IOL Master 700在白內(nèi)障中應(yīng)用的研究進展

彭 悅，廖 萱，蘭長駿

?KEYWORDS:IOL Master 700; swept-source optical coherence tomography; biometer; cataract; ocular biometric measurement

0引言

眼球生物參數(shù)的測量在屈光性白內(nèi)障手術(shù)前評估中至關(guān)重要。臨床上光學(xué)生物測量儀主要有基于部分相干干涉(partial coherence interferometry，PCI)技術(shù)的如IOL Master 500、基于光學(xué)低相干干涉(optical low-coherence interferometry，OLCI)技術(shù)的如Aladdin和基于光學(xué)低相干反射(optical low-coherence reflectometry，OLCR)技術(shù)的如Lenstar LS 900。雖然幾類儀器測量眼球生物參數(shù)有較高的準(zhǔn)確性[1-4]，但目前已進入屈光性手術(shù)時代，術(shù)前眼球生物參數(shù)的測量要求更高。近幾年，基于掃頻光學(xué)相干斷層掃描(swept-source optical coherence tomography，SS-OCT)技術(shù)的新型生物測量儀憑借測量速度更快、組織穿透性更好等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于臨床。

OCT是一種非侵入性、高靈敏度、高分辨率的醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，由最初的時域OCT(time domain OCT，TDOCT)發(fā)展至頻域OCT(frequency domain OCT，F(xiàn)DOCT)，SS-OCT作為最新一代FDOCT采用輸出波長隨時間高速掃描的掃頻光源，不需要經(jīng)過高分辨率光譜儀進行光譜分離，而是直接利用單一光電探測器獲取不同波長的干涉信號進而得到干涉光譜，從而實現(xiàn)光譜分析[5]。SS-OCT有更高的掃頻速度和輸出功率、更寬的掃頻范圍和線性頻率掃描、更窄的瞬時線寬，同時成像速度更快、信噪比更高[6]。目前SS-OCT新型生物測量儀有以下3種：(1)IOL Master 700(Carl Zeiss)：掃頻光源波長1055nm，掃描速度2000次/秒，掃描深度44mm，掃描寬度眼前段為6mm，視網(wǎng)膜為1mm，組織分辨率22μm[7]；掃頻激光從6個不同方向(0°、30°、60°、90°、120°、150°)進行平面掃描，能可視化測量全眼軸長及觀察黃斑凹形態(tài)確認(rèn)固視；采用遠(yuǎn)心光學(xué)技術(shù)三環(huán)(1.5、2.5、3.5mm直徑)18點的測量模式測量角膜曲率；內(nèi)置有SRK/T、Hoffer Q、Holladay1、Holladay2、Haigis、Haigis-L、Haigis-T、Barrett Universal Ⅱ、Barrett Toric、Barrett True-K公式，但目前國內(nèi)IOL Master 700因版本原因暫未置入Barrett公式組；(2)OA-2000(Tomey)：掃頻光源波長1060nm，掃描速度1000次/秒[8]；(3)Argos(Movu)：掃頻光源波長1060nm，掃描寬度為20nm，掃描速度3000次/秒[9]。

SS-OCT新型生物測量儀測量的眼球生物參數(shù)包括眼軸長度(axial length，AL)、前房深度(anterior chamber depth，ACD)、角膜曲率(keratometry readings，K)、晶狀體厚度(lens thickness，LT)、中央角膜厚度(central corneal thickness，CCT)、白到白的角膜直徑(white-to-white distance，WTW)、瞳孔直徑(pupil diameter，PD)等。目前IOL Master 700在臨床上應(yīng)用較多，現(xiàn)就IOL Master 700在白內(nèi)障中的臨床應(yīng)用研究進行綜述。

