自动电脑验光仪Topcon KR-8900、Lenstar LS900与角膜地形图Atlas 9000测量白内障患者术前角膜曲率的一致性分析

梁婉玲 马海智 周怀胜 罗秀枝 晏世刚

广东省佛山市第二人民医院眼科中心，广东佛山 528000

角膜曲率在当今的白内障屈光手术中人工晶状体（intraocular lens，IOLs）屈光度数的计算及手术切口的选择，具有重要的意义。常规测量角膜曲率的方法有自动电脑验光仪、手动角膜曲率计等。相对于手动角膜曲率计的繁琐操作，自动电脑验光仪的方便、简单，更受广泛应用。目前，除了自动电脑验光仪外，光学相干生物测量仪（Lenstar、IOL master）、角膜地形图等仪器均能简单快捷地测量出角膜曲率。本文通过对自动电脑验光仪Topcon KR-8900、Lenstar LS900和角膜地形图Atlas 9000测量白内障患者术前的角膜曲率，评估三者的一致性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2017年8月份收治于佛山市第二人民医院眼科中心拟行白内障超声乳化摘除联合人工晶状体植入术的患者83例89眼，其中男33例35眼，女50例54眼，年龄24～87岁，平均（67.4±9.9）岁；右眼47只，左眼42只。纳入标准：单纯行白内障手术的患者。排除标准：（1）角膜病变的患者：如翼状胬肉、角膜炎、角膜外伤、圆锥角膜、角膜云翳/斑翳/白斑、角膜营养不良等；（2）长期佩戴角膜接触镜或者行近视矫正手术的患者；（3）青光眼、葡萄膜炎、斜视、上睑下垂等疾病的患者。

1.2 方法与观察指标

所有患者均分别通过自动电脑验光仪Topcon KR-8900、Lenstar LS900和角膜地形图Atlas 9000三种仪器，连续测量三次，分别记录三者的平坦角膜曲率（K1）、陡峭角膜曲率（K2）、角膜散光度数及散光轴位；计算出其平均角膜曲率[mean keratometry，Km=（K1+K2）/2]；根据 Thibos公式[1]把角膜散光的度数与轴位进行矢量转换成J0、J45。把K1、K2、Km、J0和J45作为三者对比的观察指标。

1.3 统计学方法

采用SPSS20.0及MedCalc15.2.2统计软件。对三种仪器测量得到的 K1、K2、Km、J0、J45，采用ANOVA方差分析方法对三者间的差异性作统计，采用配对t检验对两两之间的差异性作对比；采用Bland-Altman检验[2]对三者两两之间的一致性作分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 角膜曲率

自动电脑验光仪Topcon KR-8900、Lenstar LS900和角膜地形图Atlas 9000测量的K1、K2和Km在三种仪器中得到的基本资料见表1，三者间的比较，差异有统计学意义（P＜0.001）。

两两间的比较：在测量K1、K2、Km时，KR-8900与Lenstar LS900之间的差异有统计学意义（P＜0.05），KR-8900与Atlas 9000之间的差异有统计学意义（P＜0.05），Lenstar LS900与Atlas 9000之间的差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表1 KR-8900、Lenstar LS 900和Atlas 9000测量的角膜曲率资料及三者间的比较（±s，D）

表1 KR-8900、Lenstar LS 900和Atlas 9000测量的角膜曲率资料及三者间的比较（±s，D）

指标 KR-8900 Lenstar LS900 Atlas 9000 F P K1 43.51±1.66 43.62±1.67 43.70±1.68 10.641 ＜0.001 K2 44.41±1.65 44.55±1.67 44.57±1.62 10.774 ＜0.001 Km 43.98±1.64 44.08±1.64 44.13±1.62 11.301 ＜0.001 J0 0.017±0.34 -0.063±0.42 0.084±0.32 3.371 0.037 J45 0.002±0.41 0.027±0.41 -0.014±0.41 0.215 0.807

