IOL Master、角膜地形图及Pentacam测量年龄相关性白内障患者角膜散光的比较

郭琳 马波

随着屈光手术的发展，Toric人工晶状体(intraocular lens,IOL)表现出更好的稳定性和术后的可预知性[1-2]，准确测量术前角膜散光参数成为决定患者术后视觉质量的关键因素之一[3-4]。在常规的白内障术前检查中，IOL Master在IOL度数、眼轴长度及前房深度的测量上显示出不可替代的优势[4-5]，而角膜地形图及Pentacam均可以测量患者角膜的曲率、散光度和轴位[6-7]，为了更加深入地了解我们常用的这些仪器测量术前角膜散光的情况，我们统计了在我院行白内障超声乳化摘出术的患者资料，分析并比较了IOL Master、角膜地形图与Pentacam测量的结果，现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料选择2013年3月至10月在我院因年龄相关性白内障拟行白内障超声乳化摘出联合IOL植入术的患者56例(67眼)。其中男28例(36眼)，女28例(31眼)，年龄50～70岁。入选标准：年龄相关性白内障患者，排除不规则散光及逆规散光患者，排除其他眼前段、眼底和屈光间质的器质性病变。

1.2主要仪器与检查方法分别采用IOL Master(德国蔡司)、角膜地形图(意大利Optikon Keratron)和Pentacam(德国Oculus)对患眼角膜曲率、散光度数及轴位进行测量。每种仪器由同一位医师进行测量。检查方法：受检者下颌置于仪器的下颌托上，受检者注视仪器中的视标，嘱患者屏住呼吸，睁大眼睛，适当眨眼，以保持角膜湿润，增加清晰度，防止因泪膜的不稳定造成测量结果的差异，取仪器自动显示的检测结果K1、K2值进行记录，所有检查均在暗室内进行。

1.3统计学处理利用SPSS 19.0对数据进行统计分析。记录平坦角膜曲率(Kf)、陡峭角膜曲率(Ks)、两者的平均值(Km)以及Kf和Ks的轴向，将角膜散光数据转换成矢量表示法(J0，J45)。采用组间配对t检验对IOL Master、角膜地形图和Pentacam测量的角膜曲率、散光度数及轴向参数进行比较，三种测量方法两两之间的相关性采用Pearson相关性分析，使用Bland-Altman图表法对三种仪器测量值的一致性进行分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1IOLMaster、角膜地形图和Pentacam三种设备测量值的差异及相关性应用IOL Master和角膜地形图及Pentacam分别对受检者进行Kf、Ks、Km、J0、J45测量，数据见表1。将三种设备分别进行配对t检验的结果显示：IOL Master分别与角膜地形图及Pentacam的检测结果比较差异均有统计学意义(均为P<0.05，见表2)，角膜地形图及Pentacam检测结果比较差异无统计学意义(P>0.05)。Pearson相关性分析显示：三种设备(IOL Master和角膜地形图及Pentacam)测量值两两分析均有显著相关性(均为P<0.001，见表2)。

表1 三种不同方法测得的角膜曲率及散光参数数据

表2 三种检查方法测得的角膜曲率及散光参数数据的差异及相关性分析

2.2IOLMaster、角膜地形图和Pentacam测量白内障患者术前角膜曲率及散光参数的一致性IOL Master 与角膜地形图的一致性：IOL Master 测量值Kf、Ks、Km、J0、J45与角膜地形图测量值CKf、CKs、CKm、CJ0、CJ45的95%一致性界限(limits of agreement，LOA)分别为-0.30～0.54 D、-0.03～0.15 D、-0.12～0.31 D、-0.06～0.09 D、-0.01～0.05 D，差值的均数分别为0.12 D、0.15 D、0.09 D、0.02 D、0.02 D(图1)，说明这两种设备的一致性较好。

Figure 1 Concordance of measurements between IOL Master and corneal topography.A:Concordance between Kf and CKf;B:Concordance between Ks and CKs;C:Concordance between Km and CKm;D:Concordance between J0 and CJ0;E:Concordance between J45 and CJ45 IOL Master测量值与角膜地形图测量值的一致性。A:Kf与CKf的一致性；B：Ks与CKs的一致性；C：Km与CKm的一致性；D：J0与CJ0的一致性；E：J45与CJ45的一致性

