白内障合并高度近视患者术后屈光力预测的研究进展

张佳晴, 罗莉霞

0引言

现代白内障手术已经从复明时代进入到屈光手术时代。白内障术后患者最终的满意度，通常取决于术后视力是否提高、“期待”视力是否和“获得”视力相接近[1]。在过去几十年中，随着手术方式与技巧的发展、生物测量准确度的提高、公式的优化，白内障手术屈光预测的准确性得到了极大的改善。如今，对于正常眼轴长度(22～25mm)的患者，现代人工晶状体(intraocular lens, IOL)计算公式能够给出准确的结果。然而，对于长眼轴等特殊人群，屈光结果的预测准确性仍待进一步提高。高度近视患者白内障术后实际屈光力与术前目标屈光力存在差异，常用第三、四代人工晶状体度数计算公式对于这类患者预测准确性不佳，且随着眼轴增长，预测误差进一步增大[2-7]。如果选择未优化的人工晶状体常数，设定目标屈光状态为正视的情况下，术后患者往往存在远视漂移。目前临床上广泛使用的方法是将预留一定程度的近视(如-1.0～-2.0D)以避免术后远视漂移[8]。此法虽可以降低患者术后出现远视的可能性，却并不符合屈光性白内障对“精准”的要求，已经不被国际学者所推荐。本文将以白内障合并高度近视患者的术后屈光误差为核心，阐述目前更精准、有效地减少预测误差的方法。

1优化眼轴长度

光学相干生物测量仪IOL Master内部通过公式将仪器测得的眼轴长度转化为浸入式超声所测得的结果，在这个转化过程中采用的是平均的屈光指数[9]。Wang等[4]认为轴性近视眼的玻璃体所占比例更大，加上玻璃体液化的病理改变，最终导致高度近视眼的平均屈光指数与正常眼轴眼存在较大差异。最新研究也证实了分段眼轴(按屈光介质使用相应的屈光指数)与传统眼轴长度(使用平均屈光指数)相比，进一步提高了公式的预测准确性[10]。另外，上述转化公式[9]所纳入样本的眼轴上限仅为27.45mm，对于眼轴长度超过27.45mm的患者，该转化公式使用的是外推法，也会进一步造成眼轴的测量误差。基于以上考虑，Wang等针对眼轴长度大于25mm的眼，提出了眼轴长度优化方程，其中以经过眼轴优化调整的Holladay 1公式的预测准确性最高。

眼轴长度优化方程的准确性已经得到了众多学者的验证。Abulafia等[5]发现植入IOL度数≥6.0D组，第一版眼轴优化法过于激进，术后屈光状态向近视偏移。对于IOL<6.0D组，眼轴调整法的结果表现优异，平均屈光误差范围为-0.03～0.17D。其中Holladay 1(眼轴调整法)、Haigis(眼轴调整法)达到了白内障术后可以接受的屈光误差的标准(术后71%的患者屈光误差在±0.5D之内，93%的患者在±1.0D之内)[11]。Popovic等[12]发现眼轴调整法并不能提高25～27mm眼轴长度患者的屈光预测准确性，而能有效降低眼轴≥27mm患者的预测误差。2018-11，Wang等[13]在更大样本量(439眼)、联合使用激光干涉生物统计学优化常量(user group for laser interference biometry constants，ULIB)的基础上提出了新一版的眼轴优化公式。第二版删除了Haigis和Hoffer Q公式，并调整了推荐使用的眼轴长度范围。SRK/T公式结合眼轴调整法建议用于眼轴大于27mm的患者，Holladay 1公式结合眼轴调整法则建议用于眼轴大于26.5mm的患者。目前尚缺乏评估第二版眼轴调整公式的研究，需要更多的研究验证其在高度近视患者上的预测准确性。

2新一代公式

目前临床上广泛使用的人工晶状体度数计算公式大多属于基于高斯光学的理论公式。该类别下各公式的首要目标即准确预测术后有效晶状体位置(effective lens position，ELP)。我们熟知的第三代公式如SRK/T，Hoffer Q，Holladay 1属于二变量公式，采用眼轴长度和角膜曲率来预测ELP。第四代公式如Haigis，Holladay 2虽然在此基础上，增加了新的预测变量如术前的前房深度、晶状体厚度、水平角膜直径等，但其在白内障合并高度近视患者的预测准确性表现仍不尽人意。

