梁健恒 馮希 許雅利 王勇，2

作者單位：1中南大學(xué)愛爾眼科學(xué)院，長沙 410000；2武漢大學(xué)附屬愛爾眼科醫(yī)院 430061

人眼并不是一個理想的光學(xué)系統(tǒng)，其視軸、光軸、瞳孔軸并非重疊[1]。隨著對眼球這個屈光系統(tǒng)研究的逐漸深入，眼球的軸線（視軸、光軸、瞳孔軸）和角度（Kappa角、Alpha角）得到眼科醫(yī)師越來越多的關(guān)注。Kappa角是指視軸與瞳孔軸之間的夾角，Alpha角是指視軸與光軸之間的夾角，當植入人工晶狀體（IOL）時，理想的眼內(nèi)狀況是IOL的光軸與視軸、瞳孔軸同軸。但由于人眼的不對稱性，往往其光軸、視軸、瞳孔軸之間有所偏差。當偏差較大時則可能會引起高階像差，造成術(shù)后視覺質(zhì)量下降。因此，測量Kappa角和Alpha角對多焦點IOL術(shù)前評估有重要作用[2，3]。目前臨床測量Kappa角與Alpha角的儀器有iTrace視覺功能分析儀、IOLMaster 700光學(xué)生物測量儀、Pentacam三維眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)、Keratron Scout角膜像差儀、Orbscan II眼前節(jié)分析系統(tǒng)等，不同設(shè)備測量原理不一樣。目前關(guān)于這些設(shè)備測量Kappa角與Alpha角的差異性與一致性研究較少。本研究擬對iTrace視覺功能分析儀和IOLMaster 700生物測量儀所測得的Kappa角和Alpha角大小進行分析，比較二者的差異性、相關(guān)性、一致性及重復(fù)性，旨在為臨床工作提供參考。

1 對象與方法

1.1 對象

選取2018年7月至2019年10月于武漢大學(xué)附屬愛爾眼科醫(yī)院擬進行白內(nèi)障手術(shù)的患者164例，其中男67例，女97例，年齡45～85（61.7±8.5）歲。所有患者均只納入右眼數(shù)據(jù)進行分析。納入標準：①年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者；②能固視配合檢查；③IOLMaster的OCT圖像可清晰見到黃斑。排除標準：①有眼部器質(zhì)性疾??；②既往眼部外傷史；③既往眼部屈光手術(shù)史；④既往內(nèi)眼手術(shù)史；⑤有斜視和眼球運動異常。本研究符合赫爾辛基宣言原則，所有患者均簽署白內(nèi)障手術(shù)知情同意書，并告知所采集數(shù)據(jù)為本研究所用。

1.2 檢查儀器及測量方法

本研究采用iTrace視覺功能分析儀（美國Tracey公司）和IOLMaster 700生物測量儀（德國Zeiss公司）采集患者的Kappa角、Alpha角和對應(yīng)的瞳孔直徑及角膜直徑。每例患者的2種檢查均由同一位操作熟練的技師在同一暗室環(huán)境下進行，2種檢查時間間隔不超過10 min。每位患者均進行3次重復(fù)測量。檢查前患者未做任何接觸性檢查，無任何局部用藥情況，如散瞳或縮瞳。

本研究中iTrace視覺功能分析儀的Kappa角、Alpha角是通過儀器內(nèi)置算法計算直接獲得的角膜映光點距瞳孔中心和角膜中心的點距離（見圖1）。IOLMaster 700生物測量儀則是測量患者視軸與瞳孔中心的水平距離（Px）和垂直距離（Py）、視軸與角膜中心的水平距離（Ix）和垂直距離（Iy），Kappa角為，Alpha角為（見圖2）[4]。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

圖1.iTrace測量Kappa角和Alpha角的界面Kappa角為綠色光標到紅色光標的距離，Alpha角是藍色光標到紅色光標的距離Figure 1.The interface of angle kappa and angle alpha measurements by iTrace.The radial distance between the red cross and the green cross represents angle kappa.The distance between the red cross and blue cross represents angle alpha.

