不同人工晶狀體屈光度計(jì)算公式在淺前房白內(nèi)障患者中的準(zhǔn)確性meta分析

李小禹 楊麗 海玥 譚青青 蘭長(zhǎng)駿 廖萱

川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院眼科 川北醫(yī)學(xué)院眼視光醫(yī)學(xué)院,南充 637000

眼球生物參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量和人工晶狀體(intraocular lens,IOL)屈光度的精確計(jì)算是白內(nèi)障術(shù)后獲得良好視覺功能和視覺質(zhì)量的關(guān)鍵[1]。近年來,光學(xué)相干生物測(cè)量逐漸取代了傳統(tǒng)的超聲生物測(cè)量,測(cè)量精度已得到大幅提升[2-3],IOL計(jì)算公式的準(zhǔn)確性和公式選擇的合理性成為影響IOL屈光度預(yù)測(cè)結(jié)果的主要原因。自20世紀(jì)70年代以來,各種IOL屈光度計(jì)算公式不斷出現(xiàn)并用于臨床實(shí)踐,修正后的IOL計(jì)算公式準(zhǔn)確性得以提高。引入有效晶狀體位置(effective lens position,ELP)概念后,相繼產(chǎn)生了以SRK/T、Holladay 1和Hoffer Q為代表的第3代理論計(jì)算公式,Haigis和Holladay 2為代表的第4代公式,以及目前臨床開始使用的Barrett Universal Ⅱ公式,更有效地減小了白內(nèi)障術(shù)后的屈光誤差[4-8]。ELP主要受前房深度(anterior chamber depth,ACD)的影響,因此ACD在決定IOL計(jì)算公式的預(yù)測(cè)性中起著重要作用。既往研究發(fā)現(xiàn),ACD、眼軸長(zhǎng)度(axial length,AL)、角膜曲率(keratometry readings,K)分別可以解釋42%、36%和22%的屈光誤差[9]。在正常ACD下,各種IOL計(jì)算公式的準(zhǔn)確性均較好;但隨著ACD的減小,IOL計(jì)算公式屈光誤差明顯增加[10]。迄今已有多項(xiàng)研究比較了ACD對(duì)IOL屈光度計(jì)算公式的影響,然而結(jié)果仍存在爭(zhēng)議[11-17]。本研究采用meta分析方法,系統(tǒng)評(píng)價(jià)IOL計(jì)算公式預(yù)測(cè)淺前房白內(nèi)障患者術(shù)后屈光度的準(zhǔn)確性,以期為臨床選擇提供循證醫(yī)學(xué)證據(jù)。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索策略

使用計(jì)算機(jī)檢索外文數(shù)據(jù)庫MEDLINE、EMBASE、Cochrane Library以及中文數(shù)據(jù)庫中國知網(wǎng)、萬方、維普數(shù)據(jù)庫。使用以下檢索式檢索外文數(shù)據(jù)庫:(“shallow anterior chamber depth *” OR “anterior chamber depth *” OR “shallow ACD” OR “ACD”) AND (“cataract” OR “IOL” OR “intraocular lens”) AND (“calculate *” OR “formula *”);使用以下檢索式檢索中文數(shù)據(jù)庫:(“淺前房” OR “前房深度” OR “ACD”) AND (“白內(nèi)障” OR “人工晶體” OR “人工晶狀體” OR “IOL”) AND (“計(jì)算” OR “公式”)。檢索語言限制為英文及中文,檢索文獻(xiàn)的起止時(shí)間為建庫起至2020年8月。首先閱讀所有檢索文獻(xiàn)的摘要,在排除明顯不符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)后,對(duì)可能符合納入標(biāo)準(zhǔn)的文獻(xiàn)進(jìn)行全文閱讀,根據(jù)預(yù)先擬定的文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)確定最終納入的文獻(xiàn)。