1 IOL Master 700在測量健康人眼球生物參數(shù)中的應(yīng)用

1.1 IOL Master 700評估健康眼球生物參數(shù)的準(zhǔn)確性及一致性儀器測量準(zhǔn)確性常用檢測的重復(fù)性及再現(xiàn)性來評價。重復(fù)性(repeatability)指用相同的方法，同一實驗材料，在相同的條件下獲得的一系列結(jié)果之間的一致程度。再現(xiàn)性(reproducibility)指用相同的方法，同一實驗材料，在不同的條件下獲得的單個結(jié)果之間的一致程度。Martinez-Albert等[10]應(yīng)用IOL Master 700對不同屈光狀態(tài)的健康人群進行眼球生物參數(shù)測量，結(jié)果表明近視組、正視組、遠(yuǎn)視組測量的AL、房水深度(anterior aqueous depth，AQD)、CCT、LT、WTW、K1和K2均有很好的重復(fù)性，與Ferrer-Blasco等[11]重復(fù)性結(jié)果類似，Sel等[12]和Kiraly等[13]研究也支持該結(jié)論。而Garza-Leon等[14]用組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差(within subject standard deviation，Sw)、組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient，ICC)和變異系數(shù)(coefficient of variation，CoV)等統(tǒng)計指標(biāo)對45只健康眼生物參數(shù)進行再現(xiàn)性評價，結(jié)果顯示AL、ACD、AQD、Kf、Ks、LT、CCT和WTW參數(shù)的CoV為0.3%～1%，ICC高于0.87，均有較高再現(xiàn)性。以上研究表明IOL Master 700測量健康眼球生物參數(shù)變異小，有較高重復(fù)性及再現(xiàn)性，測量的結(jié)果精確可靠。

一致性(agreement)為同一檢查者應(yīng)用不同儀器測量同一參數(shù)之間的一致程度。近期對兩種SS-OCT生物測量儀的研究表明：IOL Master 700與OA-2000測量健康青年人眼的AL、ACD、Kf、Ks、Km、LT、CCT、WTW、PD參數(shù)的差異分別為0.00、0.00mm, 0.04、-0.01、0.00D,-0.08mm、17.08μm、0.14、-1.46mm，CCT、WTW、PD差異較大，可能與圖像采集光源的變化和虹膜周圍邊緣檢測算法有關(guān)，余參數(shù)均有較好一致性[15]。LT和CCT是PCI生物測量儀不能提供的，這些指標(biāo)對人工晶狀體度數(shù)計算、眼壓測量值的校正有幫助，使計算和測量更準(zhǔn)確，同時也要注意這兩種設(shè)備測量的眼球生物參數(shù)多數(shù)一致性好，少數(shù)指標(biāo)如WTW差異較大，臨床上不能互換。

1.2散瞳縮瞳藥物和調(diào)節(jié)對IOL Master 700測量的影響眼的調(diào)節(jié)可引起ACD、LT、CCT、WTW等生物參數(shù)的變化，其中ACD和LT變化較大。Momeni-Moghaddam等[16]采用IOL Master 700對23～58歲的42例42只透明晶狀體眼進行生物參數(shù)測量，1%托吡卡胺散瞳前后測量的AL、ACD、LT分別為24.91±1.45、24.91±1.45、3.60±0.32、3.66±0.34、3.76±0.28、3.74±0.28mm，其中AL無明顯變化，ACD增加0.06±0.05mm，而LT減少-0.02±0.03mm；進一步按年齡分為大于40歲和小于40歲兩組，分析散瞳前后大于40歲組30眼AL、ACD、LT的變化分別為0.00±0.01、0.07±0.03、-0.03±0.02mm，小于40歲組12眼AL、ACD、LT的變化分別為0.00±0.00、0.03±0.08、0.00±0.03mm，較大于40歲組變化小，年齡的變化影響著眼部的調(diào)節(jié)。Grzybowski等[17]應(yīng)用IOL Master 700的掃描顯像技術(shù)檢測了18～25歲受檢者的8只用4%毛果蕓香堿縮瞳繼而用10%去氧腎上腺素散瞳眼的生物參數(shù)，結(jié)果顯示AL、ACD、LT、CCT、WTW的平均變化分別為8±21、-145±86、81±54、10±9μm，-0.02±0.15mm，LT的變化與調(diào)節(jié)幅度密切相關(guān)，在調(diào)節(jié)過程中晶狀體位置不變，此結(jié)果較Momeni-Moghaddam等測量生物參數(shù)的變化更大，分析原因可能與兩研究使用不同藥物誘導(dǎo)的眼部調(diào)節(jié)不同且兩研究對象年齡差距較大有關(guān)。IOL Master 700測量的多個研究均表明在外界給予不同屈光度數(shù)的調(diào)節(jié)狀態(tài)下ACD減少而LT增加[18-20]，且ACD和LT的改變呈線性相關(guān)[18-19]。以上研究說明應(yīng)用IOL Master 700可以精確測量調(diào)節(jié)引起的生物參數(shù)的變化，調(diào)節(jié)對屈光手術(shù)術(shù)前檢查、驗配角膜接觸鏡、計算IOL度數(shù)的影響值得關(guān)注，臨床工作中不能忽視調(diào)節(jié)對眼球生物參數(shù)測量的影響。

