陳 果，李 霄，鄭廣瑛

0引言

人工晶狀體屈光度數(shù)的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)是患者術(shù)后視覺(jué)質(zhì)量的關(guān)鍵，其主要取決于人工晶狀體計(jì)算公式的選擇及術(shù)前眼軸長(zhǎng)度、前房深度及角膜曲率[1]等的準(zhǔn)確測(cè)量。在人眼屈光系統(tǒng)中，角膜屈光力約占全眼屈光力的2/3[2]，近年來(lái)隨著屈光性白內(nèi)障手術(shù)的開(kāi)展與散光型人工晶狀體的應(yīng)用，精確測(cè)量術(shù)前角膜曲率、散光值及軸位顯得尤為重要。臨床上測(cè)量角膜曲率的儀器有三維眼前節(jié)分析系統(tǒng)Pentacam、光學(xué)眼生物測(cè)量?jī)xIOL Master及iTrace視覺(jué)功能分析儀等，本研究旨在比較上述三種儀器所測(cè)得的角膜曲率和散光情況，分析其在白內(nèi)障術(shù)前檢查中的應(yīng)用價(jià)值與相互替代性。

1對(duì)象和方法

1.1對(duì)象前瞻性臨床研究。收集 2020-09/2021-01于鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院接受手術(shù)治療的白內(nèi)障患者68例82眼的臨床資料，其中男31例39眼，女37例43眼，年齡43～88(平均63.4±10.2)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)確診為年齡相關(guān)性白內(nèi)障的患者；(2)可配合行Pentacam、IOL Master及iTrace術(shù)前檢查者；(3)全身狀況良好者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并角膜炎、干眼等眼表疾病者；(2)既往有角膜、晶狀體手術(shù)史者；(3)近1wk內(nèi)配戴過(guò)角膜塑形鏡(rigid gas permeable，RGP)者；(4)先天性小角膜、晶狀體脫位及半脫位者；(5)因視力低下、眼球震顫、嚴(yán)重白內(nèi)障等不能行本研究相關(guān)檢查者；(6)存在全身系統(tǒng)性疾病者。本研究通過(guò)本院倫理委員會(huì)審批，所有患者均知情同意，并簽署知情同意書(shū)。

1.2方法受檢者在自然瞳孔狀態(tài)下，由同一位操作熟練的醫(yī)師分別應(yīng)用Pentacam三維眼前段分析系統(tǒng)、IOL Master 500生物測(cè)量?jī)x、iTrace視覺(jué)功能分析儀測(cè)量眼前節(jié)生物學(xué)參數(shù)，三種儀器測(cè)量順序隨機(jī)，每?jī)煞N儀器測(cè)量的時(shí)間間隔小于15min，檢查前未接受任何眼部藥物，測(cè)量時(shí)多次瞬目后睜眼，盡量避免眼瞼對(duì)角膜的遮擋及因淚膜不穩(wěn)定造成的測(cè)量誤差，每種儀器均測(cè)量3次后取平均值或取重復(fù)性較好的數(shù)據(jù)。分別記錄平坦軸角膜曲率(K1)、陡峭軸角膜曲率(K2)、角膜散光度數(shù)(cylinder，C)及陡峭軸的軸位(axis，A)，計(jì)算平均角膜曲率(Km)，Km=(K1 + K2)/2，將散光度數(shù)、軸位代入傅立葉矢量公式得到J0、J45，J0=-(C/2)cos(2A)，J45=-(C/2)sin(2A)，J0 為水平及垂直方向的散光，J45為 45°方向的斜散光[3]。

2結(jié)果

2.1三種儀器測(cè)量的角膜生物學(xué)參數(shù)納入患者術(shù)前均采用Pentacam、IOL Master和iTrace測(cè)得角膜曲率(K1、K2)、散光度數(shù)和軸位，并計(jì)算出Km、J0、J45，結(jié)果見(jiàn)表1，其中男性和女性患者分別采用Pentacam、IOL Master及iTrace三種儀器測(cè)得的平均角膜曲率Km值見(jiàn)表2。

表1 三種儀器測(cè)量的角膜曲率和散光值

表2 不同性別患者采用三種儀器測(cè)量的Km值

2.2三種儀器測(cè)量角膜生物學(xué)參數(shù)的差異性和相關(guān)性三種儀器測(cè)量的K1、K2、Km、J0、J45差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，三種儀器測(cè)量的K1、K2、Km值均呈高度相關(guān)性(|r|>0.5，P<0.01)，IOL Master與Pentacam、iTrace測(cè)量的J0、J45值均呈中度相關(guān)性(0.3<|r|<0.5，P<0.01)，Pentacam與iTrace測(cè)量的J0、J45值均呈低度相關(guān)性(0.1<|r|<0.3，P<0.05)，見(jiàn)表3。

