的眼前節(jié)參數(shù)生物測量儀，同時(shí)也是光學(xué)測量的金標(biāo)準(zhǔn)[9]。目前臨床上應(yīng)用較廣的為基于部分相干干涉技術(shù)的IOL Master 500，而新型的IOL Master 700則是基于掃頻光相干斷層掃描技術(shù)[10]。IOL Master人工晶狀體生物測量儀通過記錄投影在角膜前表面呈六角形對稱分布的6個(gè)光點(diǎn)[IOL Master 500(2.3 mm)]或18個(gè)光點(diǎn)[IOL Master 700(1.5、2.5、3.5 mm)]的光反射，進(jìn)行分析測量，計(jì)算出角膜曲率[11-12]。有研究認(rèn)為在IOL Master、手動(dòng)/自動(dòng)角膜曲率計(jì)、角膜地形圖和Pentacam眼前節(jié)分析儀中，由于IOL Master測量范圍較小，它傾向于給出角膜散光的最高值[7]。此外，IOL Master測出的角膜屈光度也有比手動(dòng)角膜曲率計(jì)、Pentacam眼前節(jié)分析儀以及某些自動(dòng)角膜曲率計(jì)更大的傾向[7,13]。但I(xiàn)OL Master在角膜參數(shù)測量中良好的可靠性得到了認(rèn)可[14]，特別是新一代設(shè)備，測量參數(shù)更加完善。IOL Master的測量結(jié)果同樣受淚膜狀態(tài)影響。還有研究表明，IOL Master 700雖然沒有將角膜后表面散光納入其輸出或界面選項(xiàng)，但其有能力進(jìn)行相關(guān)測量[15]。

1.3 角膜地形圖

角膜地形圖基于Placido盤，將一組發(fā)光的環(huán)投射到角膜前表面，通過分析角膜表面反射環(huán)的情況計(jì)算角膜曲率。此外，彩色角膜曲率圖可幫助判斷患者角膜散光是否規(guī)則，以篩選患者。角膜地形圖測量范圍較廣，基本覆蓋整個(gè)角膜，相對于IOL Master人工晶狀體生物測量儀和角膜曲率計(jì)來說，可提供更多的角膜表面信息和更加直觀的角膜散光形態(tài)。

1.4 Pentacam眼前節(jié)分析儀

Pentacam眼前節(jié)分析儀利用Scheimpflug原理實(shí)現(xiàn)對眼前節(jié)的旋轉(zhuǎn)測量，從而獲得眼前節(jié)的三維圖像。在2 s內(nèi)，其可以測量25 000～138 000個(gè)角膜數(shù)據(jù)點(diǎn)，并進(jìn)行分析計(jì)算[16]。Scheimpflug設(shè)備能夠成像角膜的前后表面，同時(shí)通過自動(dòng)追蹤和矯正可弱化眼球運(yùn)動(dòng)帶來的誤差。不同于上述測量儀器，Pentacam眼前節(jié)分析儀可獲得角膜后表面數(shù)據(jù)，確定角膜的真實(shí)屈光力和曲率，其角膜散光數(shù)據(jù)可靠[7,16]，特別是可直接獲得全角膜散光，且測量參數(shù)多，在臨床上應(yīng)用良好。

1.5 iTrace視功能分析儀

iTrace系統(tǒng)結(jié)合了角膜地形圖和光線追蹤像差儀[17]，通過快速投射256個(gè)點(diǎn)平行激光光束于視網(wǎng)膜上，分析這些視網(wǎng)膜上點(diǎn)的位置來獲得信息。它不僅可以提供角膜曲率和屈光力大小圖，還可以通過測量alpha角，提供不同瞳孔大小下角膜、眼內(nèi)和全眼高階像差及其他客觀視覺質(zhì)量，幫助患者進(jìn)行術(shù)前評估及個(gè)性化選擇更適合的IOL。此外，iTrace工作站包含1個(gè)內(nèi)置的Toric IOL相關(guān)程序，可進(jìn)行Toric IOL相關(guān)計(jì)算，且可選擇帶入使用波前分析測得的角膜曲率值或模擬角膜曲率值進(jìn)行Toric IOL計(jì)算[18]。升級后的iTrace系統(tǒng)還有評估術(shù)前軸位標(biāo)記點(diǎn)的準(zhǔn)確性以及術(shù)后IOL旋轉(zhuǎn)方向和大小的功能[3]。雖有研究表明，iTrace視功能分析儀與手動(dòng)角膜曲率計(jì)測量的一致性良好[7]，但也有研究提出在Toric IOL植入前使用iTrace系統(tǒng)需謹(jǐn)慎[18]。

