OPD-Scan Ⅲ測量角膜屈光力和散光的可重復(fù)性及其與Pentacam檢測結(jié)果的一致性

李盼盼 袁幽 黃黎黎 朱妍 李俊杰 宋愈

1南通大學(xué)第二附屬醫(yī)院 南通市第一人民醫(yī)院眼科 226001；2蘇州大學(xué)附屬理想眼科醫(yī)院眼科 215000

角膜占眼總屈光力的3/4，準(zhǔn)確測量角膜屈光力、散光度數(shù)及軸位對(duì)角膜屈光手術(shù)參數(shù)設(shè)置和人工晶狀體屈光度的計(jì)算(特別是散光型人工晶狀體的型號(hào)及軸位的計(jì)算)等均具有重要意義[1-2]。目前臨床上測量角膜屈光力的常用儀器包括Pentacam三維眼前節(jié)分析儀、角膜曲率計(jì)、Lensar光學(xué)生物測量儀、VERION數(shù)字導(dǎo)航系統(tǒng)等。Pentacam在臨床角膜屈光力測量上應(yīng)用較為廣泛，且已有大量研究證實(shí)Pentacam測量角膜屈光力及散光具有較高的準(zhǔn)確性[3-5]。OPD-ScanⅢ角膜/屈光分析儀是OPD-Scan系統(tǒng)的最新設(shè)備，集角膜地形圖、波前像差、自動(dòng)驗(yàn)光、眼內(nèi)散光等多功能于一身[6-9]。該儀器不但可以為臨床醫(yī)生提供更全面的信息，同時(shí)可以減少患者的檢查時(shí)間，提高診療效率。但OPD-Scan Ⅲ在臨床上應(yīng)用時(shí)間較短，目前針對(duì)其測量結(jié)果準(zhǔn)確性的研究較少。本研究主要對(duì)OPD-Scan Ⅲ測量角膜屈光力和散光的可重復(fù)性和準(zhǔn)確性進(jìn)行分析，為其臨床應(yīng)用提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用診斷試驗(yàn)研究方法，收集2018年8月在南通大學(xué)第二附屬醫(yī)院和蘇州大學(xué)附屬理想眼科醫(yī)院就診的屈光不正患者50例100眼，其中男38例，女12例；年齡21～35歲，平均(28.32±2.93)歲。主覺驗(yàn)光下受檢者球鏡度數(shù)為-3.75(-2.5°，-5.5°)D，其中1眼正視，36眼為輕度近視(球鏡度數(shù)≤-3.00 D)，46眼為中度近視(-3.00 D<球鏡度數(shù)<-6.00 D)，17眼為高度近視(球鏡度數(shù)≥-6.00 D)。柱鏡度數(shù)為-0.25(0.0，-0.75)D，41眼無散光，41眼為輕度散光(散光度數(shù)≤0.75 D)，18眼為高度散光(散光度數(shù)>0.75 D)。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)順利完成OPD-Scan Ⅲ和Pentacam檢查；(2)角膜規(guī)則散光；(3)眼壓范圍在10～21 mmHg內(nèi)(1 mmHg=0.133 kPa)；(4)停止配戴軟性角膜接觸鏡1周以上、硬性角膜接觸鏡2周以上。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有圓錐角膜、角膜瘢痕等角膜疾病者；(2)有干眼、眼部外傷史、眼部手術(shù)史者。本研究遵循《赫爾辛基宣言》，并經(jīng)蘇州大學(xué)附屬理想眼科醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批文號(hào)：SLER2018112)。所有研究對(duì)象均知情同意并自愿簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1一般檢查 采用裂隙燈顯微鏡(IEC601-1，日本Topcon公司)檢查眼前節(jié)以排除角膜瘢痕。采用Pentacam三維眼前節(jié)分析系統(tǒng)(70900，德國Oculus公司)行角膜地形圖檢查以排除圓錐角膜。采用Schirmer試驗(yàn)Ⅰ檢查淚液分泌量，并排除淚液分泌量<5 mm/5 min的患者。應(yīng)用非接觸式眼壓計(jì)(CT-1，日本Topcon公司)測量眼壓，連續(xù)測量3次，記錄其平均值。

