散光矫正型人工晶状体轴位标记方法研究现状

万佳昱 赵春梅 陈艳辉 刘湘云

在白内障术前对散光矫正型人工晶状体的轴位进行标记时，术者常采用传统标记方法，如：裂隙灯显微镜下水平标记、直视下手动标记等方法。近年来，随着飞秒激光辅助系统、导航系统等设备的不断发展，进一步完善了散光矫正型人工晶状体(toric intraocular lens，Toric IOL)的标记方法，有助于提高

该人工晶状体植入轴位的精准性。本文就白内障手术植入Toric IOL轴位标记方法研究方面的进展进行综述。

1 屈光性白内障手术研究现状

在全球范围内，白内障是致盲的主要原因之一。其患病率随着患者年龄的增加呈逐年上升趋势，研究显示，55～64岁人群白内障患病率为3.9%，而80岁及以上人群白内障患病率已达92.6%[1]。在准备接受白内障手术的患者中，一些患者存在的角膜散光会影响术后的视觉质量，如出现视物模糊、眩光或重影等[2]。其中，约15%～29%的患者角膜散光≥1.5 D，我国白内障流行病学研究指出，32.5%～36.4%的患者术前存在0.5～1.0 D的角膜散光，21.3%～22.4%的患者术前存在1.0～1.5 D的角膜散光[3]。随着患者对术后视觉质量的期望越来越高，更多患者希望通过白内障手术来矫正术前存在的屈光不正。对于存在散光的白内障患者，有多种可供选择的治疗方法，其中包括：角膜最大屈光力轴向设置透明角膜手术切口、角膜缘松解切开术、全弧度深度依赖性散光角膜切开术、对侧透明角膜切口、Toric IOL、传导性角膜成形术、角膜T形切开等[4]。其中Toric IOL是专门为合并散光的白内障患者所设计的，该晶状体可以通过较小的切口将Toric IOL植入眼内，用以消除或减少术前存在的角膜散光。Toric IOL散光轴的准确对位对白内障患者术后视觉效果是至关重要的，1°旋转可导致矫正的散光量减少3.3%，如果旋转的程度超过了30°，所引起的散光量会比术前散光量还要高，并引起散光轴向的改变[5]。因此，应尽量减少术后残余散光量以降低白内障术后患者对眼镜依赖程度，而手术前对于角膜散光陡峭轴的测量以及散光轴位的标记关系到术后角膜散光的矫正是否精准，尤其散光轴位的术前标记难以避免人为误差。传统的标记方法有很多种，如：裂隙灯显微镜下1 mL注射器针头标记法、Toric IOL标记器辅助下角膜水平子午线标记法、摆锤标记法、气泡标记法、眼压标记器标记法。随着技术的进步，人们发现手动标记测量容易受到一些主观因素的影响。2000年Nguyen等[6]率先应用计算机作为Toric IOL散光轴位标记的辅助系统。近年来数字化系统辅助散光晶状体标记逐渐应用于白内障手术中，如德国蔡司公司的Callisto eye导航系统、瑞士Haag-Streit公司的Lenstar LS900手术导航系统、Alcon公司的Verion数字导航系统以及最新的ORA系统(ORA System with Verif Eye Technology,ORA)等均有类似功能[7-9]。随着数字化平台引导下测量及标记方法的进步，虹膜识别技术被用于更多研究中。其中Cassini眼前节分析仪、Pentacam眼前节全景分析仪、Aladdin光学生物测量仪及OPD-ScanⅢ屈光分析仪等仪器，均可利用虹膜定位引导飞秒激光辅助系统，在术前对植入Toric IOL的患者进行角膜标记或囊膜标记，其中囊膜标记这项新技术是基于飞秒激光撕囊时在囊膜边缘设计一对标记，该标记不仅可以协助医师对Toric IOL的放置轴位进行精确校准，同时还为永久性标记，为患者术后Toric IOL旋转稳定性的评估提供了较为可靠的依据。同时飞秒激光系统精准而居中的前囊膜环形切开，保证了人工晶状体植入后中心的准确性[10]。白内障手术更加精准，真正地发展为屈光性白内障手术。

2 手动标记测量

2.1 裂隙灯显微镜下水平标记传统的手动标记仍然是Toric IOL散光轴位对准的广泛流行方法，如裂隙灯显微镜下使用1 mL注射器针头在角膜缘处标记患者的水平轴位。Carey等[11]进一步改进了裂隙灯下标记方法，即在患者角膜缘3点、6点、9点及12点方向做标记，这种有共同中心的4个参考标记点也可作为临床上标记散光轴位的一种准确的方法。然而，裂隙灯下手动标记需要使用针头在患者的角膜缘处做标记，当患者面对一个锐器在眼球表面晃动时，虽然标记前为患者做表面麻醉并不会带来明显的疼痛感，但心理的压力有时会影响患者的配合度，并且术者的主观因素也会影响标记的准确性，而术者所画标记点，由于墨水具有可溶解性，易受表面麻醉的药物、泪液、术中对角膜的冲刷等因素的影响，使得标记颜色变浅变淡，进而影响术中Toric IOL的正确对位[7,12]。

