Toric IOL矯正角膜散光的療效和殘余散光的矢量分析

曾慶森，胡東瑞，金贛英，李 琦，徐丹丹，阮羅夢

0 引言

目前，隨著手術(shù)技術(shù)的進步，白內(nèi)障手術(shù)已從傳統(tǒng)的復(fù)明手術(shù)過渡到屈光性手術(shù)時代。流行病學(xué)調(diào)查資料顯示，20%～30%的白內(nèi)障患者合并有大于1.25D的角膜散光[1]。這些患者如在白內(nèi)障手術(shù)的同時不對角膜散光進行矯正，術(shù)后無法獲得滿意的視覺質(zhì)量[2]。Toric人工晶狀體(Toric IOL)植入術(shù)可以在摘除混濁晶狀體的同時矯正角膜散光，具有穩(wěn)定性好、可預(yù)測性強等優(yōu)點[3-4]，可有效提高術(shù)后裸眼視力和視覺質(zhì)量[5]。然而，良好的囊袋內(nèi)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性對于Toric IOL至關(guān)重要。Kim等[6]報道AcrySof.Toric IOL植入術(shù)后13mo平均軸位旋轉(zhuǎn)3.45°±3.39°。有研究證明IOL的囊袋內(nèi)旋轉(zhuǎn)對Toric IOL植入眼的影響主要是散光度數(shù)的增加[7]。因此，評價Toric IOL植入術(shù)后有效性和旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的研究主要集中在裸眼視力、殘余散光度數(shù)、IOL軸位旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性等。但是散光是一個矢量，具有大小和方向，矢量幅度與角度同樣重要[8]。本研究觀察Toric IOL植入術(shù)后不同時間Toric IOL軸位的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，并對殘余散光和手術(shù)前后角膜散光進行矢量分析，探討Toric IOL矯正角膜散光的有效性、穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性。

1 對象和方法

1.1 對象回顧性病例觀察研究。收集2018-09/2019-10在我院行白內(nèi)障超聲乳化摘除聯(lián)合Toric IOL植入術(shù)的白內(nèi)障患者63例77眼，其中男30例36眼，女33例41眼，年齡55～86(平均73.19±7.34)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)角膜規(guī)則性散光>1.0D；(2)Emery核硬度分級為Ⅱ～Ⅳ級；(3)術(shù)中無囊膜破裂、懸韌帶斷裂等并發(fā)癥；(4)對手術(shù)方案知情同意并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)角膜散光不規(guī)則；(2)重度干眼癥、眼部感染、青光眼、眼底病變等，既往有眼部外傷史、手術(shù)史；(3)病歷資料不全者；(4)術(shù)后有囊袋皺縮、眼底病變等影響視覺質(zhì)量的并發(fā)癥者。本研究方案通過醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 術(shù)前檢查采用標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)視力表測量裸眼遠視力(uncorrected distance visual acuity，UCDVA)、最佳矯正遠視力(best corrected distance visual acuity，BCDVA)，視力值轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)最小分辨角對數(shù)(logarithm of minimum angle of resolution，LogMAR)視力。采用眼部A超、B超和IOL Master 500測量眼軸長度、前房深度、角膜曲率、角膜散光。同時進行裂隙燈顯微鏡檢查、眼底檢查、黃斑部光相干斷層掃描(OCT)檢查，并采用OPD-scan Ⅲ進行角膜像差、角膜地形圖等檢查。

1.2.2 Toric IOL度數(shù)計算基于術(shù)前IOL Master 500檢查結(jié)果，計算IOL的球鏡度數(shù)，根據(jù)術(shù)前是否合并高度近視，與患者溝通決定是否預(yù)留一定近視度數(shù)。采用廠家提供的在線計算器(http：//www.myalcon-toriccalc.com)的Barrett Toric計算公式，輸入眼軸長度、前房深度、角膜曲率和子午線、球鏡度數(shù)、術(shù)源性散光(surgically induced astigmatism，SIA)(手術(shù)醫(yī)師SIA選擇為0.25D)以及切口軸位，經(jīng)計算得到Toric IOL型號和放置軸位。角膜曲率和子午線的數(shù)據(jù)以IOL Master 500結(jié)合OPD-scan Ⅲ的角膜地形圖結(jié)果評估一致性和準(zhǔn)確性，一致性好者，植入Toric IOL。本研究納入患者植入的IOL均為AcrySof.IQ Toric IOL(SN6ATX)。

