Sirius、Oculyzer、AS-OCT和A超測量近視患者角膜最薄點厚度的比較

段宇輝，米生健，李仲佶，高 瑋

0引言

角膜厚度是眼科疾病診斷治療的重要測量指標，在角膜屈光手術(shù)設(shè)計、擴張性角膜病變的評估和角膜內(nèi)皮功能的評價上都是一個重要的參數(shù)，角膜厚度還會影響眼內(nèi)壓的測量，可能是青光眼的一個獨立危險因素[1]。隨著近年來角膜屈光手術(shù)的發(fā)展, 角膜厚度測量日益受到學(xué)者的關(guān)注。中央角膜厚度(central corneal thickness，CCT) 測量是角膜屈光手術(shù)前檢查的重要參數(shù)，對術(shù)前篩查、手術(shù)方案的設(shè)計、手術(shù)安全性的評估起著非常重要的作用。角膜厚度變薄也是圓錐角膜和角膜變性的病理生理特征，且中央角膜厚度變薄已被報道是圓錐角膜的一項主要危險因素。以往檢查設(shè)備主要側(cè)重于角膜頂點或角膜幾何中心處的測量，但該位置往往并不是角膜厚度最薄點，所以測量最薄點角膜厚度(thinnest corneal thinkness,TCT)對角膜屈光手術(shù)和角膜擴張性疾病的安全性評價才更具臨床意義。目前許多檢查設(shè)備已經(jīng)具備測量角膜厚度的功能，包括A型超聲測厚儀、眼前節(jié)光學(xué)相干斷層掃描儀(AS-OCT)、三維眼前段分析診斷系統(tǒng)(如Sirius、Pentacam、Oculyzer、Orbscan等)、角膜內(nèi)皮顯微鏡(SM)、超聲生物顯微鏡檢查(UBM)和共焦顯微鏡等。A型超聲角膜測厚法是目前臨床公認的角膜測厚金標準[2]，因其操作方便、測量可重復(fù)性好、精確性高，已被諸多學(xué)者證實[3]，在臨床上使用也比較廣泛。但因為是接觸式檢查，會增加角膜感染的風(fēng)險，且只局限于單點測量，往往不能測到最薄點的位置，對探頭的位置和角度也比較敏感。找到一種能替代A型超聲，方便、快捷且能準確測量最薄點角膜厚度的檢測方法成為眾多學(xué)者關(guān)注的焦點[4]。我們應(yīng)用Sirius、Oculyzer、AS-OCT和A型超聲測厚儀對一組近視患者的角膜最薄點厚度進行測量，比較四種儀器測量結(jié)果的差異, 分析四種儀器間測量值的相關(guān)性和一致性，為臨床應(yīng)用提供客觀依據(jù)。

1對象和方法

1.1對象選取2016-03/04在我院眼科近視眼激光部擬行飛秒激光輔助LASIK患者81例162眼，其中男34例68眼，女47例94眼，年齡19～35(平均24.58±3.41)歲?；颊呔鶡o全身系統(tǒng)性病變，無眼部外傷或手術(shù)史，無活動性眼疾，無角膜接觸鏡配戴史或停戴軟性角膜接觸鏡1wk以上，停戴硬性角膜接觸鏡3mo以上。本研究所有患者均知情并同意進行檢查。

1.2方法

1.2.1 Sirius系統(tǒng)采用三維眼前段分析儀Sirius。Sirius是Placido盤地形圖與Scheimpflug斷層掃描圖相結(jié)合的角膜和眼前段分析系統(tǒng)?？梢詸z測包括頂點角膜厚度(apex corneal thinkness，ACT)和TCT。檢查在相對暗室中自然瞳孔下采集，受檢者取坐位，將下頜置于下頜托上，調(diào)整下頜托及頭部位置，使被檢者雙眼外眥部與水平線平齊，雙眼瞳孔中心處于同一水平高度。檢查者按屏幕提示進行對焦，當(dāng)對焦線變綠后，囑受檢者瞬目保持睜大雙眼2s，按下拍攝按鈕進行拍攝，連續(xù)測量至少3次，選取成像質(zhì)量90%以上的3次結(jié)果，取最薄點厚度納入統(tǒng)計。

