3種儀器測量白內(nèi)障患者水平角膜直徑、平坦軸角膜曲率和陡峭軸角膜曲率的對比研究

周 歆，王從毅，李 妍，折喜龍，黨冠星

(西安市第四醫(yī)院眼科，陜西 西安 710000)

1999年，第一臺光學(xué)生物測量儀CarlZeissIOLMaster面世，從此眼部生物測量進入光學(xué)生物測量時代，與傳統(tǒng)超聲測量相比，IOLMaster具有更好的準確性，目前被認為是生物測量的金標準[1，2]。2015年，首個基于掃頻相干斷層成像術(shù)(swept source opticalcoherence tomography，SS-0CT)測量儀IOLMaster 700誕生，他的穿透力更強，準確性更好，掃描同時可獲得直徑1mm黃斑中心凹斷層圖像，以確保測量時患者固視良好。IOLMaster 700一次測量可以獲得眼軸(axial length，AL)、中央角膜厚度(central corneal thickness，CCT)、角膜上皮層至晶狀體前表面深度(anterior chamber depth，ACD)、晶狀體厚度(lens thickness，LT)、角膜曲率(keratometry，K)及水平角膜直徑(white to white，WTW)等參數(shù)，其中，K和WTW是對人工晶狀體度數(shù)計算十分重要的參數(shù)，水平WTW也是Holladay2公式預(yù)測有效晶狀體位置(effective lens position，ELP)的參數(shù)之一。

OPD-Scan Ⅲ是日本NIDEK公司生產(chǎn)的一種角膜屈光分析儀，集波前像差儀、角膜地形圖、自動驗光儀等功能于一體。MODi 2角膜地形圖儀是意大利C.S.O.公司生產(chǎn)的一種基于Placido環(huán)原理的角膜地形圖儀。這兩種儀器均可以同時獲得K和WTW數(shù)據(jù)，在臨床中應(yīng)用廣泛。

本研究目的在于對比以上3種廣泛應(yīng)用于白內(nèi)障患者術(shù)前檢查的儀器，分析他們獲得K和WTW數(shù)據(jù)的差異性和一致性，為臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年11月11日至12月9日于西安市第四醫(yī)院眼科白內(nèi)障人工晶狀體中心就診并擬行白內(nèi)障超聲乳化抽吸聯(lián)合人工晶狀體植入術(shù)的患者54例(92只眼)，其中男17例(28只眼)，女37例(64只眼)，右眼46只，左眼46只；年齡30～83歲，平均年齡(52.83±15.00)歲。排除標準：①現(xiàn)患有角膜炎、角膜潰瘍、角膜白斑或斑翳、圓錐角膜等眼表疾病的患者；②合并斜視、青光眼、視網(wǎng)膜疾病等其他眼部疾病患者；③近2周內(nèi)佩戴角膜接觸鏡或接受角膜塑形鏡治療的患者；④既往行準分子激光或其他角膜屈光手術(shù)的患者；⑤不能配合檢查者。本研究符合《赫爾辛基宣言》原則。

1.2 方法

所有患者均行視力、眼壓、裂隙燈等常規(guī)眼科檢查，均在自然瞳孔狀態(tài)下按IOLMaster 700(德國Carl Zeiss Medirec公司)、OPD-Scan Ⅲ(日本Nidek公司)、MODi 2角膜地形圖儀(意大利C.S.O.公司)的順序?qū)佳燮教馆S角膜曲率(keratometry of flataxial，Kf)、陡峭軸角膜曲率(keratometry of steepaxial，Ks)和WTW進行測量。每種儀器均在同一自然光條件下，由同一名熟練的醫(yī)師按照標準操作完成。調(diào)整好桌面和下頜托高度，患者下頜置于儀器下頜托上，額部緊貼額托，睜大雙眼注視儀器中固視目標，適當眨眼淚膜穩(wěn)定后完成測量，每只眼測量3次取平均值。記錄每個患眼的角膜曲率Kf、Ks和WTW。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 3種儀器測量數(shù)據(jù)差異性比較

3種儀器測量WTW值由大到小依次為IOLMaster 700、MODi 2角膜地形圖儀、OPD-Scan Ⅲ。3種儀器測量WTW值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=28.12，P<0.001)(表1)。進一步用LSD-t檢驗分析兩儀器差異性顯示，IOLMaster 700與OPD-Scan Ⅲ、OPD-Scan Ⅲ與角膜地形圖儀相比差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)，IOLMaster 700與角膜地形圖儀相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

3種儀器測量Kf值和Ks值由大到小依次均為MODi 2角膜地形圖儀、IOLMaster 700、OPD-Scan Ⅲ。3種儀器測量Kf值和Ks值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05，表1)。

