Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图仪测量瞳孔偏移量的对比研究

徐英男，康培培，张森俊，薛劲松

0引言

在角膜屈光手术中，切削中心的精准定位是影响术后患者视觉质量和满意度的重要因素[1]。大的Kappa角会引起激光切削过程中的对准误差，特别是在像差引导的激光手术中[2]。临床上由于测量夹角的仪器精确度低，所以用角膜顶点和瞳孔中心的距离来衡量Kappa角的大小[3]，也就是瞳孔偏移量(pupillary offset)。瞳孔偏移量的水平和垂直偏移量与术后激光切削偏心的水平和垂直偏移量高度相关[4]，因此如何准确地测量瞳孔偏移量对角膜屈光手术起到至关重要的作用。瞳孔偏移量测量时受到的影响因素较多，如果使用单一的仪器去测量，它的准确性可能会有质疑。于是我们通过对我院患者使用Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图仪两种仪器测量的瞳孔偏移量进行比较，分析两种仪器检查的准确性和一致性。

表2 Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图仪左眼测量参数比较

表3 Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图仪双眼测量参数比较

1对象和方法

1.1对象横断面比较性研究。随机选取2017-11/2018-02在南京医科大学附属眼科医院行LASIK手术患者311例604眼，其中男144例，女167例，右眼311眼，左眼293眼，年龄18～29(平均23.22±4.55)岁，受检者的等效球镜为-1.00～-10.50(平均-5.47±2.12)D。纳入标准：所有患者均符合准分子激光手术标准。所有受检者经眼部检查和眼底检查排除眼部器质性病变，无眼部外伤史、眼部手术史，无糖尿病、结缔组织疾病等病史。所有患者检查前停戴软性隐形眼镜至少2wk，硬性隐形眼镜至少1mo。该研究遵循《赫尔辛基宣言》并通过医院伦理委员会审核，所有受检者在接受检查前均知情同意。

1.2方法采用Pentacam眼前节分析仪测量的瞳孔偏移量和Keratron Scout角膜地形图仪测量的瞳孔偏移量进行对比。两种仪器检查均由同一检查者按照标准程序测量。为避免外来光源干扰图像，检查均在同一暗室、自然瞳孔状态下完成。所有检查都是先右眼，后左眼，具体检查过程如下：(1)Pentacam眼前节分析仪检查方法：固定被检者头位，嘱患者注视蓝色光带中的固视目标，移动手柄使“Scheimpflug Image”中出现角膜，将红点与红线对齐；调整手柄使“Pupil Image”中黄点中心与红色十字线对齐；自动精确对焦后仪器在2s内自动启动并完成眼前段结构的360°扫描。系统考虑潜在的测量影响因素，每次检查后均自动生成质量因子(QF)，QF>95%则认为该次测量结果可靠。Pentacam眼前节分析仪测量出的瞳孔偏移量是以(X,Y)坐标形式记录瞳孔中心偏移量。(2)Keratron Scout角膜地形图仪检查方法：固定被检者头位，嘱患者注视眼锥内的绿色光点，尽量在患者每次眨眼后3s之内，即眼表泪膜破裂之前，完成1次，共采集4次图像，避免泪膜破裂、眼表脂质漂浮造成的图像伪迹，SCC Check通过后综合分析最终选择可信度最高的图像。Keratron Scout角膜地形图仪可直接测出总的offset值和轴向。

2结果

2.1两种仪器测量瞳孔大小的差异Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图测量的右眼、左眼、双眼瞳孔大小均具有统计学差异(P<0.05)，见表1～3。