1.2 文獻(xiàn)納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn):(1)研究類型為病例對(duì)照研究;(2)研究對(duì)象為接受常規(guī)白內(nèi)障手術(shù)及IOL植入術(shù)的患者;(3)ACD <3.00 mm;(4)至少使用2種目標(biāo)IOL度數(shù)計(jì)算公式;(5)眼部參數(shù)的測(cè)量均使用光學(xué)相干生物測(cè)量?jī)x。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)復(fù)雜性白內(nèi)障摘除手術(shù)或出現(xiàn)術(shù)中術(shù)后并發(fā)癥;(2)既往有眼部手術(shù)史或外傷史,或患有其他可能影響視力的眼病;(3)Toric IOL、多焦點(diǎn)IOL及非囊袋內(nèi)IOL植入;(4)未提供平均絕對(duì)誤差(mean absolute error,MAE)作為結(jié)局指標(biāo);(5)無法獲得全文。

1.3 數(shù)據(jù)提取及偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

由2位研究人員獨(dú)立提取數(shù)據(jù)并將結(jié)果進(jìn)行比較,通過與第3位研究人員討論解決分歧。對(duì)重復(fù)發(fā)表研究,選擇報(bào)告最全面、隨訪時(shí)間最長(zhǎng)的資料數(shù)據(jù)。從納入文獻(xiàn)中提取以下資料:作者姓名、發(fā)表時(shí)間、基線特征(包括樣本量、年齡、ACD、AL)、IOL類型、計(jì)算公式及其MAE、隨訪時(shí)間及術(shù)后驗(yàn)光方法。根據(jù)文獻(xiàn)提供的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,并提取MAE及標(biāo)準(zhǔn)差。采用改編自QUADAS-2工具的質(zhì)量評(píng)價(jià)表,分別從偏倚風(fēng)險(xiǎn)和臨床適用性2個(gè)方面對(duì)納入文獻(xiàn)中研究對(duì)象選擇、IOL屈光度預(yù)測(cè)、術(shù)后驗(yàn)光方法、研究流程和進(jìn)展進(jìn)行評(píng)估[18]。納入文獻(xiàn)潛在的發(fā)表偏倚用漏斗圖表示。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用Revman 5.3軟件進(jìn)行結(jié)果數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料MAE采用平均差(mean difference,MD)及其95%置信區(qū)間(confidence interval,CI)作為統(tǒng)計(jì)分析量,公式之間采用配對(duì)比較,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用χ2檢驗(yàn)判斷各研究結(jié)果間的異質(zhì)性,檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.1,同時(shí)結(jié)合I2值定量評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性的大小。當(dāng)I2值≤50%且P≥0.1時(shí),使用固定效應(yīng)模型;當(dāng)I2值>50%且P<0.1時(shí),應(yīng)用隨機(jī)效應(yīng)模型,表明存在顯著異質(zhì)性,并進(jìn)行敏感性分析和亞組分析以探討可能的異質(zhì)性來源。

表1 納入研究的一般特征Table 1 Characteristics of included studies文獻(xiàn)發(fā)表年份(年)人數(shù)/眼數(shù)年齡(x±s,歲)ACD(x±s,mm)AL(x±s,mm)IOL型號(hào)隨訪時(shí)間(周)驗(yàn)光方法IOL計(jì)算公式HaigisSRK/THoffer QHolladay 1Holladay 2Eom等[11]201453/5370.1±6.8<2.9021.69±0.29Acrysof IQ3-10客觀驗(yàn)光√√Miraftab等[12]2014NA/10367.2±14.8<2.9022.91±0.65Acrysof SA60AT4NA√√√√Yang等[13]2017NA/7967.1±11.1<2.5023.93±1.46EC-1PAL12NA√√√√G?kce等[14]2018NA/10274.0±7.32.76±0.1823.62±0.53ZCB00、ZCT3NA√√√√邴麗英等[15]201845/4573.7±8.22.49±0.1723.15±0.54ZCB003-8主觀驗(yàn)光√√√√Shrivastava等[16]201960/6061.6±9.42.44±0.1821.53±0.32Acrysof SN6CWS4NA√√√√√李娟等[17]202051/5765.6±7.8<3.0022.00-26.00Rayner 970C、920H4主觀驗(yàn)光√√√√ 注:ACD:前房深度;AL:眼軸長(zhǎng)度;IOL:人工晶狀體;NA:未提及 Note:ACD:anterior chamber depth;AL:axial length;IOL:intraocular lens;NA:not available

