改良Haigis方法計(jì)算近視屈光手術(shù)后人工晶狀體屈光度的準(zhǔn)確性

李鴻鈺，李 軍，宋 慧

0引言

近年來(lái)，越來(lái)越多的患者選擇角膜屈光手術(shù)矯正屈光不正。隨著年齡的增長(zhǎng)，早期接受過準(zhǔn)分子激光角膜手術(shù)[如LASIK(laser-assistedinsitukeratomileusis)、PRK(photorefractive keratectomy)]的患者現(xiàn)在也面臨著白內(nèi)障手術(shù)。角膜屈光手術(shù)后的患者往往對(duì)白內(nèi)障術(shù)后的屈光效果有更高的期望值，對(duì)屈光預(yù)測(cè)誤差的容忍度更低。角膜屈光手術(shù)后人工晶狀體(intraocular lens，IOL)屈光度計(jì)算誤差主要有兩個(gè)來(lái)源，即角膜曲率(keratometry，K)測(cè)量誤差和有效晶狀體位置(effective lens position，ELP)預(yù)估誤差[1-2]。以上兩種誤差導(dǎo)致近視屈光手術(shù)后低估IOL屈光度，而遠(yuǎn)視屈光手術(shù)后則高估IOL屈光度。

角膜曲率測(cè)量誤差本身是一個(gè)兩面性問題。目前臨床上常用的手動(dòng)角膜曲率計(jì)和IOL Master等儀器均未正確測(cè)量近視切削后中心角膜的曲率，且這些儀器均未考慮準(zhǔn)分子激光切削后角膜后前表面曲率半徑比值(back to front corneal radius ratio，B/F Ratio)的變化，錯(cuò)誤地采用不合適的角膜折射指數(shù)計(jì)算角膜屈光力。近年來(lái)，新型測(cè)量?jī)x器Pentacam眼前節(jié)分析儀的使用在一定程度上減少了屈光術(shù)后角膜曲率測(cè)量誤差?？紤]到患者屈光手術(shù)后B/F Ratio的變化，Pentacam提供了等效角膜曲率(equivalent keratometry reading，EKR)矯正角膜曲率[3]。EKR主要評(píng)估角膜前表面中央曲率，其能反映整個(gè)平均人群角膜后表面曲率的差異，因此可以與常規(guī)公式(Holladay Ⅱ，Haigis)結(jié)合使用[4-5]。既往已有研究評(píng)估不同角膜半徑范圍的EKR在計(jì)算角膜屈光手術(shù)后角膜曲率的準(zhǔn)確性，然而報(bào)道結(jié)果不一致[6]。

ELP預(yù)估誤差在正常眼中也具有挑戰(zhàn)性，但其在近視準(zhǔn)分子激光切削術(shù)后會(huì)帶來(lái)額外的挑戰(zhàn)，特別是在使用角膜曲率而不是前房深度(anterior chamber depth，ACD)預(yù)估ELP的IOL公式中。與傳統(tǒng)的第三代公式不同，Haigis使用一組不同的常數(shù)(a0、a1和a2)和ACD估計(jì)ELP[7]，被認(rèn)為是近視角膜屈光手術(shù)后IOL屈光度計(jì)算的候選公式之一[8]。早期研究表明Haigis與ERK結(jié)合可以提高近視角膜屈光手術(shù)后IOL屈光度計(jì)算的準(zhǔn)確性，但是缺乏與最新公式的比較[5，9]。因此，本研究的目的在于比較不同角膜半徑的EKR與Haigis結(jié)合計(jì)算近視準(zhǔn)分子激光角膜切削術(shù)后IOL屈光度的準(zhǔn)確性，進(jìn)而得到改良的Haigis公式，并且與Barrett true K、Haigis-L、Shammas-PL公式進(jìn)行比較。