表1 3種儀器測量數(shù)據(jù)比較

2.2 3種儀器測量數(shù)據(jù)相關(guān)性比較

3種儀器測量WTW、Kf和Ks值時均有顯著正相關(guān)性，以IOLMaster 700與OPD-Scan Ⅲ在測量Kf、Ks時相關(guān)程度均最強，OPD-Scan Ⅲ與MODi 2角膜地形圖儀測量WTW時相關(guān)程度最強(表2)。

表2 3種儀器測量數(shù)據(jù)相關(guān)性

2.3 3種儀器測量數(shù)據(jù)一致性分析

2.3.1 3種儀器測量WTW的一致性分析 3種儀器測量WTW值時，IOLMaster 700與OPD-Scan Ⅲ、IOLMaster 700與MODi 2角膜地形圖儀、OPD-Scan Ⅲ與MODi 2角膜地形圖儀測量的最大差值絕對值分別為1.14 mm、0.64 mm和1.12 mm，一致性界限外比例分別為5.43%、6.52%和4.34%(表3、圖1)。

表3 3種儀器測量WTW一致性分析

圖1 3種儀器測量WTW一致性分析圖

2.3.2 3種儀器測量Kf的一致性分析 3種儀器測量Kf值時，IOLMaster 700與OPD-Scan Ⅲ、IOLMaster 700與MODi 2角膜地形圖儀、OPD-Scan Ⅲ與MODi 2角膜地形圖儀測量的最大差值絕對值分別1.13 mm、2.43 mm和2.43 mm，一致性界限外比例分別為4.34%、4.34%和7.61%(表4、圖2)。

表4 3種儀器測量Kf一致性分析

圖2 3種儀器測量Kf一致性分析圖

2.3.3 3種儀器測量Ks的一致性分析 3種儀器測量Ks值時，IOLMaster 700與OPD-Scan Ⅲ、IOLMaster 700與MODi 2角膜地形圖儀、OPD-Scan Ⅲ與MODi 2角膜地形圖儀測量的最大差值絕對值分別1.20 mm、2.24 mm和2.37 mm，一致性界限外比例分別為5.43%、5.43%和7.61%(表5，圖3)。

表5 3種儀器測量Ks*一致性分析

圖3 3種儀器測量Ks一致性分析圖

3 討論

本研究旨在分析IOLMaster 700、OPD-Scan Ⅲ和MODi 2角膜地形圖儀在測量白內(nèi)障患者角膜曲率和水平角膜直徑的差異性、相關(guān)性和一致性。3種儀器測量WTW的原理都是基于前節(jié)照相技術(shù)，而測量的精確度取決于前節(jié)圖像質(zhì)量和對于角鞏膜緣的判定。本研究顯示，3種儀器在測量WTW時，IOLMaster 700測得值最大，MODi 2角膜地形圖儀次之，OPD-Scan Ⅲ最小，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義，進一步兩兩對比發(fā)現(xiàn)，IOLMaster 700和OPD-Scan Ⅲ、OPD-Scan Ⅲ和MODi 2角膜地形圖儀差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)，而IOLMaster 700和MODi 2角膜地形圖儀差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。3種儀器都呈現(xiàn)出不同(r=0.75～0.82)的顯著正相關(guān)，其中以O(shè)PD-Scan Ⅲ和MODi 2角膜地形圖儀的相關(guān)程度最強。Bland Altman一致性方面，IOLMaster 700和OPD-Scan Ⅲ、IOLMaster 700和MODi 2角膜地形圖儀、OPD-Scan Ⅲ和MODi 2角膜地形圖儀的最大差值絕對值分別為1.14 mm、0.64 mm、1.12 mm，一致性界限外比例分別為5.43%(5/92)、6.52%(6/92)和4.34%(4/92)。以往文獻尚未有對這3種儀器WTW的對比研究，而一篇分析9種能夠測量角膜直徑儀器差異的綜述提示，各個儀器間測量WTW平均差異從0.05 mm到0.86 mm之間，說明各儀器間測量差異寬泛[4]。Teresa等[5]對比了IOLMaster 700、Atlas9000和Sirius測量WTW的差異性和一致性，結(jié)果顯示3種儀器測量結(jié)果差異有統(tǒng)計學(xué)意義和臨床意義，3種儀器在使用時不能互相替代。精確的角膜水平直徑的測量對于有晶狀體眼人工晶狀體的植入、前房型人工晶狀體的植入十分重要。水平角膜直徑也是Holladay Ⅱ公式計算ELP的必要參數(shù)之一。雖然3種儀器中，只有IOLMaster 700與MODi 2角膜地形圖儀測量WTW差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但一致性分析中，這兩種儀器對比最大差值的絕對值最小為0.64 mm，以往研究認為測量差異在0.5 mm以上將產(chǎn)生臨床意義[3]。因此3種儀器測量WTW的差異在臨床中均是不能被接受的，3種儀器在測量時不能互換使用。