近年来，新一代公式越来越多的出现于国际舞台。Barrett Universal Ⅱ公式(http://www.apacrs.org/barrett_universal2/)是基于光线追踪技术、厚晶状体模型的理论公式，它的特别之处在于考虑到了不同度数的人工晶状体之间主光学面的改变。Olsen 公式[14]采用了下述5个变量进行ELP的预测：眼轴长度、前房深度、角膜曲率、晶状体厚度、患者年龄，并提出了使用C常数进行ELP预测的新概念。C常数因只与前房深度和晶状体厚度相关，与眼轴长度和角膜屈光力无关，有希望在复杂眼的相关计算中表现更佳。Hill-RBF(radial basis function)公式(http://rbfcalculator.com.)是基于人工智能，应用模式识别和数据内插技术，通过分析使用Lenstar LS 900进行生物测量且植入Acrysof IQ SN60WF IOL的患者数据库建立的人工晶状体屈光力计算新方法。该公式与Barrett Universal Ⅱ具有相似的优点，两者均在网站上免费提供、不需要经过复杂的优化即可在全眼轴范围内获得准确的屈光预测结果。该公式也有一定的局限性，有严格的应用范围：要求植入IOL的度数在-5.0～+30.0D之间,目标屈光力要求在-2.5～+1D之间。Ladas Super公式[15](http://iolcalc.com)的是根据眼轴长度，从目前文献报道的最准确的五个公式中选择一个进行IOL度数的预测。Super公式具体为：眼轴长度在20～21.49mm范围内时，使用Hoffer Q公式；眼轴长度在 21.49～25mm范围内时，使用Holladay 1公式；当眼轴长度大于25mm时，使用Holladay 1(眼轴调整法)；对于极长眼轴，IOL度数为负数者，则选用负度数IOL专用的晶状体常数。FullMonte方法则是使用Monte Carlo Markov Chain模拟器和神经网络来预测术后屈光力(http://fullmonteiol.com)。该方法能根据客户上传的数据不断优化方案，还提供了一个视觉辅助工具来帮助使用者理解IOL轴向位置。

新一代公式在高度近视患者中表现究竟如何？各研究因为纳入人群、样本量、IOL类型的不同，研究结论略有差异。Abulafia等[5]发现Barrett Universal Ⅱ公式是唯一在IOL≥6.0D组和IOL<6.0D组都达到标准，且不需要经过任何调整的公式，Olsen公式在IOL<6D组的准确性下降。Cooke等[16]的数据表明：当生物测量为IOL Master时，Barrett Universal Ⅱ公式表现最佳，而Olsen公式的预测准确性最差。当使用Lenstar LS900进行生物测量时，Olsen公式表现最佳，Barrett Universal Ⅱ公式次之。这可能与该研究使用的IOL Master 500不能测量晶状体厚度，从而影响了Olsen公式对ELP的准确预测有关。Barrett Universal Ⅱ公式已经被各项研究证实是目前最准确的理论公式之一。一项纳入4047眼的Meta分析[17]比较了Barrett Universal Ⅱ、Haigis、Holladay 2、SRK/T、Hoffer Q 和Holladay 1公式，发现Barrett Universal Ⅱ公式(mean absolute error，MAE)最小，且屈光预测误差在±0.50D范围内的百分比最高。Melles等[2]对13301眼进行了不同公式准确性的评估，研究发现Barrett Universal Ⅱ 受各生物测量变量变化影响最小，平均预测误差始终波动在零附近，对于非典型眼有良好且稳定的预测准确性。