1對(duì)象和方法

1.1對(duì)象回顧性研究。選取2014-02/2019-03在天津市眼科醫(yī)院白內(nèi)障中心診斷為白內(nèi)障的患者31例31眼，其中男15例，女16例；右眼14眼，左眼17眼；年齡29～70(平均52.00±8.94)歲；眼軸長(zhǎng)度(axial length，AL)為25.11～33.63(平均28.52±2.48)mm；ACD為2.56～4.08(平均3.41±0.42)mm；角膜曲率為31.88～41.67(平均37.75±2.49)D；接受LASIK手術(shù)者20眼，接受PRK手術(shù)者11眼；白內(nèi)障術(shù)后最佳矯正視力(LogMAR)≥0者14眼(45%)，7眼(23%)為0.1，4眼(13%)為0.3。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)既往接受過近視準(zhǔn)分子激光角膜手術(shù)；(2)術(shù)前光學(xué)測(cè)量采用IOL Master或者Pentacam眼前節(jié)分析儀，檢查質(zhì)量為“OK”，有效數(shù)據(jù)>95%；(3)術(shù)中、術(shù)后無(wú)相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生；(4)術(shù)后至少隨訪6mo進(jìn)行客觀驗(yàn)光，最佳矯正視力(LogMAR)≥0.3。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有嚴(yán)重全身疾病者；(2)有角膜疾病、青光眼、眼底疾病及眼部活動(dòng)性病變等影響檢查者；(3)檢查前2wk內(nèi)配戴角膜接觸鏡者。本研究符合《赫爾辛基宣言》，通過本院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均對(duì)手術(shù)方案知情同意。

1.2方法

1.2.1術(shù)前檢查及手術(shù)方法常規(guī)術(shù)前眼科檢查包括視力、眼壓、裂隙燈檢查、眼B超、散瞳后眼底檢查、角膜內(nèi)皮細(xì)胞計(jì)數(shù)及光學(xué)相干斷層掃描技術(shù)等。光學(xué)生物測(cè)量(IOL Master 500)和角膜地形圖(Pentacam HR)檢查由同一位檢查者完成。白內(nèi)障手術(shù)由同一位經(jīng)驗(yàn)豐富的手術(shù)醫(yī)師在表面麻醉下進(jìn)行，采用顳上方2.2mm透明角膜切口進(jìn)行超聲乳化白內(nèi)障摘除聯(lián)合單焦點(diǎn)非球面IOL植入術(shù)，術(shù)后均給予相同的抗炎藥物治療。

1.2.2IOL屈光度計(jì)算及常數(shù)優(yōu)化本研究首先比較了不同角膜半徑范圍(2.0、3.0、4.0、4.5、5.0mm)的EKR聯(lián)合Haigis公式計(jì)算近視準(zhǔn)分子術(shù)后IOL屈光度的準(zhǔn)確性。通過將EKR輸入IOL Master可以直接聯(lián)合Haigis公式計(jì)算IOL屈光度。最終植入的IOL屈光度選擇4.0mm EKR聯(lián)合Haigis公式計(jì)算的結(jié)果，目標(biāo)屈光度的選擇根據(jù)患者日常用眼習(xí)慣及眼底情況而定。ASCRS網(wǎng)上計(jì)算器(http：//www.ascrs.org)用于Barrett true K[10]、Haigis-L[11]和Shammas-PL[12]公式的計(jì)算。IOL的A常數(shù)采用手術(shù)醫(yī)師常用的優(yōu)化值，Haigis常數(shù)(a0、 a1、a2)運(yùn)用ULIB網(wǎng)站(http://www.augenklinik.uniwuerzburg.de/eulib/)推薦的優(yōu)化值。本研究納入患者植入的IOL屈光度為12.5～25.5(平均18.45±3.35)D。

1.2.3觀察指標(biāo)術(shù)后隨訪183～2102d(平均1.28±1.93a)。觀察術(shù)后6mo屈光誤差(prediction error，PE)、平均絕對(duì)屈光誤差(mean absolute error，MAE)和中位數(shù)絕對(duì)屈光誤差(median absolute error，MedAE)，其中PE定義為實(shí)際術(shù)后等效球鏡與術(shù)前預(yù)留等效球鏡的差值；MAE和MedAE分別指將術(shù)后PE取絕對(duì)值后得到的平均值和中位數(shù)，并比較不同公式和眼軸分組術(shù)后PE在±0.50、±1.00、±2.00D范圍內(nèi)的患者百分比。

