iCare iC100與Corvis ST測量眼壓的重復(fù)性和一致性比較

鄭伊蘋 趙平 劉瑞 彭悅

作者單位：1中南大學(xué)愛爾眼科學(xué)院，長沙 410083；2沈陽愛爾眼視光醫(yī)院青光眼科 110000

眼壓（Intraocular pressure，IOP）病理性升高是青光眼視神經(jīng)損害的主要危險因素之一，在青光眼篩查、診斷及隨訪時起到重要作用，而觀察眼壓降低幅度是目前評估治療有效性的主要指標(biāo)。在流行病學(xué)研究中，如果IOP值波動增加1～3 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），可能會導(dǎo)致青光眼的風(fēng)險增加[1]，因此需要一種可重復(fù)且精確的技術(shù)測量眼壓。Goldmann壓平眼壓計（Goldmann applanation tonometer，GAT）是測量眼壓的金標(biāo)準(zhǔn)，但測量結(jié)果也可能受到中央角膜厚度（CCT）等角膜參數(shù)的影響[2，3]。

回彈式眼壓計利用磁場原理，使探針彈向角膜，通過計算接觸后的減速量換算成IOP，測量過程簡單，被測量者的接受度較高[4]。有研究顯示iCare iC100 回彈式眼壓計（iC100）和GAT在允許范圍內(nèi)有很好的一致性[5-8]。iC100是最新引入國內(nèi)的一款回彈式眼壓計，已有國外研究報道稱iC100在健康人群中眼壓測量準(zhǔn)確性較好[9]，但國內(nèi)尚未有關(guān)于iC100眼壓測量的重復(fù)性及準(zhǔn)確性的相關(guān)研究。

Corvis ST 角膜生物力學(xué)分析儀（corneal visualization scheimpflug technology，CST）是一種角膜生物力學(xué)測量設(shè)備，以非接觸的方式測量眼壓。該儀器通過與Scheimpflug相機(jī)配合使用，每秒可捕獲4 330 張圖像，從生成的圖像獲得CCT、角膜生物力學(xué)參數(shù)、生物力學(xué)校正眼壓（Biomechanical corrected intraocular pressure，bIOP）等，該眼壓校正了角膜厚度、年齡和角膜生物力學(xué)反應(yīng)等對眼壓的影響。

目前文獻(xiàn)大多報道了GAT、iCare HOME及iCare PRO測量的準(zhǔn)確性和一致性，鮮少有研究對iC100、CST測量眼壓進(jìn)行評價。本研究通過比較iC100、CST和GAT測量眼壓結(jié)果的差異和一致性，評估iC100、CST眼壓計測量眼壓的準(zhǔn)確性及分析角膜生物力學(xué)參數(shù)對iC100測量值的影響。

1 對象與方法

1.1 對象

本研究于2020 年6 ─10 月在沈陽愛爾眼視光醫(yī)院職工或白內(nèi)障患者中招募志愿者。對受試者進(jìn)行視力、裂隙燈顯微鏡、直接眼底鏡等常規(guī)檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：健康人或年齡相關(guān)性白內(nèi)障，無其他眼病，無眼部手術(shù)史。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在角膜病變者，如Fuchs角膜內(nèi)皮營養(yǎng)不良或圓錐角膜；②眼部近期有活動性炎癥的患者，如虹膜炎、角膜炎等；③近3 個月內(nèi)配戴角膜接觸鏡；④進(jìn)行過其他眼科手術(shù)，如屈光手術(shù)、翼狀胬肉、白內(nèi)障等；⑤其他會對角膜生物測量造成誤差情況的患者。若雙眼均符合納入標(biāo)準(zhǔn)則統(tǒng)一納入右眼，否則納入符合標(biāo)準(zhǔn)眼。

本研究遵守赫爾辛基宣言，并已通過沈陽愛爾眼視光醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)（批號：2020-001-001），所有受試者均已知情并簽署同意書。

