陳偉 許美萍 林裕東 李金瑛
作者單位:北京大學深圳醫(yī)院眼科,深圳 518036
隨著人們生活水平和質(zhì)量的提高,眼部手術也從改善視力向提高視覺質(zhì)量的屈光手術方向發(fā)展。而眼部參數(shù)的精確測量是保證精準手術的前提,在這些參數(shù)中,水平角膜橫徑(White-to-white,WTW)、前房深度(Anterior chamber depth,ACD)、中央角膜厚度(Central corneal thickness,CCT)不僅關系到屈光手術方式的選擇,而且是白內(nèi)障術前人工晶狀體計算、有晶狀體眼后房型人工晶狀體(Implantable collamer lens,ICL)植入術前選擇晶狀體型號時需要參考的重要參數(shù)。Sirius是臨床應用較廣的采用旋轉(zhuǎn)Scheimpflug攝像機和Placido環(huán)相結(jié)合的測量原理來測量眼前節(jié)參數(shù)的儀器,而OA-2000(日本Tomey公司)[1]是最新的基于傅立葉域掃頻OCT(Swept source OCT,SS-OCT)技術和Placido環(huán)相結(jié)合的測量設備,它們均能方便、快捷、迅速、非接觸地采集到眼前節(jié)的參數(shù)。目前國內(nèi)對于OA-2000和Sirius測量眼前節(jié)參數(shù)的比較研究鮮見報道,現(xiàn)筆者擬對這2種儀器測量近視眼眼前節(jié)參數(shù)進行比較分析,以期為臨床應用提供更多參考。
納入標準:①年齡>18 歲;②既往無眼部手術史。排除標準:①有角膜明顯云翳或斑翳;②嚴重干眼;③圓錐角膜;④任何眼科手術史、眼科腫瘤史和眼前節(jié)疾病,如角膜病變、青光眼、急性眼部炎癥、活動性病變及眼底病變者;⑤嚴重糖尿病、全身結(jié)締組織疾病、免疫功能異常者。
收集2020年10月1─31日在北京大學深圳醫(yī)院眼科門診擬行近視矯正手術的近視患者112 例(224 眼),其中男37 例,女75 例,年齡18~42(27.8±5.0)歲,球鏡度-8.50~-0.75(-4.89±2.26)D,柱鏡度0.25~3.50(0.89±0.86)D。本研究符合赫爾辛基宣言,通過北京大學深圳醫(yī)院倫理委員會的審核,批號:北大深醫(yī)倫審(研)[2021]第(084)號,所有患者均簽署知情同意書。
由同一位有經(jīng)驗的技術員對所有患者依次采用OA-2000(軟件版本4.0,日本Tomey公司)和Sirius(軟件版本phoenix3.2,意大利COS公司)進行眼部參數(shù)測量。測量時囑患者將下頜置于下頜托上,前額緊靠儀器的前額條帶,睜大雙眼以避免眼瞼遮擋,被檢眼注視儀器內(nèi)的視標,測量前瞬目2次。
OA-2000 檢查時囑被檢者注視儀器內(nèi)紅色視標,機器自動測量10次,取其平均值。分別記錄儀器自動分析出的WTW、ACD和CCT等數(shù)據(jù)。由于OA-2000 自動測量出的ACD是從角膜表面到晶狀體前表面的垂直距離,而在ICL植入術前的晶狀體計算中要求的是從角膜內(nèi)皮面到晶狀體前表面的距離,所以我們用機器自動分析出的ACD減去了測量出來的CCT值,記錄為最終的ACD值。
Sirius檢查時囑被檢者注視儀器綠燈,檢查者使用操縱桿進行瞄準和對焦。三維成像系統(tǒng)在2 s內(nèi)拍攝25張圖。選取成像質(zhì)量90%以上的檢測結(jié)果。分別記錄儀器自動分析出的WTW、ACD和CCT等數(shù)據(jù)。
系列病例研究。使用SPSS 23.0 及MedCalc 19.6.3統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計分析。對2種儀器測量的眼前節(jié)參數(shù)的差異性比較行配對t檢驗,相關性行Pearson相關性分析,一致性行Bland-Altman法評價,并計算95%一致性界限(Limits of agreement,LoA)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