1.2.3 軸位標(biāo)記采用裂隙燈直接標(biāo)記法。術(shù)前30min表面麻醉，患者取坐位，雙眼正視前方，用1mL注射器針頭側(cè)刃在角膜緣處標(biāo)示出Toric IOL目標(biāo)軸位、預(yù)定切口位置，深至角膜前彈力層，專用美蘭標(biāo)記筆著色。確認(rèn)軸位的兩處標(biāo)記連線經(jīng)過瞳孔中央。標(biāo)記由同一位經(jīng)驗豐富的醫(yī)師操作。

1.2.4 手術(shù)方法軸位標(biāo)記完成后散瞳，患者取仰臥位，常規(guī)進行消毒鋪巾，開瞼器開瞼，行2.0mm透明角膜切口，0.5mm側(cè)切口，前房注入黏彈劑，5.5mm直徑連續(xù)環(huán)形撕囊，使用centurion超聲乳化儀行白內(nèi)障超聲乳化，術(shù)中各參數(shù)(能量、負壓、流速參數(shù))設(shè)置基本一致，白內(nèi)障超聲乳化及注吸皮質(zhì)完成后，囊袋內(nèi)注入黏彈劑，植入Toric IOL于囊袋內(nèi)，將IOL順時針旋轉(zhuǎn)至距目標(biāo)軸位約20°，完全清除囊袋內(nèi)及IOL后方的黏彈劑，調(diào)整IOL標(biāo)記至目標(biāo)軸位，輕壓使前囊膜覆蓋IOL光學(xué)部，水密切口。再次確認(rèn)IOL標(biāo)記與目標(biāo)軸位精確重合，手術(shù)完成。術(shù)后滴用妥布霉素地塞米松滴眼液4次/d，妥布霉素地塞米松眼膏1次/晚。手術(shù)均由同一位手術(shù)醫(yī)師完成。

1.2.5 術(shù)后隨訪術(shù)后1wk，1、3mo時隨訪觀察UCDVA，經(jīng)主覺驗光記錄殘余散光值，采用IOL Master 500測量角膜曲率，并進行眼壓及眼前節(jié)檢查排除散瞳相關(guān)風(fēng)險，散瞳后采用OPD-scanⅢ的Toric Retro模式直接測量Toric IOL軸位，根據(jù)與目標(biāo)軸位的差異，計算IOL軸位偏差度(deviation of lens axis，LAD)。

統(tǒng)計學(xué)分析：用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗結(jié)合P-P圖對各變量進行正態(tài)分布檢驗，非正態(tài)分布的計量資料采用中位數(shù)(四分位數(shù))[M(P25，P75)]的形式表示，采用Friedman檢驗進行比較，兩兩比較采用Wilcoxon符號配對秩檢驗，以Bonferroni法校正檢驗水準(zhǔn)(α’=0.008)。非正態(tài)分布資料的相關(guān)性采用Spearman線性相關(guān)分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)前后視力情況術(shù)前UCDVA、BCDVA和術(shù)后1wk，1、3mo UCDVA差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=184.641，P<0.001)，術(shù)后UCDVA均較術(shù)前UCDVA、BCDVA顯著改善(P<0.008)，見表1，但術(shù)后1wk，1、3mo UCDVA兩兩相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=-0.688，P=0.491；χ2=-0.510，P=0.610；χ2=0.178，P=0.858)。術(shù)后1wk，1、3mo時，本研究納入患者UCDVA≥0.5(LogMAR≤0.301)的比例分別為71%(55/77)、69%(53/77)、69%(53/77)。