表2 不同IOL屈光度計(jì)算公式的配對(duì)比較Table 2 Paired comparison results of different IOL power calculation formulas公式1公式2納入文獻(xiàn)篇數(shù)眼數(shù)I2值效應(yīng)模型MD(95%CI)P值HaigisHoffer Q74990固定-0.01(-0.05-0.04)0.780HaigisHolladay 153890固定0.04(-0.01-0.09)0.150HaigisBarrett Universal Ⅱ32190固定0.08(0.03-0.13)0.002HaigisSRK/T53440固定0.04(-0.04-0.11)0.340HaigisHolladay 232190固定0.02(-0.04-0.07)0.480Hoffer QHolladay 153890固定0.04(-0.01-0.09)0.130Hoffer QBarrett Universal Ⅱ32190固定0.11(0.05-0.17)<0.001Hoffer QSRK/T53440固定0.00(-0.07-0.07)0.990Hoffer QHolladay 232190固定0.05(-0.01-0.11)0.130Holladay 1Barrett Universal Ⅱ21620固定0.06(-0.00-0.12)0.060Holladay 1SRK/T42870固定-0.02(-0.10-0.06)0.610Holladay 1Holladay 221620固定0.00(-0.06-0.06)1.000Barrett Universal ⅡSRK/T21170固定-0.10(-0.22-0.03)0.130Barrett Universal ⅡHolladay 232190固定-0.06(-0.11--0.01)0.020SRK/THolladay 221170固定0.03(-0.10-0.15)0.700 注:IOL:人工晶狀體;MD:平均差;CI:置信區(qū)間 Note:IOL:intraocular lens;MD:mean difference;CI:confidence interval

2 結(jié)果

2.1 納入研究基本信息

初步篩選得到850篇文獻(xiàn),排除200篇重復(fù)文獻(xiàn),通過閱讀摘要排除明顯不符合納入標(biāo)準(zhǔn)的620篇文獻(xiàn),全文閱讀剩余的30篇文獻(xiàn);5篇文獻(xiàn)ACD>3.00 mm,8篇文獻(xiàn)僅包括1種目標(biāo)IOL度數(shù)計(jì)算公式,10篇文獻(xiàn)未提供MAE數(shù)據(jù),最終納入7篇文獻(xiàn)(圖1)。共納入499眼,其中,Barrett Universal Ⅱ公式組219眼,Haigis公式組499眼,SRK/T公式組344眼,Hoffer Q公式組499眼,Holladay 1公式組389眼,Holladay 2公式組219眼(表1)。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖 IOL:人工晶狀體;MAE:平均絕對(duì)誤差

2.2 Meta分析

對(duì)Barrett Universal Ⅱ、Haigis、SRK/T、Hoffer Q、Holladay 1和Holladay 2進(jìn)行配對(duì)比較,I2值均≤50%,說明統(tǒng)計(jì)學(xué)同質(zhì)性好,均使用固定效應(yīng)模型。Barrett Universal Ⅱ公式的MAE低于Haigis公式(MD:0.08 D;95%CI:0.03～0.13 D;P=0.002)、Hoffer Q公式(MD:0.11 D;95%CI:0.05～0.17 D;P<0.001)和Holladay 2公式(MD:-0.06 D;95%CI:-0.11～-0.01 D;P=0.020),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;其余公式之間的配對(duì)比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。預(yù)測(cè)誤差在-0.50～+0.50 D的眼數(shù)百分比的比值比(odds ratio,OR),所有公式之間的配對(duì)比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)(表2,圖2)。