1.6 Orbscan眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)

Orbscan眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)是將裂隙掃描與Placido盤結(jié)合起來的多功能系統(tǒng)[19]。應(yīng)用后散射光和裂隙光以裂隙掃描三角形直接穿過淚膜表面對角膜進(jìn)行直接測量，可獲取9 600個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。它與Pentacam眼前節(jié)分析儀相同，也提供角膜后表面數(shù)據(jù)、角膜曲率、角膜高度和角膜厚度等信息。此設(shè)備也能減少眼球運(yùn)動(dòng)誤差。Orbscan角膜參數(shù)測量數(shù)據(jù)有可重復(fù)性，結(jié)果可靠[7]，但有研究發(fā)現(xiàn)它與Pentacam眼前節(jié)分析儀的測量結(jié)果缺乏一致性[20]。還有研究表明，Orbscan角膜屈光力的測量結(jié)果比iTrace大，不可相互替代[21]。

1.7 其他

Sirius眼前節(jié)全景系統(tǒng)基于Scheimpflug系統(tǒng)和Placido盤，Galilei眼前節(jié)分析系統(tǒng)基于光線追蹤技術(shù)和旋轉(zhuǎn)雙通道Scheimpflug相機(jī)，Cassini彩色LED角膜分析儀基于多色發(fā)光二極管的角膜反射成像，均可直接測量角膜后表面數(shù)據(jù)。Lenstar LS900生物測量儀基于光學(xué)低相關(guān)反射原理，通過獨(dú)特的雙區(qū)自動(dòng)角膜曲率計(jì)測量分析投射在角膜表面直徑大約為1.65 mm和2.3 mm的2個(gè)圓環(huán)光學(xué)區(qū)內(nèi)32個(gè)光點(diǎn)的反射，計(jì)算出角膜曲率值[12]。ORA系統(tǒng)是一種基于波前干涉原理，在白內(nèi)障手術(shù)期間可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測量，提供無晶狀體眼狀態(tài)下信息的儀器，可更好地預(yù)測Toric IOL的度數(shù)及其植入軸[22]。

目前，沒有一種測量方法是完美的，雖然手動(dòng)角膜曲率計(jì)是測量角膜曲率的金標(biāo)準(zhǔn)，但大多儀器所測角膜數(shù)據(jù)都可作為我們選擇Toric IOL的參考數(shù)據(jù)。術(shù)前角膜地形圖檢查是必要的，用于評估角膜散光是否規(guī)則?？筛鶕?jù)患者角膜情況以及設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)個(gè)性化選擇測量設(shè)備。由于設(shè)備不同，測量數(shù)據(jù)的差異不可避免，可通過同一設(shè)備的多次測量和不同設(shè)備的多次測量來減少誤差。推薦有條件至少使用3種不同測量方法來獲得角膜參數(shù)[23]，以此提高角膜參數(shù)測量的準(zhǔn)確性。還可取不同儀器測量結(jié)果的平均值進(jìn)行計(jì)算[24]。了解不同儀器的測量原理和優(yōu)缺點(diǎn)有助于在Toric IOL計(jì)算中選擇更合適的數(shù)據(jù)，若測量值差異大，應(yīng)謹(jǐn)慎或放棄植入散光IOL。

2 角膜后表面散光

角膜后表面散光對Toric IOL測量和計(jì)算均有影響。后角膜起負(fù)透鏡的作用，散光一般為逆規(guī)散光，隨著時(shí)間的推移是穩(wěn)定的。相反，前角膜散光多從年輕時(shí)的順規(guī)向老年時(shí)的逆規(guī)轉(zhuǎn)變。有研究發(fā)現(xiàn)，在25%的人群中，前表面角膜散光和全角膜散光的差異可以達(dá)到0.5 D和10°[25]。Tonn等[26]對3 818眼進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，角膜后表面散光的平均值為(-0.33±0.18)D，超過15%的眼有大于0.50 D的角膜后表面散光。在計(jì)算全角膜散光時(shí)，需對角膜后表面散光進(jìn)行評估，以避免在計(jì)算時(shí)出現(xiàn)誤差。如果不考慮角膜后表面散光，有可能高估順規(guī)散光，低估逆規(guī)散光，會(huì)導(dǎo)致順規(guī)散光過矯，逆規(guī)散光欠矯[27]。因此，在植入Toric IOL時(shí)考慮后表面散光的影響因素愈發(fā)受到了眼科醫(yī)生的重視。

