CASIA 2与IOLMaster 700测量眼前段参数的比较

王抒阳 步绍翀 蒋元丰 秦鲁宁 王婷婷 张敏 于宗 林松

在屈光性白内障手术时代，精准的眼生物测量是患者术后获得良好视觉质量的前提和保障之一[1]。光学生物测量可在非接触条件下测量眼轴长度（Axial length，AL）、中央角膜厚度（CCT）、前房深度（Anterior chamber depth，ACD）、晶状体厚度（Lens thickness，LT）及角膜曲率陡峭轴（Keratometry of the steepest meridian，Ks）、角膜曲率平坦轴（Keratometry of the flattest meridian，Kf）等参数，具有较高的准确性和安全性[2]。IOLMaster 700（德国Carl-Zeiss公司）是基于扫频源技术的生物测量仪，分辨率高且穿透力强，在测量上述眼球参数的同时，可获得从角膜至黄斑中心凹的图像，可自动以视轴方向进行固视检测和校对，其准确性和稳定性已得到肯定[3]。CASIA 2（日本Tomey公司）是一种新型扫频源眼前节相干光层析成像设备，从角膜前表面到晶状体后表面的测量可以在0.3 s内完成，同样具有高精度、方便快捷的特点，且具有大量丰富的眼前节参数和分析功能。曾有研究报道，IOL Master 700和CASIA 2对眼生物测量均有很好的可重复性[4-5]，但它们之间的差异性和一致性目前在国内外鲜见报道。本研究旨在对比分析CASIA 2与IOLMaster 700对白内障患者眼前段进行生物测量的差异性及一致性，为临床应用提供参考。

1 对象与方法

1.1 对象

选取2020年4—5月在天津医科大学眼科医院就诊的白内障患者95例（95眼），分别采用CASIA 2和IOLMaster 700 测量CCT、ACD、LT、Ks和Kf。纳入标准：具有良好的固视能力且配合检查的白内障患者。排除标准：①患有翼状胬肉、角膜炎、圆锥角膜等角膜病变者；②患有青光眼、葡萄膜炎或眼底疾病等眼部合并症者；③既往有眼部手术史者；④既往有眼外伤史者；⑤白内障程度严重，导致晶状体后界面无法显示者。本研究经天津医科大学眼科医院伦理委员会[批号：2020KY(L)-10]批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2 检查方法

1.2.1 眼科检查 所有患者均接受常规眼科检查，包括视力、验光、眼压、裂隙灯显微镜、眼底检查以及眼部超声检查。每例患者接受CASIA 2 和IOLMaster 700检查的顺序随机分配，以减少由于时间及检查顺序因素导致的患者瞳孔或晶状体发生的改变。其中ACD定义为沿视轴方向角膜后表面与晶状体前表面距离。CASIA 2和IOLMaster 700的测量均由同一位操作熟练的技师在同一时间、同一自然光环境下完成。

1.2.2 IOLMaster 700测量 受检者下颌置于仪器的下颌托上，额部紧贴额托，嘱受检者注视仪器中的视标，瞬目后立即睁眼，检查者对焦后仪器自动进行测量，随后观察眼底OCT图像是否显示黄斑中心凹，确保数据准确并记录CCT、ACD、LT、Ks、Kf等参数。

1.2.3 CASIA 2测量 受检者下颌置于仪器的下颌托上，额部紧贴额托，调节合适高度，嘱受检者注视测量窗口红灯，瞬目后立即睁眼并充分暴露角膜，检查者按电脑屏幕提示进行快速对焦后仪器自动进行3次测量并取其平均值，对软件自动标记有误位置进行手动调整，确保数据准确并记录CCT、ACD、LT、Ks、Kf等参数。

1.3 统计学方法

回顾性研究。采用SPSS 23.0及MedCalc 19.6.4统计学软件进行数据分析。采用Kolmogorov-Smirnov检验对数据进行正态性检验。符合正态分布的采用表示。采用配对t检验比较IOLMaster 700和CASIA 2测量CCT、ACD、LT、Ks、Kf的差异性；采用Pearson直线相关分析法分析2 种仪器测量结果的相关性；采用Bland-Altman分析2种仪器测量结果的一致性。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者一般情况