Sirius和OA-2000測量的WTW分別為(11.84±0.38)mm和(11.87±0.38)mm,二者差值為(0.023±0.094)mm,差異有統(tǒng)計學意義(t=-3.66,P<0.001)。Sirius和OA-2000測量的ACD分別為(3.23±0.26)mm和(3.16±0.25)mm,二者差值為(-0.070±0.069)mm,差異有統(tǒng)計學意義(t=15.11,P<0.001)。Sirius和OA-2000 測量的CCT分別為(538±35)μm和(524±34)μm,二者差值為(-14±8)μm,差異有統(tǒng)計學意義(t=27.20,P<0.001)。
Sirius和OA-2000 檢測的WTW、ACD、CCT值均呈明顯正相關(r=0.97,P<0.001;r=0.96,P<0.001;r=0.97,P<0.001)。
Sirius和OA-2000 測量WTW的一致性分析顯示95%LoA為0.37 mm(-0.16~0.21)mm,5.4%點位于LoA外,見圖1。
Sirius和OA-2000檢測ACD的一致性分析顯示95%LoA為0.27(-0.20~0.07)mm,4.0%點位于LoA外,見圖2。
Sirius和OA-2000測量CCT的一致性分析顯示95%LoA為30.2(-29.1~1.1)μm,4.0%點位于LoA外,見圖3。
眼部生物學測量設備發(fā)展迅速,新型光學生物測量儀OA-2000和Sirius均是近些年應用于我國眼科臨床的非接觸式測量儀器。有文獻報道OA-2000和其他儀器關于眼軸測量的比較研究[2-3],但與Sirius測量的WTW、ACD、CCT的比較研究鮮見報道。
OA-2000是將最新的SS-OCT技術和Placido環(huán)相結(jié)合的測量設備。它采用波長為1 060 nm的光學干涉波SS-OCT技術,來完成對CCT和ACD的測量,同時采用電荷耦合技術相機和Placido環(huán)對眼前節(jié)參數(shù)進行采集,經(jīng)過軟件分析和計算獲得WTW值。除此以外,該儀器1次測量還可獲得眼軸長度(Axial length,AL)、角膜曲率(Keratometry readings,K)、瞳孔直徑(Pupil diameter,PD)等參數(shù)。
Sirius眼前節(jié)分析系統(tǒng)是應用旋轉(zhuǎn)Scheimpflug攝像機和Placido環(huán)相結(jié)合的測量原理,通過旋轉(zhuǎn)攝像,其強光設計能得到最佳拍攝圖片,2 s內(nèi)完成25次掃描,它的Placido共22環(huán),覆蓋角膜全表面,采集更多數(shù)據(jù)點,克服了Scheimpflug相機拍攝前表面周邊的誤差,Scheimpflug相機旋轉(zhuǎn)斷層掃描的原理優(yōu)于高速視頻相機,又克服了Placido拍前表面中心資料的缺陷,二者互補真正實現(xiàn)了整體角膜前、后表面以及眼前節(jié)診斷分析[4]。
圖1.Sirius和OA-2000測量水平角膜橫徑的Bland-Altman圖n=224 眼。實線表示差值的平均值,虛線表示95%LoA(均值±1.96標準差)Figure 1.Bland-Altman plots for WTW measurements with OA-2000 and Sirius.n=224 eyes.The solid line represents the bias between both devices and dotted lines represent the 95% confidence interval for the differences(means±1.96 standard deviations).WTW,white-towhite.
圖2.Sirius和OA-2000測量前房深度的Bland-Altman圖n=224 眼。實線表示差值的平均值,虛線表示95%LoA(均值±1.96標準差)Figure 2.Bland-Altman plots for ACD measurements with OA-2000 and Sirius.n=224 eyes.The solid line represents the bias between both devices and dotted lines represent the 95% confidence interval for the differences(means±1.96 standard deviations).ACD,anterior chamber depth.
