B/F Ratio、中央角膜厚度对SimK和TCRP一致性的影响

吴万民 柴飞燕 刘杰为

作者单位：山西省眼科医院白内障二科，太原 030000

随着时代发展，白内障手术已经从复明手术进展到精准屈光性白内障手术。散光矫正型人工晶状体（IOL）、多焦点IOL等高端IOL的出现为白内障患者带来更多的视觉获益，同时也对植入IOL度数计算的准确性提出了更高的要求。有研究表明，角膜曲率测量的准确性是影响IOL度数计算准确性的重要因素之一。传统的设备和方法，如角膜曲率计、生物测量仪等，仅能获得角膜前表面的曲率半径，无法获取角膜后表面的曲率半径，其采用标准化的角膜屈光系数（1.3375）和默认的后前角膜曲率比值（82%），将测得的前表面的曲率半径（r）带入计算公式（Simulated keratometry，SimK）=（1.3375-1）×1 000/r得到模拟角膜屈光力。近些年，Scheimpflug摄像技术发展迅速，Pentacam等设备的发明使得准确计算全角膜屈光力（Total corneal refractive power，TCRP）成为可行。本研究采用回顾性系列病例分析方法，研究正常角膜白内障患者角膜后前表面曲率半径之比（Back-front corneal radius ratio，B/F Ratio）、中央角膜厚度（CCT）对SimK和TCRP一致性的影响，现报告如下。

1 对象与方法

1.1 对象

收集2019 年9 月至2020 年1 月来山西 省眼科医院行白内障超声乳化联合IOL植入术的202 例（202眼）患者资料。纳入标准：①有完整的病历资料以及质量“OK”的术前Pentacam HR眼前段分析仪（德国Oculus公司）测量结果（见图1），包括瞳孔中央4 mm区域内的角膜SimK、TCRP及SimK和TCRP差异△Km（△Km=SimK-TCRP）、B/F Ratio和CCT参数；②若患者为双眼手术，则通过抛投硬币的方法（硬币带数字面为右眼，背面为左眼），随机收集1眼检查结果，以消除个体差异。排除标准：①既往有角膜手术史；②术前检查存在角膜云翳、斑翳、白斑、圆锥角膜、角膜变性、干眼等疾病；③近1个月配戴过软性或硬性角膜接触镜。本研究遵循赫尔辛基宣言。

图1.Pentacam HR眼前段分析仪“Cataract Pre-OP”分析结果（红色条框为需要采集的数据）Figure 1.Pentacam HR anterior segment analyzer “Cataract Pre-OP”analysis results (red bars are the data to be collected).

1.2 Pentacam检查方法

所有患者由同一眼科检测技师在暗室中进行检查。患者下颌置于颌托，上额紧贴额带，双眼瞬目后，睁大双眼注视Pentacam旋转轴中心——蓝色光带中间的红色圆形目标，调整Pentacam，对位屏幕上出现十字叉，设备自动采集图像。重复测量3次，获取成像质量“OK”的图像进行数据采集。

1.3 统计学方法

回顾性系列病例研究。采用SPSS 22.0软件进行统计分析。计量资料符合正态分布，以均数±标准差表示。采用配对样本

t

检验比较SimK和TCRP差异。采用Pearson相关性分析CCT、B/F Ratio与△Km的相关性，并建立多重线性回归方程。以

P

＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床特征

共收集患者202 例（202 眼），年龄20～94（63.7±15.0）岁。其中男83 例，女119 例，男女的占比为41.1%和58.9%。SimK为40.80～48.30（44.45±1.51）D，TCRP为40.50～48.30（44.34±1.59）D，二者差异有统计学意义（

t

=5.22，

P

＜0.001）。B/F Ratio为78.40%～86.10%（82.04%±1.52%），CCT为468～609（537±30）μm。

患者△Km为-0.90～0.80（0.11±0.30）D，△Km＜-0.50 D占比2.5%，-0.50 D≤△Km＜-0.25 D占比8.4%，-0.25 D≤△Km＜0 D占比15.8%，△Km=0 D 占比12.4%，0 D＜△Km ≤0.25 D占比27.7%；0.25 D＜△Km≤0.5 D占比26.3%；△Km＞0.50 D占比6.9%。

2.2 B/F Ratio、CCT与△Km相关性及多重线性回归分析

相关性分析显示，B/F Ratio、CCT与△Km均呈负相关（

r

=-0.22，

P

＜0.001；

r

=-0.17，

P

=0.014），B/F Ratio与△Km的相关性稍强。建立B/F Ratio、CCT与△Km多重线性回归方程（逐步法）：△Km=6.882-6.549×B/F Ratio-0.003×CCT（

R

=0.13；

F

=14.90，

P

＜0.001）。

3 讨论

Pentacam眼前节分析系统是利用Scheimpflug成像原理进行旋转扫描三维测量的眼科仪器。根据Scheimpflug定律，移动被摄图像平面、镜头平面和胶片平面，如果3个平面彼此相交于1条线或1个点，便可获得更大的焦深。因此Scheimpflug相机比普通相机聚焦的焦深更大，图像更清晰。Pentacam眼前节分析系统通过内置的Scheimpflug相机扫描得到共轴的50帧裂隙图像，采集到25 000个不同的高度点，借助计算机软件分析和构建出三维眼前段图像，从而得到准确的角膜前后表面地形图、角膜厚度、前房深度、晶状体密度等参数。同时，该仪器根据“Snell法则”采用“光线追踪法”计算角膜不同区域内的TCRP。有研究表明，Pentacam眼前节分析系统对角膜参数的测量具有准确性、可协调性和可重复性。