本研究共纳入2020年4—5月在天津医科大学眼科医院就诊的白内障患者95例（95眼），男48例，女47例，年龄31～87（52.8±10.6）岁。

2.2 2种仪器测量眼前节参数的差异性和相关性

2种仪器测量CCT、ACD、LT的差异均有统计学意义（t=-11.94，P＜0.001；t=8.52，P＜0.001；t=-2.97，P=0.004）；2种仪器测量Ks、Kf的差异无统计学意义（t=0.98，P=0.374；t=1.67，P=0.098）。2种仪器测量CCT、ACD、LT、Ks、Kf相关性均较好（r=0.99、0.99、0.99、0.98、0.97，P＜0.001）。见表1。

2.3 2种仪器测量CCT、ACD、LT、Ks、Kf的一致性

CASIA 2 和IOLMaster 700 测量CCT的差值均数为-7.516 µm，95%一致性界限（Limits of agreement，LoA）为（-19.92，4.48）µm，3.15%（3/95）在95%LoA外；测量ACD差值的均数为0.043 mm，95%LoA为（-0.055，0.139）mm，3.15%（3/95）在95%LoA之外；测量LT的差值均数为0.023，95%LoA为（-0.120，0.160）mm，3.15%（3/95）在95%LoA之外；测量Ks的差值均数为0.028 D，95%LoA为（-0.53，0.58）D，7.36%（7/95）在95%LoA之外；测量Kf的差值均数为0.061 D，95%LoA为（-0.64，0.76）D，6.31%（6/95）在95%LoA外。见图1。

3 讨论

眼前节参数的精准测量是保证白内障患者人工晶状体屈光力计算准确性的重要前提之一。目前临床广泛应用的眼前节测量仪器有部分光相干测量仪（IOLMaster 500）、低相干光反射测量仪（Lenstar LS900）、A超、眼前节相干光层析成像仪（AS-OCT）等。近年来，应用扫频源光学相干断层成像技术的IOLMaster 700和CASIA2具有更快的扫描速度和更高的组织分辨率，得到越来越广泛的关注。IOLMaster 700 采用波长1 050 nm光源，扫描深度44 mm，组织分辨率为22 µm。扫描速度为2 000 次/s，通过直达黄斑中心凹的固视检测来进行视轴方向更为精准和稳定的组织结构测量，即CCT、ACD、LT、AL及Ks、Kf等参数，且在1 次拍摄过程中进行多次测量并取其平均值。CASIA2的光源波长为1 310 nm，扫描深度可达13 mm，轴向分辨率为10 µm，水平分辨率为30 µm，扫描速度为50 000 次/s，可在0.3 s内拍摄16 个方位16 mm×16 mm×13 mm眼前节图像，并经过分析软件后处理，可自动生成眼前节三维图像。除测量CCT、ACD、LT、Ks、Kf外，还可获得角膜前后表面屈光力、角膜地形图、小梁虹膜夹角开放角度、小梁虹膜夹角开放距离、晶状体偏心度等参数，同时通过三维重建，可自动获得前房容积、角膜容积等数据，在临床上具有广泛的应用前景。

表1.CASIA 2和IOLMaster 700测量参数差异性和相关性Table 1.The comparison and correlation of biometric parameters measured by CASIA 2 and IOLMaster 700

图1.CASIA 2与IOLMaster 700测量眼部生物参数的Bland-Altman一致性分析（95眼）Figure 1.Consistency analysis of the measurement of ocular biometric parameters between CASIA 2 and IOLMaster 700 (95 eyes)

CCT、ACD和LT是人工晶状体度数计算中的重要参数，也是临床上判断眼前节解剖结构特点的重要指标。虽然A超检查仍是测量CCT的金标准[6]，但因其探头与角膜直接接触，存在操作繁琐、引起不适感、角膜上皮损伤和感染风险等缺点，已逐渐被非接触式检查所替代。Li等[7]研究发现，在健康中国人中，CASIA 2测量CCT与ACD有很好的重复性。本研究中IOLMaster 700较CASIA 2测量的CCT均值厚约7.80 µm，差异有统计学意义，而Bland-Altman检验显示二者的一致性欠佳。李栋军等[8]也发现IOLMaster 700测量CCT的结果比OA-2000光学生物测量仪的更厚。Kumar等[9]在正常人中比较了Pentacam、IOLMaster 700、Cirrus AS-OCT、Specular microscopy这4种仪器对CCT的测量，结果显示IOLMaster 700的测量结果数值最大，差异有统计学意义。以上研究结果均与本研究结果一致。

