角膜厚度常用测量方法及其新进展

杨　俊 综述，李瑞庄审校（广东医学院附属医院眼科，广东湛江524000）

角膜厚度常用测量方法及其新进展

杨俊 综述，李瑞庄△审校
（广东医学院附属医院眼科，广东湛江524000）

角膜；超声检查；综述

角膜是重要的屈光介质，透明无血管且具有弹性。角膜厚度随疾病的发展而改变，在角膜疾病、白内障超声乳化术和屈光手术的术前检查［1］及青光眼［2］等的诊断中具有重要作用。随着科技的发展、医学的进步，人们对角膜厚度测量的精确度及安全性要求越来越高，一批新的角膜测厚仪应运而生。非接触性、准确度高、重复性好、操作简便是角膜测厚仪总的发展趋势。本文通过对角膜厚度的几种主要测量仪器及新进展进行分析总结，旨在为今后根据不同情况选用角膜测厚仪提供参考。

1　接触性测量方式

1.1A型超声（简称A超）测量法A超角膜测厚仪原理是利用超声波反射特性测出其通过角膜的时间而得出角膜厚度。探头可放置在角膜表面任一位置而测出该位置厚度。因其准确性高，被公认为是角膜测厚的“金标准”［3-5］。A超角膜测厚仪轴向分辨力高，测量时能保证其精密度。但角膜中央薄周边厚，只有经验丰富的检测者才能准确判断角膜中心位置，因此，A超角膜测厚仪不能精确衡量角膜中央区多个位置的角膜厚度。在操作时探头如未找准角膜中央或探头与角膜中心切线的角度不是90°，测量值就会偏高；通常测量前需要滴表面麻醉剂，会致角膜组织轻度水肿变厚，超声波通过角膜的速率就会降低，探测时间因此延长，间接地使测量结果偏高或A超测量时直接接触患者角膜的探头可能会推开角膜前泪膜及压平角膜上皮而干扰前反射界面，导致测量数据轻微偏低。不同检查者手法和经验不一样，测量出的结果也不相同。由于其为接触性，有可能造成医源性感染和损伤角膜上皮［7-8］。

1.2超声生物显微镜（ultrasound biomicroscopy，UBM）1990年由加拿大多伦多癌症研究所Palvin等首先研制成功的第一台眼科高频UBM，因其在活体上能清晰显示虹膜后表面和睫状体等眼前节组织结构，且能对中央角膜厚度和前房深度等进行生物测量，因此，被广泛应用于临床。近期全景UBM进行了改进，角膜及晶状体的中点定位有了良好的参照，克服了传统UBM不能对眼轴进行准确定位的缺点。全景UBM除能使眼前段的各子午线一次性成像外，还能使双侧房角及其他对称的结构清晰显示。但在UBM成像中角膜组织表现为几条弧线，即上皮细胞层、前弹力层、后弹力层和角膜内皮细胞层，后弹力层和内膜内皮细胞层之间因难于分辨表现为1条，因此，角膜后表面不能清晰定位，有可能出现测量误差。同时由于检查时眼杯需与角膜直接接触，有可能对眼睛造成医源性污染或使被检查者感到不适。

2　非接触性测量方式

2.1Pentacam三维眼前节分析仪（简称Pentacam）Pentacam为一种采用Scheimpflug成像原理的新型非接触式光学系统，用于眼前节成像的测量分析。其以波长为475 nm蓝色二极管激光作为光源，角膜、虹膜和晶状体各层次对其产生反射，通过旋转的摄像机在2 s内完成0°～180°旋转，拍摄50个裂隙面的图像，测量2500个高度点，同时对患者眼球的运动进行自动跟踪并校正，能获取自眼球角膜前表面到晶状体后表面的全部准确数据，从而获得眼前节三维图像，具有非接触性、高准确度、高分辨率、操作简单和重复性好等优点。不仅可精确测量角膜曲率、任意点厚度、前房的深度和形态、晶状体密度等，还可获得以往难以检测的复杂角膜的准确结果，由于其可评价角膜前后表面高度，因此，在术前排除圆锥角膜等手术禁忌证时具有巨大临床价值。但同样是采用光学原理，角膜透明度［9］、泪膜、眼睑遮挡等依然会影响Pentacam的测量。