2.2 直视下手动标记直视下手动标记采用牛角规标记，并在标记器的刀刃处涂无菌蓝色墨水，嘱患者取坐位且平视前方，保持眼部的正位，标记者与患者视线保持平齐，用拇指打开患者眼睛，嘱患者眼部固定，在角膜缘水平位上标记两个点[13]。

2.3 气泡标记法除使用牛角规标记，气泡标记法则参照Farooqui等[14]的研究方法做Toric IOL参考标记轴，气泡标记仪器具有帮助水平定位的气泡，使用该仪器浸入蓝色印泥板后接触角膜，在3、6、9点钟位做标记，当气泡位于两条垂直线之间时，表明标记的3点钟位以及9点钟位的位置是水平的，这种技术具有简单性、可重复性及易用性[15-16]。

2.4 摆锤标记法摆锤标记的方法为术前裂隙灯辅助标记患者的水平轴位，再使用附有摆锤的装置辅助标记，该装置半圆上的0°、90°、180°通过中空手柄内的轴可旋转地连接到重力摆锤，该重力摆锤保证了即使手柄旋转到任一侧，该装置也会保持完全水平，再使用无菌手术记号笔进行标记，此方法同样具有较高的准确性[8,14]。

2.5 眼压标记法眼压标记法是将眼压标记器(Tomark，Geuder AG)[15]放置在Goldmann眼压计上的裂隙灯处，它同样是将该装置浸入蓝色印泥版并接触角膜进行标记，但眼压标记法的准确性较其他手动标记方法差。

虽然直视下的手动标记测量较为方便快捷，但是此种方法较容易受一些主观因素影响，如术者标记的经验、患者体位头位的改变、标记笔的粗细，且使用墨水对患者眼部进行标记还可能构成感染源，最重要的是墨水痕迹可能随着手术中角膜被冲洗发生迁移、模糊、褪色甚至消失，且过程相对繁琐[7,17]。手动标记测量很大程度上取决于术者的标记技术，尽管术者努力去使标记准确，但仍存在标记偏差的情况，且更易标记出向上偏差的轴位，这可能要归因于贝尔现象[13]。

3 导航引导的标记测量

随着白内障领域技术的不断发展，在植入Toric IOL前可通过导航标记系统辅助Toric IOL的轴位标记，省略了术前复杂的标记步骤，使手术更为精准、安全。目前国内应用较为广泛的有Callisto eye导航系统、Lenstar LS900手术导航系统以及 Verion数字导航系统等[9]。

3.1 Callisto eye导航系统Callisto eye辅助定位导航系统是白内障术中一套无痕导航系统，它通过识别患者的巩膜或结膜血管，根据导航系统实时提供的散光轴的位置，术者在手术时依据目镜中动眼的标记线来定位Toric IOL散光轴位，同时可个性化设置不同患者的角巩膜缘切口及植入Toric IOL时所需的辅助线，在白内障撕囊时，Callisto eye同时具有撕囊辅助环帮助手术医师实现完美的撕囊，最重要的是Zalign即Toric IOL定位导航功能减少了主观因素给手术带来的误差，精准化的白内障手术对于缓解青光眼患者瞳孔阻滞同样具有一定效果[18]。因此，依据导航定位功能实现参考线与目标轴的准确定位，给手术带来了便利。

Callisto eye系统的优势在于：Toric IOL散光轴的定位由点定位升级到线定位；标记由手动到自动，减少了人为的标记误差；可使Toric IOL的光学中心与视轴达到精准的重合，同时对切口辅助线的标记可精确至1°，医师在显微镜下可实时观察到全程手术的标记线，且跟随性较好，对于一些配合程度较差的患者还可以进行手动调整，适应性依然良好[16,19]。Hura等[20]及Osher[21]等研究发现结膜下血管的改变会对导航系统产生影响，如术中血管清晰度较差、结膜水肿、眼部血管的充血肿胀、移动开睑器时或术前使用某些滴眼液(如苯肾上腺素滴眼液)可引起局部血管缺血变白等情况，均会导致该系统图像捕捉定位不准确，出现识别误差，故对于需要矫正散光的患者所行的手术方式应谨慎选择。

