五種方法測量近視患者中央角膜厚度的研究

畢文嬌,吳 潔,郭 振,劉 坤,王 瑤

0引言

角膜厚度的測量主要用于角膜疾病、青光眼的診斷及隨訪，尤其在屈光手術患者篩選和術式選擇上有重要的參考價值[1]，傳統(tǒng)觀點認為A超角膜測厚儀是測量中央角膜厚度(central corneal thickness，CCT)的“金標準”[2]。但近年來，多種光學生物測量儀的出現(xiàn)為CCT的測量提供了更多的選擇，其非接觸操作安全高效，現(xiàn)已成為角膜厚度測量的常用儀器。較多研究發(fā)現(xiàn)A超角膜測厚儀較光學生物測量儀測得的CCT值偏高[3-5]。因此在屈光手術設計中，對于角膜厚度偏薄的高度近視患者，完全參考A超測量的CCT值可能存在過度切削的風險。本研究采用兩種臨床較常用的光學生物測量儀Pentacam、OCT，兩種新型光學生物測量儀Tomey OA-2000、IOL Master 700及A超角膜測厚儀分別測量近視患者的雙眼CCT，將五種儀器測量值取平均值，評估五種儀器CCT的測量值與平均值的相關性及一致性，以期為臨床診斷提供更可靠的診斷依據(jù)。

1對象和方法

1.1對象選取2018-03/08在青島眼科醫(yī)院北部院區(qū)擬行角膜屈光手術的門診患者共56例112眼為研究對象，其中男37例74眼，女19例38眼，年齡17～32(平均22.36±4.67)歲，術前等效球鏡-1.75～-9.00D，矯正視力均≥1.0。所有患者均停戴角膜接觸鏡4wk以上，且患者均無眼部外傷、手術史及眼部器質性病變，經(jīng)眼科檢查排除眼表及角膜疾病。本研究經(jīng)我院倫理委員會審批通過，所有患者均知情同意。

1.2方法每例患者依次用Pentacam、OCT、Tomey OA-2000、IOL Master 700和A超角膜測厚儀測量雙眼CCT。Pentacam、OCT、Tomey OA-2000 及IOL Master 700測量時，囑被檢者將下頜置于儀器的下頜托上，前額貼在頭帶上，雙眼睜大、注視正前方指示燈，檢查者按照儀器的使用流程，按照電腦屏幕提示或使用操作桿進行對焦，儀器自動測出CCT的讀數(shù)，并顯示測量結果可靠性。記錄下此時CCT的數(shù)值，每眼測量3次，取平均值。A超角膜測厚儀測量時，被檢查者取仰臥位，雙眼各點1滴4mg/mL的鹽酸奧布卡因滴眼液，1min后進行檢查。囑患者雙眼固視正上目標，檢查者左手分開患者眼瞼，右手持消毒后的A超探頭垂直置于角膜中央，獲取平均測量值，重復測量3次，取最小值。所有測量均由同一名操作熟練的醫(yī)師在同一時間段(1 ∶ 30～3 ∶ 30pm)完成，整個測量過程約20～30min，雙眼依次進行測量，每次重復測量間隔15s，每兩種測量方法間隔時間為5min。

2結果

2.1五種儀器測量CCT值及平均值的比較五種儀器對56例112眼患者的CCT測量值見表1。利用均方根誤差(RMSE)和希爾不等式系數(shù)(TIC)兩種方法分析五種測量方法與平均值之間的誤差，誤差值越小說明測量值與平均值越接近。兩種方法結果均表明：Pentacam與Tomey OA-2000與平均值的偏離程度相對較小，即兩種方法測量值與平均值最接近，其次為OCT、IOL Master 700、A超(表2)。