2.2 手術(shù)前后散光情況術(shù)前角膜散光、預(yù)測殘余散光和術(shù)后1wk，1、3mo殘余散光差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=241.102，P<0.001)，預(yù)測殘余散光和術(shù)后1wk，1、3mo殘余散光均明顯低于術(shù)前角膜散光，但術(shù)后1wk，1、3mo殘余散光均高于預(yù)測殘余散光(P<0.008)，見表2。術(shù)后1wk，1、3mo殘余散光兩兩相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.280，P=0.779；χ2=0.357，P=0.721；χ2=0.076，P=0.939)。術(shù)后1wk，1、3mo時，本研究納入患者殘余散光≤0.75D的比例分別為65%(50/77)、69%(53/77)、73%(56/77)。

圖1 術(shù)前和術(shù)后3mo角膜散光矢量分布圖 A：術(shù)前角膜散光；B：術(shù)后3mo角膜散光。Centroid：質(zhì)心值；Mean Absolute：平均絕對值；紅色環(huán)：質(zhì)心值的95%置信圓；藍色環(huán)：總體數(shù)據(jù)的95%置信圓, 圖中95%置信橢圓一部分中斷，為部分個體散光值超出最大圓環(huán)4.0D所致。

表1 手術(shù)前后視力比較[M(P25，P75)，LogMAR]

表2 手術(shù)前后散光比較[M(P25，P75)，D]

表3 術(shù)后LAD情況

2.3 Toric IOL軸位旋轉(zhuǎn)度術(shù)后1wk，1、3mo時，本研究納入患者LAD值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=2.319，P=0.314)，LAD<5°的患者比例分別為81%(62/77)、82%(63/77)、77%(59/77)，且最大LAD值為11°，見表3。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，本研究納入患者術(shù)后3mo時LAD值與殘余散光度呈正相關(guān)(rs=0.225，P=0.049)，術(shù)后1wk，1mo時LAD值與殘余散光度均無顯著相關(guān)性(rs=0.210、0.065，P=0.066、0.575)。

2.4 散光矢量分析利用散光雙倍角圖繪制工具V1.1.0[8]分析本研究納入患者術(shù)后3mo時角膜散光、殘余散光與術(shù)前角膜散光、預(yù)測術(shù)后殘余散光的散光矢量，可顯示散光矢量的均值和質(zhì)心值、95%置信圓。術(shù)前角膜散光均值為2.31±0.80D，質(zhì)心值為1.44D@177°±1.99D，見圖1A；術(shù)后3mo角膜散光均值為2.44±1.07D，質(zhì)心值為1.43D@4°±2.26D，見圖1B。預(yù)測術(shù)后殘余散光均值為0.14±0.17D，質(zhì)心值為0.02D@58°±0.22D，見圖2A；術(shù)后3mo殘余散光均值為0.69±0.53D，質(zhì)心值為0.05D@142°±0.88D，見圖2B。術(shù)后3mo殘余散光預(yù)測誤差均值為0.74±0.59D，質(zhì)心值為0.06D@144°±0.94D，見圖3。散光矢量分析結(jié)果可直觀地顯示，術(shù)后3mo角膜散光與術(shù)前角膜散光的均值、質(zhì)心值變化不大，但術(shù)后3mo殘余散光均值、質(zhì)心值較術(shù)前角膜散光明顯降低，且95%置信橢圓均明顯縮小。

3 討論

隨著白內(nèi)障手術(shù)技術(shù)日趨完善，逐漸從傳統(tǒng)復(fù)明手術(shù)時代進入屈光手術(shù)時代，患者對術(shù)后視力尤其是裸眼視力的要求越來越高，而術(shù)后角膜散光是導(dǎo)致白內(nèi)障患者術(shù)后視力不佳的重要因素之一，可明顯影響白內(nèi)障摘除術(shù)后的視覺質(zhì)量[3]。了解白內(nèi)障手術(shù)前后散光度數(shù)及散光軸位旋轉(zhuǎn)的變化，對評價白內(nèi)障手術(shù)具有重要意義。

