掃頻光相干斷層掃描生物測(cè)量?jī)xOA-2000的臨床應(yīng)用研究進(jìn)展

劉 波，廖 萱，蘭長(zhǎng)駿

0引言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種用于眼部生物參數(shù)測(cè)量的儀器不斷更新和改進(jìn)，多種測(cè)量技術(shù)可用于眼部生物參數(shù)測(cè)量[1]，測(cè)量方法已從超聲測(cè)量發(fā)展到現(xiàn)在的光學(xué)生物測(cè)量。既往常用的眼用A超會(huì)壓迫角膜，測(cè)量參數(shù)的準(zhǔn)確性可能會(huì)因人而異，并且接觸浸潤(rùn)式測(cè)量可能導(dǎo)致角膜損傷和感染。1999年Haigis研制的光學(xué)相干生物測(cè)量?jī)x(intraocular lens-Master，IOL Master)被認(rèn)為是眼部生物測(cè)量的金標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)屈光介質(zhì)明顯混濁及不能固視者，其測(cè)得的結(jié)果不準(zhǔn)確甚或不能測(cè)出[2-3]。近來(lái)新上市的日本Tomey OA-2000眼部光學(xué)生物測(cè)量?jī)x是一種基于掃頻光相干斷層掃描成像(swept-source optical coherence tomography，SS-OCT)的新型光學(xué)生物測(cè)量?jī)x[4]，一次測(cè)量可獲得7組測(cè)量數(shù)據(jù)，包括眼軸長(zhǎng)度(axial length，AL)、前房深度(anterior chamber depth，ACD)、角膜曲率(keratometry readings，K)、中央角膜厚度(central corneal thickness，CCT)、 瞳孔直徑(pupil diameter，PD)、白到白(white to white，WTW)或角膜直徑(corneal diameter，CD)等參數(shù)。這種新技術(shù)對(duì)于重度混濁白內(nèi)障患者的眼軸測(cè)量具有較大優(yōu)勢(shì)，SS-OCT具有較高的信噪比，表現(xiàn)出優(yōu)異的圖像質(zhì)量和組織穿透性，這是提高重度混濁白內(nèi)障患者的AL檢出率的原因[5-6]。本文就其測(cè)量原理及臨床應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1測(cè)量原理

OA-2000采用SS-OCT與Placido盤相結(jié)合的測(cè)量原理，掃描激光波長(zhǎng)為1060nm，掃描速度1000次/s[7]。采用掃頻光源的SS-OCT，輸出波長(zhǎng)隨時(shí)間高速掃描，光源的波長(zhǎng)在快速循環(huán)中調(diào)諧，成像速度有較大提高[8-9]，提高信噪比，因窄帶波長(zhǎng)光源的反射一次性被投影到眼部，提高了圖像質(zhì)量和組織穿透性[10-11]。OA-2000掃頻光源光學(xué)相干斷層掃描成像優(yōu)于部分相關(guān)干涉原理，可自動(dòng)捕獲測(cè)量數(shù)據(jù)[8]，并且一次測(cè)量中連續(xù)進(jìn)行10次掃描，不需要重新調(diào)整視軸[12-13]。測(cè)量角膜曲率時(shí)，采用Placido盤為基礎(chǔ)的角膜地形圖技術(shù)，該技術(shù)可在5.5mm區(qū)域投射到角膜上，有9個(gè)環(huán)，每個(gè)環(huán)有256個(gè)點(diǎn)，獲得直徑為2.5mm和3mm角膜曲率。

