眼前段光学相干断层扫描仪CASIA2测量白内障患者角膜曲率和散光的重复性和再现性△

周桂梅 谭青青 廖萱 钱玖林 唐玉玲 杨丽 兰长骏

角膜曲率是人工晶状体屈光力计算的重要参数，包括前表面曲率和后表面曲率。临床上广泛应用的模拟角膜曲率SimK是由角膜前表面曲率半径和角膜模拟屈光指数1.337 5计算所得。然而，要想获得真实的全角膜屈光力应综合考虑角膜前表面曲率、角膜后表面曲率和角膜厚度等因素[1-2]。以前有人认为在检测人工晶状体屈光力和轴位时，可以忽略角膜后表面散光，但后来发现不考虑角膜后表面散光，仅采用SimK计算人工晶状体屈光力可能导致高估顺规散光或低估逆规散光，出现残余散光[3-4]。

扫频OCT(SS-OCT)是近年来发展起来的傅里叶域OCT，扫描速度快，穿透能力强，比时域OCT图像分辨率更高，角膜曲率测量重复性更好[5-7]。CASIA2(日本Tomey公司)是基于SS-OCT原理的眼前段光学相干断层扫描仪，能够测量模拟角膜曲率SimK、角膜后表面曲率以及全角膜屈光力。目前研究表明，CASIA2测量健康人的角膜曲率具有较好的重复性[8]，有关该设备测量白内障患者角膜曲率的重复性和再现性尚未见报道。本研究探讨CASIA2测量白内障患者角膜曲率和散光的重复性和再现性，旨在评估CASIA2测量的角膜曲率对白内障患者的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2020年3月至7月在川北医学院附属医院眼科就诊的白内障患者91例114眼(右眼64眼，左眼50眼)，其中男38例，女53例，年龄40～90(66.8±9.1)岁。所有病例均排除患有角膜疾病、葡萄膜炎、青光眼、眼底疾病者，以及有角膜外伤史、角膜接触镜配戴史、眼部手术史者。本研究遵循《赫尔辛基宣言》所要求的伦理学原则，并经川北医学院附属医院伦理委员会批准(2020ER030-1)，患者均知情并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 一般检查术前所有患者均行白内障常规检查，包括裸眼视力、最佳矫正视力、裂隙灯、眼底镜、眼压、眼部A/B超、角膜内皮细胞计数、OCT、光学生物测量仪等检查。

1.2.2 CASIA2检查嘱受检者注视窗口指示灯，充分睁眼暴露角膜，瞬目后对准角膜，检查者点击“capture”或者通过操作杆按钮进行测试，保存质量评价为“OK”的测试结果。

1.3 统计学方法采用SPSS 26.0统计学软件对数据进行统计学分析，数据以均数±标准差表示。通过组内标准差(Sw)、重复性限(2.77Sw)、组内变异系数(CoV)、组内相关系数(ICC)来评价重复性和再现性。Sw、2.77Sw、CoV越小，ICC越接近1，说明重复性和再现性越好。2.77Sw表示在重复性条件下，两次测量结果的绝对差小于或等于此数值的概率为95%[10]。CoV为Sw与总体均值的比值，CoV越低，重复性和再现性越高。CoV可以对不同来源的数据或差异较大的结果进行比较，但是当数据的平均值接近于0时，CoV对均值的微小差异则会变得更加敏感，此时不能使用CoV来评估重复性和再现性[11]，因此我们在本研究中对于均值接近于0的J0、J45并未计算CoV值。重复性是指同一检查者用同一设备，对同一组受检者进行多次测量所得结果之间的差异；再现性是指不同的检查者用同一设备，对同一组受检者进行测量所得结果之间的差异[12]。检验水准：α=0.05。

2 结果

2.1 CASIA2测量白内障患者角膜曲率和散光的再现性对两名检查者利用CASIA2测得的白内障患者角膜曲率值和散光值的再现性进行分析(见表1)，结果显示，各角膜曲率(Ks、Kf、Km)值和散光(J0和J45)值的Sw、2.77Sw、CoV均较小，并且ICC均值均≥0.902,其中各角膜曲率(Ks、Kf、Km)值的ICC均值均≥0.991(接近于1),说明CASIA2测量白内障患者角膜曲率和散光的再现性较好。

表1 CASIA2测量白内障患者角膜曲率和散光的再现性分析结果

2.2 CASIA2测量白内障患者角膜曲率和散光的重复性对两名检查者利用CASIA2测得的白内障患者角膜曲率值和散光值的重复性分别进行分析，结果显示，两名检查者测得的各角膜曲率(Ks、Kf、Km)值和散光(J0和J45)值的Sw、2.77Sw、CoV均较小，并且ICC均值均≥0.903，其中各角膜曲率(Ks、Kf、Km)值的ICC均值均≥0.993(接近于1)，说明CASIA2测量白内障患者角膜曲率和散光的重复性较好(见表2)。

