角膜曲率对正常眼轴白内障患者屈光度计算准确性的影响

朱珂珂，王 欣，穆红梅

0引言

白内障手术已经进入屈光手术时代，各种高端人工晶状体(intraocular lens，IOL)的出现使白内障患者术前屈光度计算要求越来越高，第五代IOL屈光度计算公式如Barrett Ⅱ、Olsen、Hill-RBF、Kane等使多数患者术前IOL屈光度的计算更加准确。对于一些特殊患者如高度近视、远视、浅前房的患者，研究已经发现与其相适应的精准计算公式[1-3]。而不同公式关于角膜曲率(keratometry，K)对IOL屈光度计算的影响，国内相关报道较少。本研究针对不同K值的白内障患者进行了对比研究，现将结果报道如下。

1对象和方法

1.1对象前瞻性临床研究。选取2020-06/2021-06在我院行白内障超声乳化联合IOL植入术的患者157例157眼，其中男77例，女80例，平均年龄66.32±5.58岁。纳入标准：(1)术前眼轴(axial length，AL)22～26mm；(2)术中均植入Rayner 970C或920H非球面IOL；(3)术后最佳矫正视力(best corrected visual acuity，BCVA)≥0.8。排除标准：(1)既往有屈光手术史；(2)既往或现在患有眼部疾病，影响术前眼部生物测量；(3)眼部生物测量数据不全。本研究获得开封市中心医院伦理委员会批准。研究目的已明确告知纳入患者，并签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1手术方法纳入患者术前均通过IOL Master 700测量AL、前房深度(anterior chamber depth，ACD)和K值，分别应用SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis、BarrettⅡ(www.apacrs.org)、Kane(www.iolformula.com)公式计算IOL屈光度，并且设置目标屈光度为0D。手术方法：采用常规2.8mm透明角膜切口，前房内注入黏弹剂连续环形撕囊，水分离晶状体核，行白内障超声乳化，注吸残余皮质，将IOL植入囊袋内，水密角膜切口完成手术，所有手术均由同一医生完成。

1.2.2观察指标术后1mo行主觉验光检查，将验光结果转换成等效球镜计算屈光预测误差(refractive prediction errors，RPE)和平均绝对值误差(mean absolute error，MAE)，其中RPE=植入的IOL度数+验光等效球镜/0.7-术前计算屈光误差为0的IOL度数，MAE为RPE的绝对值平均数。

2结果

2.1纳入患者的基本资料根据术前角膜K值将所有患者分为3组，其中A组53例53眼，K<42D；B组55例55眼，42D≤K≤46D；C组49例49眼，K>46D。三组患者的性别构成、年龄、术前AL、ACD差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 三组患者基本资料的比较

2.2术后1mo三组患者RPE和MAE比较A组和C组每个公式的RPE与0D比较差异均有统计学意义(P<0.05)，B组所有公式的RPE与0D比较差异均无统计学意义(P>0.05)。三组间各公式的RPE比较差异有统计学意义(χ2=12.088，P=0.002)，MAE比较差异也有统计学意义(χ2=7.814，P=0.005)。A组和C组各公式的RPE比较显示，BarrettⅡ公式与SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis公式差异均有统计学意义(P<0.01)，但与Kane公式比较差异无统计学意义(P>0.01)；B组各公式的RPE比较显示，BarrettⅡ公式与其他公式差异均无统计学意义(P>0.01)，见表2。

表2 术后1mo三组患者RPE和MAE情况

2.3术后1mo三组患者屈光误差范围比较根据术后1mo MAE分别将A、B、C组患者分为MAE≤0.5D(RPE±0.5D)组和MAE≤1.0D(RPE±1.0D)组。A组BarrettⅡ公式的MAE≤0.5D的比率显著高于SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis公式，差异均有统计学意义(χ2=8.515、8.843、8.228、9.144，均P<0.01)，但与Kane公式比较差异无统计学意义(χ2=8.165，P=0.017)，BarrettⅡ公式的MAE≤1.0D的比率与其他公式比较差异均无统计学意义(P>0.01)；B组BarrettⅡ公式的MAE≤0.5D和≤1.0D的比率与其他公式比较差异均无统计学意义(P>0.01)；C组Barrett Ⅱ公式的MAE≤0.5D的比率高于SRK/T和Hoff Q公式，差异有统计学意义(χ2=6.680、5.009，P=0.005、0.002)，但在MAE≤1.0D的比率与其他公式比较差异均无统计学意义(P>0.01)，见表3。

表3 术后1mo三组患者屈光误差范围 眼(%)