表1 Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图仪右眼测量参数比较

2.2两种仪器测量瞳孔偏移量的差异性由于瞳孔偏移量具有大小和方向，我们建立以视轴中心(角膜顶点中心)为原点的笛卡尔直角坐标系，沿着水平方向为X轴，垂直方向为Y轴，分为四个象限。Pentacam眼前节分析仪测量的视轴中心与瞳孔中心的偏移量，以毫米(mm)为单位，分别称为水平移心量(x-offset)和垂直移心量(y-offset)。根据勾股定理(t2=x2+y2)计算得出总的offset值，y-offset与x-offset之比的反正切(arctangent)得出瞳孔偏移角，即offset轴向。Pentacam眼前节分析仪测量的右眼x-offset为-0.03±0.12mm，y-offset为0.05±0.10mm，左眼x-offset为-0.07±0.12mm，y-offset为0.04±0.10mm，双眼x-offset为-0.06±0.12mm，y-offset为0.05±0.10mm。

Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图测量的右眼、左眼、双眼offset值差异均具有统计学意义(P<0.05)。Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图测量的右眼、左眼、双眼offset轴向差异均无明显统计学意义(P>0.05)，见表1～3。

2.3两种仪器测量瞳孔偏移量的一致性Pentacam眼前节分析仪测量的右眼offset值比Keratron Scout角膜地形图测量的offset值平均低0.04mm，两种仪器所测offset值差异的95%LoA为-0.11～0.19mm。Pentacam眼前节分析仪测量的左眼offset值比Keratron Scout角膜地形图测量的offset值平均低0.03mm，两种仪器所测offset值差异的95%LoA为-0.12～0.18mm。Pentacam眼前节分析仪测量的双眼offset值比Keratron Scout角膜地形图测量的offset值平均低0.04mm，两种仪器所测offset值差异的95%LoA为-0.11～0.19mm，见图1。Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图测量的右眼、左眼、双眼offset轴向的95%LoA分别为-157.01°～135.35°、-150.16°～158.22°、-154.30°～147.10°，见图2。

图1 Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图仪测量offset值的一致性分析 两条水平虚线表示95%一致性界限的上下限，中间实线表示差值的均数。

图2 Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图仪测量offset轴向的一致性分析 两条水平虚线表示95%一致性界限的上下限，中间实线表示差值的均数。

2.4两种仪器测量瞳孔偏移量位置分布两种仪器测量的瞳孔偏移量以直角坐标系表示，x-offset在左眼中线的颞侧为正，在右眼颞侧为负。Pentacam眼前节分析仪测量的患者右眼瞳孔中心偏离视轴中心的方位，所占比例最多的是第一象限103眼(33.1%)，第二象限124眼(39.9%)；左眼占比例最多的是第一象限70眼(23.9%)，第二象限153眼(52.2%)。双眼中所占比例最多的是第一象限173眼(28.6%)，第二象限277眼(45.9%)。Keratron Scout角膜地形图测量的患者右眼瞳孔中心偏离视轴中心的方位，最多的是第一象限108眼(34.7%)，第二象限125眼(40.2%)；左眼最多的是第一象限80眼(27.3%)，第二象限148眼(50.5%)。双眼中最多的是第一象限188眼(31.1%)，第二象限273眼(45.2%)。

3讨论

角膜屈光手术中准分子激光普遍是以瞳孔中心做为切削中心，但由于Kappa角这一生理角度的存在，更多的情况下患者的视轴中心并非瞳孔中心。如果Kappa角较大而在术中未进行补偿会导致偏中心切削，从而导致术后视觉质量下降、眩光、光晕、单眼复视等许多问题[6-7]。相对于以瞳孔中心为切削中心，LASIK治疗近视以视轴角膜反光点为切削中心，可减少切削中心偏移量，减少术后角膜总高阶像差、彗差的增幅，降低眩光、叠影的发生率[8-9]。以往手术医生通过瞄准视轴角膜反光点手动调整来确定以视轴为中心的切削位置[9]，但是角膜的光反射也被认为是不稳定的。而现在激光平台的主动跟踪技术已经发展到一个相当高的阶段，通过手术设计时输入术前仪器检测出的瞳孔偏移量，移动激光切削中心从瞳孔中心至正常角膜顶点，能更加精确地确定手术激光切削的中心定位点，从而获得最佳的术后矫正视力[10]。