1.2 方法

1.2.1 檢查步驟 對受試者進(jìn)行以下儀器檢查：眼部光學(xué)生物測量儀（IOLMaster700，德國蔡司公司）、CST（72100，德國Oculus公司）、iC100（TA011，芬蘭Oy/Tiolat Oy公司）、GAT（GAT-900，瑞士Hagg-Streit公司）。測量順序為IOLMaster700、CST、iC100、GAT，每種儀器由固定的經(jīng)驗豐富的醫(yī)師進(jìn)行測量，均在14∶00─16∶00這一時間段進(jìn)行測量。由于多次測量會對IOP有影響，因此每種眼壓計測量的時間盡量縮短。為消除不同儀器測量眼壓的相互影響，本研究中規(guī)定2種眼壓計測量眼壓的時間間隔為15 min[10]。

1.2.2 CST的測量方法 CST的工作原理是通過氣沖技術(shù)壓陷角膜，使其形變，同時以4 330 幀/s的Scheimpflug照相技術(shù)將中央角膜形變的整體過程進(jìn)行動態(tài)記錄和跟蹤，然后通過系統(tǒng)軟件轉(zhuǎn)化為可視的形變過程。在測量開始前，首先告知受試者測量方法及意義，取得受試者同意后開始測量，記錄bIOP、CCT及相應(yīng)角膜生物力學(xué)參數(shù)，包括第1 次壓平時間（First applanation-time，TA1）、壓平長度（First applanation-length，LA1）和壓平速度（First applanation-velocity，VA1），第2次壓平時間（Second applanation-time，TA2）、壓平長度（Second applanation-length，LA2）和壓平速度（Second applanation-velocity，VA2），產(chǎn)生最大壓陷的時間（The time of highest concavity，HC-time），最大壓陷時的變形幅度（Deformation amplitude of highest concavity，HC-DA），峰距（Peak distance of highest concavity，HC-PD），反向曲率半徑（Radius of curvature，HC-R），形變比例（Deformation amplitude ratio，DAR），綜合半徑（Integrated radius，IR），Ambrosio相對厚度（Ambrosio relational thickness horizontal，ARTh）及第1 次壓平時的硬度參數(shù)（Stiffness parameter at first applanation，SP-A1）。

1.2.3 iC100的測量方法 受檢者取舒適筆直坐位，囑其不要憋氣，放松心情，雙眼平視前方，將眼壓計的額托靠在其前額上，眼壓計應(yīng)水平放置，保持探頭水平并垂直朝向眼角膜的中心，探頭尖端與受試者眼角膜的距離應(yīng)保持在4～8 mm，長按測量鍵，探針自動彈出6次，屏幕最后顯示的測量值即為眼壓值。每眼重復(fù)測量3次，要求每次測量的差異小于3 mmHg，取其平均值。

1.3 主要觀察指標(biāo)

主要觀察指標(biāo)有IOPiC100、IOPGAT、bIOP、CCT及各角膜生物力學(xué)參數(shù)（包括TA1、LA1、VA1、TA2、LA2、VA2、HC-time、HC-DA、HC-PD、HC-R、DAR、IR、ARTh及SP-A1）。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

系列病例研究。采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。首先對各組數(shù)據(jù)通過Shapiro-Wilk檢驗進(jìn)行正態(tài)性檢驗。符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，不符合則使用中位數(shù)（四分位間距）表示。對各組眼壓值進(jìn)行方差齊性檢驗，若方差齊，使用單因素方差分析法比較3種眼壓計測量值，若方差不齊，使用Welch方差分析法比較3 種眼壓計測量值。使用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（Intra-group correlation coefficient，ICC）分析iC100、GAT及CST眼壓測量值的重復(fù)性，3 種儀器測量的眼壓值使用Bland-Altman分析，進(jìn)行測量值一致性的兩兩比較；使用Pearson相關(guān)系數(shù)和簡單線性回歸分析IOP與CCT的關(guān)系，使用Pearson相關(guān)系數(shù)或非參數(shù)Spearman分析角膜生物力學(xué)參數(shù)與3 種眼壓計測量值的關(guān)系，使用多重線性回歸分析iC100 測量值與角膜生物力學(xué)特性的關(guān)系。以P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