2.2五種儀器CCT測量值與平均值的相關性檢測對五種方法測量值與平均值進行典型相關性分析，并計算出五個相關系數(shù)，相關性系數(shù)越大說明測量方法與平均值相關性越好。結果表明：Pentacam、OCT、Tomey OA-2000、IOL Master 700及A超角膜測厚儀的測量值與平均值之間均有顯著的相關性，相關系數(shù)分別為：ρ=0.957、0.950、0.953、0.930、0.949。Pentacam與Tomey OA-2000與平均值的相關性最好，其次為OCT、A超、IOL Master 700。

2.3五種儀器測量CCT結果與平均值的一致性分析以平均值作為“標準”，將五組測量值分別與平均值進行Bland-Altman分析，結果以代表“差值均數(shù)”的實線越接近“0”的水平線一致性程度越高。結果顯示：(1)五組測量值與平均值的差值在95%的可信區(qū)間外的點數(shù)分別為Pentacam 8個(7.1%)、OCT 8個(7.1%)、Tomey OA-2000 6個 (5.4%)、IOL Master 700 5個(4.5%)、A超6個(5.4%)；(2)在95%的可信區(qū)間內，五組測量值與平均值的差值最大值分別為Pentacam 10.46μm、Tomey OA-2000 11.73μm 、OCT 14.11μm、IOL Master 700 14.15μm 及A超22.52μm。(3)五組測量值與平均數(shù)差值均數(shù)的絕對值由小到大的順序為Pentacam 0.7μm、Tomey OA-2000 0.9μm、OCT 1.3μm、IOL Master 700 1.7μm、A超2.9μm。以上結果顯示五種儀器CCT測量值與平均值的差值均在臨床可接受的范圍內，一致性均較好，其中Pentacam及Tomey OA-2000與平均值的一致性程度更高。

3討論

CCT是角膜屈光手術術式選擇及安全厚度預留的重要參考依據(jù)[1]，其測量值的準確性對屈光術后角膜膨隆、圓錐角膜等并發(fā)癥的風險評估有重要的意義[6]。目前臨床上常用于測量角膜厚度的儀器主要有接觸式的A型超聲角膜測厚儀和非接觸式的眼前節(jié)分析系統(tǒng)及眼前節(jié)OCT。A超角膜測厚儀是最早應用于角膜厚度測量的生物測量儀,它采用聲波的反射特性來測量角膜厚度,具有較高的軸向分辨力，測量精密度可達1μm[7]，被傳統(tǒng)觀點認為是角膜厚度測量的“金標準”[2]，但其接觸式測量存在交叉感染的風險，操作者主觀選擇角膜中心點對測量的準確性及可重復性影響較大。有觀點認為，A超探頭與角膜中心不垂直或表面麻醉藥導致角膜水腫均可使測得的CCT值偏高[8]。較多研究發(fā)現(xiàn)A超測量的CCT值較多種光學生物測量儀測得的CCT測量值偏高[3-5]。隨著光學生物測量儀測量精度的不斷提高，臨床醫(yī)師越來越傾向于參考多種儀器的CCT測量值，以保障手術設計更加客觀、安全。

表1 五種儀器測量CCT值及平均值的比較

測量方法 x±s(μm)95%的可信區(qū)間最小值(μm)最大值(μm)Pentacam530.17±25.08525.47～534.87468593OCT519.79±26.09514.52～524.65455582Tomey OA-2000521.75±26.51517.00～526.86450583IOL Master 700519.53±28.15514.26～524.80447593A超542.23±26.88537.20～547.27478616平均值526.69±26.08524.60～528.79447616

表2 五組測量值與平均值均方根及希爾不等式系數(shù)的誤差分析結果

測量方法誤差方法PentacamOCTTomey OA-2000IOL Master 700A超 RMSE(均方根誤差)6.3258.7466.56210.80816.397TIC(希爾不等式系數(shù))0.0060.0080.0060.0100.015