圖2 不同IOL屈光度計(jì)算公式配對(duì)比較的森林圖 A:Haigis與Hoffer Q計(jì)算公式比較 B:Haigis與Holladay 1計(jì)算公式比較 C:Haigis與Barrett Universal Ⅱ計(jì)算公式比較 D:Haigis與SRK/T計(jì)算公式比較 E:Hoffer Q與Holladay 1計(jì)算公式比較 F:Hoffer Q與Barrett Universal Ⅱ計(jì)算公式比較 G:Barrett Universal Ⅱ與Holladay 2計(jì)算公式比較 CI:置信區(qū)間;SD:標(biāo)準(zhǔn)差

2.3 偏倚分析

采用改編自QUADAS-2工具質(zhì)量評(píng)價(jià)表的評(píng)價(jià)結(jié)果顯示,所有納入文獻(xiàn)均未說明患者的納入是連續(xù)性還是隨機(jī)性,存在未知偏倚;納入文獻(xiàn)中,有4篇文獻(xiàn)納入人群限定為正常AL患者(AL為22.00～25.00 mm),2篇文獻(xiàn)納入人群限定為短AL患者(AL<22.00 mm),因此對(duì)研究對(duì)象的選擇存在一定偏倚;對(duì)于術(shù)后驗(yàn)光方法,大多數(shù)文獻(xiàn)未說明是主觀驗(yàn)光還是客觀驗(yàn)光,因此存在未知偏倚。對(duì)于IOL屈光度預(yù)測(cè)和研究流程評(píng)估方面,大多數(shù)文獻(xiàn)均為高質(zhì)量。漏斗圖結(jié)果顯示各研究在圖形上分布基本對(duì)稱,提示發(fā)表偏倚較小(圖3,4)。

圖3 納入文獻(xiàn)基于改編自QUADAS-2工具質(zhì)量評(píng)價(jià)表的評(píng)價(jià)結(jié)果 A:偏倚風(fēng)險(xiǎn) B:臨床適用性 IOL:人工晶狀體

圖4 發(fā)表偏倚漏斗圖

3 討論

臨床研究表明,IOL計(jì)算公式在正常AL白內(nèi)障患者中的準(zhǔn)確性均較好,而在長(zhǎng)AL和短AL患者中存在不同程度差異[19]。ELP概念引入IOL計(jì)算公式使得ACD備受關(guān)注,但研究發(fā)現(xiàn)AL與ACD間不存在線性正相關(guān)關(guān)系。Sedaghat等[20]在短AL(AL<22 mm)和長(zhǎng)AL(AL>24.5 mm)患者中均未發(fā)現(xiàn)AL與ACD之間存在線性正相關(guān)關(guān)系。Chang等[21]在極長(zhǎng)AL(AL≥27.5 mm)患者中也未發(fā)現(xiàn)AL與ACD間的線性相關(guān)性。本研究旨在評(píng)估不同IOL計(jì)算公式在淺前房白內(nèi)障患者中的準(zhǔn)確性。IOL計(jì)算公式的準(zhǔn)確性通常用預(yù)測(cè)誤差來衡量,即IOL計(jì)算公式的預(yù)測(cè)屈光度減去術(shù)后驗(yàn)光的等效球鏡度數(shù)的差值;由于正負(fù)預(yù)測(cè)誤差可以相互抵消,因此利用其絕對(duì)值的平均值MAE作為結(jié)局指標(biāo)可判斷IOL屈光度計(jì)算公式準(zhǔn)確性,MAE越小,則預(yù)測(cè)屈光誤差越小,術(shù)后裸眼視力越好,從而使患者獲得更高的滿意度。