本研究共納入50例（50眼）作為研究對象，其中健康人23 例（23 眼），白內(nèi)障患者27 例（27 眼），男24例（24眼），女26例（26眼），年齡22～79（51.4±17.7）歲，CCT為474～603（528±29）μm。經(jīng)Shapiro-Wilk檢驗，受試者的IOPiC100、bIOP、IOPGAT及CCT的P值分別為0.287、0.595、0.604、0.212，均符合正態(tài)分布；角膜生物力學(xué)參數(shù)中的TA1（P=0.041）、ARTh（P=0.006）不符合正態(tài)分布，其余參數(shù)均符合正態(tài)分布（P>0.05）。

我心說是這么回事呀，難怪皮副鄉(xiāng)長能到我這個老鰥夫家里來。我就對皮副鄉(xiāng)長說，開發(fā)那是好事，可是人總得有點念想，你看咱們這里都城市化了，能不能也留點農(nóng)村的景，也許我是上了年紀(jì)，我就是覺得有點農(nóng)村的味道挺好。不是有都市里的鄉(xiāng)村一說嗎，為啥要蓋那么多的樓，能不能留些空地長點莊稼，長點花呀草的。皮副鄉(xiāng)長見我這樣說，就打了個哈哈說，老李，今天我就談到這里，關(guān)于開發(fā)的意義不用多說了，你瞧那些高樓看著多氣派，建起生態(tài)渡假村，能帶動多少人就業(yè)，能帶來多少稅收，這些你想過沒有。

2.2 CST、GAT、iC100眼壓測量值的重復(fù)性及一致性分析

bIOP、IOPGAT、IOPiC100的ICC系數(shù)分別為0.729、0.973 和0.923（均P<0.001），表明3 種儀器測得的IOP重復(fù)性均較好，其中bIOP的重復(fù)性較其他2 種眼壓計稍弱。3 種方法測量的IOP分別為：bIOP 11.33～19.37（14.79±1.73）mmHg，IOPGAT9.07～19.07（14.46±2.00）mmHg，IOPiC1007.33～19.33（14.18±2.80）mmHg。對3 種眼壓測量值進(jìn)行Levene's方差齊性檢驗，不符合方差齊性（P=0.003）。Welch方差分析結(jié)果顯示3種測量方法的IOP結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義（F=0.949，P=0.391）。Games-Howell檢驗結(jié)果表明，iC100 的平均測量值較GAT低0.28 mmHg[95%可信區(qū)間（Confidence interval，CI）：-1.43～0.88，P=0.83]；CST的平均測量值較GAT的高0.33 mmHg[95%CI：-0.56～1.22，P=0.66]。

Bland-Altman分析結(jié)果顯示IOPGAT與IOPiC100、IOPiC100與bIOP、IOPGAT與bIOP測量結(jié)果差值分別為（0.28±1.86）mmHg、（-0.61±2.71）mmHg和（-0.33±1.89）mmHg。在IOPGAT與IOPiC100測量結(jié)果的比較中，有98%（49/50）的點在95%CI（-3.36～3.92）之內(nèi)；在IOPiC100與bIOP測量結(jié)果的比較中，有96%（48/50）的點在95%CI（-5.93～4.71）之內(nèi)；在IOPGAT和bIOP測量結(jié)果的比較中，有96%（48/50）的點在95%CI（-4.04～3.38）之內(nèi)。Bland-Altman分析證明iC100、GAT和CST測量的IOP結(jié)果具有良好的一致性。見圖1。

2.3 CST、GAT、iC100眼壓測量值與CCT的相關(guān)性

3種測量方法的IOP與CCT的線性關(guān)系，CST、GAT、iC100與CCT的R2分別為0.029、0.122、0.183（P=0.239、0.013、0.002），提示GAT、iC100的測量值與CCT之間存在顯著的線性相關(guān)性，CST所測得的bIOP與CCT無明顯線性關(guān)系。此外，CCT低于540 μm時，IOPiC100低于IOPGAT、bIOP；當(dāng)CCT超過540 μm時，IOPiC100的測量值均高于IOPGAT、bIOP。見圖2。