2結(jié)果

2.1不同公式計(jì)算IOL屈光度的準(zhǔn)確性比較不同角膜半徑EKR聯(lián)合Haigis公式計(jì)算近視屈光術(shù)后IOL屈光度的準(zhǔn)確性發(fā)現(xiàn)，4.0mm EKR聯(lián)合Haigis公式計(jì)算得到的術(shù)后MedAE和MAE明顯低于4.5mm EKR和5.0mm EKR(均P<0.01)，其計(jì)算得到的術(shù)后PE在±0.50D(P=0.021、0.006)、±1.00D(均P<0.001)、±2.00D(均P<0.001)范圍內(nèi)的患者百分比也明顯高于4.5mm EKR和5.0mm EKR，盡管4.0mm EKR聯(lián)合Haigis公式計(jì)算得到的術(shù)后屈光效果數(shù)值優(yōu)于2.0mm EKR和3.0mm EKR，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 不同公式計(jì)算IOL屈光度準(zhǔn)確性的比較

既往認(rèn)為4.0mm范圍內(nèi)的角膜曲率更接近近視屈光術(shù)后患者的真實(shí)角膜曲率，本研究認(rèn)為4.0mm EKR聯(lián)合Haigis公式更適用于近視角膜屈光術(shù)后IOL屈光度的計(jì)算，故將其命名為改良Haigis公式。比較改良Haigis公式與Barrett ture K、Haigis、Shammas-PL公式計(jì)算近視屈光術(shù)后IOL屈光度的準(zhǔn)確性發(fā)現(xiàn)，改良Haigis公式的術(shù)后MedAE明顯低于Haigis-L公式(P<0.001)，而與Barrett true K、Shammas-PL公式相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=1.000、0.764)，但Barrett true K、Shammas-PL公式的術(shù)后MedAE低于Haigis-L公式(均P<0.001)。另外，改良Haigis公式的術(shù)后PE在±0.50、±1.00、±2.00D范圍內(nèi)的患者百分比與Barrett ture K、Haigis、Shammas-PL公式相比差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但Barrett true K公式的術(shù)后PE在±0.5、±1.0D范圍內(nèi)的患者百分比高于Haigis-L公式(P=0.048、0.035)，見表1。

2.2不同公式計(jì)算不同AL患者IOL屈光度的準(zhǔn)確性既往研究顯示中國(guó)人口的AL明顯長(zhǎng)于其他人種[13-14]。本研究根據(jù)AL差異將患者分為3組：A組10例10眼，AL<27.0mm；B組13例13眼，27.0≤AL≤30.0mm；C組8例8眼，AL>30.0mm[8，15]。不同AL患者4種IOL屈光度計(jì)算公式的術(shù)后PE分布情況見圖1，隨著AL的增加，改良Haigis公式的術(shù)后PE有從近視漂移向遠(yuǎn)視漂移轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。A組和B組患者Haigis-L公式的術(shù)后PE值高于改良Haigis公式(P=0.019、0.0142)和Barrett true K公式(P=0.002、<0.001)；B組患者Haigis-L公式的術(shù)后PE值高于Shammas-PL公式(P=0.003)；C組患者4個(gè)公式的術(shù)后PE值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。比較不同AL患者4種IOL屈光度公式的術(shù)后MedAE、MAE及PE在不同屈光范圍內(nèi)的患者百分比，結(jié)果顯示差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見表2。

表2 不同公式計(jì)算不同AL患者IOL屈光度的準(zhǔn)確性

圖1 不同AL患者4種IOL屈光度計(jì)算公式的術(shù)后PE分布情況 aP<0.05，bP<0.01 vs 同組Haigis-L公式。

3討論

近視角膜屈光手術(shù)后IOL屈光度的計(jì)算對(duì)于白內(nèi)障手術(shù)醫(yī)師來(lái)說一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。在過去的數(shù)十年里，學(xué)者們共提出了十幾種方法解決近視角膜屈光手術(shù)后IOL屈光度計(jì)算的可預(yù)測(cè)性問題。這些方法主要被分為兩類：(1)基于近視手術(shù)前臨床數(shù)據(jù)；(2)不使用歷史臨床數(shù)據(jù)。然而，由于面臨近視手術(shù)前臨床數(shù)據(jù)缺失及不可信的問題，目前臨床上主要采用不使用歷史臨床數(shù)據(jù)的方法計(jì)算近視角膜屈光手術(shù)后患者的IOL屈光度，其中Barrett true K、Haigis-L、Shammas-PL公式近幾年逐漸受到臨床醫(yī)師的青睞。