2臨床應(yīng)用

2.1 OA-2000的重復(fù)性和再現(xiàn)性評(píng)價(jià)重復(fù)性和再現(xiàn)性是評(píng)價(jià)儀器精密度的重要指標(biāo)。Hua等[12]對(duì)OA-2000研究顯示，除PD外，所有參數(shù)的變異系數(shù)(coefficient of variation，CoV)<1%；除PD和WTW外，組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient，ICC)>0.97，即除PD和WTW外的測(cè)量結(jié)果重復(fù)性好；除PD外的參數(shù)CoV<1%，ICC>0.972，即除PD外OA-2000測(cè)量再現(xiàn)性較好。上述結(jié)果表明，除PD和WTW外，OA-2000具有高度重復(fù)性和再現(xiàn)性。劉波等[14]、Ghaffari等[15]研究結(jié)果也顯示OA-2000具有優(yōu)異的重復(fù)性及再現(xiàn)性。Wang等[16]研究眼部參數(shù)3次連續(xù)測(cè)量及單一測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在3次連續(xù)測(cè)量時(shí)，除晶狀體厚度(lens thickness, LT)(CoV<2.07%)和ACD(CoV<1.43%)外，余參數(shù)ICC>0.94，CoV<0.76%，而再現(xiàn)性中，所有參數(shù)ICC>0.925，即3次連續(xù)測(cè)量的結(jié)果表現(xiàn)出優(yōu)異的重復(fù)性及再現(xiàn)性。3次連續(xù)測(cè)量與單一測(cè)量的95%一致性限(limits of agreement，LoA)比較中，前者比后者更窄，3次連續(xù)測(cè)量比單一測(cè)量重復(fù)性更好，臨床應(yīng)用中更推薦使用3次連續(xù)測(cè)量。Wang等[17]另一項(xiàng)研究指出，95%LoA的寬度是用平均結(jié)果而不是每個(gè)操作者的1次讀數(shù)來(lái)減小的，并推薦了平均值用于臨床應(yīng)用。OA-2000具有優(yōu)良的重復(fù)性及再現(xiàn)性，且平均3次連續(xù)讀數(shù)在臨床應(yīng)用中較易重現(xiàn)，建議臨床醫(yī)生使用平均3次連續(xù)讀數(shù)，在此設(shè)備測(cè)量的基礎(chǔ)上，計(jì)算人工晶狀體(intraocular lens，IOL)度數(shù)結(jié)果良好[18]。K、ACD和AL對(duì)于IOL度數(shù)選擇尤為重要[19]，不準(zhǔn)確的測(cè)量分別占術(shù)后屈光誤差因素的42%、36%、22%[20]。在臨床應(yīng)用中，常用的IOL度數(shù)計(jì)算公式涉及AL、K和ACD，而OA-2000測(cè)量AL、K及ACD的重復(fù)性及再現(xiàn)性均很好，因此，OA-2000的測(cè)量準(zhǔn)確性為臨床準(zhǔn)確計(jì)算IOL度數(shù)提供了可能。