既往常用的散光測量儀器，如手動(dòng)或自動(dòng)角膜儀、角膜地形圖和IOL Master，都僅測量角膜前表面散光。它們只是假定前表面曲率半徑和后表面曲率半徑之間有一個(gè)固定的比例，從而通過前表面曲率半徑和角膜屈光指數(shù)計(jì)算得到角膜屈光力，但使用這種方法在散光晶狀體計(jì)算中更傾向于出錯(cuò)[27-28]。有研究認(rèn)為測量獲得的全角膜曲率和模擬角膜曲率值之間的差異在Toric IOL植入的候選人群中比在一般人群中更大，且這種差異在很大程度上影響了患者和Toric IOL度數(shù)的選擇[29]。以個(gè)體為基礎(chǔ)考慮角膜后表面散光，而不是使用估計(jì)值，或使用納入角膜后表面散光影響因素的Toric計(jì)算器來減小計(jì)算誤差，似乎可以為每個(gè)患者提供更好的結(jié)果[30]。

3 Toric計(jì)算器

將眼部數(shù)據(jù)輸入Toric計(jì)算器可獲得預(yù)計(jì)植入的散光IOL型號、大小和放置軸位。一個(gè)理想的散光晶狀體計(jì)算器及相關(guān)公式主要應(yīng)考慮到有效晶狀體位置、術(shù)源性散光和角膜后表面散光的影響[31]。就術(shù)源性散光而言，我國專家共識中推薦切口為1.8、2.2、2.6和3.0 mm時(shí)采用的術(shù)源性散光分別為0.30、0.40、0.50和0.60 D[4]。其次可使用標(biāo)準(zhǔn)的散光矢量分析或一些在線工具(如http://www.doctor-hill.com)來確定術(shù)源性散光[3]。就IOL有效位置來說，以前的Toric計(jì)算器轉(zhuǎn)換角膜平面和IOL平面的柱鏡屈光力的比例是固定的，但是眼軸的長短可能導(dǎo)致不同程度的深前房或者淺前房，用固定比例會(huì)導(dǎo)致誤差[31]，對角膜后表面散光的關(guān)注使計(jì)算向精準(zhǔn)化進(jìn)一步邁進(jìn)?，F(xiàn)臨床上已提出各種修正改良方法，以期減少上述因素造成的影響。

Barrett Toric計(jì)算器考慮了晶狀體的有效位置，并根據(jù)理論模型預(yù)測角膜后表面散光，在計(jì)算中更加合理和準(zhǔn)確[32]。最近一款升級后的Barrett Toric計(jì)算器可直接輸入測量的角膜后表面曲率，以期達(dá)到更精細(xì)的目的，但結(jié)果與預(yù)測得出的結(jié)果相比并無明顯差異，此結(jié)果還需進(jìn)一步加大樣本量驗(yàn)證[33]。修正后的Acrysof Barrett Toric計(jì)算器也考慮了角膜后表面散光的影響。有研究顯示，與Barrett Toric計(jì)算器相比，新的Acrysof Barrett Toric計(jì)算器在眼軸長度和前房深度正常的患者中同樣可以提供穩(wěn)定、準(zhǔn)確的結(jié)果，但是考慮變量較多的Barrett Toric計(jì)算器對于前房深度異常、眼軸極短或極長者更準(zhǔn)確[34]。對于一些接受過屈光手術(shù)的患者，可以通過Barrett True K Toric計(jì)算器來計(jì)算散光晶狀體度數(shù)[5]。