表2 KR-8900、Lenstar LS 900和Atlas 9000测量的角膜曲率两两间的比较（t/P）＊

2.2 角膜散光的度数和轴位

自动电脑验光仪Topcon KR-8900、Lenstar LS900和角膜地形图Atlas 9000的散光度数分别为（0.90±0.56）D、（0.93±0.70）D、（0.87±0.60）D，散光轴位分别为（95.67±64.34）、（87.87±61.81）、（93.39±63.82）。经矢量转换后得到的J0、J45结果见表1。J0三组测量仪器间的比较，差异有统计学意义（F=3.371，P=0.037）；J45三组测量仪器间比较，差异无统计学意义（F=0.215，P=0.807）。见表1。

两两间的比较：在比较J0时，除Lenstar LS900与Atlas 9000间差异有统计学意义（P=0.017），其余两两之间的差异均无统计学意义（P＞0.05）；在对较J45时，三种仪器两两之间比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

2.3 角膜曲率一致性分析

在K1方面，KR-8900、Lenstar LS900和Atlas 9000两两之间比较，95%LoA分别为：-0.89～0.67、-0.88～0.51、-0.88～0.73。在可信区间外的分别占：7.87%（7/89）、6.74%（6/89）、7.87%（7/89），差值的均数分别为：-0.11、-0.19、-0.08。见图1。

图1 KR-8900、Lenstar LS900和Atlas 9000三者间的K1两两之间的一致性分析

在K2方面，KR-8900、Lenstar LS900和Atlas 9000两两之间比较，95%LoA分别为： -0.85～0.56、-0.83～0.51、-0.76～0.72。在可信区间外的分别占：5.62%（5/89）、5.62%（5/89）、6.74%（6/89），差值的均数分别为：-0.14、-0.16、 -0.02。见图2。

在Km方面，KR-8900、Lenstar LS900和Atlas 9000两两之间比较，95%LoA分别为：-0.76～0.55、-0.77～0.46、-0.66～0.56。在可信区间外的分别占：6.74%（6/89）、5.62%（5/89）、5.62%（5/89），差值的均数分别为：-0.11、-0.16、 -0.05。见图3。

图2 KR-8900、Lenstar LS900和Atlas 9000三者间的K2两两之间的一致性分析

在J0方面，KR-8900、Lenstar LS 900和Atlas 9000两两之间比较，95%LoA分别为：-1.04～1.20、-0.97～0.84、-1.27～0.97。在可信区间外的分 别 占：6.74%（6/89）、6.74%（6/89）、5.62%（5/89），差值 的均 数 分 别 为：0.08、-0.07、-0.15。见图 4。

图3 KR-8900、Lenstar LS 900和Atlas 9000三者间的Km两两之间的一致性分析

图4 KR-8900、Lenstar LS900和Atlas 9000三者间的J0两两之间的一致性分析

在J45方面，KR-8900、Lenstar LS900和Atlas 9000两两之间比较，95%LoA分别为：-1.3～1.3、-1.22～1.25、-0.91～0.99。在可信区间外的分别占：5.62%（5/89）、6.74%（6/89）、5.62%（5/89），差 值的均数分别为：-0.0、0.02、0.04。见图 5。

