年龄相关性白内障患者晶状体倾斜和偏心及其影响因素——基于CASIA2的研究△

李姚玲 林 松 蔡 洋 温 凯 孙 靖

随着非球面型人工晶状体(IOL)、散光矫正型IOL及多焦点IOL等功能型IOL的广泛应用，白内障患者术后视觉质量得到很大的提升。但功能型IOL偏位会降低其光学设计的效用，影响术后视觉质量[1-2]，因此受到越来越多眼科医师的关注。到目前为止，已有多种技术用于评估晶状体倾斜或偏心，包括Purkinje像法[3-5]、Schiempflug眼前节照相法[6]、超声生物显微镜[7]、磁共振成像(MRI)[8]及眼前节光学相干断层成像仪(AS-OCT)IOLMaster 700[9-10]等。而这些方法存在如测量要求高、缺少内置算法、准确度不高等缺点[8,10-12]。CASIA2是采用扫频光源检测的新型AS-OCT，其通过内置算法直接计算得出倾斜、偏心的量化指标，准确性高，可用于晶状体及IOL偏移的评估[13]。有研究显示，术后IOL倾斜、偏心与术前晶状体的倾斜、偏心相关[14-15]；因此，术前晶状体倾斜及偏心是预估术后IOL倾斜及偏心的重要参考指标[16]。本研究运用CASIA2观察白内障患者术前晶状体倾斜及偏心的情况，并进一步探究其相关的的影响因素，为白内障术前预估IOL位置及功能型IOL的选择提供参考。

1 资料与方法

1.1 研究对象本研究为横断面研究，符合《赫尔辛基宣言》要求。纳入2020年4月至2021年5月就诊于天津医科大学眼科医院的年龄相关性白内障患者310例(310眼)。其中男113例，女197例；年龄为(68.8±8.5)岁；纳入标准：年龄≥50岁，性别不限，符合年龄相关性白内障临床诊断标准者。排除标准：(1)固视能力差，无法配合检查者；(2)既往患有如眼外伤、晶状体不全脱位或假性囊膜剥脱综合征等可能影响晶状体位置的眼部疾病；(3) 既往曾有眼内手术史；(4) 瞳孔直径大于或等于4 mm；(5) 因屈光间质混浊影响IOLMaster 700、CASIA2测量者。本研究经患者知情同意，通过天津医科大学眼科医院伦理委员会批准。

1.2 研究方法患者的基本资料包括年龄、性别及糖尿病史等信息均采集自住院病历。所有患者术前检查时完成CASIA2(日本Tomey公司)、IOLMaster 700 (德国Zeiss公司)、Pentacam眼前节分析系统(德国OCULUS公司)及iTrace相差仪(美国Tracey Technologies公司)等眼科生物光学测量，所有检查均在同1 d完成，各设备检查无固定先后顺序。本文使用CASIA2中晶状体分析模式测量晶状体倾斜度(非散瞳条件下)、偏心量(非散瞳条件下)、中央角膜厚度(CCT)、房水深度(AD)及晶状体厚度(LT)，IOLMaster 700测量眼轴长度(AL)，Pentacam测量Kappa角，iTrace相差仪测量Alpha角，并进行进一步分析。

1.2.1 晶状体倾斜及偏心运用CASIA2中晶状体分析模式，通过扫描生成16个方向的眼前节图像，经内置软件进行全自动图像处理与3D重建分析计算得到晶状体倾斜度和偏心量。所有检查均在自然光线、非散瞳条件下由同一名技师完成。所测量的晶状体倾斜度指晶状体中心轴与角膜地形图轴(CTA)的夹角。其中，晶状体轴指前后晶状体表面相交面中心点的法线；而CTA指人眼注视状态下的角膜顶点法线[17]。晶状体偏心量指晶状体中心点相对于CTA的垂直距离(图1)。晶状体倾斜及偏心相应的方位角坐标参考系以患者水平左侧为0°、垂直上方为90°、水平右侧为180°及垂直下方为270°。

1.2.2 Alpha角与Kappa角Pentacam测量的Kappa角指瞳孔中心在角膜平面相对于角膜顶点(注视状态下)的距离。同理，iTrace所测量的Alpha角指角膜中心相对于角膜顶点(注视状态下)的距离。

1.3 统计学方法应用SPSS 25.0统计学软件进行统计分析，Python 3.8软件进行制图。所有连续变量均采用均数±标准差表示，分类变量以频数与百分比来表示。单因素与多因素线性回归分析整体样本的晶状体倾斜度和偏心量与年龄、糖尿病史、AL、CCT、AD、LT、Alpha角与Kappa角的相关性，检验水准：α=0.05。

2 结果

2.1 患者特征共310例(310眼)患者纳入本研究，其中84例(27.1%)有糖尿病病史。右眼164例，左眼146例；男113例(36.5%)，女197例(63.6%)；年龄(68.8±8.5)岁；瞳孔直径为(4.93±0.47)mm；AL为(23.88±1.90)mm，其中，AL≤22 mm者 21例(6.8%)，22 mm26 mm者32例(10.3%)；CCT为(529.3±33.8)μm；AD为(2.66±0.41)mm；LT为(4.48 ±0.44)mm；Alpha角为(0.35 ±0.18)mm；Kappa角为(0.24±0.14)mm。