本研究通過計(jì)算IOL屈光度計(jì)算公式的MAE來評(píng)估其預(yù)測(cè)淺前房白內(nèi)障患者屈光度的準(zhǔn)確性,結(jié)果表明在淺前房白內(nèi)障患者中,Barrett Universal Ⅱ公式優(yōu)于Hoffer Q、Haigis和Holladay 2公式,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示Barrett Universal Ⅱ公式對(duì)淺前房患者IOL屈光度預(yù)測(cè)的影響最小,術(shù)后屈光誤差較低,預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性較高。Hipólito-Fernandes等[22]對(duì)237例淺前房(ACD<3.00 mm)白內(nèi)障患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),Barrett Universal Ⅱ的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性較Hoffer Q公式高。此外,Melles等[23]對(duì)超過18 000例白內(nèi)障患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)ACD<3.00 mm時(shí),Barrett Universal Ⅱ公式對(duì)IOL屈光度的預(yù)測(cè)誤差小于Hoffer Q、SRK/T、Haigis、Holladay 1和Holladay 2公式,與本研究結(jié)果基本一致。Hoffer Q公式是幾何光學(xué)原理推導(dǎo)的理論公式和經(jīng)驗(yàn)回歸公式的結(jié)合,利用AL及K正切值來預(yù)測(cè)術(shù)后ELP。由于Hoffer Q公式根據(jù)薄透鏡原理,在正常模擬眼參數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行公式的運(yùn)算,故對(duì)于前房較淺的患者,ACD與AL不成比例,可能會(huì)導(dǎo)致IOL度數(shù)的預(yù)測(cè)誤差。Haigis公式假定術(shù)后ELP是a0、a1、a23個(gè)常數(shù)的函數(shù),即ELP=a0+(a1×ACD)+(a2×AL),其中a0可由IOL A常數(shù)推導(dǎo)而來,a1為ACD常數(shù),a2為眼軸常數(shù),需要通過對(duì)臨床回顧性研究進(jìn)行線性回歸分析,從而不斷對(duì)常數(shù)進(jìn)行優(yōu)化[24]。

Holladay 2公式是應(yīng)用范圍較廣的公式之一,然而最近的研究發(fā)現(xiàn)Barrett Universal Ⅱ的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性比Holladay 2公式更高。Kane等[25]對(duì)3 214例白內(nèi)障患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),Barrett Universal Ⅱ公式對(duì)長(zhǎng)、中、短AL的MAE預(yù)測(cè)小于Holladay 2公式。Cooke等[26]分別應(yīng)用部分相干干涉和光學(xué)低相干反射生物測(cè)量?jī)x對(duì)患者眼部參數(shù)進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果顯示Barrett Universal Ⅱ公式的預(yù)測(cè)誤差均小于Holladay 2公式。Kim等[27]采用掃頻光學(xué)相干斷層掃描生物測(cè)量?jī)x對(duì)324例白內(nèi)障患者進(jìn)行研究也發(fā)現(xiàn),Barrett Universal Ⅱ公式比Holladay 2公式有更高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。本研究結(jié)果顯示,在淺前房白內(nèi)障患者中,Barrett Universal Ⅱ公式的MAE低于Holladay 2公式,在多變量公式中Barrett Universal Ⅱ公式的準(zhǔn)確性較高。Barrett Universal Ⅱ公式預(yù)測(cè)術(shù)后ELP使用5個(gè)參數(shù),包括AL、K、ACD、晶狀體厚度(lens thickness,LT)和角膜直徑,根據(jù)厚晶狀體模型和近軸光線追蹤原理進(jìn)行IOL屈光度數(shù)計(jì)算,考慮了不同屈光度IOL所遇到的主平面變化[28]。Holladay 2公式是在原始Holladay公式基礎(chǔ)上改進(jìn)而來,考慮了上述5個(gè)變量以及術(shù)前屈光狀態(tài)和年齡[29]。Srivannaboon等[30]的研究顯示,未納入LT的Holladay 2公式與納入LT的Holladay 2公式的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;此外,Mahdavi等[31]發(fā)現(xiàn)在影響Holladay 2公式術(shù)后屈光誤差的7個(gè)變量的相對(duì)重要性中,LT位居倒數(shù)第2,提示LT值在Holladay 2公式中的作用較弱,可能影響晶狀體較厚的淺前房白內(nèi)障患者的IOL屈光度預(yù)測(cè)。