2.2 OA-2000與IOL Master的一致性研究OA-2000與IOL Master 500的測(cè)量原理不同，后者是基于部分相干光干涉原理(partial coherence interferometry，PCI)，無(wú)法測(cè)量CCT及LT。Hua等[12]研究表明，OA-2000與IOL Master 500測(cè)量AL、ACD、CD、K值的95%LoA分別為0.24mm、0.14mm、0.60mm、<0.50D。AL、ACD和K值的一致性較好，但OA-2000測(cè)得的平坦K值(flat keratometry，Kf)、陡峭K值(steep keratometry，Ks)和平均K值(mean keratometry，Km)均比IOL Master 500小，差異無(wú)臨床意義，計(jì)算IOL度數(shù)時(shí)不會(huì)引起差異。而在Reitblat等[21]研究中，OA-2000、IOL Master 500、Lenstar三種設(shè)備測(cè)量AL具有很好的一致性(ICC=1.000)，三者測(cè)量K值具有高度相關(guān)性(ICC=0.998)。這與 Kongsap[13]和Goebels等[22]研究一致，OA-2000、IOL Master 500設(shè)備測(cè)量AL、ACD、K的相關(guān)性較好。華焱軍等[19]研究發(fā)現(xiàn)，OA-2000測(cè)量的AL、K、WTW均比IOL Master 500所測(cè)值小，OA-2000 測(cè)量AL比IOL Master 500約小0.07mm，一般1mm的AL測(cè)量誤差約導(dǎo)致3.00D的屈光度誤差[23]，0.07mm的差異將導(dǎo)致 0.2D 以內(nèi)IOL度數(shù)計(jì)算誤差，這種誤差在臨床上是可以接受的。Guo等[24]比較高度近視與非高度近視患者OA-2000與IOL Master 500的測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，二者測(cè)量AL、K、ACD的結(jié)果相似。上述研究結(jié)果表明，OA-2000與IOL Master 500測(cè)量AL、ACD和K值的一致性好，WTW或CD的一致性差。在計(jì)算IOL度數(shù)時(shí)，AL、ACD、K均為重要參數(shù)，故臨床上OA-2000與IOL Master 500在計(jì)算IOL度數(shù)上無(wú)顯著差異。趙于漁等[25]研究OA-2000與IOL Master 700散瞳前后測(cè)量眼生物參數(shù)結(jié)果顯示，AL、Km散瞳前后結(jié)果無(wú)差異。Huang等[26]研究OA-2000、IOL Master 700、Argos三種SS-OCT設(shè)備測(cè)量AL的一致性，Bland-Altman一致性分析顯示OA-2000與IOL Master 700、Argos的95%LoA分別為0.06、0.08mm，結(jié)果顯示三者測(cè)量AL一致性很好。綜上所述，OA-2000與IOL Master 500、IOL Master 700測(cè)量AL、ACD、K值一致性較好。

2.3 OA-2000與Lenstar 900一致性研究Lenstar 900是基于光學(xué)低相干反射原理(optical low coherence reflectometry，OLCR)的設(shè)備。Gao等[4]研究顯示OA-2000和Lenstar 900測(cè)量AL有微小差異，平均值為0.01mm，兩設(shè)備間最大95%LoA為0.07mm，在臨床上是可以被接受的[27]，根據(jù)SRK/T公式，AL的0.08mm誤差將導(dǎo)致0.20～0.34D的誤差，而0.10mm的測(cè)量誤差可能相當(dāng)于眼鏡平面中的0.25～0.30D的誤差。其研究中OA-2000和Lenstar 900測(cè)量的CCT分別為523.97±31.59、536.80±32.38μm，這種差異可能是由于兩種邊界確定裝置的算法和分析程序不同造成的。OA-2000和Lenstar 900測(cè)量的房水深度(aqueous depth，AD)、ACD、LT值 95%LoA分別為0.01±0.05、0.00±0.05、0.08±0.07mm，這在臨床上是可被接受的，這些較小的差異可能是由于使用相似的光斑進(jìn)行聚焦，并沿視軸自動(dòng)測(cè)量，從而減少了調(diào)節(jié)的影響。由于每個(gè)人的CCT每天變化高達(dá)20μm，每25μm偏差將導(dǎo)致約1mmHg的校正，目前的結(jié)果在臨床上是可以接受的，并顯示出較好一致性[28]。Goebels等[22]研究采用OA-2000、IOL Master 500、Lenstar 900測(cè)量AL，顯示具有很好的相關(guān)性，OA-2000與IOL Master 500、Lenstar 900測(cè)量AL差異相當(dāng)小(分別為平均0.01、0.06mm)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義但無(wú)臨床意義。對(duì)于ACD的測(cè)量，OA-2000與Lenstar 900的相關(guān)性好，差異為0.08mm，在使用Haigis、Holladay 2、Olsen或Barrett Universal Ⅱ公式計(jì)算IOL度數(shù)及規(guī)劃后房型人工晶狀體(implantable collamer lens，ICL)時(shí)，應(yīng)注意這些差異。上述研究結(jié)果表明，OA-2000、IOL Master 500、Lenstar 900測(cè)量AL具有較高的相關(guān)性。因此，OA-2000與Lenstar 900測(cè)量AL、ACD、CCT、K值的一致性較好，兩設(shè)備在臨床應(yīng)用中可相互替代，用于白內(nèi)障術(shù)前規(guī)劃。