IOL Master 与Pentacam的一致性：IOL Master测量值Kf、Ks、Km、J0、J45与Pentacam测量值PKf、PKs、PKm、PJ0、PJ45的95% LOA分别为-0.29～0.54 D、-0.02～0.15 D、-0.12～0.31 D、-0.06～0.09 D、-0.02～0.06 D，差值的均数分别为0.12 D、0.07 D、0.09 D、0.01 D、0.02 D(图2)，说明这两种设备的一致性较好。

Figure 2 Concordance of measurements between IOL Master and Pentacam.A:Concordance between Kf and PKf;B:Concordance between Ks and PKs;C:Concordance between Km and PKm;D:Concordance between J0 and PJ0;E:Concordance between J45 and PJ45 IOL Master测量值与Pentacam测量值的一致性。A：Kf与PKf的一致性；B：Ks与PKs的一致性；C：Km与PKm的一致性；D：J0与PJ0的一致性；E：J45与PJ45的一致性

角膜地形图与Pentacam的一致性：角膜地形图测量值CKf、CKs、CKm、CJ0、CJ45与Pentacam测量值PKf、PKs、PKm、PJ0、PJ45的95% LOA为-0.05～0.05 D、-0.04～0.05 D、-0.03～0.04 D、-0.018～0.015 D、-0.022～0.023 D，差值的均数分别为0.00 D、0.00 D、0.00 D、-0.001 D、0.001 D(图3)，说明这两种设备的一致性较好。

Figure 3 Concordance of measurements between Pentacam and corneal topography.A:Concordance between PKf and CKf;B:Concordance between PKs and CKs;C:Concordance between PKm and CKm;D:Concordance between PJ0 and CJ0;E:Concordance between PJ45 and CJ45 角膜地形图测量值与Pentacam测量值的一致性。A：CKf与PKf的一致性；B：CKs与PKs的一致性；C：CKm与PKm的一致性；D：CJ0与PJ0的一致性；E：CJ45与PJ45的一致性

3 讨论

IOL Master(德国ZEISS公司)可以同时测量患者的前房深度、角膜曲率及眼轴长度，它的原理是部分相干光干涉测量[8-9]，利用非接触技术和图形处理技术来测量角膜曲率。它测量的是角膜前表面以2.3 mm为直径呈六角形对称分布的6个光点的反射，计算出环形的表面曲率半径，测出两点间的平均角膜曲率[10]。

角膜地形图仪是利用Placido盘投射系统分析角膜曲率，它不仅能分析角膜中心的曲率，而且也能分析角膜旁中心以及周边的曲率。我院采用的角膜地形图测量角膜3 mm的角膜曲率、5 mm的角膜曲率，计算机自动取2个结果通过仪器内部计算后得出2个范围的平均角膜曲率。Pentacam眼前节测量分析系统的原理是Scheimpflug摄像扫描原理，利用旋转扫描得到裂隙图像，获得眼前节完整图像[10-11]。

本研究对IOL Master、角膜地形图和Pentacam测量的白内障患者术前角膜曲率、散光度数及轴向参数进行比较后发现：IOL Master测量出的Km、J0、J45与角膜地形图测出的CKm、CJ0、CJ45差异均有统计学意义(均为P<0.05)，IOL Master测量出的Km、J0、J45与Pentacam测出的PKm、PJ0、PJ45测量出的平均角膜曲率差异有统计学意义(均为P<0.05)；参考Mehdizadeh[12]的研究数据，每1.00 D的角膜曲率误差，可以导致IOL度数计算0.80～1.30 D的偏差。三种设备测量差异对于患者的视觉效果是没有影响的，角膜地形图测量出的平均角膜曲率、散光度及散光轴向参数与Pentacam测量出的相应角膜参数差异无统计学意义(P>0.05)，我们的测量结果与Mao等[13]测量结果一致。

IOL Master测量的角膜曲率略大于角膜地形图及Pentacam，因为IOL Master测量的是2.3 mm角膜直径的曲率，通过计算出环形的表面曲率半径，测量两点间的平均角膜曲率，不能反映整个角膜表面的曲率和形态信息，对同一位点的角膜曲率由于测量方向和参考点的轴位不同而不同。而角膜地形图分别测量出3 mm、5 mm角膜直径的角膜曲率，通过计算机内部计算取二者的平均值得出角膜曲率，Pentacam测量的是全角膜的角膜曲率。角膜地形图和Pentacam测量的角膜参数均无统计学差异，说明这两种方法可以相互替换。这三种方法测量的角膜范围不同，计算机内部算法不同，是造成两种测量方法结果差异的本质原因。