表3 三種儀器測(cè)量角膜生物學(xué)參數(shù)的差異性及相關(guān)性分析

2.3三種儀器測(cè)量角膜生物學(xué)參數(shù)的一致性

2.3.1 Pectacam與IOL Master Pectacam與IOL Master測(cè)量K1、K2、Km、J0、J45一致性比較的95%LoA分別為-0.67～0.66、-0.79～0.65、-0.68～0.60、-0.68～0.67、-0.69～0.67D，分別有4%(3/82)、6%(5/82)、5%(4/82)、4%(3/82)、7%(6/82)的點(diǎn)位于95%LoA之外，95%一致性區(qū)間寬度分別為1.33、1.44、1.28、1.35、1.36D，差值均數(shù)分別為-0.005、-0.072、-0.040、-0.007、-0.006D，其中K2和J45有超過(guò)5%的點(diǎn)位于95%LoA之外，K1、K2、Km、J0、J45測(cè)量值的95%LoA區(qū)間寬度均大于1.0D，一致性較差，見(jiàn)圖1。

圖1 Pentacam與IOL Master測(cè)量值的Bland-Altman一致性分析圖 A：K1；B：K2；C：Km；D：J0；E：J45。

2.3.2 Pentacam與iTrace Pentacam與iTrace測(cè)量K1、K2、Km、J0、J45一致性比較的95%LoA分別為-0.78～0.72、-0.75～0.74、-0.71～0.67、-0.65～0.64、-0.71～0.67D，分別有5%(4/82)、4%(3/82)、5%(4/82)、7%(6/82)、7%(6/82)的點(diǎn)位于95%LoA之外，95%一致性區(qū)間寬度分別為1.50、1.49、1.38、1.29、1.38D，差值均數(shù)分別為-0.029、-0.010、-0.020、0.004、-0.024D，其中J0、J45有超過(guò)5%的點(diǎn)位于95%LoA之外，K1、K2、Km、J0、J45測(cè)量值的95%LoA區(qū)間寬度均大于1.0D，一致性較差，見(jiàn)圖2。

圖2 Pentacam與iTrace測(cè)量值的Bland-Altman一致性分析圖 A：K1；B：K2；C：Km；D：J0；E：J45。

2.3.3 IOL Master與iTrace IOL Master與iTrace測(cè)量K1、K2、Km、J0、J45一致性比較的95%LoA分別為-0.74～0.69、-0.63～0.75、-0.65～0.69、-0.58～0.60、-0.68～0.64D，分別有2%(2/82)、5%(4/82)、4%(3/82)、8%(7/82)、6%(5/82)的點(diǎn)位于95%LoA之外，95%一致性區(qū)間寬度分別為1.43、1.38、1.34、1.18、1.32D，差值均數(shù)分別為-0.024、0.062、0.020、0.011、-0.018D，其中J0、J45有超過(guò)5%的點(diǎn)位于95%LoA之外，K1、K2、Km、J0、J45測(cè)量值的95%LoA區(qū)間寬度均大于1.0D，一致性較差，見(jiàn)圖3。

圖3 IOL Master與iTrace測(cè)量值的Bland-Altman一致性分析圖 A：K1；B：K2；C：Km；D：J0；E：J45。

3討論

由于IOL Master生物測(cè)量?jī)x、Pentacam三維眼前節(jié)分析系統(tǒng)、iTrace視覺(jué)功能分析儀的測(cè)量原理與優(yōu)缺點(diǎn)不同，在對(duì)于角膜屈光手術(shù)或白內(nèi)障手術(shù)的術(shù)前檢查、手術(shù)設(shè)計(jì)及術(shù)后隨訪等方面也有不同的作用，本研究旨在比較Pentacam、IOL Master和iTrace測(cè)量白內(nèi)障患者術(shù)前角膜曲率和散光狀態(tài)的差異性、相關(guān)性和一致性，評(píng)估它們?cè)谂R床使用中是否可以相互參考與替代。

