屈光性白内障手术的手术前规划与进展

杨文利

(首都医科大学附属北京同仁医院 北京同仁眼科中心 北京市眼科学与视觉科学重点实验室 北京 100730)

白内障手术由复明时代向屈光时代的发展是一个划时代意义的变化，患者的手术后目标由看得见变为看得清也是根本需求的转变。白内障手术前的准备转变为手术前规划，正是适应这一变化的体现。手术前规划是一个系统工程，包含了多个方面，既有患者的准备，也有医师的准备，当然还包括手术前的各项检查。下面将就屈光性白内障手术前的相关检查进行讨论。

1 眼球轴长的测量

眼球轴长的测量是人工晶状体植入手术不能绕过的话题，屈光性白内障手术与复明性白内障手术对眼球轴长的测量要求更高。根据既往的文献，每300 μm 的测量误差可以导致1 D 左右的手术后屈光度差值，复明性白内障手术要求眼球轴长的测量误差≤100 μm；屈光性白内障手术对眼球轴长的测量误差提出更高的要求。如果使用A 超进行生物测量，要求前房深度、晶状体厚度和眼球轴长的误差均≤100 μm；如果使用光学生物测量仪进行生物测量，要求眼球轴长的误差≤50 μm[1]。

1.1 设备的选择 常用的生物测量设备包括声学测量仪和光学测量仪两类。光学生物测量仪以其操作简便、可重复性好、结果可信度高等优点已经成为生物测量的首选设备。超声生物测量仪的普及度虽高，但对检查者的技术要求高，测量结果与检查者之间的依赖度高，但其可以检查各类眼球的生物学参数，因此可以是光学生物测量不能获得检查结果的那部分病例的替代检查设备。

1.2 方法的选择 光学生物测量为非接触的检查方法，患者的接受度高，建议为首选的检查方法。A超生物测量可以分别使用间接浸润法和直接接触法，建议首选间接浸润法，次选直接接触法。B 超生物测量可以用于特殊患者的生物学测量，如高度近视的病例、有黄斑疾病的病例等，用于确认黄斑位置、准确识别测量目标、提高检查结果的可靠性。

1.3 结果的判定 光学生物测量和超声生物测量的检查结果判定各有各的要求，但为保证测量结果的准确，建议采用2 种以上的测量方法对测量结果进行评估。即如果首选光学生物测量法获得测量结果，建议采用任何一种其他的测量方式进行复核，如直接接触法A 超测量、间接浸润法A 超测量、间接浸润法B 超测量等；如果光学生物测量不能获得测量结果，建议改为超声生物测量，如果使用A 超获得测量结果，则应用B 超复核测量结果。

由于测量的原理和方法的不同，不同检查方法获得的结果存在一定的差异，一般光学生物测量的结果＞间接浸润法A 超生物测量＞直接接触法A 超生物测量。因此不建议将不同测量设备的检查结果互相替代使用，以免造成计算误差[2-3]。此外，晶状体厂商建议的A 常数一般是以直接接触法A 超生物测量为设计依据，如果使用光学生物测量获得的数据应对A 常数进行相应的修订后再进行计算使用。

2 角膜屈光力的测量

角膜屈光力也是影响人工晶状体屈光度计算的重要因素。据文献统计，在过去的5 年中，角膜屈光力对人工晶状体手术后屈光误差的影响由8%上升到24%。随着屈光性白内障手术的开展，尤其是散光矫正型人工晶状体的植入，角膜屈光力的测量也得到极大的关注，它不仅可用于手术前的规划、设计，还可用于手术后效果的评估。

