光学生物测量仪SW-9000与IOL-Master测量青少年眼球生物学参数的对比△

杨晓艳 李丽华 陈晓琴 刘春燕 陈松

作者单位：300020 天津市，天津医科大学眼科临床学院、天津市眼科医院，天津市眼科学与视觉科学重点实验室

近年来，青少年近视已成为一个严重的社会问题。我国对中小学生近视现况及近视影响因素的研究结果表明[1-2]，近视与年龄、父母近视家族史、视近距离、视近持续时间、读写姿势、教室内光线强度、饮食因素和睡眠时间等密切相关。既往研究也提示[3-4]，众多屈光要素也在影响着屈光状态，如屈光状态与眼轴长度 (axial length，AL)、角膜平坦曲率(flattest keratometry，FK)等均存在关联。因此，眼球光学生物测量成为屈光检查时必不可少的一项。目前有不少非接触眼球光学生物测量仪，如IOL-Master、AL-scan、Lenstar-900等，但由于是进口产品，价格昂贵，一些小的医院或私人诊所难以购置。SW-9000光学生物测量仪作为目前唯一的国内光学生物测量仪，可同时测量8个参数，而且价格便宜。但是，目前尚未见关于SW-9000新型光学测量仪生物测量准确性的相关报道。本研究通过对比SW-9000和IOL-Master 2种仪器测量青少年眼球生物学参数结果的准确性和一致性，为SW-9000的临床应用价值评价提供一定依据。

1 资料与方法

1.1一般资料选取2017年10-12月在天津市眼科医院视光中心进行屈光检查的患者101例，其中男57例、女44例；年龄8～18(11.63±2.05)岁。所有受试者行生物学检查前均接受裂隙灯显微镜和眼底镜检查，排除角膜炎、白内障、青光眼、眼底病等眼病，无角膜手术及外伤史，近3个月内未配戴角膜塑形镜或硬性透氧性角膜接触镜。

1.2方法所有患者均由同一位接受过专项培训的医师应用SW-9000(天津市索维电子技术有限公司)和IOL-Master(德国，carl Zeiss公司)进行测量。SW-9000测量时嘱患者注视仪器上红色注视灯，路径和视轴保持重合，机器自动测量5次，结果取平均值统计，仪器内部算法根据A-Scan的波形自动进行识别，丢弃因信噪比等问题无法识别的数据。IOL-Master测量时嘱患者注视仪器上红色注视灯，路径和视轴保持重合，眼轴连续测量5次，角膜曲率和角膜直径连续测量3次，结果取平均值，均选择信噪比>2的测量结果。所有测量均在自然瞳孔下进行。对比两种方法测量AL、FK、角膜陡峭曲率(steepest keratometry，SK)、角膜水平直径(白到白距离；white to white，WTW)的一致性和相关性。所有分析均采用单眼数据进行。

1.3统计学方法应用SPSS 20.0统计软件对数据进行处理。应用组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)分析2种仪器测量结果的可靠性。2种仪器测量结果的一致性检验采用Bland-Altman一致性区间分析[5-6]。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1两种方法测量眼球各项生物学参数结果及一致性分析SW-9000测量的AL、FK、SK、WTW分别为(25.41±1.19)mm、(42.39±1.64)D、(43.93±1.83)D、(12.28±0.77)mm；IOL-Master测量的以上指标依次为(25.32±1.23)mm、(42.48±1.51)D、(44.15±1.70)D、(12.16±0.39)mm。SW-9000和IOL-Master测量的AL、FK、SK、WTW平均差值分别为0.09 mm、-0.08 D、-0.22 D、0.12 mm。对SW-9000和IOL-Master测量AL、FK、SK和WTW的结果进行组内分析，结果显示，两种仪器测量同一个体的AL、FK和SK均有较高的一致性(ICC=0.997、0.987、0.983，均为P=0.000)，WTW的测量结果一致性较低(ICC=0.179，P=0.279)，而不同个体间的WTW变化不大。

2.2两种方法测量结果的Bland-Altman分析2种仪器对 AL、FK和SK值测量的95%可信区间宽度分别为0.56 mm、1.38 D和1.81 D，均相对较窄，其中一致性最好的是AL测量。而WTW测量的95%可信区间范围为3.28 mm，较宽(图1)。

图1 2种仪器测量眼生物学参数结果的Bland-Altman分析图。A：AL；B：FK；C：SK；D：WTW(实线表示差值的均值，虚线表示95%的一致性界限)

3 讨论

随着近视发病率的增加和发病年龄的提前，眼科医师及家长对儿童近视的关注度越来越高，目前的验光不仅仅停留在观察屈光度数，更加关注AL。因为一些儿童虽然目前近视度数不高，但是有较长的眼轴，那么仍然可能出现高度近视眼底病变，如变性、裂孔或视网膜脱离等并发症。因此，AL的测量成为验光前的一项必查项目。同时AL的变化也成为观察近视度数增加的一项指标。有研究表明，眼轴每增长1 mm，将引起近-3.00 D的近视增加[7]。角膜塑形镜是目前控制近视效果最佳的方法之一，越来越多的儿童和家长接受这一矫正方法。而在验配角膜塑形镜之前，角膜曲率、角膜直径和AL也是必查项目。因此，本研究重点对2种仪器测量AL、角膜曲率和角膜直径的一致性进行分析。