2 IOL Master 700在測量白內(nèi)障眼中的應(yīng)用

2.1 IOL Master 700評估白內(nèi)障眼球生物參數(shù)的準(zhǔn)確性及一致性IOL Master 700和基于OLCI技術(shù)的光學(xué)生物測量儀Ziemer Galilei G6測量了101只白內(nèi)障眼AL、ACD、Kf、Ks、Km、LT、CCT、WTW參數(shù)，Sw分別為0.005、0.037、0.008、0.018mm，0.098、0.282、0.076、0.202、0.069、0.210D，0.011、0.040mm，1.873、4.148μm，0.110、0.091mm，IOL Master 700測量所有參數(shù)重復(fù)性較Galilei G6更好，除CCT測量差異較大，兩儀器測量其余參數(shù)均有較好一致性[21]。另有研究顯示IOL Master 700與基于OLCR的Lenstar LS 900測量白內(nèi)障患者的AL、ACD、Km、LT、CCT參數(shù)有較好重復(fù)性[3,22]和一致性[3,22-24]，但Lenstar LS 900在測量Km、CCT時組內(nèi)變異更小[22]，可能與受檢者個體差異有關(guān)。基于PCI技術(shù)的IOL Master 500與IOL Master 700測量AL、K、ACD、WTW參數(shù)也有較好重復(fù)性、再現(xiàn)性和一致性，但I(xiàn)OL Master 700重復(fù)性更好[25]。

綜上研究結(jié)果，IOL Master 700在測量健康人及白內(nèi)障患者眼球生物參數(shù)均有較好的準(zhǔn)確性，可為眼后部組織如鞏膜半徑[26]、脈絡(luò)膜厚度的測量提供參考；與其它光學(xué)生物測量儀進行測量參數(shù)比較時，應(yīng)注意儀器之間測量原理的差異，不可盲目交換使用不同儀器測量的眼球生物參數(shù)。

2.2 IOL Master 700與其他光學(xué)生物測量儀白內(nèi)障AL檢出率比較白內(nèi)障手術(shù)已由復(fù)明手術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)榍馐中g(shù)，白內(nèi)障AL的精確檢出在計算IOL度數(shù)中至關(guān)重要。Huang等[27]分析了171只白內(nèi)障眼AL測量情況，IOL Master 700、OA-2000和Argos的檢出率分別為97.08%、97.08%、99.42%，均較IOL Master v5.4的80.70%高，且有顯著性差異。類似于IOL Master 700、OA-2000和Argos測量622只白內(nèi)障眼的AL檢出率分別為92.6%、96.3%和97.6%[28]。Jung等[21]研究指出IOL Master 700和Galilei G6測量101只白內(nèi)障眼，AL檢出率分別為99.1%、93.1%。同樣IOL Master 700與基于OLCI技術(shù)的Aladdin檢測55只白內(nèi)障眼，AL檢出率分別為100%和96.36%[29]。而IOL Master 700和Lenstar LS 900測量100只白內(nèi)障眼，AL檢出率分別為96%和79%，后者對后囊下混濁及晶狀體混濁較重白內(nèi)障檢出率更低[22]。Arriola-Villalobos等[23]測量80只白內(nèi)障眼，IOL Master 700的AL檢出率為100%，而Lenstar LS 900因晶狀體混濁較重和AL>30mm未檢出AL的有10眼，檢出率為87.5%。大量研究顯示IOL Master 700較IOL Master 500的AL檢出率更高[30-33]，IOL Master 700在前后囊混濁及晶狀體混濁較重的白內(nèi)障中AL檢出率更優(yōu)。分析以上研究可知SS-OCT生物測量儀AL的檢出率更高，尤其是在前后囊混濁及晶狀體混濁嚴(yán)重情況下，可能與掃頻光波長更長、在測量過程中衰減較少有關(guān)，這可能也會增加某些患有眼底疾病的AL檢出率。