由于近視角膜屈光手術(shù)改變了角膜前表面中央曲率，因此角膜曲率測(cè)量的精度對(duì)IOL屈光度計(jì)算的準(zhǔn)確性影響很大。自從Scheimpflug斷層掃描相機(jī)問世以來(lái)，極大程度地提高了角膜曲率測(cè)量的準(zhǔn)確性，且已成為測(cè)量角膜屈光手術(shù)后角膜曲率改變的金標(biāo)準(zhǔn)。然而早期基于Scheimpflug斷層掃描相機(jī)的Pentacam HR版本無(wú)法測(cè)量患者的AL，不具備計(jì)算IOL屈光度的功能。因而本研究選擇將Pentacam HR測(cè)量得到的EKR聯(lián)合IOL Master 500儀器內(nèi)自帶的Haigis公式計(jì)算近視角膜屈光術(shù)后患者的IOL屈光度。EKR主要基于Snell定律，并且考慮了實(shí)際B/F Ratio值測(cè)量角膜曲率，且其可以直接帶入傳統(tǒng)公式中用于IOL屈光度的計(jì)算。Haigis公式除了考慮AL、角膜曲率外，還考慮了ACD對(duì)ELP的影響，這可以有效避免術(shù)后ELP預(yù)估錯(cuò)誤。

既往研究關(guān)于EKR計(jì)算近視角膜屈光術(shù)后IOL屈光度準(zhǔn)確性的結(jié)論是存在爭(zhēng)議的。Ng等[6]發(fā)現(xiàn)，近視LASIK術(shù)后患者4.0mm半徑范圍的EKR與真實(shí)角膜凈屈光力(true net power，TNP)及總角膜屈光力(total corneal refractive power，TCRP)是存在差異的，反而與臨床病史方法計(jì)算得到的角膜曲率無(wú)明顯區(qū)別。另有研究比較不同半徑范圍的EKR、TNP、TCRP聯(lián)合不同公式計(jì)算近視角膜屈光術(shù)后IOL屈光度準(zhǔn)確性時(shí)也發(fā)現(xiàn)4.0mm EKR聯(lián)合Shammas-PL及Haigis公式是最佳選擇[5]。相對(duì)于TNP、TCRP而言，EKR更適合聯(lián)合第三、四代傳統(tǒng)公式用于早期準(zhǔn)分子激光或放射狀角膜切開術(shù)矯正屈光不正患者的IOL屈光度計(jì)算[16-17]。本研究在比較不同角膜半徑范圍(2.0、3.0、4.0、4.5、5.0mm)EKR聯(lián)合Haigis公式計(jì)算近視角膜屈光手術(shù)后IOL屈光度準(zhǔn)確性時(shí)發(fā)現(xiàn)4.0mm半徑范圍的EKR計(jì)算得到的術(shù)后屈光效果最佳，并將其命名為改良Haigis公式。我們發(fā)現(xiàn)改良Haigis公式的準(zhǔn)確性高于Haigis-L公式，但是與Barrett true K和Shammas-PL公式相比并無(wú)明顯差異。Wong等[8]運(yùn)用Haigis-L公式計(jì)算近視LASIK/PRK術(shù)后IOL屈光度的術(shù)后MAE為0.77±0.74D，而本研究為1.30±0.95D。上述差異可能與Wong等[8]研究?jī)H隨訪至術(shù)后1mo有關(guān)。除Haigis-L公式外，Barrett true K公式近年逐漸受到眼科醫(yī)師的青睞，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于近視角膜屈光手術(shù)后IOL屈光度的計(jì)算。Abulafia等[10]研究顯示Barrett true K公式的術(shù)后MedAE比Haigis-L和Shammas-PL公式小很多，并且術(shù)后PE在±0.50、±1.00D范圍內(nèi)的患者百分比(63.3%、80%)高于本研究(52%、71%)。其原因可能是上述研究納入的患者30例30眼的AL為25.69±1.25(23.22～28.93)mm，并且尚未進(jìn)行A常數(shù)優(yōu)化導(dǎo)致。本研究采用的改良Haigis公式的術(shù)后PE在±0.50、±1.0D范圍內(nèi)的患者百分比與Barrett true K公式接近。這說明改良Haigis公式與Barrett true K公式在計(jì)算近視LASIK/PRK術(shù)后IOL屈光度方面具有相似的精確性。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)AL≤30mm，改良Haigis公式計(jì)算近視LASIK/PRK術(shù)后患者IOL屈光度的準(zhǔn)確性明顯優(yōu)于Haigis-L公式。值得注意的是，AL越長(zhǎng)，改良Haigis公式的術(shù)后屈光狀態(tài)越傾向于遠(yuǎn)視漂移?？赡艿囊蛩赜幸韵聝牲c(diǎn)：(1)AL越長(zhǎng)，近視屈光度數(shù)越高，準(zhǔn)分子激光在角膜前表面切削的厚度越厚，導(dǎo)致角膜曲率的測(cè)量精度越低。EKR高于模擬角膜曲率(SimK)甚至高于臨床病史方法預(yù)測(cè)的角膜曲率，因此遠(yuǎn)視漂移更容易出現(xiàn)在AL越長(zhǎng)的患者[18-19]。(2)近視度數(shù)越高，角膜非球面性越大(用Q值表示)。研究指出近視LASIK術(shù)后角膜非球面性的改變會(huì)影響IOL屈光度的計(jì)算[20-22]。Minami等[23]和Savini等[24]研究發(fā)現(xiàn)，年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者的IOL屈光度預(yù)測(cè)誤差隨著Q值的增加而增加，故推測(cè)Q值的改變也與近視LASIK/PRK術(shù)后IOL屈光度低估有關(guān)。