圖2.IOLMaster 700測量Px、Py、Ix、Iy的界面Kappa角為，Alpha角為Figure 2.The interface of Px,Py,Ix and Iy measurements by IOL Master 700.Angle kappa=,angle alpha=

系列病例研究。采用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗樣本是否符合正態(tài)分布，符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標準差表示，非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以中位數(shù)（P25，P75）表示；正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用配對t檢驗和Pearson相關(guān)系數(shù)，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用Wilcoxon符號秩檢驗和Spearman相關(guān)系數(shù)，分別分析2種儀器測量結(jié)果的差異性和相關(guān)性。采用Bland-Altman法計算2種儀器測量Kappa角和Alpha角的一致性界限（95%limits of agreement，95%LoA）。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（Intraclass correlation coefficient，ICC）和Cronbach's Alpha系數(shù)分析2種儀器3次測量Kappa角和Alpha角的重復(fù)性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2種儀器測量瞳孔直徑及角膜直徑的對比

iTrace視覺功能分析儀和IOLMaster 700生物測量儀測得的瞳孔直徑分別為4.70（4.22，5.42）mm和4.43（3.74，4.87）mm，2種儀器測量的角膜直徑分別為（10.85±0.36）mm和（11.73±0.43）mm，二者差異有統(tǒng)計學(xué)意義（Z=-9.117，P＜0.001；t=-49.463，P＜0.001）。見表1。

2.2 2種儀器Kappa角和Alpha角的分布

2種儀器測得的Kappa角大于0.5 mm的比例都為5.4%，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=0，P＜1.000）。iTrace、IOLMaster 700測得的Alpha角大于0.5 mm的比例分別為14.0%、32.9%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=16.309，P＜0.001）。見圖3─4。

2.3 2種儀器測量Kappa角和Alpha角的差異性分析

iTrace和IOLMaster 700測得的Kappa角分別為0.26（0.18，0.38）mm、0.23（0.15，0.34）mm，Alpha角分別為（0.35±0.14）mm、（0.42±0.19）mm，二者測得的Kappa角差異無統(tǒng)計學(xué)差異（Z=-1.942，P=0.052），IOLMaster 700生物測量儀測得的Alpha角較大，二者測量的差異有統(tǒng)計學(xué)意義（t=-5.541，P＜0.001）。見表1。

2.4 2種儀器檢查Kappa角和Alpha角的相關(guān)性

iTrace和IOLMaster 700測得的Kappa角、Alpha角均呈中等相關(guān)（ρ=0.607、r=0.553，P＜0.001），見圖5。

2.5 2種儀器檢查Kappa角和Alpha角的一致性

iTrace和IOLMaster 700測得的Kappa角、Alpha角的95%LoA分別為0.0164（-0.3032～0.3361）mm、-0.0718（-0.3970～0.2534）mm。見圖6。

2.6 2種儀器檢查Kappa角和Alpha角的重復(fù)性

iTrace測量Kappa角的ICC（95%CI）為0.771（0.689～0.832），Alpha角的ICC（95%CI）為0.771（0.688～0.832），IOLMaster 700測量Kappa角的ICC（95%CI）為0.823（0.759～0.870），Alpha角的ICC（95%CI）為0.863（0.814～0.899）。

3 討論

多焦點IOL可以使患者術(shù)后同時獲得較好的視遠和視近的能力，但是因為多焦點IOL的特殊設(shè)計，使得多焦點IOL出現(xiàn)眩光、夜間視物困難等不良視覺體驗也較單焦點IOL有所增加[5]。而術(shù)前測量Kappa角與Alpha角是評估多焦點IOL術(shù)后視覺質(zhì)量的重要方法。

表1.iTrace視覺功能分析儀和IOLMaster 700生物測量儀的測量結(jié)果比較Table 1.Comparison between the measurements of iTrace visual function analyzer and IOLMaster 700 swept-source optical coherence tomography biometer

圖3.白內(nèi)障人群Kappa角在iTrace和IOLMaster 700測量中的分布（164眼）Figure 3.Distribution of angle kappa of cataract patients measured by iTrace and IOLMaster 700 (164 eyes).