2.2 晶状体倾斜与偏心的分布情况晶状体倾斜朝颞下方向，晶状体偏心向颞侧方向(图2)。晶状体倾斜度为(4.97±1.59)°；偏心量为(0.21±0.12)mm。其中晶状体倾斜度<5°者151例(48.7%)，晶状体倾斜度≥5°～7°者127例(41.0%)，晶状体倾斜度>7°者32例(10.3%)；晶状体偏心量<0.2 mm者163例(52.6%)，晶状体偏心量≥0.2～0.4 mm者123例(39.7%)，晶状体偏心量>4 mm者24例(7.7%)。

图2 晶状体倾斜及偏心的分布图 A、B示晶状体倾斜在右眼、左眼中均向颞下侧偏移；C、D示晶状体偏心在右眼、左眼中均向颞侧偏心。

2.3 晶状体倾斜与其影响因素单因素线性回归分析结果显示，晶状体倾斜度与晶状体偏心量、年龄、AL、Alpha角及Kappa角均有相关性(均为P<0.05)。而晶状体倾斜度与糖尿病史、CCT、AD、LT均无相关性(均为P>0.05)(表1)。

表1 310例白内障患者各参数与晶状体倾斜度的单因素及多因素线性回归分析结果

多因素线性回归分析结果显示，晶状体倾斜度与晶状体偏心量、AL及Alpha角均有相关性(均为P<0.05)。而晶状体倾斜度与年龄、糖尿病史、CCT、AD、LT及Kappa角均无相关性(均为P>0.05)(表1)。

2.4 晶状体偏心与其影响因素单因素线性回归分析结果显示，晶状体偏心量与年龄、倾斜度、Alpha角及Kappa角均有相关性(均为P<0.05)。而晶状体偏心量与糖尿病史、AL、CCT、AD、LT均无相关性(均为P>0.05)(表2)。

多因素线性回归分析结果显示，晶状体偏心量与倾斜度及AL均有相关性(均为P<0.05)。而晶状体偏心量与年龄、糖尿病史、CCT、AD、LT、Alpha角及Kappa角均无相关性(均为P>0.05)(表2)。

表2 310例白内障患者各参数与晶状体偏心量的单因素及多因素线性回归分析结果

3 讨论

IOL的偏位会降低功能型IOL的光学效用，影响术后的视觉质量[18]。而IOL的倾斜及偏心与白内障术前晶状体的倾斜与偏心有关[16]，因此，了解术前晶状体倾斜与偏心的正常值及其影响因素，对预估术后IOL的偏位及功能型IOL的优选有一定帮助。CASIA2是一种新型AS-OCT，能直接测量晶状体的倾斜度、偏心量，可作为临床评估白内障眼晶状体偏位的工具。本研究使用CASIA2测量年龄相关性白内障患者术前晶状体倾斜度及偏心量的正常值及其影响因素，旨在为临床医师预估IOL倾斜与偏心情况及优选功能型IOL提供帮助。

目前，已有多种方法用于测量晶状体倾斜与偏心，包括Purkinje像法、Schiempflug眼前节照相法、MRI及AS-OCT等[3-10]。但这些方法尚存在不同方面的不足，如测量精度不够、配合度要求高、需要二次图像处理等。如MRI检查的伪影会干扰结果，而为降低伪影的影响，被检眼需长时间维持固视，因此对配合程度要求很高。Purkinje像法测量虽相对简便、无需二次图像处理，并有较高的可靠性和可重复性，但在检测较平坦的晶状体时准确性不高[12]。此外，其使用瞳孔轴作为参考轴，因此因瞳孔直径易改变导致结果稳定性不佳。Scheimpflug眼前节照相法有较好的重复性，在临床科研中较常用，但该方法需二次图像处理，并需散瞳至6 mm以上才可完成晶状体后表面的探测，且光源无法穿透角巩膜缘影响拟合结果。波前相差仪OPD-SCAN Ⅲ也可用于晶状体倾斜及偏心测量[19]，但该方法像差分析的测量原理，导致其结果无法代表实际的晶状体倾斜与偏心。此外，Visante OCT亦曾用于测量晶状体倾斜和偏心[20]，因图像清晰度差等原因未广泛应用。随着技术更新，扫频OCT被应用于晶状体倾斜及偏心的测量。Wang等[10]曾尝试IOLMaster 700的前节像配合个性化算法计算晶状体倾斜，但该算法未公开使用，因此临床中未曾使用。而CASIA2作为新型AS-OCT，内置了直接计算晶状体倾斜及偏心的算法，可在临床中用于评估晶状体倾斜与偏心，且具有扫描速度快、重复性好、分辨率高、无需散瞳等优点；CASIA2选取的参考轴为CTA，目前被认为是比瞳孔轴更佳的参考轴[21]，该轴可增加测量的准确性与稳定性。本研究测量了310例年龄相关性白内障患眼，结果显示，晶状体倾斜度为(4.97±1.59)°，偏心量为(0.21±0.12)mm，晶状体朝颞下方向倾斜，晶状体向颞侧方向偏心。此前，仅有少数研究使用CASIA2测量晶状体倾斜、偏心。Kimura等[22]首次运用CASIA2 测量晶状体倾斜与偏心，其测量了41眼白内障患眼，结果显示晶状体倾斜度为5.10°～5.27°，偏心量为0.10～0.12 mm；我国学者Gu等[14]测量了56眼白内障患眼，得到晶状体倾斜度为(4.90±1.81)°，偏心量为(0.21±0.02)mm。Chen等[23]做了更大样本的研究，纳入1097例年龄相关性白内障患眼，晶状体倾斜度为(5.16±1.65)°，偏心量为(0.22±0.13)mm。以上研究结果均与本研究结果相似。本研究中的晶状体倾斜度比Chen等[23]的结果略小(相差0.19°)，其原因可能与研究人群的AL稍长有关。另外，Chen等[23]在检查前对患者进行了散瞳，而本研究未在散瞳下进行，二者结果相差仅0.19°。同时，Kimura等[22]也发现散瞳前后，倾斜度与偏心量无明显差异，产生该现象的原因与CASIA2计算中选取的数据范围有关，CASIA2仅选取直径4 mm测量范围的数据进行前后表面拟合，当瞳孔直径大于4 mm时，拟合数据不发生变化，因而计算结果没有显著差异。此外，本研究中晶状体倾斜的方向为CTA的颞下方，偏心方向为CTA的颞侧，与其他研究结论一致[10,23]。此结果与理论上人眼的视轴位于理想光轴的鼻侧相符合[24]。本研究纳入的310眼中,10.3%的白内障患眼晶状体倾斜度大于7°，7.7%的白内障患眼偏心量大于0.4 mm，与其他研究结果相似[22-23]。有研究表明[25]，当晶状体倾斜度超过7°，偏心量大于0.4 mm时，白内障术后的视觉质量会受到较大影响，因此，此类人群在术前选择IOL时应引起足够重视。