本研究中改良Haigis公式計(jì)算近視LASIK/PRK術(shù)后IOL屈光度的準(zhǔn)確性結(jié)果尚未達(dá)到常規(guī)白內(nèi)障患者的標(biāo)準(zhǔn)(55%患者術(shù)后PE在±0.50D內(nèi)，85%患者術(shù)后PE在±1.00D內(nèi))[25]。推測(cè)可能的原因如下：(1)Haigis公式最初是由德國(guó)人提出的，中國(guó)人和德國(guó)人的B/F Ratio和角膜折射指數(shù)存在一定的差異，這可能會(huì)影響角膜曲率的測(cè)量，因此Haigis公式可能更適用于德國(guó)人的IOL屈光度計(jì)算[26-27]；(2)與白種人相比，黃種人AL更長(zhǎng)，這可能會(huì)導(dǎo)致更大的術(shù)后ELP預(yù)估誤差。由于本研究和既往研究的樣本量均較小，需要進(jìn)一步的研究證實(shí)研究結(jié)論，讓盡可能多的近視角膜屈光術(shù)后患者白內(nèi)障術(shù)后PE在±1.00D內(nèi)。本研究也存在一些不足之處：(1)本研究屬于回顧性研究，僅代表單一研究中心的結(jié)果，然而本研究長(zhǎng)期隨訪的結(jié)果相比于既往短期隨訪的結(jié)果更加可信。(2)本研究針對(duì)不同公式對(duì)IOL常數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，確保術(shù)后平均PE為零，降低了手術(shù)因素對(duì)于IOL公式精確性比較的影響[2，28]。(3)本研究并沒有納入遠(yuǎn)視準(zhǔn)分子激光手術(shù)的患者，因此不能確定改良Haigis公式是否可以用于遠(yuǎn)視屈光術(shù)后患者IOL屈光度的計(jì)算。未來(lái)的大樣本前瞻性研究應(yīng)該進(jìn)行進(jìn)一步研究。

綜上所述，4.0mm EKR聯(lián)合Haigis公式可以用于近視LASIK/PRK術(shù)后IOL屈光度計(jì)算，其準(zhǔn)確性與Barrett true K公式相當(dāng)。對(duì)于一些缺乏新型生物測(cè)量?jī)x器的眼科診療機(jī)構(gòu)來(lái)說，可以選擇使用改良Haigis公式計(jì)算近視角膜屈光術(shù)后患者的IOL屈光度。對(duì)于AL較長(zhǎng)，尤其是超過30mm的患者，應(yīng)該多預(yù)留負(fù)屈光度，盡可能降低術(shù)后發(fā)生遠(yuǎn)視漂移的風(fēng)險(xiǎn)。