1.2.2主覺驗(yàn)光 采用電腦自動(dòng)驗(yàn)光儀(ARK-510A,日本Nidek公司)重復(fù)測量3次，取其平均值，根據(jù)電腦驗(yàn)光的結(jié)果采用綜合驗(yàn)光儀(RT-5100，日本Nidek公司)對(duì)屈光度進(jìn)行校正(主要步驟包括霧視、紅綠試驗(yàn)、交叉柱鏡、雙眼平衡)。所有患者瞳孔均為自然狀態(tài)，所有檢查均由同一熟練的驗(yàn)光師在半暗室環(huán)境下完成，記錄其球鏡度數(shù)和柱鏡度數(shù)。

1.2.3OPD-ScanⅢ角膜/屈光分析儀測量角膜屈光力和軸位散光 采用OPD-Scan Ⅲ角膜/屈光分析儀(日本Nidek公司)。所有檢查均由同一熟練的驗(yàn)光師在半暗室環(huán)境下完成。測量前保證受檢者頭位正，瞬目數(shù)次以保證淚膜分布均勻，測量時(shí)囑受檢者盡量睜大雙眼注視前方的注視燈，并通過調(diào)整控制桿使窗口圖像對(duì)焦，進(jìn)入角膜地形圖模式后囑受檢者瞬目數(shù)次后保持雙眼睜大后采集圖像，連續(xù)測量3次，并記錄角膜中央直徑3 mm范圍的平坦軸角膜曲率(keratometry values at the flat axis，K1)、陡峭軸角膜曲率(keratometry values at the steep axis，K2)、散光度數(shù)(D)及軸位(°)。

1.2.4Pentacam三維眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)測量角膜屈光力和散光 所有檢查均由同一熟練的驗(yàn)光師在暗環(huán)境下完成。測量前保證受檢者頭位正，瞬目數(shù)次以保證淚膜分布均勻，測量時(shí)囑受檢者盡量睜大雙眼注視前方旋轉(zhuǎn)軸中心，通過操縱桿對(duì)焦后，應(yīng)用自動(dòng)采集圖像設(shè)置連續(xù)測量3次，并記錄角膜中央直徑3 mm范圍內(nèi)K1、K2、散光度數(shù)及軸位。

1.2.3角膜散光矢量分析 應(yīng)用Naeser[10]提出的矢量分析將角膜散光分解，其中0°或180°軸位散光為J0=(C/2)cos(2α)，45°軸位散光為J45=(C/2)sin(2α)；C為角膜散光度數(shù)，α為角膜散光軸位。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。取散光軸位為中間值的測量數(shù)據(jù)納入統(tǒng)計(jì)，本研究中計(jì)量資料經(jīng)Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)不符合正態(tài)分布，以M(Q1,Q3)進(jìn)行表達(dá)，采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient，ICC)評(píng)價(jià)2種儀器各測量數(shù)據(jù)的可重復(fù)性。采用Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)比較Pentacam與OPD-Scan Ⅲ測量數(shù)據(jù)的差異,2種儀器測量參數(shù)的相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析。2種儀器測量數(shù)據(jù)的差值經(jīng)Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)符合正態(tài)分布，以mean±SD表示，采用Bland-Altman圖表法評(píng)價(jià)2種儀器各測量參數(shù)的一致性。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 OPD-Scan Ⅲ與Pentacam測量角膜屈光力及散光的可重復(fù)性

OPD-Scan Ⅲ測量K1、K2、散光度數(shù)、散光軸位、J0以及J45的ICC均>0.900；Pentacam測量散光度數(shù)的ICC為0.896，其余各測量數(shù)據(jù)ICC均>0.900(表1)。

表1 OPD-Scan Ⅲ及Pentacam測量數(shù)據(jù)的可重復(fù)性分析(n=100)Table 1 Repeatability of measurements betweenOPD-Scan Ⅲ and Pentacam(n=100)測量數(shù)據(jù)OPD-Scan ⅢPentacamICC95%CIICC95%CIK10.9940.992-0.9960.9800.972-0.986K20.9920.989-0.9950.9910.988-0.994散光度數(shù)0.9460.925-0.9610.8960.859-0.926散光軸位0.9400.918-0.9570.9700.959-0.979J00.9550.937-0.9680.9060.872-0.933J450.9030.868-0.9310.9500.931-0.964 注:K1:平坦軸角膜曲率;K2:陡峭軸角膜曲率;J0:0°或180°軸位散光;J45:45°軸位散光;ICC:組內(nèi)相關(guān)系數(shù);CI:置信區(qū)間 Note:K1:keratometry values at the flat axis;K2:keratometry values at the steep axis;J0:Jackson cross cylinder at 0°or 180°;J45:Jackson cross cylinder at 45°;ICC:intraclass correlation coefficient;CI:confi-dence interval

