两种仪器测量角膜厚度值的比较

许曼君 陶黎明 王静 张青

正常的角膜呈完全透明状态, 整体结构呈中央凹圆盘状，结构上分五层，周边部较厚中央部最薄，平均约 555 μm[1]。研究表明，中央角膜厚度值(central corneal thickness, CCT)在多种角膜疾病的诊治中具有重大意义。CCT的准确测量能显著提高角膜基质切削的精确度，同时CCT与青光眼眼压值呈正相关[2]。传统角膜厚度测量常采用的仪器有Pentacam 、OrbscanⅡ角膜地形图系统与A 型超声角膜测厚仪，先前的研究也大多集中在这3种仪器的优缺点对比上。而关于非接触式眼压计与Pentacam测量角膜厚度值的优缺点对比以及相关性能研究的文献，则鲜有报导。尽管现在很多眼科测量仪器，附带有角膜厚度测量的功能，如角膜内皮计，LENSTAR生物测量仪等，但其都是测量一个点的角膜厚度，不具有全面性。所以用眼压计为代表的角膜厚度测量有一定的临床意义。本研究收集了我院92例 ( 184只眼 )接受准分子激光手术的患者，通过采用Pentacam及非接触式眼压计对患者术前CCT进行测量，来分析两种测量仪器之间的相关性及优劣势，为临床选择合理测量方式提供一定的参考依据。

资料与方法

一、临床资料

收集我院2019年3～6月期间已在我院眼科接受准分子激光手术的患者共 92例(184只眼)，其中男性63例(占 68.5%)，女性29 例(占 31.5%)，年龄18～37岁，平均年龄(23.13±4.78)岁，术前屈光度等效球镜度数-1.0 DS至-8.0 DS,平均屈光度数(-4.43±1.70)DS,排除眼部急、慢性疾病以及影响角膜愈合的其他疾病。所有配戴软性角膜接触镜的患者均摘镜2周以上，硬镜停戴4周以上，角膜塑形镜需停戴3个月以上，入组患者均已签署手术知情同意书。

二、检查设备

Pentacam三维眼前节分析诊断系统(德国Oculus公司)；日本CANON非接触式眼压计TX-20PTM。

三、检查方法CCT测量

操作医师在检查前向患者交代注意事项, 取得患者的同意与配合并消除患者的紧张情绪。每种仪器均由同一名医师操作，医师和患者均取坐位，先右眼后左眼，注意测量前完整的一次眨眼，防止泪膜分布不均匀而导致误差。

1.Pentacam测量CCT的方法：在暗室中进行，让患者注视仪器中的视标，快速对焦后完成360度扫描拍摄25张Scheimpflug图像，测定CCT，保证图像质控结果为佳。选择标准:角膜前表面Scheimpflug图像分析面积≥60%，有效数据(QF)≥ 95%；后表面Scheimpflug图像分析面积≥50%，有效数据(QF)≥ 90%。

2.CanonTX-20PTM测量CCT的方法：使患者角膜在观察区域内，将定位点移至聚焦清晰的圆环正中，让被检眼注视红点，在全自动模式下，即可见显示屏上有角膜厚度读数显示，自动连续测量3次 (间隔 5 s),得到CCT。

四、分组方法

使用角膜厚度衡量标准对所有数据进行分组。将 Pentacam测量的CCT作为基准，设置分为较薄、中等、较厚的角膜厚度3组：CCT≤510 μm、510 μm570 μm。

五、统计学分析方法

六、一致性评价标准

当一致性界限内的最大绝对值范围大于10 μm时，超过临床允许的误差范围，一致性较差[3]。

结 果

一、两种仪器测量CCT差异性比较

当CCT≤510μm时共35只眼，当510 μm570 μm时共25只眼。在CCT≤510 μm、510 μm570 μm时Pentacam与CanonTX-20PTM所测CCT结果分别为(491.17±22.06)μm vs.(487.77±21.66)μm、(544.27±14.23)μm vs.(539.09±14.86)μm及(587.24±10.51)μm vs.(580.88±9.65)μm；两者的差值分别(3.40±6.90)μm、(5.18±6.90)μm及(6.36±5.72)μm。经配对t检验结果差异均有统计学意义(P=0.006，<0.001)。见表1。

表1 Pentacam与CanonTX-20PTM测量CCT及差异性比较(Mean±SD，μm)

二、两种仪器测量CCT的相关性

在CCT≤510 μm、510 μm570 μm时Pentacam与CanonTX-20PTM所测CCT的P值均<0.001，相关系数分别为0.950、0.888及0.842，结果显示较高相关性。见图1～3。

图1 CCT≤510 μm时Pentacam与CanonTX-20PTM测量CCT相关性

图2 510 μm

三、两种方法测量CCT的一致性

对Pentacam与CanonTX-20PTM测量CCT的结果行Bland-Altman分析，评价两仪器测量CCT的一致性，图4表明，在CCT≤510 μm 的情况下，3.0%(1/35)的点在95%的一致性界限以外， 95%一致性区间小，分布较集中，范围从-10.14 μm到+16.94 μm，在一致性界限范围内，两种测量结果差值的绝对值最大为14.32 μm，其误差幅度在临床应用中是不予接受的。图5表明，在510 μm570 μm的情况下，4.0%(1/25)的点在95%的一致性界限以外，95%一致性区间小，分布较集中，范围从-4.86 μm到+17.58 μm，在一致性界限范围内，两种测量结果差值的绝对值最大为16.89 μm，其误差幅度在临床应用中是不予接受的。因此两种仪器的一致性较差。