圖4.白內(nèi)障人群Alpha角在iTrace和IOLMaster 700測量中的分布（164眼）Figure 4.Distribution of angle alpha of cataract patients measured by iTrace and IOLMaster 700 (164 eyes).

圖5.iTrace和IOLMaster 700測量的白內(nèi)障人群Kappa角和Alpha角的相關(guān)性分析（164眼）Figure 5.Correlation of angle kappa and angle alpha of cataract patients measured by iTrace and IOLMaster 700 (164 eyes).

圖6.iTrace和IOLMaster 700測得的白內(nèi)障人群Kappa角和Alpha角的一致性界限圖（164眼）黑色虛線為2種儀器測得Kappa角和Alpha角差值的平均值；紅色虛線為2種儀器測得Kappa角和Alpha角的一致性界限（95%LoA）Figure 6.Bland-Altman plot of angle kappa and angle alpha of cataract patients measured by iTrace and IOLMaster 700 (164 eyes).The black dotted line is the average difference of angle kappa and angle alpha between the two devices.The red dotted line is the 95%LoA of angle kappa and angle alpha measured by the two devices.

本研究中iTrace視覺功能分析儀和IOLMaster 700生物測量儀測得的Kappa角分別為0.26（0.18，0.38）mm和0.23（0.15，0.34）mm，與高心怡等[6]研究類似。雖然本研究中2種儀器測得的Kappa角差異并無統(tǒng)計學(xué)意義，但P值接近0.05，需再增加樣本量進行統(tǒng)計分析。Prakash等[3]研究表明Kappa角與植入多焦點IOL術(shù)后眩光和光暈發(fā)生有關(guān)。Dominguez-Vicent等[2]認為如果Kappa角大于多焦點IOL中心光學(xué)區(qū)域直徑的一半，則該眼不應(yīng)該植入這種IOL。2019年，中國多焦點IOL臨床應(yīng)用專家共識將Kappa角小于0.5 mm作為植入多焦點IOL的適應(yīng)證[7]。本研究中2種儀器測得的Kappa角大于0.5 mm的比例差異無統(tǒng)計學(xué)意義，結(jié)果顯示Kappa角大于0.5 mm的比例為5.4%左右，提示大部分患者的Kappa角是適合植入多焦點IOL的。

Alpha角最早是由Tscheming提出，指視軸與光軸的夾角。光軸是一個理論的軸，角膜前后表面曲率中心及晶狀體前后表面曲率中心的四點連線，Tscheming在其試驗中同時也驗證了光軸的存在[8]。由于光軸通過晶狀體前后表面曲率中心，因此Alpha角理論上可以反映晶狀體囊袋與視軸的相對位置，Alpha角過大可能會導(dǎo)致IOL囊袋植入后出現(xiàn)IOL的偏心或傾斜。Montés-Micó等[9]研究證明IOL的傾斜和偏心對于多焦點IOL的光學(xué)質(zhì)量有顯著影響。Soda和Yaguchi[10]研究表明多焦點IOL的偏心會對患者遠視力的視覺質(zhì)量造成影響。因此，對于Alpha角過大的患者需要謹慎選擇植入多焦點IOL。但是光軸由于其特殊性在臨床上難以被準確測量，研究者通過不同的測量原理和測量儀器研究Alpha角，但結(jié)果仍存在爭議。馬健利等[11]認為Alpha角大于0.4 mm植入多焦點IOL會增加眩光和光暈的發(fā)生。而Fu等[12]研究顯示Alpha角與植入多焦點IOL的術(shù)后視覺質(zhì)量沒有相關(guān)性。本研究中，Alpha角是指角膜中心和角膜映光點在角膜平面的點距離。本研究中iTrace視覺功能分析儀和IOLMaster 700生物測量儀測得的Alpha角均值分別為（0.35±0.14）mm、（0.42±0.19）mm，差值約0.07 mm，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。由iTrace測得的Alpha角總偏移量大于0.5 mm的比例為15.7%，IOLMaster 700的比例為32.2%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。這提示了不同測量儀器間測量的Alpha具有較大差異，不可直接替代，當進行關(guān)于Alpha角的研究時需要注意不同儀器之間的測量差異。

