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新型掃頻生物測量儀OA-2000與IOLMaster 700測量高度近視白內障患者的一致性

2022-03-22 03:15李棟軍楊文利王子楊陳偉趙琦李逸豐崔蕊沈琳
關鍵詞:屈光度數一致性

李棟軍 楊文利 王子楊 陳偉 趙琦 李逸豐 崔蕊 沈琳

作者單位:首都醫(yī)科大學附屬北京同仁醫(yī)院 北京同仁眼科中心 眼科學與視覺科學北京市重點實驗室,北京 100730

眼球生物測量在臨床中的應用非常廣泛,尤其對于白內障術前人工晶狀體(IOL)度數的精確計算尤為重要,眼球生物測量的誤差被認為是術后屈光誤差的主要來源。A型超聲和角膜曲率儀以往是白內障術前生物測量最主要方法,但由于精確性的限制以及操作者經驗的影響,容易造成眼軸長度(Axial length,AL)的測量誤差而導致IOL度數計算的誤差[1]。1999年,首款光學生物測量儀IOLMaster應用于臨床后,眼球生物測量的精確性和可重復性有了極大的提高,對IOL度數的預測更加準確,為實現屈光性白內障手術提供了重要保障[2]。近年來新型掃頻生物測量儀OA-2000 和IOLMaster 700 的問世,在生物測量及IOL度數計算中顯示出更多優(yōu)勢,臨床的應用得到了廣泛的認可[3-5]。

高度近視患者較正常AL患者更容易在白內障術后出現屈光誤差,誤差的來源與IOL計算公式的選擇有一定關系,同時伴有后鞏膜葡萄腫、注視差的患者可能存在測量結果的偏差,影響IOL度數的計算[6-7]。目前國內外對于OA-2000和IOLMaster 700測量白內障患者一致性的比較研究鮮見報道。因此,本研究擬使用OA-2000和IOLMaster 700對高度近視白內障患者進行眼球生物測量,比較測量的各種參數及IOL度數計算結果的一致性。

1 對象與方法

1.1 對象

收集2018年1─2月于首都醫(yī)科大學附屬北京同仁眼科中心擬行白內障手術的高度近視患者119例(119眼)為研究對象,其中男55例,女64例,年齡29~83(55.5±11.4)歲。納入標準:①AL≥26 mm或近視屈光度≤-6 D;②LOSC Ⅲ核分級2~4級。排除標準:①其他眼部疾病患者,包括角膜疾病、晶狀體脫位、青光眼、眼底疾病、外傷史等;②既往眼部手術史患者。本研究符合赫爾辛基宣言,并經首都醫(yī)科大學附屬北京同仁醫(yī)院倫理委員會論證批準(批號:TRECKY2018-049)。所有患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

IOLMaster 700:采用德國Carl Zeiss公司生產的掃頻OCT生物測量儀,通過掃頻OCT技術獲得視軸上的長度參數,包括中央角膜厚度(CCT)、前房深度(Anterior chamber depth,ACD)、晶狀體厚度(Lens thickness,LT)及AL,通過3個區(qū)域18個角膜反光點測量角膜曲率(Keratometry,K);虹膜識別技術測量水平角膜橫徑(White to white,WTW)。

OA-2000:采用日本Tomey公司生產的Placido盤與掃頻OCT技術相結合的生物測量儀,通過掃頻OCT技術獲得視軸上的各長度參數,通過Placido角膜地形圖獲得K,虹膜識別技術測量WTW。

所有患者的檢查均由同一名經驗豐富的操作者完成。在自然光線、自然瞳孔下首先采用IOLMaster 700進行測量,隨后進行OA-2000測量,2 種檢查均在10 min內完成。2 種儀器測量時患者頭部均需固定于下頜托,囑患者睜大雙眼避免眼瞼遮擋,被檢眼注視儀器內的固視標,測量前瞬目1次以保證淚膜完整。通過儀器的自動測量模式進行測量,測量結果需符合儀器的質量控制標準。IOLMaster 700需顯示黃斑中心凹固視圖像為測量結果合格。記錄各儀器測量結果。