2.4 CST、GAT、iC100眼壓測量值與角膜生物力學(xué)參數(shù)的相關(guān)性

圖1.CST、GAT、iC100測量的IOP的Bland-Altman圖（n=50）IOPGAT：使用Glodmann壓平式眼壓計測量的眼壓值；IOPiC100：使用iCare iC100回彈式眼壓計測量的眼壓值；bIOP：使用Corvis ST角膜生物力學(xué)分析儀測量的角膜生物力學(xué)校正眼壓值Figure 1.The Bland-Altman plot for IOP using CST,GAT and iC100 (n=50).IOPGAT,IOP measured by the Goldmann applanation tonometer;IOPiC100,IOP measured by the iCare iC100 rebound tonometer;bIOP,biomechanically corrected IOP measured by the corneal visualization Scheimpflug technology.GAT:Goldmann applanation tonometer;iC100:iCare iC100 rebound tonometer;CST:Corneal visualization Scheimpflug technology.IOP,intraocular pressure measurements.

圖2.CST、GAT、iC100眼壓測量值與CCT的相關(guān)性散點圖（n=50）CST：Corvis ST角膜生物力學(xué)分析儀；GAT：Glodmann壓平式眼壓計；iC100：iCare iC100回彈式眼壓計Figure 2.Correlation between CCT and IOP measured by CST,GAT and iC100 (n=50).CST:Corneal visualization Scheimpflug technology;GAT:Goldmann applanation tonometer;iC100:iCare iC100 rebound tonometer.

使用非參數(shù)Spearman分析TA1、ARTh與3種眼壓值的相關(guān)性，余參數(shù)均使用Pearson相關(guān)系數(shù)進(jìn)行分析。bIOP與TA1、LA2、VA2、SP-A1呈正相關(guān)（P<0.05），與VA1、TA2、HC-DA、HC-PD、DAR、IR呈負(fù)相關(guān)（P<0.05），與LA1、HC-time、HC-R、ARTh不相關(guān)（P>0.05）。IOPGAT與TA1、LA1、LA2、VA2、SP-A1、ARTh呈正相關(guān)（P<0.05），與VA1、TA2、HC-DA、HC-PD、DAR、IR呈負(fù)相關(guān)（P<0.05），與HC-time、HC-R不相關(guān)（P>0.05）。IOPiC100與TA1、LA1、LA2、VA2、HC-R、ARTh、SP-A1呈正相關(guān)（P<0.05），與VA1、TA2、HC-DA、DAR、IR呈負(fù)相關(guān)（P<0.05），與HC-time、HC-PD不相關(guān)（P>0.05）。見表1。

表1.角膜生物力學(xué)各參數(shù)與bIOP、IOPGAT、IOPiC100的相關(guān)性Table 1.Correlation between the corneal biomechanical properties,bIOP,IOPGAT and IOPiC100

本研究采用多重線性回歸，根據(jù)各角膜生物力學(xué)參數(shù)預(yù)測iC100眼壓計測量值。采用逐步回歸法，最后采用DAR，TA2這2 項參數(shù)作為自變量，已驗證研究自變量之間相互獨立（Durbin-Watson檢驗值為1.742）；回歸模型具有統(tǒng)計學(xué)意義（F=26.177，P<0.001），調(diào)整R2=0.507。納入模型的DAR和TA2這2 個自變量對iC100 眼壓計測量值的影響均有統(tǒng)計學(xué)意義（t=-4.341，P<0.001；t=-2.080，P=0.043），本研究的回歸方程為：IOPiC100=77.608-3.605×DAR-2.088×TA2。

3 討論

本研究在健康眼中比較了iC100與CSF。由于IOP的測量值可能不僅受CCT的影響，還可能受到角膜生物力學(xué)特性的影響[11]，因此我們對不同儀器測量的IOP值進(jìn)行了分析，使用的角膜生物力學(xué)特性參數(shù)是通過Corvis ST設(shè)備獲得的。

關(guān)于儀器的重復(fù)性，本研究表明iC100 具有良好的重復(fù)性，與GAT相當(dāng)（ICC分別為0.923 和0.973）。與回彈眼壓計在先前的研究中顯示出良好重復(fù)性的結(jié)論一致[12]。CST顯示了較好的重復(fù)性（ICC為0.729），但較先前研究的重復(fù)性稍弱（ICC為0.942，n=17）[13]，這可能與樣本量及測量次數(shù)有關(guān)。