图5 KR-8900、Lenstar LS900和Atlas 9000三者间的J45两两之间的一致性分析

3 讨论

角膜曲率，是评估角膜平坦度的指标，在白内障手术中占有很重要的位置[3]。术前IOLs屈光度数的测量，精准的角膜曲率对IOLs的选择影响很大。Olsen[4]认为，在白内障术后的屈光误差中，8%来源于角膜曲率的测量误差。在由复明手术转变为屈光矫正手术的现代白内障中，这种误差会对术后视觉质量造成一定的影响。过去，很多学者对各种仪器测量的角膜曲率的一致性做了相关研究，部分研究的结果为可相互替代[5-9]，部分结果为不能互换[3，10-11]。在我们的研究中，自动电脑验光仪Topcon KR-8900、Lenstar LS900与Atlas 9000测量出来的角膜曲率（K1、K2、Km），ANOVA单因素方差分析发现三者组间的差异有统计学意义。通过配对t检验对三种仪器间进行两两对比分析，发现Lenstar LS900与Atlas 9000测量的角膜曲率的差异无统计学意义，两者角膜曲率测量值结果靠近，可相互替换，这与郭琳等[8]的研究一致；但其余两两对比差异均有统计学意义，推测出三者间差异的主要因素为自动电脑验光仪。这与三者的设计原理不一样相关。自动电脑验光仪是基于光学反射的基本原理，测量投射在角膜上反光影像之间的距离，获得角膜中央范围前表面的曲率半径，然后利用假设的角膜屈光指数计算角膜总屈光力以反映角膜的屈光状态，但由于它的设计模型是基于角膜为球形或圆柱球形的假设而进行的，测量的仅为3 mm 角膜范围内的四个点，忽略了角膜周边部的情况[12]。Lenstar LS900是一种双区自动角膜曲率计，它测量分析投射在角膜表面直径大约为1.65mm、2.3mm的两个圆环光学区内32个光点的反射，计算出 K1、K2 和 Km（屈光指数 1.3375）[11，13]，与 IOL master的原理相似。角膜地形图是通过Placido盘反射在角膜的影像摄影而计算出角膜的曲率[14]。在白内障术前IOLs度数的计算中，角膜曲率的测量没有所谓的“金标准”，应重视各种仪器间测量角膜曲率的差异性。特别是成熟期或者过熟期白内障患者，在无法通过Lenstar LS900测出IOLs度数时，使用A超测量计算应考虑自动电脑验光仪与Lenstar LS900、角膜地形图测量的角膜曲率的误差，从而获得更为准确的IOLs度数。Bland-Altman一致性分析显示，Topcon KR-8900、Lenstar LS900与Atlas 9000两两之间K1、K2、Km的比较，差值的均数虽然接近0的基线，但一致性界限内最大差值的绝对值接近1.0D，这会造成术后较大的屈光误差。术前角膜曲率的测量相差1.00D，术后则会导致0.8～1.3D的屈光误差[15]。这样的屈光误差，在使用单焦点的普通白内障人群中，可通过配镜矫正以得到最佳矫正视力；但在使用高端人工晶状体（如多焦IOLs）的患者中，这种误差就会影响高端IOLs本身的功能，导致术后视觉质量的下降，甚至产生炫光、头晕等不良反应。

平坦角膜曲率与陡峭角膜曲率之间的差异，产生了角膜散光。角膜散光的度数及轴的方向，对散光IOLs的选择与手术切口的选择，具有相关的重要性[16]。在我们的研究中，经矢量转换后角膜散光，三种仪器组间比较，J0差异有统计学意义，J45差异无统计学意义。两两之间对比，除Lenstar LS900与Atlas 9000之间的J0差异有统计学意义外，其余两两之间的J0、J45对比，差异均无统计学意义，这与王林妮等[5]的研究一致。Bland-Altman一致性分析发现，两两仪器之间的J0、J45的差值的均数非常接近基线0，95%LoA内的比例均为93%以上，但95%LoA内的最大差值的绝对值，接近或者已经超过1.00D，一致性欠佳。王林妮等[5]的研究得出一致性良好，主要是其忽略了95%LoA内最大差值的影响。在临床上，这样的误差，对于散光IOLs度数的选择及手术切口的选择，影响稍大。在三者散光度数及轴位不一致的情况下，必须慎重地选用散光型IOLs。

综上所述，自动电脑验光仪Topcon KR-8900、Lenstar LS900和角膜地形图Atlas 9000三种仪器，均能很好地完成角膜曲率的测量。但其三者间测量的差异性不能忽略，在目前的白内障屈光手术中暂不建议三者间的互换。平坦轴与陡峭轴上的差异产生的角膜散光，通过三者测量，一致性欠佳，对临床上白内障手术散光IOLs及手术刀口的选择所产生的影响不可忽略。本文的创新之处为通过三种仪器组间比较后，再进行两两之间的比较，深入分析影响因素；本文的不足之处为研究的样本量较小，究竟哪一种仪器更适用于临床，只有通过加大样本量开展临床检验，才能得出更为客观的结论。同时本文忽略了对不同角膜曲率进行分组讨论，进一步分析差异性存在的常见曲率范围及一致性的具体偏差情况。