本研究结果表明，晶状体倾斜度与偏心量相互呈正相关性，与Chen等[23]的研究结果一致。表明在倾斜度较大的患眼中，晶状体的偏心量更显著。该结果提示术前应关注晶状体倾斜度及偏心量较大的患眼，需谨慎使用功能型IOL。本研究还发现晶状体倾斜度与AL呈负相关，与其他研究结果一致[9,10,23]，说明在短AL眼中晶状体相对于CTA倾斜更明显。该结果可能与晶状体在拥挤的内眼空间中更易发生倾斜有关[23]。此外，本研究结果表明，晶状体偏心量与AL呈正相关，但其回归系数很小(R2=0.116),晶状体倾斜度与AL又存在相互影响关系，因此尚不能推断二者的实际关联性。

Alpha角与Kappa角分别为评估角膜中心、瞳孔中心与视轴偏离的指标，因此白内障术前评估中，尤其在多焦点IOL选择时受到越来越多的关注。有研究表明，当患眼具有较大的Kappa角时，多焦IOL植入术后出现眩光现象会显著增加[26]。Alpha角被定义为人眼视轴与光轴间的夹角，而光轴是连接注视点及4个Purkinje像的理想化轴。但实际人眼是非理想的光学系统，角膜、瞳孔及晶状体的中心轴实际上不在同一轴线上。因此，理想的Alpha角无法测量。目前，关于晶状体倾斜度、偏心量与Alpha角、Kappa的关系的报道较少。本研究分析发现晶状体倾斜度与iTrace测量的Alpha角呈正相关，Wang等[10]的研究曾使用IOLMaster 700测量Alpha角，与本研究结果一致。为进一步验证结果，本研究亦采用了IOLMaster 700测量的Alpha角，发现与iTrace测量的数据得到的结论一致。由此可认为，在Alpha角较大的眼中，晶状体倾斜度更显著，临床上应谨慎考虑功能型IOL。而在研究晶状体倾斜度与Kappa角的关系时，我们同时使用了Pentacam、iTrace及CASIA2测量Kappa角。根据Pentacam的结果计算，Kappa角与晶状体倾斜度不具有相关性。而iTrace及CASIA2测量的Kappa角与晶状体倾斜度有相关性。测量结果有差异的原因可能来自于设备间测量原理上的不同，但目前各个设备间缺乏Kappa角测量的一致性研究，因此，Kappa角与晶状体倾斜度的关系尚待进一步研究证实。此外，晶状体偏心量与Alpha角、Kappa角之间未发现关联性。

综上，本研究运用CASIA2观察了年龄相关性白内障患者晶状体倾斜度及偏心量的分布情况，为白内障患者术前晶状体倾斜度及偏心量的评估提供了基线数据。同时，对可能的影响因素进行分析，结果提示晶状体倾斜度与偏心量、AL及Alpha角相关；而偏心量与晶状体倾斜度相关。因此，白内障术前可通过综合分析白内障晶状体倾斜度、偏心量以及AL、Alpha角等影响因素来预估术后IOL的位置，帮助IOL的选择并预估术后视觉质量，对精准屈光性白内障手术的开展具有重要意义。