1.3 觀察指標

包括最小角膜屈光力徑線上角膜曲率(Keratometry for the flattest meridian,Kf)、最大角膜屈光力徑線上角膜曲率(Keratometry for the steepest meridian,Ks)、散光及軸向、平均角膜曲率(Mean keratometry,Km)、WTW、CCT、ACD、LT、AL、J0(180°和90°軸位的Jackson交叉柱鏡值)、J45(135°和45°軸位的Jackson交叉柱鏡值)及IOL度數等。其中J0、J45為通過矢量轉換公式sin2α將散光值及軸向轉換獲得,公式中c為散光值,α為散光軸位[8]。IOL度數為使用2種儀器的測量參數通過Barrett Universal Ⅱ公式分別計算獲得。

1.4 統(tǒng)計學方法

系列病例研究。應用SPSS 20.0及Medcalc1 3.0統(tǒng)計軟件進行數據分析。通過Kolmogorov-Smirnov檢驗數據正態(tài)性,如符合正態(tài)分布,以均數±標準差表示。2 種儀器所獲得各參數和IOL度數差異的比較采用配對樣本t檢驗。一致性評估采用組內相關系數(Intraclass correlation coefficient,ICC)和Bland-Altman分析,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。

2 結果

2.1 OA-2000 與IOLMaster 700 生物測量參數及IOL度數計算結果比較

2 種儀器測量的Kf、Ks、Km、J0、J45及AL的差異均無統(tǒng)計學意義(t=0.88,P=0.380;t=1.79,P=0.076;t=1.87,P=0.064;t=-0.26,P=0.797;t=0.97、P=0.332;t=-0.97,P=0.331),測得的CCT、ACD、LT 及WTW 的差異有統(tǒng)計學意義(t=-29.95、5.00、12.25、-5.56,均P<0.001)。2種儀器各測量參數通過Barrett Universal Ⅱ公式計算IOL度數差異無統(tǒng)計學意義(t=-0.72,P=0.470)。見表1。

2.2 OA-2000與IOLMaster 700生物測量及IOL度數計算結果的一致性分析

2種儀器生物測量結果及IOL度數計算結果的ICC為0.878~1.000,均顯示較好的信度。其中AL的ICC最高,為1.000;WTW最低,為0.878。Bland-Altman分析顯示2 種儀器測量Kf、Ks、Km、J0、J45、CCT、ACD、LT、AL及WTW的95%LoA最大絕對值分別為0.37 D、0.41 D、0.32 D、0.27 D、0.25 D、32.6 μm、0.08 mm、0.18 mm、0.13 mm、0.73 mm,分別有4.2%、5.9%、5.0%、6.7%、5.9%、4.2%、4.2%、5.9%、3.4%、7.6%的點位于95%LoA以外。其中,測量Kf、Ks、Km、J0、J45、ACD、LT、AL的一致性好,而測量CCT和WTW的95%LoA較寬。2種儀器通過Barrett Universal Ⅱ公式計算結果的95%LoA最大絕對值為0.53 D,有4.2%的點位于95%LoA以外,一致性較好。見表2。

表1.OA-2000與IOLMaster 700生物測量參數及IOL度數計算結果Table 1.Biometric measurements and IOL power calculation between OA-2000 and IOLMaster 700

3 討論

近年來隨著功能性IOL的出現,對IOL度數精準計算的要求越來越高。第3代IOL計算公式僅使用AL和Km計算IOL度數,第4代公式及現代公式使用更多參數進行計算,預測結果更加準確,尤其是對于近視和遠視患者[9]。新型掃頻生物測量儀IOLMaster 700和OA-2000可以測量更多眼球參數,滿足了最新計算公式的要求。本研究中,我們對2種儀器測量高度近視白內障患者的一致性進行評價,并進一步比較Barrett Universal Ⅱ公式計算結果的差異。