2.3 IOL Master 700與其他光學(xué)生物測量儀白內(nèi)障術(shù)后屈光誤差比較最新研究表明，IOL Master 700評價SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis和Barrett Universal Ⅱ 5種公式計算IOL度數(shù)準(zhǔn)確性，選取Tecnis ZCB00 IOL植入白內(nèi)障眼，其中僅Barrett Universal Ⅱ公式預(yù)測術(shù)后屈光誤差最小[34]。Cheng等[35]選取博士倫MX60 IOL研究了Kane、Hill-RBF 2.0、Barrett Universal Ⅱ、Olsen、Haigis、SRK/T、Holladay 1、Hoffer Q 8種公式預(yù)測白內(nèi)障術(shù)后屈光誤差，其中IOL Master 700較Lenstar LS 900使用Kane、Olsen、Haigis、Hoffer Q公式計算的白內(nèi)障術(shù)后屈光絕對誤差小，其余幾種公式預(yù)測誤差結(jié)果類似，而Barrett Universal Ⅱ公式預(yù)測術(shù)后屈光誤差最小。有研究選取Tecnis ZCB00和Acrysof SA60AT IOL進行度數(shù)計算，只有在植入Tecnis ZCB00 IOL時，IOL Master 700與IOL Master 500的Holladay公式計算的術(shù)后屈光誤差有差異，可能與儀器內(nèi)部Holladay公式有差異相關(guān)，而SRK/T、Hoffer Q和Haigis公式術(shù)后屈光誤差無差異[33]。Srivannaboon等[25]選取Acrysof SN60WF IOL帶入SRK/T和Haigis公式計算IOL度數(shù)，結(jié)果顯示IOL Master 700與IOL Master 500使用兩公式計算IOL度數(shù)無差異。以上結(jié)果表明計算IOL度數(shù)時使用不同儀器以及選取不同IOL和計算公式可能導(dǎo)致術(shù)后存在有差異的屈光誤差，提醒臨床醫(yī)師選取IOL時需注意該細(xì)節(jié)，但I(xiàn)OL Master 700生物測量儀的Barrett Universal Ⅱ公式計算IOL度數(shù)有較好的準(zhǔn)確性，可為臨床醫(yī)師提供更精確的IOL度數(shù)選擇。

2.4 IOL Master 700評估晶狀體混濁分級臨床常用白內(nèi)障晶狀體混濁分級方法有基于客觀判斷的雙通道客觀視覺質(zhì)量分析儀的OSI值分級以及基于主觀判斷的LOCS Ⅲ分級等。IOL Master 700測量生物參數(shù)時可獲得晶狀體二維圖像，利用圖像軟件可對其進行線性密度分析以評估晶狀體混濁分級。當(dāng)晶狀體平均密度大于82.9像素單元時診斷白內(nèi)障有最佳靈敏度和特異性，分別為73.9%和91.2%[36]；在圖像分析軟件升級后，由同一研究者指出當(dāng)晶狀體平均密度達(dá)到73.8像素單元時即可診斷白內(nèi)障，這時有96%的靈敏度和92%的特異性[37]，優(yōu)于之前的研究結(jié)果。該測量方法均有較高的重復(fù)性和可靠性，與主觀判斷晶狀體分級的LOCS Ⅲ測量方法之間存在較大偏差，而與客觀測量方法如OSI值分級之間有較好一致性[36]。IOL Master 700可客觀評估白內(nèi)障晶狀體混濁分級，有助于臨床醫(yī)師判斷白內(nèi)障患者的手術(shù)時機及做出相應(yīng)的日常護理建議。