Pentacam是基于Scheimpflug光學(xué)原理的非接觸式眼用圖像診斷儀[4]，由兩臺(tái)攝影機(jī)架構(gòu)而成，其中一臺(tái)攝影機(jī)可旋轉(zhuǎn)掃描受檢者眼部，創(chuàng)建眼前節(jié)三維數(shù)據(jù)模型，從而提供不同直徑范圍角膜曲率等數(shù)據(jù)，另一臺(tái)攝影機(jī)用于定位眼球位置，及時(shí)糾正眼球位移，因其避免了從單一角度測(cè)量的弊端，故測(cè)量結(jié)果具有很好的準(zhǔn)確性與重復(fù)性[5]。IOL Master也是一種非接觸的眼部光學(xué)生物測(cè)量?jī)x器，利用部分相干干涉技術(shù)與圖像分析處理技術(shù)記錄投射在角膜前表面的直徑為2.3mm的以6個(gè)方向?qū)ΨQ(chēng)分布的6個(gè)光點(diǎn)的反射影像，測(cè)量反射光影像之間的距離，從而自動(dòng)計(jì)算出環(huán)形的角膜表面曲率半徑以及測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的平均角膜曲率[6]。iTrace視覺(jué)功能分析儀將經(jīng)典的Placido盤(pán)角膜地形圖系統(tǒng)與Ray Tracing像差儀相結(jié)合，在進(jìn)行角膜地形圖拍攝時(shí)運(yùn)用窄光束光路追蹤技術(shù)，將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲率圖、屈光力圖、高度圖等，從而進(jìn)行角膜曲率、散光度數(shù)及軸位的測(cè)量[7]。

本研究發(fā)現(xiàn)，Pentacam、IOL Master與iTrace對(duì)于K1、K2、Km、J0、J45測(cè)量的差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，三種儀器測(cè)量Km時(shí)，IOL Master的值最大，Pentacam的值最小。研究表明，利用IOL Master測(cè)得角膜曲率值較其他儀器大[8]，原理可能與測(cè)量的角膜范圍不同有關(guān)，如本研究中Pentacam和iTrace均測(cè)量的是角膜前表面中央直徑為3mm范圍內(nèi)的生物學(xué)參數(shù)，均大于IOL Master測(cè)量的角膜前表面中央直徑2.3mm的范圍。此外，盡管角膜中央瞳孔區(qū)直徑約4mm范圍內(nèi)區(qū)域各點(diǎn)的曲率半徑基本相同，但越接近角膜中央?yún)^(qū)角膜的屈光力越陡峭[9]，因而IOL Master測(cè)量的角膜曲率結(jié)果理論上大于Pentacam和iTrace。本研究還發(fā)現(xiàn)，三種儀器測(cè)量的女性Km均高于男性，這種性別之間的差異可能是因?yàn)榕缘慕悄ぶ睆捷^小，角膜曲率半徑也較小，所以角膜曲率較男性大[10]。

本研究結(jié)果顯示，Pentacam、IOL Master與iTrace測(cè)量的K1、K2、Km、J0、J45均具有相關(guān)性。相關(guān)系數(shù)r對(duì)隨機(jī)誤差敏感，但對(duì)系統(tǒng)誤差的敏銳性較差[11-12]，即存在兩組測(cè)量值通過(guò)相關(guān)性分析得到較大的相關(guān)系數(shù)r，但兩設(shè)備間確實(shí)存在因設(shè)計(jì)原理不同造成的系統(tǒng)誤差，就不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為兩組測(cè)量值一致性佳；當(dāng)檢查者、受檢者個(gè)體間隨機(jī)誤差導(dǎo)致的變異大到一定程度時(shí)，兩種設(shè)備測(cè)量數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析所得到的相關(guān)系數(shù)r也不會(huì)很大。本研究結(jié)果顯示，三種儀器在測(cè)量角膜曲率時(shí)具有高度相關(guān)性，意味著三種儀器測(cè)量角膜曲率時(shí)很少受到人為因素干擾，但對(duì)于散光而言，IOL Master與Pentacam、iTrace在測(cè)量J0、J45時(shí)呈中度相關(guān)，Pentacam與iTrace在測(cè)量J0、J45時(shí)呈低度相關(guān)，由此可看出檢查者和受檢者產(chǎn)生的隨機(jī)誤差對(duì)散光測(cè)量存在影響。研究表明，散光的測(cè)量過(guò)程較容易受到人為因素的影響，軸位測(cè)量的偏移很多是由于受檢者頭位的位移所致[13-14]。因此，各儀器間測(cè)量散光矢量J0、J45的相關(guān)性不高與一致性差的原因可能如下：(1)三種儀器的工作原理及測(cè)量范圍不同；(2)檢查者的操作和受檢者的配合程度不一致；(3)測(cè)量?jī)x器本身存在系統(tǒng)誤差；(4)本研究納入的受檢者均為中老年白內(nèi)障患者，可能受到淚膜、裸眼視力及配合程度的影響。