本研究中IOPiC100、IOPGAT與CCT呈顯著正相關(guān)，而bIOP與CCT無明顯相關(guān)關(guān)系，這與bIOP校正了角膜厚度、年齡及角膜生物力學(xué)反應(yīng)有關(guān)，與之前的研究結(jié)果一致[16，17]。iC100 在3 種眼壓計中受CCT影響最大，且有隨著CCT變厚而高估IOP的趨勢，與之前的研究回彈眼壓計獲得的IOP值在較厚的角膜中較高[18]一致。Subramaniam等[19]研究中將CCT以540 μm為界分為2個亞組，與GAT相比，iC100 始終低估了IOP，研究間的差異可能與研究的人群及樣本量有關(guān)。

此外，有研究表明IOP可能還受其他因素的影響[11]，考慮到回彈式眼壓計的潛在優(yōu)勢，除了要證明其準(zhǔn)確性，還需要了解可能會影響準(zhǔn)確性的任何因素，而在角膜生物力學(xué)參數(shù)與IOP的相關(guān)分析中，我們發(fā)現(xiàn)幾乎每個參數(shù)都或多或少地影響著IOP的測量值，故我們采用多重線性回歸并使用逐步回歸法來著重分析iC100的影響因素，發(fā)現(xiàn)最終只有DAR、TA2這2 個參數(shù)可以起到預(yù)測iC100 測量值的作用，而CCT的影響也顯得不是那么重要了，這與之前Brown等[20]使用ORA研究角膜生物力學(xué)對iCare HOME測量值的影響的結(jié)論一致。

iC100 采用的感應(yīng)式回彈測量法，能夠準(zhǔn)確、快速地測量眼內(nèi)壓，并且不需使用麻醉劑，使用一個小且輕的一次性探頭與眼睛進(jìn)行很短暫的接觸，測量探頭的減速和回彈時間，并根據(jù)這些參數(shù)計算眼壓。與GAT相比，具有操作簡單，不需要頻繁的校準(zhǔn)儀器等優(yōu)勢，且在角膜瘢痕、兒童等患者中更具優(yōu)勢。CST可以準(zhǔn)確測量IOP，且可根據(jù)角膜生物力學(xué)參數(shù)進(jìn)行校正，可作為測量IOP的選擇之一，尤其是對于需要排除角膜厚度對眼壓影響的病例。

本研究的局限性在于僅在正常受試者中進(jìn)行，沒有考慮到年齡、不同患者人群及眼壓分布對角膜生物力學(xué)特性的影響，以及對IOP測量的影響。未來應(yīng)進(jìn)一步在青光眼患者人群、不同年齡階段人群中研究，進(jìn)一步明確角膜生物力學(xué)特性在青光眼人群中和不同年齡人群中的變化規(guī)律及這些因素對IOP測量的影響。

總之，iC100與CST測量值的重復(fù)性較好且與GAT的一致性較好。iC100可能受CCT的影響更大，角膜偏薄時低估眼壓值，角膜偏厚時高估眼壓值。但在多重線性回歸中，CCT的影響較角膜生物力學(xué)特性影響弱。CST可以排除角膜厚度對眼壓測量值的影響，關(guān)于角膜生物力學(xué)參數(shù)需要進(jìn)一步研究，以了解其參與青光眼疾病的發(fā)生和進(jìn)展的可能性。

利益沖突申明本研究無任何利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明鄭伊蘋：收集數(shù)據(jù)，參與選題、設(shè)計及資料的分析和解釋；撰寫論文；根據(jù)編輯部的修改意見進(jìn)行修改。趙平：參與選題、設(shè)計和修改論文中關(guān)鍵性結(jié)果結(jié)論，對編輯部的修改意見進(jìn)行核修。劉瑞、彭悅：參與收集數(shù)據(jù)，參與修改論文中關(guān)鍵性結(jié)果、結(jié)論