2.2Orbscan-Ⅱ眼前节分析仪（简称Orbscan-Ⅱ）Orbscan-Ⅱ是近年来推出的新型裂隙光扫描式角膜地形图仪，是Orbscan系统联合Placido盘，以特制蓝色二极管激光为光源，分别有20条裂隙光从角膜双侧以45°按顺序投射到角膜表面［10］，可获取40个裂隙切面，每个切面可获取240个数据供计算机处理分析，可得到角膜中央直径2 mm范围内及距离视轴3 mm周边区域的角膜厚度值，从而得出其平均值。系统利用Placido环拍摄图像，还能提供全角膜前后表面高度、曲率、Kappa角、前房深度、角膜直径等信息［11］。但该法要求患者角膜中心、光扫描区中心、扫描光线的焦点三点成一条直线，计算机屏幕上使三点重合，该项操作需靠肉眼和检查者的经验判断，容易产生误差；Orbscan-Ⅱ同样也是光学测量仪器，有其局限性，易受到角膜透明程度的影响，如角膜水肿、角膜白斑等使光发生扭曲或散射，测量值就会出现偏差［12］。

2.3光学相干断层扫描仪（optical coherence tomography，OCT）OCT原理是将低相干干涉仪与共焦扫描显微术结合在一起对组织进行横断面层析成像，优点为可清晰显示组织的层次及病变的位置和范围。OCT还具有非接触、简便、快速等优点，最初主要应用于视网膜眼后节的检查。2001年出现的眼前节AC-OCT采用1 310nm波长激光作为相干光源［13］，穿透能力更强，可穿透不透明巩膜组织，更清晰地显示眼前节结构。2006年德国Heidelberg公司研发了眼前节SL-OCT，该仪器是将OCT与裂隙灯检查结合起来，再通过计算机计算出中央角膜厚度、中央前房深度值等，与其他眼光学仪器不同，该法不受角膜混浊程度的影响，可精确测量任意一点角膜厚度、上皮厚度、LASIK准分子激光原位角膜磨镶术后角膜瓣厚度、剩余角膜基质层厚度、云翳等。但有研究提示，前节OCT测得的中央角膜厚度偏小［14］。因此，用其代替其他方法测量角膜厚度仍需慎重。

2.4角膜内皮细胞计角膜内皮细胞计采用低闪光及自动拍摄模式采集角膜图像，不仅能计数内皮细胞，也能计算出角膜厚度。光在穿过空气与角膜上皮界面和角膜内皮与房水界面时会发生2次反射，将光在角膜中传播的速度乘以2次反射的时间差，即为角膜厚度。此为将时间的测量替代了长度测量。测量时通过移动目标光点位置以显示角膜中央及其周围3 mm角膜厚度，具有非接触、无创伤、简便、易行等优点。但也常受到被检者角膜透明度、泪膜、角膜屈光力、屈光指数、配合度等多种因素的影响。当角膜瘢痕、角膜水肿时光反射发生严重扭曲，导致测量结果不可靠，角膜中心点和最薄点存在偏差；当被检查者有眼球震颤不能固视目标光点时测量结果也不可靠［15］。Módis等［16］研究表明，该法测厚结果较A超角膜测厚仪偏厚。吴珂等［17］研究表明，其误差恰好相反，且这2种方法的测量差值会随角膜厚度的增加而减小。因此，尚需大量临床数据和熟练的操作来保证该法测量的准确性。