K測量誤差是白內障術后屈光誤差產生的重要原因之一,研究統(tǒng)計約占術后屈光誤差來源的22%[10]。IOLMaster 700 采用遠心光學技術進行測量,將光線投射到1.5、2.5、3.5 mm這3 個區(qū)域獲得K[4]。OA-2000則通過Placido角膜地形圖原理測量,每個環(huán)測量256個點,可以獲得更加精細的角膜數據,同時可以獲得5.5 mm范圍內的角膜地形圖,能更全面地對角膜進行分析[11]。盡管2 種儀器使用不同的原理獲得2.5 mm直徑的K,但測量Kf、Ks和Km的差異均無統(tǒng)計學意義,差值分別為0.01、0.03、0.03 D,ICC為0.997~0.998。由于在不考慮植入復合環(huán)曲面IOL(Toric intraocular lens,Toric IOL)的情況下,均將Km代入公式計算,2種儀器測量Km的95%LoA較窄,僅為-0.32~0.27 D。在Toric IOL的計算中,需要考慮到角膜散光及軸向。進一步對角膜散光、軸向矢量轉換后的J0和J45進行比較,結果顯示差異無統(tǒng)計學意義,差值分別為0、0.01 D,95%LoA最大絕對值分別為0.25、0.27 D,ICC為0.936和0.983。Gao等[12]對OA-2000與Lenstar進行了比較,亦顯示了相似結果。Lu 等[13]對IOLMaster 700和Sirius的比較顯示了較好的一致性。由于K出現1 D的測量誤差將導致術后0.8~1.3 D的屈光誤差[14],因此本研究中2 種儀器測量K、散光及軸向的差異對IOL度數計算的影響很小,在臨床可接受的范圍內。

AL測量的誤差導致的白內障術后屈光誤差約占36%[10],因此,AL也是IOL度數計算中最重要的參數?;赑CI技術的光學生物測量儀IOLMaster的出現,極大提高了AL測量的精確性,也被稱為眼球生物測量的金標準。IOLMaster 700和OA-2000是近年出現的基于掃頻OCT技術的新型光學生物測量儀。由于使用更長波長的掃頻光源,對混濁屈光介質的穿透力更好,同時應用了面掃描技術,可以避開局部屈光介質混濁,均可獲得更高的AL檢出率[15-16]。IOLMaster 700可以顯示從角膜到視網膜全視軸的OCT圖像,有利于對注視的判定,并且可以顯示部分黃斑病變[17]。本研究中,IOLMaster 700與OA-2000測量AL的差值為0,差異無統(tǒng)計學意義,95%LoA最大絕對值為0.13 mm,由于AL測量出現1 mm的誤差約導致白內障術后3D的屈光誤差,0.13 mm的誤差對IOL計算的影響在臨床可接受范圍內[18]。此外,2種儀器測量AL的ICC為1.000,說明一致性好,臨床上可以被互換使用。Liao等[19]應用2 種儀器測量健康青年人的差異與本研究一致,但其95%LoA小于本研究,僅為-0.03~0.03 mm,原因可能源自測量人群有差異。在本研究中,1例患者差值超過0.3 mm,考慮差異產生的原因可能與固視有關,IOLMaster 700通過可視化固視圖像的確認,測量結果更為可靠[6]。

表2.OA-2000與IOLMaster 700生物測量參數及IOL度數計算結果差值及一致性Table 2.Difference and agreement of biometric measurements and IOL power calculation between OA-2000 and IOLMaster 700