表1 四種測量方法TCT的比較 μm

1.2.2 Oculyzer系統(tǒng)采用眼前段分析系統(tǒng)Oculyzer,其采用Scheimpflug技術(shù)，其角膜前后表面地形圖、曲率圖、厚度圖，都是從角膜真實高度的測量數(shù)據(jù)中直接獲取或換算得到。檢查需要在暗室中自然瞳孔下進行，受檢者取坐位，將下頜置于下頜托上，調(diào)整下頜托及頭部位置，使被檢者雙眼外眥部與水平線平齊，雙眼瞳孔中心處于同一水平高度。囑被檢者充分瞬目后睜大雙眼，盯住中心注視點，檢查者調(diào)整操作桿，對焦后儀器自動進行拍攝。在拍攝過程中，囑被檢者保持固視狀態(tài)。連續(xù)測量至少3次，選取成像質(zhì)量(QS)顯示為OK的3次結(jié)果，取最薄點厚度納入統(tǒng)計。

1.2.3 AS-OCT采用RTvue-100，OCT是使用低相干干涉測量法進行測距和成像的方法，頻域OCT通過傅里葉轉(zhuǎn)換將頻譜干涉圖信號同步快速獲取，圖像獲取速度是時域OCT的40～100倍，受眼動影響小，圖像分辨率高，信噪比好，更利于三維立體成像。測量在自然光下進行，受檢者取坐位，將下頜置于下頜托上，調(diào)整下頜托及頭部位置，使被檢者雙眼外眥部與水平線平齊，雙眼瞳孔中心處于同一水平高度。需調(diào)整紅外照明探頭至角膜表面，用眼前節(jié)檢查長焦鏡頭。囑受檢者雙眼瞬目后盯住注視燈，按屏幕提示對焦后按下采集按鈕，30s內(nèi)進行8個子午線，1024個點的掃描，掃描分辨率5μm，掃描完成后生成角膜及角膜上皮厚度地圖。連續(xù)測量至少3次，取最薄點厚度納入統(tǒng)計。

1.2.4 A型超聲采用Tomey SP-3000 A型超聲儀，利用超聲波的聲能反射波形圖像，反應(yīng)人體結(jié)構(gòu)的原理，將反射波接受、轉(zhuǎn)換處理，通過聲波在角膜組織的傳導(dǎo)速度計算出角膜的厚度。測量角膜厚度時，受檢查者取仰臥位，用4g/L奧布卡因滴眼液進行表面麻醉。囑受檢者直視正上方目標，保持眼球不動，檢查者手持超聲探頭，將探頭垂直于角膜平面，不能壓陷或離開角膜平面，避免操作誤差。分別測量雙眼角膜中央9個點的厚度值，取最薄點厚度納入統(tǒng)計。

統(tǒng)計學(xué)分析：本研究使用SPSS19.0對所有數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)處理。四種儀器測量TCT的差異用單因素方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗。四種測量方法之間的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析。四種測量方法的一致性用Bland-Altman分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1四種測量方法TCT值的比較四種方法的測量結(jié)果差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=9.015，P<0.01，表1)。AS-OCT的測量結(jié)果明顯小于其他三種方法測量結(jié)果(均P<0.01)，A超、Sirius、Oculyzer之間無統(tǒng)計學(xué)差異。

2.2四種測量方法的相關(guān)性分析將A超、Sirius、Oculyzer、AS-OCT測得的TCT值進行兩兩相關(guān)分析，結(jié)果表明四種方法測量TCT均有高度相關(guān)性，見表2。

表2 四種測量方法的相關(guān)性

指標rPA超-Sirius0.920<0.001A超-Oculyzer0.914<0.001A超-AS-OCT0.951<0.001Sirius-Oculyzer0.908<0.001Sirius-AS-OCT0.929<0.001Oculyzer-AS-OCT0.919<0.001

圖1A超與Sirius中央角膜厚度的Bland-Altman圖。

圖2A超與Oculyzer最薄點角膜厚度的Bland-Altman圖。

圖3A超與AS-OCT最薄點角膜厚度的Bland-Altman圖。

2.3四種測量方法的Bland-Altaman分析以A超測量方法作為“金標準”，將Sirius、Oculyzer和AS-OCT測量結(jié)果分別與A超測量結(jié)果進行Bland-Altaman分析，A超與Sirius：162個點中9個點(6%)位于置信區(qū)間外(圖1)，A超與Oculyzer：162個點中8個點(5%)位于置信區(qū)間外(圖2)，A超與AS-OCT：162個點中7個點(4%)位于置信區(qū)間外(圖3)。表明Sirius、Oculyzer、AS-OCT與A超之間均具有較好的一致性。