表2 CASIA2测量白内障患者角膜曲率和散光的重复性分析结果

3 讨论

目前功能性人工晶状体已得到广泛应用，精准的人工晶状体屈光力计算对于人工晶状体的应用尤为重要，而角膜曲率是人工晶状体屈光力计算的一个重要参数。据报道，每1.0 D角膜曲率的误差可能导致0.80～1.30 D的人工晶状体屈光力的计算偏差[13]。当前临床测量角膜曲率的仪器较多，不同仪器测量角膜曲率的精准度也有所不同，尚无明确的金标准设备，临床上常常需要多个设备测量后相互印证。最初人们使用角膜曲率计和角膜地形图只能获得模拟角膜曲率，随着Orbscan技术、Scheimpflug摄像技术(Pentacam)、OCT的发展，已能够对角膜后表面曲率进行测量[14-15]。Pentacam精确度较高，Orbscan系统不能监测被检眼是否追踪裂隙灯光，故其测量常不够准确[16]。已有报道SS-OCT测量结果重复性更好，优于Pentacam和Orbscan系统[17-18]。本研究使用CASIA2新型眼前段光学相干断层扫描仪，以三维算法捕捉图像，通过自动追踪功能找到角膜顶点并以其为中心对所有径向进行扫描[19]，以每秒50 000次轴向扫描的速度进行测量，每个3D图像由128个B扫描(横截面图像)和512个A扫描(轴向扫描)组成，系统对采集到的数据进行自动处理，并在0.3 s内对角膜形态、前房和晶状体进行分析[20-21]。SS-OCT属于频域OCT[22]，频域OCT使用固定的参考镜，图像的波长信息与深度信息是经过傅立叶变换获得的，不需要进行轴向深度方向的机械扫描，因此能够快速地获得高质量的图像[5]。

Szalai等[23]研究发现，CASIA2的前一代眼前段SS-OCT CASIA SS-1000测量正常人及圆锥角膜患者的角膜曲率的重复性整体优于Pentacam，其模拟角膜曲率Ks、Kf的2.77Sw均小于1.269 D，ICC均大于0.984；角膜后表面Ks、Kf的2.77Sw均小于0.233 D，ICC均大于0.982。CASIA2在CASIA SS-1000的基础上进行了改进，扫描速度从每秒30 000次发展到每秒50 000次[21]。本研究中CASIA2测量角膜曲率重复性较好，两名检查者测得的各角膜曲率(Ks、Kf、Km)值和散光(J0和J45)值的Sw、2.77Sw、CoV均较小，并且ICC均值均≥0.903，其中各角膜曲率(Ks、Kf、Km)值的ICC均值均≥0.993(接近于1)，CASIA2测量白内障患者角膜曲率和散光的重复性较好。Zhang等[8]也报道CASIA2测量正常人前后角膜曲率具有较好的重复性。SS-OCT快速扫描大大减少了眼球运动伪影[24]，使测量过程中的眼球运动变得微不足道，这可能是重复性很好的原因之一。

除了重复性，再现性也是评价一台新型仪器测量准确性的指标之一。目前尚未见对CASIA2测量角膜曲率的再现性进行评估的报道。本研究中由两名检查者对同一患者分别重复测量3次，结果显示，各角膜曲率(Ks、Kf、Km)值和散光(J0和J45)值的Sw、2.77Sw、CoV均较小，并且ICC均值均≥0.902，其中各角膜曲率(Ks、Kf、Km)值的ICC均值均≥0.991(接近于1)，CASIA2测量白内障患者角膜曲率和散光的再现性也较好。

本研究中的SimK均是由折射率1.337 5和前表面曲率半径计算所得的模拟角膜曲率，这种方法假定角膜前后表面曲率半径比固定，忽略了角膜后表面的个体差异[25]，目前临床上广泛使用的角膜曲率值是通过这种方式获得的。后表面角膜散光的测量曾被认为是可以忽略的，一是由于后表面角膜散光测量困难；二是因为后表面角膜散光占全角膜比例较小[26]。然而，有研究表明全角膜散光测量误差主要来自角膜后表面散光[3]。角膜后表面散光的精确测量对散光矫正型人工晶状体的屈光力计算和轴位检测也起着较为重要的作用，散光矫正型人工晶状体轴位每旋转1°将导致散光矫正效果下降3.0%～3.5%[27]。本研究中CASIA2测量角膜后表面曲率和散光具有较好的重复性和再现性，临床上完全可以作为一种更为准确的检查方法。

综上所述，基于SS-OCT原理的眼前段光学相干断层扫描仪CASIA2测量白内障患者角膜曲率和散光具有较好的重复性和再现性，可作为白内障患者人工晶状体屈光力检测的方法。