3.2 Lenstar LS900手术导航系统Lenstar LS900手术导航系统是以光学低相干反射生物测量仪(optical low coherence reflectometry，OLCR)为基础的一套定位导航系统[22]，可对患者眼前节的多项生物数据进行测量，术前Lenstar利用眼部照相中结膜及角巩膜缘处的血管、患者瞳孔以及虹膜特征等进行定位，术中实时定位导航，并将眼部信息投射到术者的显微镜中，提供个性化的手术切口以及Toric IOL中心放置的精准位置[23]。有学者研究证明，Lenstar所测得的角膜曲率、散光度、眼轴长度等参数与IOL Master所测得的数值比较差异均无统计学意义[23-25]。2017年，Lenstar应用了IOL compass软件来引导IOL的对准以及制作精准的角膜切口，术者可根据显微镜中的图像来指导屈光性白内障手术。但Lenstar也有一定的局限性，对于核硬度在四级(Emery-Little分级)以上的患者，眼轴测量数据并不能测出来，虽然Lenstar只需一次测量便可测出眼部较多参数，但整个过程所耗时间却是IOL-Master的2倍[22,26]。由于Lenstar 也存在部分弊端，因此应根据不同患者的实际情况去选择相应的仪器。

3.3 Verion数字导航系统Verion数字导航系统整合了术前生物测量、术前手术设计模块、术中撕囊的导航、IOL定位导航及术后的再次测量以及对SIA等相关评估为一体的多功能数字化手术平台[19,27]。Verion数字标记L(Verion Digital Marker L)模块还可以与飞秒激光系统LenSx数据模块整合，实现导航下飞秒激光辅助白内障手术，术中可实时查看手术切口位置以及轴位的对准，同时该系统还可以根据眼球的旋转自动进行校准。Verion通过对患者的一些固定标记点的捕捉,如巩膜或结膜血管、色素痣、扩张或粗大的血管等，来对散光轴位进行精准的定位，因此该系统对于Toric IOL散光轴位标记的准确性是值得肯定的[7]。Schultz等[28]比较了Verion同IOL-Master、OPD-ScanⅢ等仪器对于散光相关参数的测量在临床上差异无统计学意义。但Verion系统仅适用于睑裂较大且眼前节特征较为明显的患者，一些睑裂较小、存在角膜病变或结膜充血水肿、固视障碍的患者，Verion可能无法进行准确的识别以及定位，因此应根据不同患者的眼部情况，选择适合的标记方法。

3.4 其他导航系统同样通过识别患者角膜缘血管解剖结构来实现术中跟踪以及精确定位IOL轴位的手术导航系统还有Sensomotoric Instruments GMBH即SG3000等[29]，但在临床中应用较其他几种导航系统少。

4 飞秒激光辅助下的标记方法

4.1 Cassini眼前节分析仪引导LENSAR飞秒激光系统散光定位角膜散光度数以及轴位测量的精准程度，对于Toric IOL的正确放置是举足轻重的。Ocher[21]提出了通过识别不同患者的虹膜纹理，来实现对散光轴位的标记定位。2013年，欧洲白内障眼屈光医学会上推出了Cassini彩色LED角膜分析仪，它在对于角膜散光方面的测量比传统的Placido环的角膜地形图系统更加精准，因此Cassini被用于更多的临床研究中[30-31]。而Cassini虹膜识别技术便是基于其彩色LED角膜分析仪，其光线追踪原理(ray-tracing)测量出每一光点的相对位置，点对点的测量原理保证了数据的精确性。

由于每例患者都有其独特的虹膜纹理，因此使用Cassini对患者的眼部参数以及散光轴位进行测量以及定位，同时引导飞秒激光系统共同完成对角膜及囊膜散光轴位的标记，可避免因结膜充血等因素带来的误差。Kanellopoulos等[32]研究证明，Cassini对于散光轴位测量的可重复性差异在临床上无统计学意义，可有效提高标记的精准性，有助于Toric IOL植入术后患者视觉效果的提升,为医师及患者带来福音。

4.1.1 Cassini眼前节分析仪引导LENSAR飞秒激光系统角膜标记白内障手术术前可使用Cassini对患者眼部参数进行测量，通过无线连接或USB将术前数据转给LENSAR飞秒激光系统，医师通过术前Cassini检查图像与术中LENSAR图像进行对比，用飞秒激光对散光轴的位置做1 mm切口进行辅助标记，不仅省略了角膜标记的步骤，且激光辅助下的标记线在术中不会溶解或变得模糊，在整个手术过程中安全可靠，保证了标记线的精准性[12]。

