不同角膜人工晶状体测量仪对屈光手术患者眼前节参数测量值的重复性及一致性研究

张 露, 翟俊涛, 刘斌虎

(1运城市中心医院眼科, 2运城市爱尔眼科医院眼科, 山西 运城 044000)

屈光不正是可逆性视力损害的主要原因,近视是最常见的屈光不正,目前角膜屈光手术在矫正屈光不正如近视、远视、散光等方面引起了广泛关注[1]。为保障手术效果,在屈光手术前首先要确定设备对眼前段参数的准确估计,以及对患者角膜评估的良好重复性。在临床实践中,直接测量患者角膜厚度或屈光度是不可行的,需要通过间接测量进行替代,从而帮助屈光手术方式的选择[2]。陡峭角膜曲率(Steep keratometry,sKm)、平坦角膜曲率(Flat keratometry,fKM)、中央角膜厚度(Central corneal thickness,CCT)、最薄角膜厚度(Thinnest corneal thickness,TCT)和前房深度(Anterior chamber depth,ACD)均是眼前节测量的特征性生物参数[3-5],在选择手术方式及人工晶状体直径方面具有重要作用。本研究采用Pentacam测量仪(德国OCULUS公司)、Sirius测量仪(意大利CSO公司)、Orbscan IIZ测量仪(美国Bausch and Lomb公司)测量sKm、fKM、CCT、TCT、ACD等指标,分析3种仪器测量结果的重复性及一致性,现报道如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象以2021年4月-2022年4月运城市中心医院眼科室行屈光手术的100例近视患者(200眼)为研究对象,其中男性42例(42.00%),女性58例(58.00%),年龄18～41岁,平均年龄(27.25±5.13)岁。纳入标准:(1) 年龄>16岁;(2)屈光不正小于±6 D球镜度数和±2 D柱镜度数;(3)行屈光手术治疗。排除标准:(1)角膜疾病史;(2)既往眼内手术史;(3)角膜内皮失代偿;(3)角膜瘢痕;(4)青光眼;(5)在研究的1个月内使用隐形眼镜。本研究通过运城市中心医院医学伦理委员会批准(伦理号:20H02),所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 分组方法 根据测量仪的种类分为Orbscan组、Pentacam组及Sirius组,每组均测定100例(200眼)。

1.2.2 检测方法 所有患者都进行了完整的眼科检查,包括视力评估、非接触式眼压计测量眼压(IOP)、前段和眼底评估。所有的测试都是由一位经验丰富的检验员在一间黑暗的房间里进行的。使用 http://www.randomization.com进行随机分组。(1)Orbscan组:通过高程差计算CCT前表面和后表面,使用声学等效校正,0.92作为默认值,计算最终角膜厚度值。(2)Sirius组:结合了单色360°旋转schimpflug相机和Placido圆盘角膜地形图仪。本研究分析了25 张Scheimpflug图像和一张Placido俯视图图像,以产生前角膜、后角膜和前晶状体表面轮廓。在Placido图像上检测出环形边缘,从而使用带有圆锥曲线的弧步方法计算出高度、斜率和曲率数据。该系统可从角膜前表面测量35 632个点,从角膜后表面测量30 000个点。通过两个角膜表面的数据重建一个角膜厚度图。(3)Pentacam组:使用一个旋转的Scheimpflug相机和一个单色狭缝光源,它们一起围绕眼睛的光轴旋转,以计算出眼睛前段的三维模型。为了更好地与Sirius相比较,Pentacam选择了扫描设置为 25.2 s 内共拍摄 25 幅图像,每幅狭缝图像由25 000 个点组成,其中包含 500 个真高程点。本研究使用Pentacam的四图屈光图来绘制前角膜和角膜厚度测量参数。