圖3.Sirius和OA-2000測量中央角膜厚度的Bland-Altman分析圖n=224 眼。實線表示差值的平均值,虛線表示95%LoA(均值±1.96標準差)Figure 3.Bland-Altman plots for CCT measurements with OA-2000 and Sirius.n=224 eyes.The solid line represents the bias between both devices and dotted lines represent the 95% confidence interval for the differences(means±1.96 standard deviations).CCT,central corneal thickness.
WTW是ICL術前選擇晶狀體型號的最重要的眼前節(jié)參數(shù)之一,ICL過大可能導致術后拱高過高和青光眼,ICL過小可能導致術后低拱高,繼發(fā)自身晶狀體混濁或散光ICL的旋轉(zhuǎn);同時WTW也是角膜屈光手術前選擇負壓環(huán)型號參數(shù)的依據(jù);WTW還能為角膜塑形鏡的驗配提供數(shù)據(jù)。WTW的測量方法眾多[5],目前國內(nèi)常用的工具和儀器有卡尺、Orbscan、Sirius、IOL Master、超聲生物顯微鏡(UBM)、Pentacam、前節(jié)OCT、Atlas 9000等。楊亞波等[6]報道卡尺是WTW測量的金標準。用卡尺測量WTW時需由測量者判斷角膜緣邊界,這種測量方法具有主觀性強、重復性差以及接觸性等缺點。各種光學儀器測量WTW重復性好,但是由于測量原理的不同,結(jié)果存在一定差異,其中Orbscan是ICL最初的計算依據(jù)[6]。Ferrer-Blasco等[7]報道Atlas 9000測量的WTW結(jié)果大于IOL Master 700、而IOLMaster 700 又大于Sirius。Huang等[8]報道IOLMaster比Sirius測得的WTW大(0.39±0.39)mm。蔡錫安等[9]報道IOLMaster 500、Sirius、卡尺測量WTW分別為(12.00±0.36)mm、(11.83±0.35)mm和(11.61±0.33)mm,差異均有統(tǒng)計學意義。邱樂梅等[4]發(fā)現(xiàn)Orbscan Ⅱ比Sirius測得的WTW小(0.36±0.23)mm。另有報道顯示OA-2000測得的WTW比IOLMaster 700[2]和IOLMaster 500[10-11]的結(jié)果小。而關于比較OA-2000和Sirius測量WTW的研究很少。本研究顯示OA-2000比Sirius測量的WTW大(0.023±0.094)mm,差異有統(tǒng)計學意義,95%LoA為0.37 mm(-0.16~0.21)mm。雖然僅有5.4%的點落于LoA外,但是在ICL V4c的人工晶狀體4 個型號(直徑分別為12.1、12.6、13.2、13.7 mm)的選擇中,WTW有0.37 mm的范圍較廣,對型號的選擇和術后拱高的預測影響較大,因此認為臨床不能接受這個差異。這種差別的產(chǎn)生可能是因為不同儀器在測量WTW時,不同的分析軟件在自動識別白色鞏膜和深色虹膜的圖片灰度差時,與確定角膜緣邊界存在差別有關。此外,在測量過程中任何可能導致陰影的因素都可能影響測量結(jié)果,比如睫毛、鼻子或設備的陰影[5]等,測量時需十分注意。