2.4 OA-2000用于IOL度數(shù)的計(jì)算OA-2000有較為全面的內(nèi)置IOL度數(shù)計(jì)算公式，包括Barrett Universal Ⅱ、Barrett Toric Calculator、Barrett True K、Olsen、Haigis standard、Haigis optimized、Hoffer Q、Holladay Ⅰ、SRK/T、Shammas-PL、Double K、SRK SHOWA、SRK 2。Wang等[16]研究顯示在計(jì)算IOL度數(shù)方面，使用平均3次連續(xù)讀數(shù)時(shí)，兩名操作者計(jì)算的IOL度數(shù)ICC>0.998，說(shuō)明IOL度數(shù)計(jì)算再現(xiàn)性好，且使用直徑2.5mm處K值計(jì)算IOL度數(shù)時(shí)比3.0mm處95%LoA更寬，因此OA-2000在選擇3.0mm直徑處K值時(shí)，兩個(gè)操作者之間的一致性更高。使用單一讀數(shù)計(jì)算IOL度數(shù)時(shí)，95%LoA更寬，對(duì)SRK/T、Hoffer Q和Holladay Ⅰ三種公式采用平均直徑2.5mm和3.0mm兩種方法的95%LoA的寬度與單一度數(shù)相比分別降低了45.2%、43.9%、39.3%、44.3%、41.8%、43.2%?；谄骄盎趩我蛔x數(shù)的比較中，前者的3種IOL度數(shù)計(jì)算公式的ICC(SRK/T、Hoffer Q、Holladay Ⅰ)更高，95%LoA更窄。因此，在計(jì)算IOL度數(shù)時(shí)，平均3次連續(xù)讀數(shù)在計(jì)算IOL度數(shù)時(shí)再現(xiàn)性較單一讀數(shù)時(shí)更好。而Reitblat等[21]研究用不同公式對(duì)計(jì)算出的目標(biāo)折射的絕對(duì)誤差進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，在中位絕對(duì)誤差范圍內(nèi)，OA-2000、IOL Master 500、Lenstar 900的預(yù)測(cè)誤差基本相同，具有較小的誤差(0.00～0.03D，視公式而定)。但三種設(shè)備預(yù)測(cè)的絕對(duì)散光誤差無(wú)明顯差異，使用Barrett Toric計(jì)算公式時(shí)，其中OA-2000具有較小的誤差為0.06D(IOL Master 500為0.20D，Lenstar 900為0.16D)，這可能歸因于OA-2000地形圖的每次測(cè)量中每個(gè)環(huán)上具有256個(gè)參考點(diǎn)。另有研究發(fā)現(xiàn)，用SRK/T公式估算IOL度數(shù)，OA-2000與IOL Master產(chǎn)生的IOL度數(shù)相似(平均差值為0.32D)，具有較高的相關(guān)性(r=0.989)[22]。Savini等[18]研究采用OA-2000測(cè)量結(jié)果計(jì)算IOL度數(shù)，發(fā)現(xiàn)中位絕對(duì)誤差為0.33D(Holladay Ⅰ)、0.35D(SRK/T)、0.34D(Hoffer Q)。Savini等[29]另一項(xiàng)關(guān)于超聲生物測(cè)量法及光學(xué)生物測(cè)量法對(duì)于評(píng)估LT測(cè)量的差異對(duì)IOL度數(shù)計(jì)算的影響研究中，采用Olsen公式計(jì)算IOL度數(shù)，結(jié)果顯示用光學(xué)生物測(cè)量法測(cè)量LT會(huì)使43.2%～62.5%的患者選擇較低的IOL度數(shù)。總之，OA-2000測(cè)量眼部生物參數(shù)重復(fù)性及再現(xiàn)性較好，為計(jì)算IOL度數(shù)提供了可靠的數(shù)據(jù)，有助于提高術(shù)后視覺(jué)效果。