3討論

角膜最薄點厚度的測量在角膜屈光手術(shù)設(shè)計、擴張性角膜病變的評估和角膜內(nèi)皮功能的評價及青光眼的診斷上都是一個重要的參數(shù)。激光角膜屈光手術(shù)通過切削角膜基質(zhì)、改變角膜前表面形態(tài)而降低眼球屈光度。因此，角膜最薄點的厚度是現(xiàn)代角膜屈光手術(shù)重要的指標之一，在術(shù)前篩查、手術(shù)方式選擇、手術(shù)設(shè)計、術(shù)后隨訪等方面均具有十分重要的作用。然而超聲檢查只局限于角膜中央且為單點測量，不能全面準確地反應(yīng)角膜最薄點的厚度情況。已有研究表明，角膜最薄點并非位于角膜中央，而是位于中央角膜的顳下方[5]，兩部位的測量值存在一定的統(tǒng)計學(xué)差異。所以，準確地測量角膜最薄點厚度在確保角膜屈光手術(shù)安全性方面至關(guān)重要。

目前許多檢查設(shè)備已經(jīng)具備測量角膜厚度的功能，包括A型超聲測厚儀、AS-OCT、三維眼前段分析診斷系統(tǒng)(如Sirius、Pentacam、Oculyzer、Orbscan等)、SM、UBM和共焦顯微鏡等。但是由于各種測量方法的特點及適應(yīng)范圍不同，在角膜厚度的測量中，其結(jié)果也存在一定的差異[4，6-8]。A型超聲測厚儀的應(yīng)用開始于20世紀70～80年代，被認為是角膜厚度測量的“金標準”，它具有操作方便、測量可重復(fù)性好、精確性高等特點。但A型超聲測量角膜厚度為接觸式檢查，存在上皮損傷和交叉感染的風(fēng)險。測量時使用的局部麻醉藥，可能導(dǎo)致角膜上皮輕度水腫，影響測量結(jié)果[6]。超聲測量時探頭的放置位置會受到操作者的影響，且每次只能測量一個點位，不能全面衡量角膜中央?yún)^(qū)的厚度，其測量結(jié)果不一定是角膜最薄點的厚度。

隨著新技術(shù)的研發(fā)和臨床診療工作的需要，角膜厚度的測量趨向于使用厚度圖來顯示角膜最薄點位置，使用非接觸的測量設(shè)備，有效避免了角膜上皮損傷和交叉感染的風(fēng)險，且患者的舒適度也得到提高。Sirius系統(tǒng)采用一個大的Placido錐形盤和一個旋轉(zhuǎn)Scheimpflug相機，不僅可提供角膜前后表面地形圖數(shù)據(jù)，還可提供12mm以內(nèi)角膜厚度數(shù)據(jù)和3D前房分析(包括前房深度、容積等)、分析視覺質(zhì)量、篩查圓錐角膜等[4]。但是Sirius是光學(xué)檢查儀器，受角膜透光度的影響，對于角膜病變影響角膜透明性時，無法透過病變進行準確測量，會導(dǎo)致較明顯的測量誤差。

Oculyzer系統(tǒng)是基于Scheimpflug技術(shù)的眼前節(jié)成像和測量分析系統(tǒng)，其角膜前后表面地形圖、曲率圖、厚度圖，都是從角膜真實高度的數(shù)據(jù)中直接獲得換算而來，具有非接觸性、高分辨率、分析全面、易操作等優(yōu)點。但Oculyzer同Sirius一樣是光學(xué)檢查儀器，在角膜透明性下降時，無法透過病變進行測量，會導(dǎo)致比較明顯的測量誤差。

RTvue-100頻域AS-OCT是使用低相干干涉測量法進行測距和成像，頻域OCT通過傅里葉轉(zhuǎn)換量化分析數(shù)據(jù)，在一次斷層掃描中能顯示出整個角膜的層面圖，受眼動影響小，圖像分辨率高，信噪比好，更利于三維立體成像。具有非接觸、無創(chuàng)、快速、精確等優(yōu)點，而且激光穿透性好，對于角膜病變影響角膜透明性時，測量結(jié)果的可信度優(yōu)于光學(xué)測量設(shè)備。