評(píng)估兩種測(cè)量?jī)x器的測(cè)量結(jié)果可相互替代需滿足兩個(gè)條件：(1)有少于5%的點(diǎn)超過(guò)95%LoA，在本研究中，Pectacam與IOL Master的測(cè)量值K2、J45，Pentacam與iTrace的測(cè)量值J0、J45以及IOL Master與iTrace的測(cè)量值J0、J45均有超過(guò)5%的值位于95%LoA之外，一致性較差，臨床上不可相互替代；(2)結(jié)合95%LoA寬度的臨床意義，術(shù)前角膜曲率誤差超過(guò)1.0D可能造成術(shù)后0.8～1.3D的屈光誤差[15]，所以各測(cè)量值的95%LoA寬度需小于1.0D才可被判定為一致性好，因此，雖然其余各儀器測(cè)量值的差值有少于5%的值在95%LoA之外，但是由圖1～3可知，上述儀器所比較的各測(cè)量值之間的95%LoA的寬度均大于1.0D，這在臨床運(yùn)用中是無(wú)法接受的，由此可判斷三種儀器測(cè)量角膜曲率及散光值的一致性差，臨床上均不可相互替代，與賓莉等[16]、Kiraly等[17]研究結(jié)果一致。楊玉煥等[18]研究顯示Pentacam與IOL Master對(duì)長(zhǎng)眼軸白內(nèi)障患者的角膜曲率測(cè)量值可以替代，對(duì)短、中眼軸患者角膜曲率測(cè)量結(jié)果不可相互替代，分析本研究納入患者82眼，平均眼軸長(zhǎng)度24.17±1.66mm，其中短眼軸(<22.0mm)者10眼，中眼軸(22.0～26.0mm)者66眼，長(zhǎng)眼軸(>26.0mm)者6眼，可知有93%為短、中眼軸患者，故楊玉煥等[18]研究結(jié)果可作為本研究的參考。Haddad等[19]研究顯示Pentacam與IOL Master 500在白內(nèi)障患者中測(cè)量K1一致性好，測(cè)量K2、Km一致性差，但其并未將95%LoA寬度<1.0D納入一致性檢測(cè)的條件，故結(jié)論與本研究不一致。杜云等[20]認(rèn)為Pentacam與iTrace測(cè)量K1、K2、Km、J0、J45的一致性好，與本研究結(jié)論不一致，原因可能是其納入的是屈光不正患者，矯正視力可達(dá)1.0，年齡22～35歲，對(duì)于檢查的配合程度較高，檢測(cè)過(guò)程中隨機(jī)誤差較本研究小。同樣由于患者納入條件不同而與本研究結(jié)果具有差異的還有Molina-Martín等[21]研究結(jié)果，該研究表明Pentacam與IOL Master 500對(duì)于健康眼而言測(cè)量的角膜曲率與散光值具有差異且一致性差。此外，Zhang等[22]認(rèn)為Pentacam、IOL Master及iTrace在健康眼中測(cè)量角膜曲率的一致性較好，Delrivo等[23]認(rèn)為Pentacam和iTrace測(cè)量健康眼角膜曲率和散光度數(shù)一致性好，但軸位測(cè)量一致性差。上述研究與本研究結(jié)果不一致的原因分析可能是由于研究對(duì)象的年齡、眼部條件不同導(dǎo)致配合程度不同。

綜上所述，本研究表明，Pentacam、IOL Master和iTrace三種儀器測(cè)量角膜曲率和散光值的結(jié)果無(wú)明顯差異，三種儀器測(cè)量角膜曲率和散光值的結(jié)果具有相關(guān)性，三種儀器測(cè)量角膜曲率和散光值的一致性均較差，表明三種儀器測(cè)量K1、K2、Km、J0、J45的結(jié)果均不可相互替代，在臨床工作中需根據(jù)患者眼部具體情況謹(jǐn)慎選擇。但本研究仍存在不足之處：(1)樣本量較小，可進(jìn)一步增加樣本量，使研究結(jié)果更有可信度；(2)未嚴(yán)格規(guī)定入組患者的裸眼視力的低限與白內(nèi)障混濁等級(jí)，故可進(jìn)一步規(guī)范研究對(duì)象的納入標(biāo)準(zhǔn)，使研究結(jié)果更有針對(duì)性。