光学生物测量仪SW-9000为精密光机电一体化仪器，该仪器采用全光纤方案，借助参考臂在深度上扫描来显示样品臂深度上的信号。其设计与Lenstar-LS 900(瑞士，Haag-Streit AG)的原理相近，可以同时测量角膜厚度、前房深度、晶状体厚度、AL、角膜曲率、轴位角、WTW、瞳孔大小共8个参数。考虑到临床上IOL-Master使用比例较高，且重复性、稳定性已得到证实[6-7]。而SW-9000在一些私立医院和诊所也有不少使用，但是没有临床对比数据，一些患者拿着SW-9000检查结果来复查或会诊，我们无法了解真实的差距，难以给予解释。因此，选取IOL-Master作为对照，比较2种仪器测量AL、FK、SK和WTW的一致性，拟对临床工作提供指导和参考。

AL是评价近视程度、近视进展以及预判潜在高度近视眼底病变的主要指标。因此，AL测量已成为基础的视光检查手段。IOL-Master采用PCI技术完成AL测量。Lam等[8]研究表明，IOL-Master测量AL具有较好的重复性和准确性；Vogel等[9]同样在IOL-Master测量AL的研究中得到了组内变异±0.025 mm 和组间变异±0.022 mm的理想结果；吴敏等[10]研究表明，IOL-Master成为测量硅油填充眼AL的首选；孙飒等[11]研究表明，IOL-Master在测量白内障患者AL方面与A超具有较高的一致性和较好的准确性。与之类似，本研究在SW-9000测量AL的结果中同样得到了与IOL-Master测量结果较好的一致性(ICC=0.997)，我们发现IOL-Master和SW-9000测量AL的95%可信区间较窄，2种仪器95%的测量差异为-0.19～0.37 mm，而两组的平均差异为0.09 mm。一般来说，AL 测量0.10 mm的误差将导致0.27 D的屈光偏差[9]，因此，0.09 mm的偏差不会带来明显的屈光度变化。极个别的较大的偏差可能由于采集数据时儿童配合不佳引起，在操作时注意多次提醒儿童注视正前方视标，睁大眼睛可适当减少误差。当然，我们要意识到SW-9000所测AL较IOL-Master平均偏长0.09 mm左右，以便于我们作正确评估。

对近视度数的推算来说，K值是另一个重要的参数。IOL-Master测量K值良好的重复性已被很多文献证明[12-13]，Shirayama等[14]也报道了组内变异系数为0.09%、组内相关系数为0.996的结果。有研究[15]比较了IOL-Master和Lenstar LS900测量K值的一致性，得到的95%可信区间为(-0.44～0.24 D)，说明二者具有较好的一致性；也有研究[16]指出，IOL-Master和电脑验光仪在测量准分子激光术前术后的角膜曲率上具有较高的一致性。本研究结果也提示，SW-9000所测FK、SK结果与IOL-Master具有较高的一致性(ICC=0.987、0.983)，FK平均值较IOL-Master结果平坦0.08 D，SK较IOL-master平坦0.22 D，小于0.25 D的误差在临床上没有实际意义。但是从Bland-Altman图的可信区间来看，2种仪器测量的K值可信区间略宽，FK的95%一致性界限为-0.78～0.60 D，SK的95%一致性界限为-1.12～0.69 D。提示测量结果离散性略大。因此，我们在使用SW-9000的角膜曲率结果时要慎重。通常我们只是参考其值作为屈光度预估，如果要验配角膜接触镜，都会进行角膜地形图检查，以角膜地形图曲率作为标准。因此，角膜曲率测量的少量偏差对临床治疗不会产生太大的影响。

在进行角膜塑形镜验配时，准确测量WTW对首次试戴片的选择和提高首次试戴成功率至关重要。有研究结果表明，IOL-Master测量WTW具有较高的重复性和可靠性[17]。但本研究结果表明，SW-9000与IOL-Master相比，两者结果一致性较低，ICC仅为0.179。二者测量结果的95%一致性界限较宽，为-1.52～1.76 mm，这与之前Huang等[18]在Lenstar与IOL-Master的比较研究中得到的结论一致。考虑可能与每种仪器对角膜边界的识别标准不一致，识别度变异较大有关。虽然两者测量结果具有差异，只要我们了解差异的程度，还是可以帮助临床医师进行下一步治疗。正如本研究的结果，SW-9000所测结果较IOL-Master所测值平均大0.12 mm，我们在评估时要做到心中有数。另外，在验配角膜接触镜时，最终WTW的确定还是通过试戴来确定的。因此，WTW测量的误差不会影响最终的订片结果。

总的来说，SW-9000光学生物测量仪在AL、FK和SK测量中与IOL-Master结果具有较高的一致性，但由于二者WTW测量结果的一致性较低，临床使用中对其结果的解读应该慎重。需要指出的是，本研究有两个局限点：一是仅比较了其测量结果与标准仪器的一致性，未分析其测量重复性；二是纳入人群均为青少年，未纳入白内障、IOL植入术后、屈光术后或塑形镜术后患者，SW-9000测量这些人群的眼球生物学参数的重复性及其与IOL-Master测量结果的一致性等还有待更全面深入研究及探讨。