2.1 测量方法的选择 截至目前，我们不能确定某一种检查方法为角膜屈光力检查的金标准，不同的检查方法各具特点，应根据不同的手术设计进行选择。①角膜曲率仪(手动)。测量位于角膜后方的角膜表面反射像，通过计算观察到的目标反射像的大小与其实际大小的比值得到角膜曲率，只反映中央3 mm 直径的角膜曲率。②电脑验光仪/光学生物测量仪。通过测量投射到角膜上的6～128 个对称分布的光点的反射，获得角膜曲率半径的数值，计算角膜曲率。IOL Master 测量角膜中央2.5 mm 直径的角膜曲率，Lenstar 测量角膜中央2.3 mm 直径的角膜曲率。③角膜地形图仪。不论是基于Placido 盘投射系统还是Scheimpflug 摄像技术获得的角膜屈光力相关数据，都可以由检查者根据人工晶状体的计算要求自行选择角膜曲率的直径。有研究[4,5-8]表明，基于Scheimpflug 原理的设备和Placido 盘投射系统获得的角膜屈光力数据更精确，且二者之间的一致性较好。

2.2 角膜屈光力(K 值)与全角膜屈光力(TK 值)的选择与应用 既往我们使用的角膜屈光力检测设备不论是手动角膜曲率仪还是光学生物测量仪、Placido 投射原理的角膜地形图仪，都是在角膜的前表面进行投射测量角膜前表面的曲率半径进而计算角膜屈光力。但是，实际上角膜屈光力由前表面角膜屈光力和后表面角膜屈光力2 个部分组成。上述的测量方法由于不能测量后表面角膜屈光力，因此根据Gullstrand 模型眼推导出根据前表面角膜屈光力计算的公式SimK=(n-1)/Rf 中，SimK(simulated keratometry values)是一个拟合的数值，代表基于角膜前表面的屈光力计算的前、后角膜屈光力的数值，也就是我们常说的K 值。

这样的一个被拟合的K 值准确性有多大？是否能够真正代表角膜的实际屈光力呢？实际上，此前我们计算人工晶状体屈光力的公式中都是应用SimK，据文献统计，超过90%的病例手术后的屈光误差在±0.5 D 以内，因此SimK 是基本可信的。但是屈光性白内障手术如果手术后存在0.5 D 的屈光误差，则患者的手术效果就可能得不到充分体现，原本设计的看远、中、近3 个焦点可能只有2 个甚至1 个焦点，这样的手术后视觉质量是患者所不能接受的。这就给我们的手术前规划带来新的挑战。

TK 值的出现，为屈光性白内障手术人工晶状体屈光力计算带来新的参考点。TK 值是指真正包含前、后表面角膜屈光力计算的数值，不是用前表面角膜曲率通过公式计算的角膜曲率值。TK 值计算的前提条件是角膜厚度可以计算，不论通过光学相干层析成像(optical coherence tomography，OCT)的断层扫描还是Scheimpflug 成像获得与前表面角膜曲率计算对应的点，即可计算出后表面的角膜曲率，再通过厚透镜公式得出对应点的全角膜曲率值。全角膜曲率值是通过公式藉实际测量的前表面角膜曲率值结合角膜实际厚度对应计算出后表面的角膜曲率值，角膜的实际厚度是影响全角膜曲率的最主要因素。SimK 是人为设定的角膜厚度(500 μm)而TK值无角膜厚度依赖性，这是二者间最大的不同。这也决定了TK 值的应用范围更广，对于那些不符合SimK 应用条件的病例，如角膜过厚或者过薄、角膜后前表面曲率半径的比值不在正常范围内、角膜前后表面散光轴位差距明显等情况下选择TK 值角膜曲率所代表的角膜屈光力较SimK 将更加准确[9-11]。最典型的例子是角膜屈光手术后的病例，由于手术对角膜基质的切削导致角膜厚度较正常的500 μm 显著变薄，角膜前、后表面的曲率半径比值显著偏离正常，使其偏离计算SimK 的基础，故在既往对角膜屈光手术后的病例进行人工晶状体屈光力计算时，都需要对角膜曲率进行修正后方可代入公式进行计算。如果使用TK 值进行角膜屈光手术后病例的人工晶状体屈光力计算，因TK 值就是角膜现有条件的实际体现，因此无需修正可以直接代入公式进行人工晶状体屈光力计算。TK 值的出现，不仅让我们更全面地了解角膜的屈光特性，也为精准计算人工晶状体屈光度提供了保证。