2.5 IOL Master 700檢測黃斑病變部分白內(nèi)障患者術(shù)前存在隱匿性黃斑病變，導(dǎo)致視力恢復(fù)差和患者滿意度差，特別是在視網(wǎng)膜病變的情況下，黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)的檢測顯得尤為重要。IOL Master 700在測量生物參數(shù)的同時，能判別1mm寬度的黃斑區(qū)結(jié)構(gòu)是否存在異常。Tognetto等[38]研究指出IOL Master 700檢測黃斑病變的平均靈敏度為0.81(0.77～0.83)，平均特異性為0.84(0.77～0.87)，準(zhǔn)確性為0.83(0.79～0.85)。而Hirnschall等[39]研究靈敏性適中(0.42～0.68)、特異性較高(0.89～0.98)。雖然IOL Master 700在測量生物參數(shù)時能夠檢測局部黃斑病變，尤其是黃斑裂孔、黃斑前膜和視網(wǎng)膜下積液，但因組織分辨率較專用黃斑OCT低，暫不能代替之[40-41]，可作為評估黃斑結(jié)構(gòu)異常的輔助手段。

2.6 IOL Master 700預(yù)測IOL傾斜預(yù)測術(shù)后IOL傾斜有助于評估視覺質(zhì)量，同時給患者個性化選擇非球面和Toric等功能性IOL提供了參考。Hirnschall等[42]分析了IOL Master 700獲得的白內(nèi)障患者術(shù)前1wk晶狀體和術(shù)后2mo IOL的B掃描圖像，結(jié)果顯示右眼術(shù)后IOL傾斜度較術(shù)前晶狀體傾斜度平均增加1.5°，左眼平均增加2.6°，左右眼度數(shù)差異有統(tǒng)計學(xué)意義，術(shù)前術(shù)后傾斜度之間存在較弱的相關(guān)性(R=0.37)；而術(shù)后IOL傾斜方向較術(shù)前晶狀體傾斜方向平均增加1°，二者存在較好的相關(guān)性(R=0.70)。另一研究指出術(shù)后IOL傾斜度較術(shù)前晶狀體傾斜度平均增加1.2°，術(shù)前晶狀體傾斜度與方向和術(shù)后IOL傾斜度與方向均有較好相關(guān)性(R=0.707、0.765)，且晶狀體傾斜測量的重復(fù)性也較好[43]，與Hirnschall等研究結(jié)果存在差異，可能與受檢對象眼部的κ角、α角以及AL不同所引起的IOL傾斜位置不同有關(guān)。

2.7 IOL Master 700角膜后表面散光的測量角膜散光的精確測量對于合理選擇IOL度數(shù)和類型有重要意義。近些年角膜后表面散光納入IOL度數(shù)計算受到關(guān)注，有研究指出忽略角膜后表面散光而植入Toric IOL會導(dǎo)致散光欠矯或過矯[44]。LaHood等[45]大樣本量研究顯示，IOL Master 700測量的角膜后表面平均散光為0.24±0.15D，強屈光軸位于垂直方向占比73.32%，而在白內(nèi)障手術(shù)過程中可通過做垂直方向上的手術(shù)切口減少部分垂直方向上散光，這可能使部分醫(yī)師忽略了角膜后表面散光對術(shù)后視力的影響。Srivannaboon等[46]評估了60例行白內(nèi)障手術(shù)患者的術(shù)后屈光誤差，在考慮IOL Master 700測量的角膜后表面散光情況下，術(shù)后屈光誤差更小。故提示臨床醫(yī)師在進行屈光性手術(shù)前應(yīng)充分考慮角膜后表面散光，但國內(nèi)版本IOL Master 700受軟件及使用許可的影響，目前暫無法進行角膜后表面散光的測量。

3小結(jié)

基于SS-OCT技術(shù)的IOL Master 700測量健康人及白內(nèi)障患者的眼球生物參數(shù)均有較高的重復(fù)性和再現(xiàn)性，較既往的光學(xué)測量技術(shù)的生物測量儀具有更好組織穿透力、掃描速度更快的優(yōu)點，白內(nèi)障患者的眼軸長度檢出率更好等優(yōu)勢，在屈光性白內(nèi)障手術(shù)中的應(yīng)用前景廣闊。