散光是一種常見的人眼屈光不正，會干擾視網(wǎng)膜成像、增大彗差等高階像差，影響視覺質(zhì)量[9-10]。目前白內(nèi)障患者矯正散光的主要方法包括術(shù)后戴鏡、角膜屈光手術(shù)和Toric IOL植入[3]。Toric IOL最初由學(xué)者Shimizu等[11]提出，能顯著降低白內(nèi)障患者術(shù)后的殘余散光，目前已成為矯正白內(nèi)障患者角膜散光最有效的方法[12]。本研究結(jié)果顯示，術(shù)后1wk，1、3mo UCDVA明顯好于術(shù)前，術(shù)前0.82(0.60，1.22)，術(shù)后1wk 0.22(0.15，0.40)，術(shù)后1mo 0.30(0.15，0.40)，術(shù)后3mo 0.30(0.15，0.40)，且術(shù)后1wk，1、3mo UCDVA無明顯差異。然而多項臨床研究結(jié)果顯示，Toric IOL術(shù)后仍殘留較大散光，Toto等[13]和Sheppard等[14]研究發(fā)現(xiàn)，Toric IOL植入術(shù)后仍存在-0.73±0.45D和-0.67±0.54D的散光。白內(nèi)障術(shù)后殘余散光主要來源于角膜散光的測量誤差、SIA引起的誤差、IOL度數(shù)計算誤差以及IOL偏心、傾斜、旋轉(zhuǎn)等引起的誤差[5]。為了提高角膜散光測量的精確度，建議同一儀器多次測量、借助至少兩種不同原理的設(shè)備測量[15-16]。為減少IOL度數(shù)計算誤差，建議使用Barrett Toric計算公式[17]，該公式是Toric IOL新一代計算公式，從有效晶狀體位置、SIA[18]等方面進行了優(yōu)化，并默認(rèn)選擇最小殘余散光。而引起SIA的因素有Toric IOL旋轉(zhuǎn)、軸位標(biāo)記或術(shù)中對位誤差以及IOL傾斜或偏心等[8]。因此評價Toric IOL矯正角膜散光的有效性、穩(wěn)定性，最重要的是對角膜散光和殘余散光的分析以及對Toric IOL軸位旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性的評價。關(guān)于Toric IOL的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，近年研究顯示，Toric IOL術(shù)后的平均旋轉(zhuǎn)度為3°～5°[19]。本研究顯示術(shù)后3mo LAD值中位數(shù)3.0°(1，5)°，77%的患者LAD值≤5°(59/77)，2%的患者LAD值>10°(2/77，均為11°)。Miyake等[20]研究觀察到AcrySof Toric IOL僅有1.68%發(fā)生超過10°的旋轉(zhuǎn)，76.7%在術(shù)后2a旋轉(zhuǎn)小于5°。宋旭東等[21]研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)后3mo LAD值中位數(shù)為2.0°(0°～15°)，與本研究結(jié)果相近。有研究證明IOL的囊袋內(nèi)旋轉(zhuǎn)對Toric IOL眼的成像質(zhì)量產(chǎn)生的影響主要是散光度數(shù)的增加[7]。宋旭東等[21]研究發(fā)現(xiàn)，植入Toric IOL術(shù)后3mo的殘余散光值中位數(shù)為0.75D(0.00～1.87D)，與本研究結(jié)果[中位數(shù)為0.50D(0.00～2.50D)]相近。

圖2 預(yù)測術(shù)后殘余散光和術(shù)后3mo殘余散光矢量分布圖 A：預(yù)測術(shù)后殘余散光；B：術(shù)后3mo殘余散光。Centroid：質(zhì)心值；Mean Absolute：平均絕對值；紅色環(huán)：質(zhì)心值的95%置信圓；藍色環(huán)：總體數(shù)據(jù)的95%置信圓。