2.5 OA-2000用于測(cè)量AL及其檢出率Reitblat等[21]研究表明OA-2000的顯著優(yōu)勢(shì)是對(duì)AL的高檢出率，在6465例患者中IOL Master 500不能測(cè)量AL的301眼(4.66%)采用OA-2000成功測(cè)量出AL者284眼(94.35%)，OA-2000的AL檢出率為99.7%。Kongsap[13]研究中，IOL Master 500不能測(cè)量出AL的14眼重度白內(nèi)障患眼采用OA-2000測(cè)出了其中13眼AL。Huang等[26]研究發(fā)現(xiàn)IOL Master 700、OA-2000、Argos、IOL Master v5.4的AL檢出率分別為97.08%、97.08%、99.42%、80.70%，結(jié)果顯示基于SS-OCT的設(shè)備對(duì)AL的檢出率均較高，因此，OA-2000對(duì)于重度白內(nèi)障患者的AL具有很高的檢出率。Du等[30]對(duì)AL≥26mm的白內(nèi)障患者的眼生物學(xué)測(cè)量及預(yù)測(cè)屈光度進(jìn)行比較，結(jié)果顯示OA-2000與IOL Master 500屈光度預(yù)測(cè)誤差相似，具有較高的相關(guān)性(r=0.909)；且在IOL Master 500不能測(cè)量AL的21眼中，OA-2000能測(cè)出其中20眼AL。Tamaoki等[31]研究采用三種SS-OCT設(shè)備Argos、OA-2000及IOL Master 700測(cè)量AL，Argos利用單一折射率測(cè)量AL，OA-2000及IOL Master 700利用等效折射率測(cè)量AL，結(jié)果顯示Argos在AL≥26mm的病例中有比例偏倚和固定偏倚。對(duì)于長(zhǎng)眼軸患者，用等效折射率設(shè)備優(yōu)化常規(guī)IOL度數(shù)的計(jì)算時(shí)，需要考慮用單一折射率設(shè)備計(jì)算IOL度數(shù)容易引起輕微的近視性屈光預(yù)測(cè)誤差。McAlinden等[8]研究納入377眼白內(nèi)障患者，采用OA-2000測(cè)量AL，377眼(100%)全部檢出，包括核性(LOCS Ⅲ分級(jí)至5級(jí))、皮質(zhì)性(LOCS Ⅲ分級(jí)至5.5級(jí))、后囊下白內(nèi)障(LOCS Ⅲ分級(jí)至5.2級(jí))。而IOL Master 500和Aladdin的AL檢出率分別為63.93%和86.47%，Logistic回歸分析顯示，隨著白內(nèi)障嚴(yán)重程度的增加，檢出失敗率較高。因此，OA-2000能夠測(cè)量IOL Master 500不能測(cè)出的部分重度白內(nèi)障患者AL，具有較高的檢出率。

3小結(jié)

基于SS-OCT原理的光學(xué)生物測(cè)量?jī)xOA-2000測(cè)量的眼部生物參數(shù)具有很高的重復(fù)性及再現(xiàn)性，與IOL Master 500、IOL Master 700、Lenstar 900測(cè)量的多數(shù)眼部生物參數(shù)顯示出良好的一致性，特別是用于測(cè)量AL、ACD和K值等計(jì)算IOL度數(shù)的重要參數(shù)一致性很好。此外，對(duì)于晶狀體混濁程度較重的白內(nèi)障患者，OA-2000在AL的檢出率具有優(yōu)勢(shì)，這也是SS-OCT生物測(cè)量?jī)x的最大優(yōu)勢(shì)。