本研究中CASIA 2测量ACD均值较IOLMaster 700 大约0.05 mm，而CASIA 2 测量LT的结果较IOLMaster 700小约0.01 mm，差异均有统计学意义。Ruan等[10]研究结果显示，CASIA 2测量ACD的结果较IOLMaster 700大约0.15 mm，与本研究结果相似；CASIA 2测量LT的结果较IOLMaster 700大约0.02 mm，与本研究结果不同。CCT、ACD、LT测量差异主要源于CASIA 2与IOLMaster 700原理的不同，CASIA 2波长较长，穿透性好，对组织的分辨率更高。IOLMaster 700可获得黄斑区OCT图像，确保扫描范围为视轴方向数值。2种仪器扫描时长不同，CASIA 2测量时间为0.3 s，IOLMaster 700检查过程为3.5 s[11]，CASIA 2的扫描时间较短，可以尽可能减少在拍摄过程中因眼球运动、瞳孔或睫状肌收缩等导致的测量误差。Fukuda等[5]在健康人及白内障患者中分别评价CASIA 2 对LT测量的可重复性，其结果显示CASIA 2 对健康受试者测量LT重复性较好，而轻度白内障患者晶状体后表面识别的重复性略减低。CASIA 2对晶状体前表面及后表面有自动识别功能，但需要检查者核对软件自动识别的晶状体前后界面是否有误，必要时手动调整，确保测量数据准确。另外，CASIA 2除了可以测量LT，亦可通过单次测量及软件分析，在显示晶状体断层图像并自动描绘出晶状体前表面、后表面轮廓的同时，获得LT、晶状体前后表面曲率、晶状体偏心角度及偏心距离等参数，具有更广泛的临床应用场景和价值。

角膜曲率是计算人工晶体球镜度和散光矫正型人工晶状体植入术前柱镜型号计算和规划的重要参数。既往研究显示，K值测量误差导致白内障患者术后视觉效果欠佳的占比为22%[12]。本研究结果显示，CASIA 2与IOLMaster 700测量的Ks与Kf差异均无统计学意义，但95%一致性界限均较宽，且界限外数据占比较高，说明2种仪器测量的一致性欠佳。Zhang等[13]研究指出，CASIA 2测量角膜曲率的结果有很好的可重复性，但与Pentacam相比，其测量结果数值略大。Ruan等[10]通过对比CASIA 2与IOLMaster 700的角膜前表面测量结果发现，Ks和Kf的2种仪器之间差异无统计学意义，且有良好的一致性。高奕晨等[14]对比了CASIA2与Pentacam的角膜前表面曲率测量结果，二者之间的差异无统计学差异。2种仪器角膜前表面曲率半径测量结果之间的差异可能与其测量原理和测量范围相关。IOL Master 700采用非距离依赖的远心光学技术和图像成像，对投射至角膜前表面的三环（直径为1.5、2.5、3.5 mm）共18点反射进行测量计算，而CASIA 2取角膜中央3 mm环上32个点的测量结果进行临床报告测量。因此，本研究中2种仪器测量结果所取的测量范围不同，可能是统计结果一致性较差的原因之一。梁婉玲等[15]的结果提示，角膜曲率测量范围的不同会造成最终测量值的不一致。另外，头位或眼位的倾斜可能影响采集数据的准确性及一致性，必要时临床上需进行重复测量来确保结果的可靠性；对于不同仪器间角膜中央区曲率结果变异度较大的患者，也可以根据角膜地形图的结果来进一步进行核查。在后续研究中，选取更大的样本量并增加对角膜后表面及全角膜屈光力的测量分析，可以提供更全面的眼前节参数对比分析。

综上所述，CASIA 2和IOLMaster 700在测量过程中对患者均无不适刺激，且操作便捷。对于白内障患者，2种仪器对眼前节参数的测量结果存在一定差异，且一致性欠佳，临床应用中2种仪器不能直接进行同样参数的互相替换。对于不同仪器间测量差值较大的患者，建议进行多次测量和对比，以避免在白内障手术规划中产生偏差。