4.1.2 Cassini眼前节分析仪引导LENSAR飞秒激光系统囊膜标记目前屈光性白内障注重提高患者的视觉质量，有学者认为手动标记角膜缘与晶状体不在一个水平面并且存在人为误差，增加了术者对位的难度，如今美国LENSAR 3D飞秒激光白内障手术平台推出了IntelliAxis-L基于囊膜上的飞秒激光永久性散光轴位标记功能。这项新技术的原理是：飞秒激光撕囊时在囊膜边缘设计一对用于提示Toric IOL散光轴位的标记，该标记是永久性的，其优势在于：可为术后Toric IOL位置的校准提供永久的参照物、可为术后晶状体旋转稳定性的评估提供可靠的依据、标记与Toric IOL在同一平面减少了术者主观产生的误差，使得散光轴位标记的精准性更高，方便术中以及术后的校准和评估。LENSAR可以和多种术前检查设备结合(如Cassini、Pentacam等)，通过虹膜对比全自动代偿眼球的旋转，有人提出IntelliAxis-L撕囊后会对囊膜口张力的稳定性产生影响，就目前研究显示，通过检测囊膜口的张力分布模式、可延展性、最大抗拉强度，认为新的撕囊模式与标准飞秒激光撕囊相比没有差异，但由于该项新技术还未有基于大规模人群的实验报道，已有研究文献数量较少，因此应根据患者的具体情况与医师商议后再决定手术方式。

4.2 Pentacam眼前节全景分析仪引导LENSAR飞秒激光系统散光定位Pentacam眼前节全景分析仪基于Scheimpflug成像原理，对患者眼部数据进行分析测量，可对眼部图像进行三维动态立体复现，同时Pentacam图像包括了患者的轴向屈光力、全角膜的屈光度、角膜散光、前房情况等，是一种便捷准确的测量方式[13,33]。Pentacam可获得上千个眼部数据，大大提升了对患者散光检查的精确性，但是睑裂较小或是角膜透明度较差的患者会对测量的精准度产生影响[34]。2018年8月初，Pentacam升级为同样可以利用虹膜纹理识别技术对LENSAR飞秒激光系统进行引导的眼前节分析仪，可对患者的散光轴位进行更加精准的测量与标记。

4.2.1 Pentacam眼前节全景分析仪引导LENSAR飞秒激光系统角膜标记术前通过Pentacam眼前节全景分析仪对患者眼部参数进行精准测量，可以通过USB连接到飞秒激光系统，通过图像、参数等信息对比确定Pentacam所测散光轴的位置，利用飞秒激光做1 mm角膜标记。

4.2.2 Pentacam眼前节全景分析仪引导LENSAR飞秒激光系统囊膜标记Pentacam眼前节全景分析仪同样可以引导LENSAR飞秒激光手术平台进行囊膜标记，应用IntelliAxis-L功能对Toric IOL的散光轴位进行精准标记，同时，患者第2天复查时在裂隙灯下即可判断Toric IOL的旋转稳定性。

4.3 其他仪器引导LENSAR飞秒激光辅助系统Aladdin光学生物测量仪及OPD-ScanⅢ屈光分析仪均可对患者的虹膜进行识别，再引导LENSAR飞秒激光手术平台进行标记，但新技术仍处于发展研究阶段。

5 波前像差测量系统辅助下的标记方法

5.1 OPD-ScanⅢ标记法OPD-ScanⅢ是用于角膜屈光分析的波前像差仪，可用无菌标记笔在患者角巩膜缘处的结膜作任意位置的标记点，再对患者眼部参数进行测量计算，继而再标记Toric IOL轴位，由于OPD-ScanⅢ标记法不需要使用较尖锐的器械，并且是无创性的标记方法，因此患者配合度相对较好，更易接受[35]。还可对患者虹膜纹理进行识别，引导飞秒激光辅助标记。

5.2 ORA系统ORA眼角膜生物力学分析仪是世界上第一个图像引导下的波前像差测量仪，采用Verif Eye技术，可实现非接触、无损伤的对角膜生物力学指标以及前后表面的散光度数进行测量。不论患者有无晶状体，或是植入了IOL，都可以对其进行测量[36]。Zhang等[36-37]认为用IOL Master和ORA系统共同测量的患者，术后散光参数误差更小，使用 ORA来指导植入Toric IOL的白内障手术，术后未矫正远视力及视觉效果也较好。

5.3 其他波前像差测量仪除以上波前像差仪外，还有Orange(Wavetec)、HolosIntraop(Clarity Medical Systems)、iTrace波前像差仪等，均可对患者角膜前后表面等眼部数据进行测量，或是对术中残余残光的度数进行实时测定，以确定散光矫正型IOL散光轴位的放置[38]。

随着技术的进步，对于Toric IOL的标记方法也趋于多样化，数字化平台引导下的测量标记方法的进步，更重要的是囊膜标记这项新技术的出现，有效解决了手动标记为患者带来的不便，同时提高了轴位标记的精准性以及便利性，其潜在优势仍在进一步的发掘及发展中，临床医师应根据不同患者的眼部情况来选择适合患者的标记方法，新技术的优势将引领白内障手术真正进入“精准医疗”的时代。