以上三種非接觸測量方法是否可以取代A超作為臨床中角膜厚度測量的常用方法，有研究認為AS-OCT測量值偏大[9-10]，也有研究認為AS-OCT低估了角膜、角膜瓣厚度[6]?？赡苁鞘艿剿褂玫臋z查設(shè)備影響，頻域OCT可大大提高測量結(jié)果的精確性。另外有研究發(fā)現(xiàn)， Oculyzer系統(tǒng)測量結(jié)果較A超和AS-OCT測量結(jié)果較薄，差異有統(tǒng)計學(xué)意義[7]。通過本研究發(fā)現(xiàn)，A超、Sirius、Oculyzer、AS-OCT測量結(jié)果分別為537.91±24.12、538.12±22.64、538.20±23.74、527.04±23.11μm，四種方法的測量結(jié)果差異有統(tǒng)計學(xué)意義，AS-OCT的測量結(jié)果明顯小于其他三種方法測量結(jié)果，A超、Sirius、Oculyzer之間無統(tǒng)計學(xué)差異。這與孫成淑等[8]學(xué)者的研究結(jié)果一致。趙煒等[9]研究也提示OCT測得值小于超聲結(jié)果。

從四種檢查方法的相關(guān)性方面分析，有研究表明，A型超聲組、Sirius系統(tǒng)測厚組、Oculyzer系統(tǒng)測厚組、AS-OCT測厚組兩兩分析，四者有很強的相關(guān)性(r>0.9，P<0.05) 。本研究中四種儀器相關(guān)程度較高, 均超過0.9, 其中超聲波角膜測厚儀與AS-OCT的相關(guān)性最強。

Bland-Altman 法是國際上通用的評價兩種測量方法一致性的方法。本研究即采用Bland-Altman 法分別將Oculyzer，Sirius及AS-OCT測量結(jié)果分別與A超測量結(jié)果進行一致性評價，結(jié)果顯示，三種非接觸測量方法分別與A超之間均具有較高的一致性。其中A超測量結(jié)果與AS-OCT測量結(jié)果一致性最高，162個點中7個點(4%)位于置信區(qū)間外，一致性界限為(-3.79～25.53μm)，范圍較窄。

AS-OCT的工作原理類似于超聲波，只是用光代替聲波產(chǎn)生圖像，因其非接觸、無創(chuàng)、快速、精確等優(yōu)點在臨床中廣泛應(yīng)用。因為激光穿透性好，角膜透明性下降時不影響測量結(jié)果, 還可用于測量LASIK術(shù)后的角膜瓣厚度、剩余基質(zhì)層厚度、云翳等，并可根據(jù)測量結(jié)果繪制角膜上皮厚度、角膜厚度圖, 對術(shù)后及需二次增效手術(shù)者提供高價值的參考[11]。但是相關(guān)性好和一致性高不等同于可以取代A超測量方法，AS-OCT測量的角膜厚度明顯低于A超測量值，故臨床應(yīng)用中要加以注意，可將其結(jié)果作為A 超角膜測厚的重要參考方法，作為角膜屈光手術(shù)術(shù)前角膜測厚的主要參考方式，以提高激光角膜屈光手術(shù)的安全性。

綜上所述，我們認為Sirius、Oculyzer、AS-OCT和A超測量結(jié)果均可作為臨床測量角膜厚度的可靠工具。Sirius、Oculyzer、AS-OCT均可全面測量最薄點角膜厚度，具有非接觸、易操作、重復(fù)性好、精確度高的優(yōu)點，Sirius、Oculyzer為光學(xué)測量，受角膜透明性影響較大，而AS-OCT為激光測量，在角膜透明性下降時測量結(jié)果的可信度更高。雖然與傳統(tǒng)A超測厚儀相關(guān)性和一致性較好，但仍存在一定的差異，在臨床工作中需要進一步權(quán)衡利弊，任何一種方法并不能完全代替其他測量方式，應(yīng)該將多種測量方法相互比較，對其結(jié)果互相參考，最終選擇最合適的數(shù)據(jù)，以保證臨床診療工作的安全有效。