ACD是ICL術前晶狀體型號和手術適應證選擇的重要參數(shù),也是白內(nèi)障術前人工晶狀體度數(shù)計算的重要參數(shù)。有研究表明OA-2000與IOLMaster 500[8,10,12]、IOLMaster 700[2]、Lenstar 900[13]測量ACD 一致性很好。另一方面,邱樂梅等[4]發(fā)現(xiàn)Sirius比Orbscan Ⅱ測得的ACD大(0.14±0.18)mm。Lu等[14]報道Sirius比IOLMaster 700 測得的ACD大0.12 mm。本研究顯示OA-2000 比Sirius測量的ACD?。?.070±0.069)mm,差異有統(tǒng)計學意義,95%LoA為0.27 mm(-0.20~0.07)mm。雖然有研究表明術前測量的ACD有0.25 mm誤差會導致白內(nèi)障術前人工晶狀體度數(shù)0.25 D的誤差,但ACD有0.27 mm的誤差在白內(nèi)障術前人工晶狀體的計算中是可以接受的[15]。另一方面,我國ICL術前一般要求ACD≥2.80 mm[16],當ACD過淺時如果植入ICL,術后有淺前房和繼發(fā)青光眼的風險,故0.27 mm在ICL手術適應證的選擇中范圍較大,為臨床所不能接受。這種差異可能與不同的成像技術和處理軟件以及不同的測量光源引起的調(diào)節(jié)不同有關[14]。
CCT也是眼部重要的參數(shù),它的精確測量關系到青光眼的診斷、角膜屈光手術術前適應證的選擇和角膜疾病的診療等[17-20]。多年來,A超曾是CCT測量的金標準[21],但是A超具有的接觸性、存在交叉感染的風險,測量中需滴用麻醉藥可能影響角膜厚度測量結(jié)果,以及測量時由操作者主觀判斷角膜中心等缺點,為臨床帶來了不便。OA-2000和Sirius對CCT的測量均為非接觸性的光學測量,OA-2000 的穿透力及測量速度更優(yōu)于前一代低相干反射原理的測量儀器(Lenstar LS900),對角膜厚度測量的分辨力可達1 μm,在測量中對眼球全自動實時跟蹤,使CCT的測量更加精準[22]。Gao等[23]用OA-2000 測量99 名健康人的雙眼CCT結(jié)果為(523.97±31.59)μm,與本研究測得的(523.83±33.61)μm相近。據(jù)報道OA-2000 測得的CCT比A超[22,24]、IOLMaster 700[2]薄。另一方面,Kumar等[25]和Jin等[26]報道Sirius測量的CCT比Pentacam、Orbscan和A超薄。Lu等[14]報道Sirius與IOLMaster 700測得的CCT一致。而OA-2000與Sirius測量CCT的比較報道很少。本研究顯示OA-2000 比Sirius測得的CCT?。?4.0±7.7)μm,差異有統(tǒng)計學意義。雖然在95%LoA中,僅有4.0%點位于LoA外,但是95%LoA為30.2(-29.1~1.1)μm,范圍較大。CCT的值可能會影響眼壓的測量結(jié)果,Kohlhaas等[27]報道相對于550 μm的CCT,角膜厚度每變化25 μm會影響眼壓約1 mmHg。此外,在角膜屈光手術的術前評估中CCT也是非常重要的參數(shù),如果術前CCT<450 μm,預期切削后角膜瓣下剩余的CCT<250 μm,均為激光角膜切削手術的絕對禁忌證[28]。而CCT有30.2 μm的誤差會對預測角膜激光手術術后剩余角膜厚度、眼壓的結(jié)果影響較大,故為臨床不能接受。
綜上所述,OA-2000 和Sirius測量近視患者WTW、ACD、CCT的結(jié)果相關性好,但是有差異,一致性欠佳。OA-2000比Sirius測得的WTW略大、ACD略淺、CCT略薄,這2種儀器的測量結(jié)果不可直接相互替代。然而,本研究只局限于年輕的近視人群中,今后需要更大樣本量,更多年齡段的研究來驗證。在臨床應用新設備的早期,術前進行人工晶狀體型號和手術適應證的選擇中,須與自已熟悉的設備比較參考,在謹慎選擇中尋找新的標準。
利益沖突申明本研究無任何利益沖突
作者貢獻聲明陳偉:參與選題、設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行修改。許美萍、林裕東:參與收集數(shù)據(jù)。李金瑛:參與選題、設計