2.2 OPD-Scan Ⅲ與Pentacam測量角膜屈光力及散光的比較

OPD-Scan Ⅲ測得76眼散光度數(shù)>0.75 D。Pentacam測得72眼散光度數(shù)>0.75 D。OPD-Scan Ⅲ測量K2、散光度數(shù)、J0及J45值明顯高于Pentacam測量值，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)(表2)。

表2 OPD-Scan Ⅲ與Pentacam測量數(shù)據(jù)比較[M(Q1,Q3)]Table 2 Comparison of measurements between OPD-Scan Ⅲ and Pentacam(M[Q1,Q3])儀器眼數(shù)K1(D)K2(D)散光度數(shù)(D)散光軸位(°)J0(D)J45(D)OPD-Scan Ⅲ10042.00(41.36,43.44)43.75(42.11,44.75)1.11(0.76,1.41)92.00(83.25,96.00)0.53(0.30,0.68)0.03(-0.10,0.13)Pentacam10042.56(41.24,43.44)43.68(42.00,44.57)0.99(0.73,1.26)89.70(81.98,95.50)0.46(0.33,0.60)-0.01(-0.11,0.10)Z值-0.349-3.934-4.954-1.548-5.673-2.156P值0.727<0.01<0.010.122<0.010.031 注:(Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)) K1:平坦軸角膜曲率;K2:陡峭軸角膜曲率;J0:0°或180°軸位散光;J45:45°軸位散光 Note:(Wilcoxon signed rank test) K1:keratometry values at the flat axis;K2:keratometry values at the steep axis;J0:Jackson cross cylinder at 0°or 180°;J45:Jackson cross cylinder at 45°

2.3 OPD-Scan Ⅲ與Pentacam測量角膜屈光力及散光的相關(guān)性

OPD-Scan Ⅲ與Pentacam測得K1、K2、散光度數(shù)、散光軸位、J0及J45均呈高度正相關(guān)(rS=0.981、0.982、0.900、0.737、0.921、0.703，均P<0.01)(圖1)。

2.4 OPD-Scan Ⅲ與Pentacam測量角膜屈光力及散光的一致性

OPD-Scan Ⅲ與Pentacam測量K1、K2、散光度數(shù)、散光軸位、J0及J45的差值分別為(-0.01±0.26) D、(0.10±0.25) D、(0.11±0.19) D、1.65°±9.40°、(0.06±0.09) D和(0.03±0.13)D，95%一致性界限(limits of agreement，LOA)分別為-0.52～0.50 D、-0.39～0.59 D、-0.37～0.48 D、-17.29°～20.38°、-0.12～0.24 D和-0.22～0.28 D。95% LOA線外點(diǎn)比例分別為7.00%、6.00%、3.00%、6.00%、7.00%和5.00%(圖2)。

3 討論

OPD-Scan Ⅲ角膜/屈光分析儀整合了以Placiido盤為原理的角膜地形圖系統(tǒng)和以動(dòng)態(tài)視網(wǎng)膜檢影法為原理的主觀像差儀，可獲得覆蓋全角膜的12 960個(gè)測量數(shù)據(jù)，從而獲得角膜中央不同范圍內(nèi)的角膜曲率，并以地形圖形式體現(xiàn)全眼瞳孔區(qū)的屈光狀態(tài)[11]。Pentacam三維眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)是采用Scheimpflug成像原理進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描，可在2 s內(nèi)掃描獲得同軸的50幅裂隙圖像，每幅圖像包含500高度點(diǎn)，最終產(chǎn)生25 000個(gè)高度點(diǎn)，從而推導(dǎo)出角膜屈光力；由于Pentacam測量值為高度數(shù)據(jù)，與測量方向和參考點(diǎn)的軸位無關(guān)，所以得到的角膜屈光力更加精確且可重復(fù)性高[5]。本研究探討OPD-Scan Ⅲ測量角膜屈光力和散光的可重復(fù)性及其與Pentacam測量結(jié)果的一致性。