1.3 统计学方法采用SPSS 17.0统计软件进行统计分析,通过受试者标准偏差(Sw)、测试-重测重复性(TRT)和受试者方差系数(COV=100×Sw/总平均值)评估重复性。Sw是作为受试者内均方误差(由于随机误差导致的方差分量的无偏估计量)的平方根计算的。TRT计算为2.77×Sw。采用均方根法计算COV。采用重复测量方差分析(repeated measures ANOVA)比较不同仪器的平均参数测量值。一致性评估采用组内相关系数和Bland-Altman分析,并计量95%一致性界限(Limits of agreement, LoA),以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3种仪器眼前节参数测定结果的重复性分析与Sirius组和Orbscan组比较,Pentacam组sKm和fKm测量值的标准差和重复性较低(P<0.05)。与Pentacam组和Orbscan组比较,Sirius组CCT和TCT测量值标准差和重复性均较低(P<0.05)。与Sirius组和Orbscan组比较,Pentacam组sKm和fKm测量值COV较低(P<0.05)。与Pentacam组和Orbscan组比较,Sirius组CCT及TCT测量COV较低(P<0.05)。与Pentacam组比较,Sirius组和Orbscan组ACD的COV测量值较低(P<0.05),见表1。

表1 3种仪器眼前节参数测量值的重复性分析

2.2 3种仪器眼前节参数测量值的差异性分析3组sKm、fKm、TCT、ACD、CCT测定结果比较,差异有统计学意义(P<0.05)。与Sirius组、Pentacam组比较,Orbscan组sKm和CCT测定结果较高;与Orbscan组比较,Sirius组、Pentacam组fKm、TCT、ACD测定结果较高,差异有统计学意义(P<0.05)。3组Cyl、Axif、Axis测定结果比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

表2 3种仪器眼前节参数测量值的差异性分析

2.3 3种仪器眼前节参数测量值的一致性分析与Sirius组、Pentacam组比较,Orbscan组高估了sKm,低估了fKm 、ACD,差异有统计学意义(P<0.001)。Sirius组sKm、fKm和ACD测量值更高, Pentacam组TCT和CCT测量值更高。Orbscan测量的CCT高于Sirius。见表3。

表3 3种仪器眼前节参数测量值的一致性分析

3 讨论

在本研究发现,Sirius、Pentacam和Orbscan对健康个体测量的sKm和fKm读数存在显著差异。在这3种仪器中,Pentacam采用狭缝扫描摄影技术,与Sirius采用Placido磁盘摄影技术相比,测定结果的重复性更好。Sirius、Pentacam成像系统与Orbscan相比,在角膜测量中仪器间的一致性更好,源于这两个成像系统都使用了Scheimpflug技术[6-7]。准确的CCT测量对于各种角膜病理、IOP 测量和评估患者是否适合屈光手术非常重要。本研究发现3种仪器测定的 CCT测量值差异有统计学意义,表明这些方法可以在健康眼睛的CCT测量中交替使用。Sirius 测量的CCT显示出最低的标准差、重复性和COV,说明重复性较好,而Orbscan对CCT测量的重复性较差。与Yang等[8]报道的结果相比,本研究Sirius组和Pentacam组测定结果的一致性较好,LoAs介于-18.7～9.8 μm 之间,95% LoAs(-34.68～-48.87 μm)较高。刘帅帅等[9]应用Sirius对健康眼TCT重复性和重现性的研究发现,Sirius与Pentacam的两两比较都存在固定偏差和比例偏差,这表明在几乎所有的参与者中,Pentacam测定结果偏高,且差异随着TCT读数的变化而变化。Orbscan测定的TCT值明显低于Scheimpflug成像系统,且没有固定的偏差。ACD测量是白内障和屈光手术术前评估的重要组成部分,用于精密的人工晶状体功率计算方法和有晶状体植入术[10]。Liu等[11]研究发现Orbscan与Pentacam不能互换。本研究的结果显示Pentacam、Sirius和Orbscan在ACD测量上存在显著差异;与Pentacam和Sirius相比,Orbscan测定的ACD值更低,在这个比较中存在固定偏差,这表明Orbscan低估了ACD,这与翁朝龙等[12]的报道一致。

综上所述,Pentacam、Orbscan、Sirius测量眼前节参数的重复性较好,但测量值有差异。