Holladay 1和SRK/T公式均以第1代理論公式Fyodorov為基礎(chǔ),利用AL和K值來預(yù)測(cè)術(shù)后ELP。其中,Holladay 1公式ELP是指角膜厚度、角膜高度(角膜內(nèi)皮到虹膜前表面的距離)與虹膜前表面到IOL主平面距離的總和,SRK/T公式ELP是指角膜到虹膜平面的距離與補(bǔ)償函數(shù)之和;SRK/T公式還結(jié)合了大量患者術(shù)后屈光結(jié)果,對(duì)角膜屈光系數(shù)、ACD、視網(wǎng)膜厚度等進(jìn)行修正。第3代IOL計(jì)算公式Holladay 1和SRK/T公式均未考慮術(shù)前ACD對(duì)術(shù)后ELP的影響,并不使用ACD的實(shí)際測(cè)量值,而是假設(shè)ACD與AL有關(guān),即短AL患者前房較淺,長(zhǎng)AL患者前房較深。然而,80%的短AL患者在白內(nèi)障及IOL植入手術(shù)后有正常的前房解剖結(jié)構(gòu)[32],因此,以Holladay 1和SRK/T公式預(yù)測(cè)淺前房白內(nèi)障患者IOL屈光度可能產(chǎn)生較大誤差。但是本研究結(jié)果未發(fā)現(xiàn)Barrett Universal Ⅱ公式與Holladay 1公式和SRK/T公式之間MAE差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,分析可能與Barrett Universal Ⅱ公式目前在臨床應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)、相關(guān)研究樣本量較小有關(guān),故對(duì)這一結(jié)果的解釋需謹(jǐn)慎,有待更多大樣本量的研究進(jìn)一步探索。

本研究仍存在一定的不足:由于淺前房白內(nèi)障患者在人群中所占的比例較低,本研究納入的研究文獻(xiàn)數(shù)量及病例數(shù)量有限;Barrett Universal Ⅱ公式相關(guān)的臨床研究較少因而納入樣本量較小,與其他公式進(jìn)行比較時(shí)統(tǒng)計(jì)學(xué)效應(yīng)可能不足;未考慮患者的AL、IOL類型,而這些因素可能會(huì)影響IOL屈光度計(jì)算公式的準(zhǔn)確性;受研究方法學(xué)所限,缺乏充分的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)數(shù)據(jù),可能會(huì)降低研究的質(zhì)量。除此之外,各種新型IOL計(jì)算公式也在不斷地推出并顯示良好的前景,例如基于光線追蹤技術(shù)的Olsen公式、基于人工智能的Hill-RBF公式等,但由于其在臨床中應(yīng)用時(shí)間較短,尚缺乏相關(guān)研究文獻(xiàn),故未被納入到本研究中。

綜上所述,本研究結(jié)果顯示在淺前房白內(nèi)障患者中,Barrett Universal Ⅱ公式在預(yù)測(cè)IOL屈光度方面優(yōu)于Hoffer Q、Haigis和Holladay 2公式,對(duì)于淺前房的患者可考慮應(yīng)用Barrett Universal Ⅱ公式以減少屈光誤差。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明李小禹:研究設(shè)計(jì)和實(shí)施、數(shù)據(jù)采集和分析/解釋、論文撰寫;楊麗、海玥:實(shí)施研究、采集數(shù)據(jù);譚青青、蘭長(zhǎng)駿:審閱和修改論文;廖萱:研究設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、論文修改、對(duì)文章知識(shí)性內(nèi)容作批評(píng)性審閱