Guilbert等[12]應(yīng)用OPD-Scan Ⅲ分別測量正常人群及圓錐角膜患者角膜中央直徑3 mm和5 mm范圍內(nèi)的角膜屈光力，發(fā)現(xiàn)其測量可重復(fù)性均較高(均ICC>0.9)。Asgari[13]等應(yīng)用OPD-Scan Ⅲ測量正視人群、屈光不正患者和圓錐角膜患者的角膜屈光力和散光度數(shù)，其測量可重復(fù)性均較高(均ICC>0.9)。但以上研究均未分析OPD-Scan Ⅲ測量散光軸位及角膜散光矢量分解值(J0和J45)的可重復(fù)性。本研究結(jié)果顯示OPD-Scan Ⅲ測量角膜屈光力、散光度數(shù)及軸位、J0和J45的可重復(fù)性均較高。

本研究結(jié)果顯示，OPD-ScanⅢ測量K2、散光度數(shù)、J0以及J45值明顯高于Pentacam測量值，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。分析其原因，可能與2種儀器測量原理和測量點(diǎn)不同有關(guān)。Eibschitz-Tsimhoni等[14]研究顯示，每增加1.00 D的角膜曲率誤差會(huì)導(dǎo)致0.80～1.30 D的人工晶狀體屈光度計(jì)算偏差。本研究中OPD-Scan Ⅲ測量的K2較Pentacam高(0.10±0.25)D，根據(jù)SRK回歸公式計(jì)算此差值對(duì)人工晶狀體度數(shù)的影響約為0.09 D；而臨床上人工晶狀體的度數(shù)一般以0.5 D遞增，因此此差值不具有臨床意義。本研究結(jié)果顯示，OPD-Scan Ⅲ測得的散光度數(shù)較Pentacam的測量結(jié)果高(0.11±0.19)D，95% LOA線外點(diǎn)比例僅為3%，在測量角膜散光度數(shù)上，OPD-Scan Ⅲ與Pentacam可以互相替換。

本研究結(jié)果顯示，OPD-Scan Ⅲ與Pentacam測量K1、K2、散光度數(shù)均呈高度正相關(guān)。Asgari等[13]的研究中也發(fā)現(xiàn)，OPD-Scan Ⅲ和Pentacam HR測量正常人角膜屈光力和角膜散光的結(jié)果呈高度正相關(guān)，與本研究結(jié)果相一致。

本研究發(fā)現(xiàn)OPD-Scan Ⅲ與Pentacam測量K1、K2、散光度數(shù)及J0和J45一致性較好。但是在測量散光軸位時(shí)，95% LOA范圍較大。Viestenz等[15]的研究顯示，Toric IOL軸位每旋轉(zhuǎn)3°，其矯正散光的能力就會(huì)丟失10%。本研究中2種儀器測量散光軸位95% LOA范圍超過30°，不能被臨床所接受。分析OPD-Scan Ⅲ與Pentacam測量散光軸位一致性區(qū)間較寬的原因，除了儀器測量原理不同外，還可能與測量過程中患者頭部位置的傾斜有關(guān)。

本研究增加了角膜散光的矢量參數(shù)J0和J45以及散光軸位的數(shù)據(jù)，分析更全面；通過分析OPD-Scan Ⅲ與Pentacam檢測結(jié)果的差異性、相關(guān)性和一致性來綜合評(píng)價(jià)OPD-Scan Ⅲ測量角膜屈光力和散光準(zhǔn)確性，可信度較高。然而，本研究也存在一定局限性：(1)納入患者雙眼的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可能會(huì)帶來人為的樣本同質(zhì)性問題；(2)樣本量較小，且測量數(shù)據(jù)為非正態(tài)分布，大部分患者為高度角膜散光，研究結(jié)果存在一定限制，對(duì)于OPD-Scan Ⅲ與Pentacam檢測低度角膜散光屈光不正患者的角膜屈光力及角膜散光度數(shù)的一致性仍需進(jìn)一步研究。

綜上所述，OPD-Scan Ⅲ作為新興的集多功能于一體的儀器，在測量高度角膜散光屈光不正患者的角膜屈光力及角膜散光度數(shù)時(shí)具有較好的可重復(fù)性及準(zhǔn)確性，但其測量散光軸位的準(zhǔn)確性有待進(jìn)一步研究。

利益沖突所有作者均聲明不存在任何利益沖突