图3 CCT>570 μm时Pentacam与CanonTX-20PTM测量CCT相关性

图4 CCT≤510 μm Pentacam与CanonTX-20PTM测量CCT的Bland-Altman一致性分析图

图5 510 μm

图6 CCT>570 μm Pentacam与CanonTX-20PTM测量CCT的Bland-Altman一致性分析图

讨 论

准确测量CCT在眼科临床应用中起到越来越重要的作用。角膜厚度的测量对监测角膜疾病、预测青光眼进展的影响和准分子手术围术期评估非常重要[4]。CCT 是监测圆锥角膜的一项极为重要的参数[5]；同时CCT是青光眼发生和发展的预测因素，角膜厚度影响眼内压的测量[6]，眼压值与角膜厚度呈正相关，因此角膜测厚值逐渐成为评估高眼压症和青光眼的常规指标[7]。CCT值的准确测量是角膜屈光手术的常规检查：排查圆锥角膜、计算角膜切削量，都需要角膜厚度和形态的准确测量[8]。

传统的超声测厚仪(ultrasound pachymetry,USP)被认为是CCT测量的黄金标准[9]，其原理是通过测量超声波穿过角膜所需的时间计算CCT，因其精确性被广泛使用。但是USP测量值的可靠性受多种因素的影响：患者接受检查时需经过表面麻醉，且直接与被检者角膜接触，多会引起其不适感；操作者在探头对准角膜上方扫描点的操作精确性决定了其可靠性；且其一次仅能测量单个点，不能全面的评估角膜厚度[10]。

近些年来，Pentacam已被证实在对CCT的测量与金标准USP有较好的一致性[11，12]。其原理是使用旋转的Scheimpflug相机提供眼前节的三维扫描，再通过软件利用采集到的图像重建眼前段的三维模型得到数据[13]。它作为一种非接触式仪器，其优点是非接触性，无创伤，能精确测量角膜曲率、全角膜范围厚度、瞳孔大小、前房深度和形态、 晶状体密度、角膜、前后表面高度[14]。CanonTX-20PTM由于其方便快捷经济的优点也被广泛应用于临床，与Pentacam相比，CanonTX-20PTM具有潜在优势，其原理是通过裂隙光倾斜射入患者眼中，测量点投射于角膜表面中央，利用角膜表面和角膜内皮的反射光测量角膜厚度，它测量的可能是瞳孔区近中央角膜厚度，不能测量其他位置的角膜厚度；它可以通过测量的角膜厚度来校正眼压值，相比于Pentacam，对使用者的操作要求更低，患者花费更少，门诊使用更方便。

但两种仪器也存在各自的劣势。例如，Pentacam可能不适合测量严重角膜水肿和混浊的眼睛的CCT，尤其在测量大疱性角膜病、Fuchs角膜内皮营养不良等疾病时，Pentacam可能高估测量结果，这可能与光波不能轻易地通过不透明介质，并且所产生的光散射会影响测量结果有关[15]；并且也会受到检查者操作熟练度及患者配合情况的影响。CanonTX-20PTM在角膜不平整、高度散光、固视不良患者中测量值也不准确[16]，且测量的中心点难以准确确定，导致测量的精准度下降。有些患者对非接触式眼压计的脉冲力非常敏感，条件反射性的后躲或眨眼，影响人机配合度，这样所测的CCT不准，偏差较大。

本研究大部分人群的中央角膜厚度范围在510 μm570 μm(较厚)3组，结果显示CanonTX-20PTM所测CCT在各分组范围相比于Pentacam较低，两者的差值分别(3.40±6.90)μm、(5.18±6.90)μm及(6.36±5.72)μm, 两种仪器在测量CCT时是有差异的(P=0.006，<0.001)，其原因可能与仪器的测量原理不同以及校准方式不同有关。本研究运用Bland-Altman分析方法来比较两种仪器测量CCT的一致性，该方法在医学界很普遍，用于将新措施与金标准(通常是更昂贵或更具有侵入性的)措施进行比较[17]，其原理是测算两种测量结果的一致性界限，以测量结果的最大绝对值差值是否在临床上可被接受为依据，帮助临床医生将一种新的测量方法与另一种或参考标准进行比较[18]。在CCT≤510 μm 、510 μm570 μm时Pentacam与CanonTX-20PTM超过95%的一致性界限的异常值分别为3.0%、5.6%及4.0%。有研究表明在临床应用中用Pentacam所测正常人角膜厚度的昼夜生理变化约为10 μm[3]，而也有学者用眼前节光学相干断层扫描仪(OCT)及其他测厚仪测得正常人角膜厚度的昼夜生理变化约为20 μm[19，20]，这可能由于Pentacam测量时排除了泪膜对角膜厚度变化的影响，因此Pentacam测量的角膜昼夜生理变化相对于其他仪器更准确。而本研究结果显示在CCT≤510 μm、510 μm570 μm分组的一致性界限内，所测CCT的最大绝对值差值分别为14.32 μm、18.42 μm及16.89 μm，均超过昼夜角膜厚度变化10 μm，在临床上不予以接受，因此在各分组范围内两种仪器的一致性较差，不能互换。

因CanonTX-20PTM测量角膜范围较局限，不能反应全角膜的厚度，类似的测量仪器如部分角膜内皮计、光学相干生物测量仪器等测量的角膜厚度，都不适用于角膜屈光手术的术前评估和圆锥角膜的筛查，因此仍需以Pentacam测量的CCT为标准；但因其最大绝对值差值范围仍在20 μm以内，因此CanonTX-20PTM可适用于CCT的大规模初筛，并对青光眼初步排查有一定参考意义。