本研究中CCT测量值为468～609（537±30）μm。赵炜等使用Pentacam测量拟行准分子激光近视矫正术的患者43例（86眼）的CCT为（550±52）μm；刘波等使用OA-2000对103例健康志愿者进行眼部生物测量，CCT为（530.47±31.70）μm，这与本研究结果接近。本研究中B/F Ratio为78.40%～86.10%（82.04%±1.52%）。Næser等使用Pentacam对891例正常角膜患者进行研究显示，角膜前表面曲率半径/角膜后表面曲率半径（Anterior-posterior corneal radius ratio，A/P）为1.21±0.02，转换为B/F Ratio为82.6%；Camellin等对71例未行角膜屈光术的患者进行Pentacam检查，发现A/P为1.22±0.03，转换为B/F Ratio为82.0%，与本研究结果相似。本研究中SimK和TCRP的测量值分别为（44.45±1.51）D和（44.34±1.59）D。曾宗圣和张广斌使用Pentacam AXL与IOLMaster 700 这2 种生物测量仪测量92例（106 眼）白内障患者角膜曲率Km 值分别为（44.37±1.70）D和（44.45±1.71）D，这与本研究结果接近。以上参数本研究数据与其他研究接近，可以用于接下来的分析。

在de Sanctis等的研究中，通过使用 Pentacam检测77 例受试者角膜SimK与TCRP参数，发现SimK与TCRP绝对误差为（0.31±0.29）D，矢量误差为（0.30±0.29）D×180。本研究显示，△Km=0仅占比12.4%，SimK与TCRP差异有统计学意义，这与de Sanctis等的研究结果相同。该差异是因为SimK存在2 个假设：①SimK默认角膜厚度为Gullstrand模型眼所描述的500 μm；②Simk默认B/F Ratio为固定常数（82%）。而Gullstrand模型眼与眼部测量参数的真实值不完全相同，欧忠敏等应用Pentacam对302例正常角膜患者进行角膜参数测量，结果显示实测角膜后表面曲率、TCRP、标准化的角膜屈光系数和Gullstrand模型眼参数差异存在统计学意义，因此SimK基于的假设是不准确的，这致使SimK与TCRP不完全一致。

那么SimK假设中涉及的CCT、B/F Ratio参数如何影响△Km？本研究显示，B/F Ratio、CCT与△Km呈负相关，且B/F Ratio与△Km的相关性更强；B/F Ratio、CCT与△Km多重线性回归方程为：△Km=6.882-6.549×B/F Ratio-0.003×CCT。Savini等研究发现SimK与TCRP的差值与A/P（角膜前表面曲率半径/角膜后表面曲率半径）呈正比，即与B/F Ratio呈反比，并可能影响IOL度数的计算，这与本研究结果一致。

从计算原理上分析也可以得到一致的结果，由于“光迹追踪法”计算复杂，可参照同样考虑角膜厚度及角膜前、后表面曲率的厚透镜“高斯光学公式（Gauss optics formula，GOF）”计算法进行分析。“GOF”为：

F=F+F-（d/n）×F×F也可以写成：

F指全角膜屈光力，F指角膜前表面屈光力，F指角膜后表面屈光力，单位为D；d指角膜厚度，单位为m；r指曲率半径，单位为m；n指角膜折射率1.376，n指空气折射率1.000，n指房水折射率1.336。

根据Simk=0.3375/r、B/F Ratio=r/r，可得出：

从①式可得出d的系数＜0，故△Km与d呈负相关；②式中因d＜0.01 m，r＞0.01 m，故d/r＜1，所以0.01093 d/r＜0.04，（0.04-0.01093 d/r）＞0，B/F Ratio与△Km呈负相关，与研究结果一致。

本研究显示，△Km＞0 D占比60.9%，其中，△Km＞0.25 D占比33.2%，这说明需要关注B/F Ratio、CCT过小导致的△Km远视漂移。△Km远视漂移即SimK高于TCRP，从而可能导致实际IOL植入度数小于应植入IOL度数，术后出现远视屈光误差。有研究证实，已行近视眼角膜激光手术的白内障患者，因为B/F Ratio明显降低、△Km远视漂移、有效晶状体位置低估、IOL计算公式的误差，导致术后出现明显远视性屈光误差。

当然，IOL计算受到多种因素的影响，部分计算公式通过对A常数或计算公式中的部分参数优化以减少计算误差，那么因SimK与TCRP不一致，导致的误差△Km对IOL计算准确性的影响程度有多大？是否可以忽略？这都有待进一步探索。本研究主要存在的局限为样本少（

n

=202），这有待进一步扩充样本容量，深入研究B/F Ratio与△Km相关性。

综上所述，对于正常角膜白内障患者，SimK和TCRP不完全一致，即二者存在差异。该差异△Km与B/F Ratio、CCT呈负相关，且与B/F Ratio相关性更显著。需要关注B/F Ratio过小引起的△Km远视漂移。

利益冲突申明

本研究无任何利益冲突

作者贡献声明

吴万民：收集数据，参与选题、设计及资料的分析和解释；撰写论文；对编辑部的修改意见进行修改；根据编辑部的修改意见进行核修。柴飞燕：收集数据，参与选题、设计及资料的分析和解释；根据编辑部的修改意见进行核修。刘杰为：根据编辑部的修改意见进行修改