此外，各種諾模圖、計(jì)算方式衍生而來以求更加精準(zhǔn)地矯正散光。研究表明，使用Baylor諾模圖預(yù)測角膜后表面散光，比單純使用Alcon和Holladay Toric計(jì)算器的結(jié)果更精確[35]。若Alcon和Holladay Toric計(jì)算器結(jié)合補(bǔ)償角膜后表面散光因素的Abulafia-Koch公式，輸入測得的角膜前表面散光值用于Toric IOL計(jì)算，也可使術(shù)后殘余散光在0.5 D內(nèi)的占比更大，但也與Barrett Toric計(jì)算器所得結(jié)果相似[36-37]。Panacea IOL & Toric計(jì)算器使用前、后表面角膜曲率的真實(shí)測量值進(jìn)行計(jì)算，雖然應(yīng)用角膜直接測量數(shù)據(jù)有助于減少Toric IOL植入術(shù)后的散光，但有研究表明直接測量角膜后表面散光對環(huán)曲面IOL計(jì)算的準(zhǔn)確性并不優(yōu)于Barrett Toric計(jì)算器和Abulafia-Koch公式所得估計(jì)值[38]。近期有文獻(xiàn)回顧分析823眼白內(nèi)障患眼分別使用Abulafia-Koch、Barrett、EVO 2.0、新Holladay 2、Kane和N?ser-Savini共6種Toric IOL計(jì)算公式來進(jìn)行散光晶狀體度數(shù)計(jì)算，所得結(jié)果顯示使用Kane公式術(shù)后預(yù)測誤差最小，緊接其后的Barrett、Abulafia-Koch、EVO 2.0所得結(jié)果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[39]。

對于眼軸正常的患者，各種新式及修正后的計(jì)算器計(jì)算Toric人工晶狀體準(zhǔn)確比較好，但對于一些眼軸異常、前房深度異常的患者，使用Barrett Toric計(jì)算器似乎更有優(yōu)勢，且易于獲得(https://www.apacrs.org)。此外，還需警惕若將全角膜散光測量數(shù)據(jù)直接代入已將后表面散光考慮在內(nèi)的計(jì)算器中可能重復(fù)計(jì)算，造成誤差。因此了解各種角膜測量設(shè)備及Toric計(jì)算器的詳細(xì)信息十分重要。此外，Acrysof Barrett Toric等計(jì)算器需要直接輸入所選球鏡度數(shù)，建議采用第3代及以上的公式，并結(jié)合患者生活習(xí)慣、眼軸長度、所用儀器類型和既往經(jīng)驗(yàn)等來確定Toric IOL球鏡度數(shù)[4]。在球鏡度數(shù)計(jì)算中，對于異常眼軸、前房深度和角膜曲率的患者需選擇變量較多的新一代公式，在眾多公式中Barrett Universal Ⅱ適用性較強(qiáng)[40]。

Toric IOL為合并角膜散光的白內(nèi)障患者提供了一種獲得更佳術(shù)后視力及視覺質(zhì)量的選擇。植入Toric IOL前需謹(jǐn)慎選擇患者，嚴(yán)格把握手術(shù)適應(yīng)證。術(shù)前角膜參數(shù)測量和計(jì)算的精準(zhǔn)性與術(shù)后效果密切相關(guān)。目前已有多種角膜參數(shù)測量設(shè)備應(yīng)用于臨床，建議植入IOL前采用多種設(shè)備獲得角膜數(shù)據(jù)，了解所用設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)，個(gè)體化擇優(yōu)或聯(lián)合選擇測量數(shù)據(jù)。若測量一致性不佳，植入需謹(jǐn)慎。隨著設(shè)備的更新和對角膜的認(rèn)識加深，重視角膜后表面散光可使Toric IOL計(jì)算更精確。同時(shí)各種修正的Toric計(jì)算器及公式從不同角度優(yōu)化計(jì)算精準(zhǔn)度，大部分計(jì)算器及公式的可靠性都得到了認(rèn)可。眼科醫(yī)師應(yīng)對Toric IOL相關(guān)測量設(shè)備及Toric計(jì)算器深入了解，從各個(gè)方面優(yōu)化晶狀體度數(shù)測量和計(jì)算，提高測量和計(jì)算的精確性，為患者提供個(gè)性化選擇，實(shí)現(xiàn)術(shù)后效果最優(yōu)化和屈光性白內(nèi)障手術(shù)的目標(biāo)。

利益沖突所有作者均聲明不存在任何利益沖突