2.5LenstarLS900光学生物测量仪（简称LenstarLS900）LenstarLS900是瑞士Haag-streit公司生产的一种基于低相干光反射原理，将迈克尔逊干涉仪和光纤探测技术结合起来的新型眼球生物测量仪器。低相干光反射原理与超声测量的原理类似，但其是用光波进行测量［18］，通过测量角膜前后表面的距离差来计算角膜厚度［19］。其采用820 nm长的二极管激光作为光源，使其具有高分辨率和精确性，优于其他光学测量技术［20］。在检测时测量臂中眼部不同结构光反射与参考臂光反射相干叠加在一起，发生干涉现象，通过分析能获得一系列重要参数，如眼球角膜厚度、角膜曲率、前房深度、晶状体厚度、眼轴长度等。LenstarLS900具有非接触、一次测量可同时获得多个眼球生物参数、不需重新调整视轴等特点，且LenstarLS900能监视被检查者眨眼和固视丢失，只有较好的检查结果才被用来分析，从而保证其结果的精确性。王顺清等［21］研究了lenstarLS900与角膜超声测厚仪对中央角膜厚度的测量后认为，二者呈较高相关性，由于2种仪器均具有较高准确性，因此，lenstar LS900可作为测量角膜厚度的工具之一。基于光学原理，LenstarLS900也存在弊端，对各种原因引起的屈光介质明显混浊者Lenstar LS900无法进行测量。

2.6Corvis ST可视化角膜生物力学分析仪（简称Corvis ST）CorvisST是一种测量角膜生物力学的新设备，将Scheimpflug高速摄像和气冲印压技术联合起来。2012年11月通过美国食品药品监督管理局认证，2013年应用于我国的临床研究，尚未被广泛应用。Scheimpflug高速摄像技术具有采集频率高、参数多、成像清晰等优点［22］。其最高采集速率能达到每秒钟4 330张图像，采集到的图像分辨率为640×480像素［23］。CorvisST测量原理为通过机械压缩空气使其发出以中心轴对称的脉冲形态，为确保每次发出的空气脉冲压力相同，空气压缩管道内的最大泵压固定在25 kPa［24］。CorvisST测量过程开始时角膜在气流作用下向内凹陷运动，经历3个压平状态后恢复到初始状态［25］，同时应用Scheimpflug高速相机，可在30 ms采集时间内记录140张角膜在上述形变过程中的图像，通过系统软件分析还原得出眼内压、角膜厚度、角膜变形速率图、变形幅度等全面的角膜生物力学数据［26］。然而CorvisST的局限性在于不适合全角膜测量［27］，只着重于角膜中央动态测量。

2.7Sirius系统意大利CSO公司生产的Sirius系统利用旋转Scheimpflug相机原理，结合Placido技术，使全角膜表面均能被覆盖，且能一次性测量并显示角膜前后表面地形图及12 mm角膜内的角膜厚度，能同时获取角膜最薄点厚度及其所在位置，克服了裂隙扫描后表面的数据误差；还可对角膜进行角膜曲率的测量和角膜波前像差等的测量和分析。角膜最薄点结合角膜曲率、角膜表面高度等能及早提示亚临床期圆锥角膜，对有圆锥角膜手术禁忌证的术前检查具有重要作用。Sirius系统作为临床新型的眼前节分析系统，具有非接触、无创伤、分辨率高、重复性好、操作简单等优点，具有很好的临床应用价值。

3　小　结

角膜厚度随着疾病的发展而改变，对其准确测量对疾病的诊治至关重要。每一种测量方法均有其优缺点，所得测量值也不同，因此，不能相互替换。接触性测量方式受角膜透明度影响小，但操作复杂还易引起医源性感染，非接触性测量方式多以光学原理为基础，受角膜透明度影响较大。测量方法的发展总趋势为非接触性、精确度高和可重复性好，非接触性测量方式有广阔发展应用的空间，但尚有待于进一步研究。随着科技的发展，角膜测厚仪也会越来越精确、安全、方便和快速。

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A

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（2015-11-16）