瞳孔偏移量的个体差异比较大，它除了受到眼屈光状态、检查时头位的变化、患者的固视、眼球旋转的影响，也会随着患者体位、瞳孔大小、光线变化引起的瞳孔移位等因素的变化而变化[6]。同时仪器的精确度也会影响测量结果的准确性[11]。既往的临床报道中，传统测量瞳孔偏移量的仪器包括OrbscanⅡ、同视机、视野计，随着仪器的快速发展，越来越多的仪器具有测量瞳孔偏移量功能，且临床上应用更加便捷、患者配合度更好,如iTrace像差仪等。我们在研究中比较了Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图测量瞳孔偏移量的差异。Pentacam眼前节分析仪测量的总的offset值比Keratron Scout角膜地形图仪测出的值小，这与赵姣等[12]、Xu等[13]研究结果不同，他们的研究中两种系统测量的offset值无明显差异，但患者瞳孔的大小并没有做具体分析。师蓉等[14]研究中，两种设备测量的瞳孔偏移量在瞳孔大小一致的情况下差异无统计学意义。而在温凯等[15]的研究中，Pentacam眼前节分析仪测量的offset值要明显小于iTrace像差仪的测量结果。

本研究中两种仪器测量的右眼、左眼、双眼offset值均有显著差异，分析差异的原因一个是两种仪器测量原理不同，Pentacam眼前节分析仪是利用Scheimpflug摄像扫描原理，仪器2s内自动拍摄25幅Scheimpflug图像[13]。Keratron Scout角膜地形图是广角的26环Placido盘角膜地形图仪，能够采集角膜前表面形态数据；还有一个是两种仪器测量时随周围照明不同瞳孔的大小也不同。本研究中，Pentacam眼前节分析仪测得的瞳孔值比Keratron Scout地形图测量的瞳孔值小。我们在检查中发现Keratron Scout角膜地形图和Pentacam眼前节分析仪两种仪器检查中目标注视光线不同，Pentacam眼前节分析仪光线较亮，Keratron Scout角膜地形图较暗。所以我们在使用Keratron Scout角膜地形图测量时应增加台灯加强光线照明，另外针对手术中的光线可根据患者配合的情况适时进行明暗调节。在行准分子激光切削时在患者能配合的情况下，尽可能调亮，减少光线的波动对瞳孔大小的影响，也进一步减少瞳孔偏移量的改变。

虽然在我们的研究中两种仪器瞳孔大小、offset值均具有显著统计学差异，但两种仪器测量的offset轴向无明显差异。根据Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图仪测得的瞳孔偏移量，我们观察两种仪器测得的瞳孔偏移量象限位置，均在第1、2象限居多，也就是瞳孔中心偏离在角膜顶点的颞上方、鼻上方居多，这与师蓉等[16]研究相同。Bland-Altamn分析两种仪器所测得的右眼、左眼、双眼offset值、offset轴向二者一致性好，其差异在临床上可以接受，这与Xu等[13]研究结果一致。但两种仪器所测得的矢量方向的offset值具有显著统计学差异，为了保证医学研究严谨性，不能将两种仪器的测量结果简单的替代和补充。通过Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图仪测量的瞳孔偏移量，两者可以相互检验、核对，对于两种仪器检查结果差异比较大的患者进行多次测量或选择不同的测量方法相互验证，确认结果的可靠性，从而减小误差，降低手术发生切削偏中心的概率。

准确测量瞳孔偏移量对屈光手术起到很重要的作用，我们在检查治疗过程中尽量排除影响瞳孔偏移量测量的因素。Pentacam眼前节分析仪和Keratron Scout角膜地形图仪两种仪器均可以获得准确的瞳孔偏移量数据,两者可相互参考、校正和补充。