IOL的有效位置(Effective lens posititon,ELP)被認為是目前影響術后視力的關鍵[20]。SRK/T、Holladay Ⅰ及Hoffer Q等第3代公式僅通過AL和Km計算ELP和IOL度數,其他生物測量參數不會對IOL度數計算產生影響。而第4代和現代公式為使預測結果更加準確,通過更多的參數預測ELP,如ACD、LT、WTW等。在使用這些公式時,我們必須要考慮到不同儀器測量結果的差異。本研究中,2 種儀器在測量ACD、LT、WTW方面的差異均有統(tǒng)計學意義,ICC分別為0.998、0.996和0.878。以往文獻曾報道IOLMaster與OA-2000測量ACD顯示了很高的一致性,Guo等[21]的研究結果為0.05 mm,95%LoA為-0.31~0.42 mm;Huang等[5]的研究究結果為0.01,95%LoA為-0.19~0.22 mm;Shu等[22]的研究結果為0.08 mm,95%LoA為-0.07~0.24 mm。IOLMaster 700與IOLMaster在ACD的測量原理不同,在IOLMaster 700與OA-2000比較時發(fā)現了相似的差異,95%LoA為-0.08~0.05 mm。文獻報道0.25 mm ACD的測量誤差在AL小于20 mm的患者中導致0.5 D的術后屈光誤差,而在AL大于30 mm的患者中僅導致0.1 D的術后屈光誤差[10]。本研究中,2種儀器測量ACD的差值僅為0.02 mm,95%LoA最大絕對值為0.08 mm,這種差異可導致的術后屈光誤差非常小。2種儀器測量LT差值為0.06 mm,95%LoA最大絕對值為0.18,而在Holladay 2公式中,LT出現0.2 mm的測量差異會導致術后0.2 D的屈光誤差[23],因此2 種儀器測量LT的一致性好。盡管2 種儀器測量ACD和LT的差異均有統(tǒng)計學意義,但其差異在臨床可以接受范圍內,可以考慮被相互替換。在WTW的測量中,以往多種儀器的比較顯示了較差的一致性,如趙于漁等[24]報道IOLmaster 700 與OA-2000 測量WTW的差值為0.01 mm,95%LoA為-0.79~0.81 mm,本研究顯示二者的差異為0.15 mm,95%LoA為-0.43~0.73,與Liao等[19]的研究結果接近,但這種較寬的95%LoA均被認為會對IOL計算產生影響,不建議替換使用。目前主要的IOL計算公式尚未將CCT納入到IOL計算,但CCT對屈光手術和眼壓的測量有重要意義。在文獻報道中,我們發(fā)現IOLMaster 700獲得的CCT較其他儀器更厚,如Chan等[25]的研究顯示IOLMaster 700較AL-Scan厚14.92 μm;Omoto等[26]的研究顯示IOLMaster 700較ARGOS厚26 μm;Liao等[19]的研究同樣顯示IOLMaster 700 較OA-2000 厚17 μm,這些研究均認為一致性較差。本研究顯示了相似的結果,IOLMaster 700較OA-2000厚19 μm,差異有統(tǒng)計學意義,并且95%LoA較寬,為5.4~32.6 μm,不建議互換使用。

在比較2 種儀器計算IOL度數的差異時,我們使用最新的Barrett Universal Ⅱ公式進行計算,其準確性目前已經被廣泛認可[27]。雖然2種儀器測量部分參數存在差異,但對IOL度數計算結果影響很小。2 種儀器計算IOL度數的差值為0.02 D,差異無統(tǒng)計學意義,由于IOL度數間距多為0.5 D,這種差異對患者術后的屈光度影響很小,Bland-Altman一致性分析顯示2種儀器計算結果95%LoA最大絕對值為0.53 D,ICC為0.99,說明通過2種儀器測量參數計算IOL度數的一致性好。

綜上所述,OA-2000和IOLMaster 700測量Kf、Ks、Km、J0、J45、ACD、LT及AL的一致性好,可以考慮相互替換使用。測量CCT和WTW的95%LoA較寬,不建議替換,但對Barrett Universal Ⅱ公式計算結果的影響很小,2 種儀器計算IOL度數的結果具有較好的一致性。

利益沖突申明本研究無任何利益沖突

作者貢獻聲明李棟軍:參與收集數據;參與選題、設計及資料的分析和解釋;撰寫論文;根據編輯部的修改意見進行修改。楊文利:參與選題、設計和修改論文的結果、結論;修改論文中關鍵性結果、結論;根據編輯部的修改意見進行核修。王子楊、陳偉、趙琦、李逸豐、崔蕊、沈琳:參與收集數據

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