2.3 测量结果的判定 由于不同设备的设计原理和方法的不同，同一患者采用不同的检查设备所获得的测量结果会有不同，角膜曲率在40～46 D 时测量结果的可重复性最好[11]。同一设备对同一只眼3次测量的差值＞0.5 D 或者双眼间角膜曲率差值＞1.0 D 时，需要重复检查。如果角膜散光3 次测量的差异度＞0.25 D、轴相差＞5°时，需要重复检查[1]。

3 人工晶状体计算公式的选择

人工晶状体计算公式经历半个多世纪的发展已经从第一代发展到如今的第五代。基于薄透镜原理设计以眼轴和角膜曲率为主要参数的第一代公式；在第一代公式基础上针对长眼轴和短眼轴的病例进行了修正的第二代公式；第三代公式正式提出手术后人工晶状体有效位置(effective lens position，ELP)的概念；第四代公式则引入更多的眼球生物学参数，如前房深度、晶状体厚度和角膜直径的白到白等；第五代公式则在考虑角膜厚度、晶状体厚度等因素的基础上应用光线追踪和厚透镜模型进行计算，此外人工智能数学模型的建立共同将人工晶状体屈光力计算方法带入新时代[12-14]。

在众多的人工晶状体计算公式中，是不是参数越多的公式计算的结果就越准确呢？答案是否定的，更多的参数直接导致计算过程的复杂性，但与手术后的视力结果之间并不是线性提升关系。手术后最佳矫正视力的影响因素不仅有患者自身的因素、还有手术者的因素、检查数据获得等，因此公式的常数需要针对不同的情况做出个性化的修订，即便是使用人工智能的方式，也是对既往已经获得的手术后结果进行非线性回归分析进行计算。在日常工作中不仅要收集手术前的各项检查数据，手术后的数据收集也是必不可少的，对于人工晶状体计算公式相关常数的个性化优化是十分必要的[15-17]。

大量的研究表明，对于眼球轴长在正常范围(22.0～24.5 mm)和中长眼轴(24.5～26.0 mm)且角膜曲率在42～45 D 的病例，使用第三代以后的公式都能获得比较理想的手术效果。短眼轴(＜22.0 mm)的病例一般角膜曲率值更大且前房深度较正常更小，与正常眼轴的人群相比，其手术后的ELP 前移，手术后0.25 mm 的ELP 误差可以产生0.5 D 的屈光误差，因此选用ELP 评估公式对短眼轴病例的计算结果将更准确。Hoffer Q 公式在短眼轴病例较其他第三代公式准确，在最近的一些大样本研究中，Barrett 公式、Olsen 公式、Hill-RBF 计算器等在短眼轴病例的计算中结果优于Hoffer Q 公式。对于长眼轴(＞26 mm)的病例，有研究[18-21]表明Olsen C 公式、Haigis 公式和Barrett U Ⅱ公式都有较好的表现，优化眼轴长度的(Wang-Koch 法)方法也是值得推荐的。

除了眼轴这一重要影响因素，角膜曲率和前房深度也是重要的影响因素。对于正常角膜(42～45 D)，各种计算公式的计算结果基本一致，对于过平过陡的角膜，不推荐使用SRK/T 公式，推荐应用Barrett U Ⅱ公式进行计算。前房深度与ELP 之间直接相关，Haigis 公式和Barrett 公式受前房深度的影响较小，推荐使用。

随着各种检查技术的发展，眼球的各项生物学参数的测量结果对检查者的依赖性越来越低、准确性越来越高、可参考的参数也越来越多，对于屈光性白内障手术的指导价值越来越大，基于光学模型和回归分析的人工晶状体计算公式对手术后屈光度的预测也更加准确，基于大数据基础的人工智能计算法在临床应用和推广等都将为屈光性白内障手术更好地保驾护航。需要指出的是，人工晶状体植入手术结果受到多因素的影响，加之眼球结构的个性化，每一个病例都是不能被完全复制的，尤其那些具有特殊生物学结构、特殊状态(如角膜屈光手术后)、特殊要求的病例，需要进行更全面的综合判定，必要时可以采用两步法植入人工晶状体，在有条件的情况下可用术中测量及像差仪进行判断、计算以获得更理想的视觉效果。