本研究发现IOL Master与角膜地形图仪、Pentacam所测得的角膜曲率、散光度数及轴位的相关性显著(均为P<0.001)，三种测量方法具有正相关性。Bland-Altman一致性分析显示：IOL Master与角膜地形图仪测量值的差值均数为0.02～0.15 D，IOL Master与Pentacam测量值的差值均数为0.01～0.12 D，角膜地形图与Pentacam测量值的差值均数为-0.001～0.001 D，三种仪器测量的角膜曲率、散光度及轴位具有较好的一致性，三种方法可以同时应用，互为参考。

对于需要植入Tortic的患者，在应用IOL Master测量出角膜曲率、散光参数、眼轴长度，计算出IOL度数的基础上，进一步应用Pentacam或者角膜地形图测出相应角膜曲率、散光度及轴向参数，综合计算所需要的Tortic度数、散光度及轴向。

1 Hirnschall N，Gangwani V，Crnej A，Koshy J，Maurino V，Findl O.Correction of moderate corneal astigmatism during cataract surgery：Toric intraocular lens versus peripheral corneal relaxing incisions[J].JCataractRefractSurg，2014，40(3)：354-360.

2 Bachernegg A，Rückl T，Riha W，Grabner G，Dexl AK.Rotational stability and visual outcome after implantation of a new toric introcular lens for the correctionof corneal astigmatism during cataracr surgery[J].JCataractRefractSurg，2013，39(9)：1390-1398.

3 Srivannaboon S，Soeharnila，Chirapapaisan C，Chonpimai P.Comparison of corneal astigmatism and axis location in cataract patients measured by total corneal power，automated keratometry，and simulated keratometry[J].JCataractRefractSurg，2012，38(12)：1380-1383.

4 Victoria W.Comparison of the Pentacam equivalent keratometry reading and IOL Master keratometry measurement in intraocular lens power calculations[J].ClinExperimentOphthalmol，2013，41(9)：825-834.

5 Bang S，Edell E，Yu Q，Pratzer K，Stark W.Accuracy of intraocular lens calculations using the IOLMaster in eyes with long axial length and a comparison of various formulas[J].Ophthalmology，2011，118(3)：503-506.

6 Crawford AZ，Patel DV，McGhee CN.Comparison and repeatability of keratometric and corneal power measurements obtained by Orbscan II，Pentacam，and Galilei Corneal tomography Systems[J].AmJOphthalmol，2013，156(1)：53-60.

7 Vazquez PR，Galletti JD，Minguez N，Delrivo M，Fuentes Bonthoux F，Pfortner T，etal.Pentacam scheimpflug tomography findings in topographically normal patients and subclinical keratoconus cases[J].AmJOphthalmol，2014，158(1)：32-40.

8 Falavarjani KG，Hashemi M，Modarres M，Nilforushan N.Corneal power measurements after kerato refractive surgery[J].JCataractRefractSurg，2009，35(4)：612-612.

9 Nilforoushan MR，Speaker M，Marmor M，Abramson J，Tullo W，Morschauser D，etal.Comparative evaluation of refractive surgery candidates with Placido topography，Orbscan Ⅱ，Pentacam and wavefront analysis[J].JCataractRefractSurg，2008，34(4)：623-631.

10 Miranda MA，Radhakrishnan H，O’donnell C.Repeatability of oculus pentacam metrics derived from corneal topography[J].Cornea，2009，28(6)：657-666.

11 Read SA，Collins MJ，Iskander DR，Davis BA.Corneal topography with Scheimpflug imaging and videokeratography：Comparative study of normal eyes[J].JCataractRefractSurg，2009，35(6)：1072-1081.

12 Mehdizadeh M.Effect of axial lengh and keratometry measurement error on intraocular lens implant power prediction formulas in pediatric patients[J].JAAPOS，2008，12(4)：425-426.

13 Mao X，Savini G，Zhuo Z，Feng Y，Zhang J，Wang Q，etal.Repeatability，reproducibility，and agreement of corneal power measurements obtained with a new corneal[J].JCataractRefractSurg，2013，39(10)：1561-1569.