本研究采用的Pentacam眼前節(jié)分析儀，可采用的光源為波長為475nm的藍色二極管激光，通過Scheimpflug旋轉攝像機在2s內拍攝50個裂隙面的圖像，通過計算機得到清晰的眼前節(jié)三維圖像，兼具角膜地形圖儀和角膜測厚儀的作用，可得到角膜中央、周邊任意一點的厚度值以及全角膜前后表面的高度。傅立葉域相干光斷層成像系統(tǒng)(fourier domain optical coherence tomography，F(xiàn)D-OCT) 是第四代OCT產品，又稱頻域OCT，采用波長840nm的紅外光，其掃描速度70000次/s，較早期的時域OCT有更快的掃描速度、更高的分辨率[9]。Pentacam及FD-OCT是目前臨床上角膜厚度的測量較常用的兩種光學測量儀器。在以往的研究中，Pentacam和FD-OCT測量角膜厚度常與A超相比較，雖結果各異[10-15]，但二者測量角膜厚度的重復性及可靠性均已得到國內外研究證實[16-18]。

Tomey OA-2000及 IOL Master 700是目前最新的兩種掃頻OCT原理的光學生物測量儀，兩者分別采用1060及1055μm波長的激光作為掃頻光源，穿透力及軸向分辨率更優(yōu)于前一代光學生物測量儀，對角膜厚度測量的分辨力可達1μm。同時兩者均具有快速、多參數(shù)一體化測量功能。目前國內外的研究表明兩者對于IOL術前生物學參數(shù)的測量與IOL Master 500有顯著的相關性及良好的一致性，且對過熟期白內障有更高的檢出率[19-21]。Goebels等[22]用Tomey OA-2000測量138例IOL術前患者術眼CCT的結果分別為536.54±33.33μm。華焱軍等[23]用Tomey OA-2000測量IOL術前患者(74眼)的CCT結果為518.41±34.18μm。Gao等[24]用Tomey OA-2000測量99名健康人的雙眼CCT結果為523.97±31.59μm。關于IOL Master 700測量CCT的研究目前少有文獻報道。

本研究中A超測得CCT的結果與葉婭等[10]、彭鐸等[25]用A超測得的CCT值相似。Pentacam、OCT的CCT測量值與鄒湖涌等[26]、李鳳潔等[27]的研究結果相似，Tomey OA-2000的CCT測量值與Gao等[24]的研究結果相似。A超、Pentacam測得CCT值分別較平均值厚15.54±5.26、3.48±5.31μm，OCT、Tomey OA-2000、IOL Master 700測得CCT值分別較平均值薄6.91±5.39、4.94±4.34、7.12±8.13μm。其中Pentacam及Tomey OA-2000 CCT的測量值與平均值最接近，其與平均值的相關性及一致性最好。

雖然A超測量CCT作為“金標準”的精確性已被諸多學者所認可，但研究表明A超操作前使用表面麻醉藥物可導致角膜上皮輕度水腫、增厚，且水腫的角膜組織因水合作用增強而使超聲波通過該組織的聲速降低，使測的結果較實際偏厚[28-29]，考慮不排除A超測量CCT值偏高的可能性。而非接觸式光學測量儀，排除了表面麻醉藥物對角膜厚度測量造成的誤差。四種光學測量儀中，Pentacam及Tomey OA-2000 CCT的測量值與平均值最接近，且相關性及一致性最好。但Pentacam的波長較短，從光學測量的原理上看，其對于較厚或較薄的角膜測量易出現(xiàn)偏差，使測量值較真實值更薄或是更厚，而Tomey OA-2000的波長較長，理論上減少了這種偏差的發(fā)生，在以后的研究中，我們將擴大樣本量，按角膜厚度值進行分組，來研究Pentacam與Tomey OA-2000對不同角膜厚度的測量是否存在偏差，及其偏差是否具有臨床意義。

本研究結果表明：五種生物測量儀測得的CCT值與平均值之間均具有良好的相關性及一致性，Pentacam及Tomey OA-2000的測量值與平均值最接近，其相關性及一致性最好，且這兩種非接觸性光學生物測量儀具有高速、全自動、多參數(shù)一體化測量的優(yōu)勢，可為臨床提供更好的角膜厚度參考依據(jù)。