3讨论

角膜曲率和AL一直都是计算白内障患者IOL屈光度的重要参数。近年研究发现ACD、眼球白到白距离、晶状体厚度、瞳孔大小甚至年龄均会影响屈光度的计算准确性[4-6]。Norrby[7]认为术后ACD占屈光误差因素的35.47%，AL占17.03%，角膜前表面曲率占2.32%，角膜前后表面曲率半径比值占3.69%。角膜曲率因素合计占约6%，这其中包括测量误差和异常K值导致的计算误差。AL和ACD对屈光结果的影响已有较多研究证实，本研究选择AL在正常范围(22～26mm)内的患者，且ACD平均值为3.19mm，采用目前最新型IOL Master 700进行术前生物测量，充分排除其他干扰因素，以提高研究结果的可靠性。

本研究中A、C组每个公式的RPE与0D比较均有显著差异(P<0.05)，B组所有公式的RPE与0D比较均无显著差异(P>0.05)，提示K值在正常范围(42～46D)内常用IOL屈光度计算公式误差接近于0D，而过大或过小的K值则容易造成屈光误差。组内比较显示A、C组BarrettⅡ公式的RPE与SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis公式比较差异均有统计学意义(P<0.01)，但Kane和BarrettⅡ公式的RPE比较差异无统计学意义(P>0.01)，提示对于异常K值的白内障患者，五代IOL屈光度计算公式的准确性优于其他公式。BarrettⅡ公式是基于光线追踪技术、厚晶状体模型的第五代理论公式，而同属五代公式的Kane公式是以理论光学为基础，并结合了回归和人工智能成分，这个公式着重于减少在各种眼维度极端情况下发生的误差，如超长眼轴或浅前房等，而这正是目前其他公式显示较大误差的原因。Melles等[8]对18 000余例白内障患者进行分析，其中42D≤K≤46D的患者占81%，异常K值各占约10%，结果显示BarrettⅡ公式的屈光误差最低，包括不同K值的情况，其MAE≤0.5D和≤1.0D的比率分别为80.8%、97.8%，在11个公式中准确性最高。Reitblat等[9]对79眼K>46D和92眼K<42D的白内障患者进行研究发现，五代计算公式BarrettⅡ、Hill-RBF、Olsen公式在屈光预测结果上表现更好，其中K>46D时BarrettⅡ公式的MAE≤0.5D和≤1.0D的比率分别为75.95%、96.20%，而本研究结果为75.5%、93.9%；当K<42D时比率分别为95.74%、100%，本研究结果为94.3%、96.2%，研究结果非常接近。但其认为SRK/T公式在陡峭K会产生系统性的近视误差，这与本研究结果正好相反。但也有研究认为当K>46D时，SRK/T公式会产生远视误差[10-14]，这与本研究的结果一致。Savini等[13]报道了41例圆锥角膜白内障患者，平均K值为48.54±4.70D，SRK/T公式的RPE明显低于Hoffer Q、Holladay 1、Haigis、BarrettⅡ公式，且MAE≤0.5D和≤1.0D的比率也高于其他公式，差异均有统计学意义(P<0.05)。该研究认为在K值较高时所有公式均会产生远视屈光误差，SRK/T公式是目前计算圆锥角膜白内障患者最准确的公式，因为公式本身易产生的近视误差恰好抵消了高K值下的远视误差，五代公式和其对比并没有显示出计算的准确性。Wang等[14]对73例圆锥角膜患者研究发现，SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis、BarrettⅡ公式均会产生远视误差，BarrettⅡ公式在高K值的情况下准确性最高，这与本研究结果较为一致。

异常角膜K值导致的RPE可能有以下原因：(1)角膜K值异常代表角膜对称性发生了变化。目前测量K值时首先默认角膜形态对称，角膜屈光指数为1.3375，用局部测出的K值代表全角膜K值，而当异常K值出现时，角膜形态不对称，前后曲率半径发生变化，此时测量出的K值可能本身就是错误的，无法代表角膜本身的屈光力。Savini等[15]分别应用测量K值和全角膜屈光力(total corneal refractive power，TCRP)计算118例白内障患者的IOL屈光度，结果显示三代公式和Barrett Ⅱ 公式之间无明显差异，但该研究中患者K值为40.58～47.63(平均43.74±1.40)D，对异常K值未做进一步研究。(2)异常K值扰乱了眼前节正常结构关系，基于ACD、K、IOL位置等参数的计算公式受到影响，降低了其预测晶状体有效位置的准确性。

综上所述，BarrettⅡ公式作为目前五代公式的代表，在异常AL、ACD、晶状体厚度参数、准分子术后及散光晶状体的计算应用上均显示了良好的计算准确性。本研究结果也证实当K<42D或K>46D，常用公式均会产生屈光误差，但BarrettⅡ和Kane公式的准确性依然高于其他公式，关于异常K值的精准计算仍需进一步研究。