关于Hill-RBF、Ladas Super公式以及FullMonte IOL方法的研究均显示三者表现未超过Barrett Universal Ⅱ公式。Roberts等[18]对400例角膜散光≤0.75D且植入SN60WF IOL的患者进行了研究，发现Hill-RBF公式与Barrett universal Ⅱ的预测准确性相似。Hill 等[19]发现在轴性高度近视人群，Hill-RBF公式的表现优于第三代公式(SRK/T, Holladay 1)，与Holladay 2， Barrett Universal Ⅱ表现相似，平均屈光误差为0.22±0.06D，屈光预测误差在±0.5D的患者比例为76.7%，其中有74.4%的眼睛术后出现远视漂移。Cooke等[16]发现Ladas Super公式在长眼轴眼中比Barrett Universal Ⅱ和SRK/T公式有更高的MAE。该公式对于眼轴长度在24.5mm以下的眼表现较好，而AL>24.5mm时表现不佳。Kane等[20]对比了上述三个新方法与Barrett Universal Ⅱ、SRK/T公式对植入Acrysof IQ SN60WF IOL患者的屈光预测准确性，发现在长眼轴组(AL>26mm)，屈光预测准确性从高到低依次排列为：SRK/T，Hill-RBF≈ Barrett Universal Ⅱ，Super Formula，FullMonte IOL。

3术中屈光生物测量

术中屈光生物测量(intraoperative refractive biometry，IRB)，又称术中像差测量(intraoperative aberrometry)，这个方法是由Ianchulev等[21]在2005年第一次提出。在术中无晶状体状态下，他们用视网膜检影法自动验光，测得无晶状体状态下的等效球镜度数，将其与术后最终调整过的正视状态下IOL度数进行相关性研究，得到一个计算无晶状体眼IOL度数的经验公式：IOL power=aphakic SE×2.01。后续的验证证明了IRB法比传统方法能够有效提高屈光手术术后患者的预测准确性。IRB方法在术中能进行实时、精准地提供术中无晶状体状态时IOL的球镜和柱镜度数[22-23]，植入IOL后还能提供散光型IOL的轴位信息，不再依赖术前眼球参数的测量，对于屈光手术后的患者、短眼轴、长眼轴等特殊人群在理论上有独特的优势。

ORATM系统是目前研究最多的术中像差测量仪，该系统是基于Talbot-Moire干涉技术，能够根据术中测得的无晶状体眼等效球镜度数计算出需要的IOL度数，同时可以根据术前测量的眼轴长度和角膜屈光力估计ELP。针对某种特定的IOL类型，ORA可以立刻根据术中测得的数据计算得出所需要植入的IOL度数。2014年，Ianchulev等[24]再次评价了ORA自动术中波前像差测量仪，发现其较手持视网膜检影法进一步提高了屈光预测准确性。Hill等[19]评估了术中波前像差测量对高度近视患者IOL度数的预测准确性，发现ORA法与Holladay 1(眼轴调整法)的准确性相似，能够同样有效地降低术后出现远视漂移的比例，优于SRK/T、未经调整的Holladay 1、Holladay 2、Barrett Universal Ⅱ、SRK/T公式。

然而，术中屈光生物测量目前仍存在一些问题尚未解决。首先，术中测得的屈光状态与术后的屈光状态是有差异的。患者方面的因素如眨眼、眼球转动等，手术仪器设备方面的因素如开睑器对眼球的压迫、黏弹剂的类型等，均可能通过改变眼内压、眼轴长度、角膜厚度、前房的屈光介质，从而影响IRB的准确性[25-28]。此外，无晶状体眼IOL公式的准确性也会影响预测的结果。在术中波前像差测量这一方法被推广应用于白内障手术的屈光方案设计之前，该技术的精确性仍需进一步提高。

4小结

眼轴优化法、Barrett Universal Ⅱ及Olsen公式是针对白内障合并高度近视患者目前预测准确性最佳的方法，且应用简便，是目前眼科医生在临床使用的最佳选择。Hill-RBF公式、Ladas Super公式和FullMonte方法虽然预测准确性上暂时未超过前三者，但其不断优化改进的设计，可能在将来有不错的表现。术中屈光生物测量已经被证实在屈光手术的患者上有不俗的表现，在推广使用至白内障患者屈光预测之前，需要更多的研究证实其在高度近视等特殊患者上的预测准确性。上述哪种方法对于中国人的屈光预测准确性更佳？需要有更多针对亚裔人群的大规模研究，以指导临床的选择。