圖3 術(shù)后殘余散光預(yù)測誤差矢量分布圖 Centroid：質(zhì)心值；Mean Absolute：平均絕對值；紅色環(huán)：質(zhì)心值的95%置信圓；藍色環(huán)：總體數(shù)據(jù)的95%置信圓。

散光是一個矢量，具有大小和方向。傳統(tǒng)方法評價散光主要是散光度數(shù)的大小[22]，忽略了散光方向的影響。手術(shù)前后散光的簡單加減并不能完整地反映散光的矯正效果，正確的散光分析是需要將散光的度數(shù)和軸向放在笛卡爾坐標(biāo)系中進行分析[8]。1992年Holladay等[23]和1993年Alpins[24]相繼引入了矢量分析的方法來計算眼部散光變化，一般局限于分析角膜或屈光手術(shù)前后散光的變化。2004年Alpins等[25]將矢量分析的方法用于白內(nèi)障和屈光手術(shù)屈光結(jié)果的散光分析。Chan等[26]對飛秒激光輔助超聲乳化聯(lián)合弧形角膜切開手術(shù)前后角膜散光進行矢量分析，并用雙倍角度圖直觀地展示了散光度數(shù)和方向的改變。本研究運用2018年發(fā)表在JCRS雜志上的散光雙倍角圖繪制工具[8]來分析手術(shù)前后角膜散光、術(shù)后殘余散光的矢量變化。

散光雙倍角圖分析法能夠直觀顯示患者手術(shù)前后角膜散光的均值和方向的變化，術(shù)后殘余散光的均值和方向以及與術(shù)前預(yù)測值的矢量比較，能夠直觀顯示術(shù)后散光預(yù)測誤差的均值和方向[8]。本研究中散光雙倍角圖可以直觀地顯示術(shù)后3mo角膜散光與術(shù)前角膜散光的均值、質(zhì)心值變化不大；術(shù)后3mo殘余散光的均值、質(zhì)心值比術(shù)前角膜散光明顯降低，且95%置信橢圓明顯縮??；術(shù)后殘余散光預(yù)測誤差均值為0.74±0.59D，質(zhì)心值為0.06D@144°±0.94D，均值與殘余散光(0.69±0.53D)基本一致。上述結(jié)果表明Toric IOL具有良好的散光矯正效果和旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。此外，本研究中有5眼術(shù)后3mo殘余散光預(yù)測誤差較大(1.5～2.0D)，角膜散光的測量誤差也受淚膜的影響，其中3眼術(shù)后角膜散光大于術(shù)前(1.5～2.5D)；1眼Toric IOL軸位旋轉(zhuǎn)10°，術(shù)前角膜散光3.14D，IOL型號T8，降低約33%的矯正效果(約1.05D)，因患者對術(shù)后視力尚滿意，未進行手術(shù)復(fù)位；1眼IOL軸位無明顯旋轉(zhuǎn)，手術(shù)前后角膜散光無明顯差異，術(shù)后殘余散光1.88D，原因有待進一步查明。本研究納入患者術(shù)后1wk，1mo時LAD值與殘余散光無顯著相關(guān)性，術(shù)后3mo時LAD值與殘余散光呈正相關(guān)，長期的相關(guān)性有待更多研究進行進一步論證。本研究的局限性在于研究結(jié)果未排除眼壓、眼軸、角膜曲率等其他因素對Toric IOL的有效性、穩(wěn)定性的影響，希望有更多的研究進一步論證。

綜上所述，Toric IOL可以有效矯正白內(nèi)障患者角膜散光且具有良好的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。通過散光矢量分析預(yù)測術(shù)后散光與實際殘余散光的差異有利于分析優(yōu)化角膜散光的測量、IOL度數(shù)計算、手術(shù)設(shè)計、術(shù)后觀察等各個環(huán)節(jié)。