IOLMaster 700利用遠心光學(xué)測量技術(shù)，測量對稱分布于角膜前表面18個點的反射像，獲得直徑2.5 mm圓周上的角膜曲率。OPD-Scan Ⅲ運用Placido環(huán)原理，通過33個環(huán)、11 880個測量點，獲得角膜上直徑3 mm范圍的角膜曲率。MODi 2角膜地形圖儀同樣運用Placido環(huán)原理，通過24個環(huán)、6 144個測量點，可以獲得角膜上直徑3 mm及更大直徑范圍的角膜曲率，本研究納入的是直徑3mm的角膜曲率。回顧以往文獻，尚未發(fā)現(xiàn)同時對這3種儀器角膜曲率的對比分析研究。杜亞茹[6]比較了OPD-Scan Ⅲ與IOLMaster 500測量角膜曲率的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)IOLMaster 500測得的Kf和Ks值較大，且與OPD-Scan Ⅲ的差異有統(tǒng)計學(xué)意義，分析原因可能因為IOLMaster 500測量的是直徑2.3 mm圓周上的角膜曲率，使測量曲率偏大，在相關(guān)性分析中，OPD-Scan Ⅲ與IOLMaster 500的Kf和Ks均呈現(xiàn)顯著正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為r=0.98、0.92。其結(jié)果與本研究結(jié)果相似，3種儀器Kf和Ks由大到小依次均為MODi 2角膜地形圖儀、IOLMaster 700和OPD-Scan Ⅲ，但差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義；相關(guān)性分析中，3種儀器測量的Kf呈現(xiàn)出程度在(r=0.86～0.97)的顯著正相關(guān)性，其中以IOLMaster 700和OPD-Scan Ⅲ的相關(guān)程度最強；Ks呈現(xiàn)出程度在(r=0.88～0.98)的顯著正相關(guān)性，其中也以IOLMaster 700和OPD-Scan Ⅲ的相關(guān)程度最強。IOLMaster 700與IOLMaster 500在測量角膜曲率的原理都是采用遠心光學(xué)技術(shù)，但IOLMaster 700的測量點數(shù)更多，更精確，測量直徑稍大于IOLMaster 500，也許這是在本研究中3種儀器角膜曲率測量差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義的原因。

角膜是眼屈光系統(tǒng)中屈光力最大的組織，約占全眼屈光力的2/3。角膜曲率測量誤差在引起IOL度數(shù)計算誤差中占第二位[7]。本研究Bland Altman一致性方面，IOLMaster 700和OPD-Scan Ⅲ在測量Kf和Ks值時最大差值的絕對值最小，分別為1.13D和1.20D，而IOLMaster 700和MODi 2角膜地形圖儀、OPD-Scan Ⅲ和MODi 2角膜地形圖儀的95%一致性區(qū)間范圍較寬，測量最大差值的絕對值較大。對于IOL度數(shù)計算來說，1D的K值誤差會引起0.8～1.3D的度數(shù)計算誤差[8]。因此，3種儀器測量Kf、Ks雖然沒有統(tǒng)計學(xué)差異，但存在臨床差異，在臨床中是不能被接受的，測量時不能互換。同樣是杜亞茹[6]在分析OPD-Scan Ⅲ和IOLMaster500的Kf和Ks的一致性時，通過Bland Altman一致性分析，發(fā)現(xiàn)95%一致性區(qū)間在(-0.70～0.37)和(-1.20～0.80)之間，這種測量差異在臨床上是不能被接受的。

本研究的不足在于樣本量有限，且同時納入了雙眼進行研究，可能會對結(jié)果產(chǎn)生偏倚。納入的研究對象為白內(nèi)障患者，但沒有對患者白內(nèi)障嚴重程度、白內(nèi)障分型進行分類對比，也沒有考慮患者的屈光狀態(tài)、眼軸等條件，后續(xù)的研究還需細分各個條件，測量角膜曲率時結(jié)合軸位，使研究更準確。本研究只對比了3種儀器測量這3種數(shù)據(jù)的差異性及一致性如何，未納入測量這3種數(shù)據(jù)的金標準測量儀器進行對比，對于研究后指導(dǎo)臨床使用中的參考意義還有待提高，后續(xù)研究還應(yīng)納入測量WTW、Kf和Ks的金標準測量儀器，如Pentacam，與本研究的3種儀器進行對比，才能對指導(dǎo)臨床使用更有參考意義。

綜上所述，IOLMaster 700、OPD-Scan Ⅲ、MODi 2角膜地形圖儀在測量水平角膜直徑時，IOLMaster 700與MODi 2角膜地形圖儀差異無統(tǒng)計學(xué)意義；3種儀器在測量平坦軸角膜曲率、陡峭軸角膜曲率差異無統(tǒng)計學(xué)意義。但3種儀器所測得3種數(shù)據(jù)對于計算IOL度數(shù)時，均會產(chǎn)生有臨床意義的差異，因此臨床中，如果需要使用這3種儀器在測量水平角膜直徑、平坦軸角膜曲率、陡峭軸角膜曲率計算IOL度數(shù)時，不能互換使用。