2種儀器測量Kappa角、Alpha角的95% LoA分別為0.0164（-0.3032～0.3361）mm、-0.0718（-0.3970～0.2534）mm。雖然2種儀器測量的Kappa角和Alpha角差值的均值接近于0，但其置信區(qū)間遠高于臨床允許的誤差范圍，提示2種儀器測量的Kappa角和Alpha角之間存在較大誤差。2種設(shè)備測得的Kappa角與Alpha角一致性差的原因，可能與以下幾點有關(guān)：①iTrace視覺功能分析儀是將Placido角膜地形圖與Ray tracing像差儀相結(jié)合，采用點對點串行掃描的模式進行測量，能較為方便快捷地同時測量Kappa角和Alpha角。但是臨床中iTrace視覺功能分析儀對患者固視的確認主要依賴于檢查技師的經(jīng)驗和患者的配合。IOLMaster 700生物測量儀的技術(shù)原理是采用掃頻OCT光學(xué)技術(shù)，能通過OCT中的黃斑位置進行可視化固視確認，以確?；颊邽辄S斑中心凹固視。本研究中2種儀器測量Kappa角和Alpha角的重復(fù)性均較為良好（ICC均＞0.75），而IOLMaster 700生物測量儀測量的重復(fù)性更高（ICC均＞0.80），證明使用OCT圖像進行視軸的確認，能有效提高測量的可重復(fù)性；②2種儀器測量時掃描的光線強度可能存在差異，導(dǎo)致瞳孔變化幅度不一致。本研究中顯示，2種設(shè)備檢查的瞳孔直徑分別為4.70（4.22，5.42）mm、4.43（3.74，4.87）mm，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。瞳孔直徑是Kappa角的重要影響因素，瞳孔大小的改變會造成Kappa大小發(fā)生改變[13]。因此，雖然2種儀器測量的Kappa角差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但在臨床工作中，還應(yīng)考慮瞳孔直徑的差異，不可直接替代；③2種儀器數(shù)字圖像處理可能存在差異，角鞏膜緣的灰度級識別不一致導(dǎo)致角膜直徑的測量誤差。2種設(shè)備檢查的角膜直徑分別為（10.85±0.36）mm、（11.73±0.43）mm，相差超過0.9 mm。由于2種儀器將光軸在角膜的對應(yīng)點定義為角膜中心，因此角膜直徑的測量差別將會直接影響Alpha角測量的結(jié)果。

綜上，iTrace視覺功能分析儀和IOLMaster 700掃頻光學(xué)生物測量儀測量的Kappa角差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但二者測量的瞳孔存在統(tǒng)計學(xué)差異。對于2種儀器測得Kappa角差異較大的個別患者，建議根據(jù)患者實際瞳孔大小選擇合適的Kappa角作為參考。二者測量的Alpha角存在顯著差異，IOLMaster 700測得的Alpha角更大，2種儀器測得的Alpha角不能代替使用。IOLMaster 700的OCT可視化固視確認功能可以提高檢查的可重復(fù)性。

利益沖突申明本研究無任何利益沖突

作者貢獻聲明梁健恒：實施研究；采集數(shù)據(jù)；分析、解釋數(shù)據(jù)；起草文章；統(tǒng)計分析。馮希：采集數(shù)據(jù)；分析、解釋數(shù)據(jù)；對文章的知識性內(nèi)容作批評性審閱；統(tǒng)計分析。許雅利：采集數(shù)據(jù)；分析、解釋數(shù)據(jù)；對文章的知識性內(nèi)容作批評性審閱；統(tǒng)計分析。王勇：醞釀和設(shè)計實驗；對文章的知識性內(nèi)容作批評性審閱；獲取研究經(jīng)費；行政、技術(shù)或材料支持；支持性貢獻