不同的光学生物测量仪在白内障手术临床应用的研究现状

袁洋行 梁琦晨 冼志林 魏小裴 晏世刚▲

1.广东医科大学研究生学院，广东湛江 524023；2.广东省佛山市第二人民医院眼科中心，广东佛山 528000

现代白内障手术已从复明手术转变为屈光手术，为达到更好的术后视觉质量，术前检查的项目也逐渐增多，从二代公式涉及的眼轴长度、角膜曲率，发展至五代公式所需的前房深度、中央角膜厚度、白到白角膜宽度、晶状体厚度等。术前检查设备也在不断地发展，光学测量仪器相比声学测量，更有着可重复性、时效性及确切性等优点[1-4]。现如今，在白内障术前检查的光学仪器中，有基于部分相干干涉技术（partial coherence interferometry，PCI） 的IOL Master 500和Galileri G6，使 用OLCR技 术 的Lenstar LS 900，以及近几年，新出现以SS-OCT技术为代表的IOL Master 700。PCI是利用半导体激光发出具有短相干性的红光线（波长780 nm），分成两束光线经不同路径入眼，抵达测量组织后反射，光感受器接收信号，计算出所需的参数。光学低相干反射技术（OLCR）是采用波长为820 nm的光源，使用扫描光束扫描该区域的组织，与镜面反射回的对照光束相比较，进而产生干涉条纹，利用卡迪尔坐标系测量光学距离及干涉条纹的强度，获得测量参数。其优势在于信号丢失少，光源强度降低，收集散射光不重叠，把各个界面区分开。光学相干断层扫描技术（SS-OCT）通过发射1000～1600 nm的扫频激光，穿透不同深度的组织形成反射光和散射光，共同产生干涉光谱信息，接收器获得多通道光谱信号后，进行傅里叶变换得到相应的波峰信号，进而获得样本的扫描信息[5]。SS-OCT的优势在于操作可视化，且有着更快的成像速度以及更大的扫描范围[6]。

1 不同光学仪器在测量眼球生物参数的比较

1.1 不同光学仪器在眼轴的测量比较

Olsen[7]研究认为，眼轴长度（AL）的测量在白内障术前检查中至关重要，是术后屈光误差的主要来源。Song等[8]研究通过配对t检验比较眼轴长度，发现Lenstar LS 900测量的AL较IOL Master 500和IOL Master 700更长；对眼轴长度的亚组分析显示仅在长眼（AL>25.5 mm）中差异具有统计学意义（P< 0.05）；作者指出Lenstar LS 900采用的是干涉条纹分析，测量距离的增长导致干涉条纹的重叠，因此长眼轴的情况下易出现细微的测量差异。Arriola-Villalobos等[9]通过对80只白内障术眼检查，认为Lenstar LS 900和IOL Master 700在AL的测量中无显著差异，且一致性好。曲勃等[10]对94名青光眼合并白内障患者进行Lenstar LS 900、IOL Master 500术前测量，在AL的比较中也认为两者差异无统计学意义（P> 0.05），且两种测量方式测量AL是可相互替代的。总体而言，虽有部分研究认为Lenstar LS 900因其工作原理的不同，在长眼轴的测量中稍长于其他类型光学检查仪器，但更多的研究指出不同测量仪器在眼轴AL的比较中差异无统计学意义（P> 0.05）。

1.2 不同的光学仪器在角膜曲率（Km）的测量比较

Song等[8]研 究 指 出IOL Master 500测 得 的平均Km要高于IOL Master 700和Lenstar LS 900，意味着IOL Master 500的角膜测量结果更加陡 峭。在 中 等Km亚 组（Km在42～46 D）中，IOL Master 500与IOL Master 700和Lenstar LS 900之间的差异更加明显。Akman等[11]研究持有类似观 点，在Km的 测 量 中IOL Master 700较IOL Master 500平坦。而Cruysberg等[12]研究，认为Lenstar LS 900与IOL Master 500在 测 量Km方面差异无统计学意义（P> 0.05）。IOL Master 500和IOL Master 700都使用远心方法，通过将光源投射到角膜上来测量Km。IOL Master 500在距离角膜中心2.5 mm的六个点进行测量，而IOL Master 700使用共18个点，分别距离角膜中心1.5、2.4和3.2 mm[12]。Lenstar LS 900用双区角膜曲率共32个点进行测量。测量方式的不同及角膜映光点数量、位置的差异导致测量Km出现误差。

为了追求术后更佳的视力及视觉质量，多焦点晶状体及Toric晶状体愈发受到青睐，在需植入功能型晶状体时，散光大小、散光轴位及KAPPA角等眼前节生物参数需更加精确，常常会用到三维眼前节分析的Pentacam，一种采用Scheimpflug拍摄原理，获得前表面和后表面角膜地形图的仪器。夏君等[13-14]研究表明，Pentacam与IOL Master 700的角膜曲率结果一致性高、变异范围小，可以考虑替换。在以往的认识中角膜后表面散光对视觉影响不大，但对于逆规散光为主的老年患者，后表面散光会增大总角膜散光，且角膜后散光的测量有助于医生对手术切口位置的选择。SS-OCT原理为代表的IOL Master 700能测量角膜后表面散光，但有的研究指出Pentacam和IOL Master 700在测量角膜前后表面曲率上存在差异，且Pentacam的测量结果更为精确，其研究也建议在植入功能型晶状体时采用全角膜地形图，以便做出更优的判断[15]。散光结果易受多类因素影响，患者配合程度、人为操作误差、泪膜影响及头位偏移等[16]。故在临床实际操作中，可多次测量以减少误差。

1.3 不同的光学仪器在前房深度（ACD）的测量比较

杜威等[17]研究表明，在ACD的比较中发现IOL Master 700较IOL Master 500深0.07 mm；两种仪器测量ACD的结果呈较强正性相关（r=0.813，P< 0.001）。Hoffer等[18]研 究 发 现IOL Master 700和Lenstar LS 900在前房深度测中存在差异，且IOL Master 700的测量均值更深，而Song等研究[8]与之相反，Lenstar LS 900的测量结果更大。大多数研究都认为不同仪器在测量ACD中存在差异，考虑为测量原理不同，IOL Master 500是采用裂隙灯侧照法，找出角膜顶点及晶状体前表面的位置，进而计算出前房深度，该原理易受到角膜折射率的影响[19]。IOL Master 700则是在可视化的情况下多角度进行测量。Lenstar LS 900通过分辨波形来测量ACD，易受到角膜、房水等因素干扰。

1.4 不同光学仪器在其他生物参数的测量比较

在人工晶状体度数测量公式不断更迭下，四、五代人工晶状体计算公式引入了晶状体有效位置（ELP）的概念，需要更多的眼球生物参数[诸如晶状体厚度（LT）、白到白距离（WTW）等]作为支撑。Kurian等[20]研究在测量白内障患者的LT、WTW时，指出IOL Master 700与Lenstar LS 900测量结果存在差异。Reitblat等[21]比较OA-2000、Lenstar LS 900、IOL Master 500在测量LT、WTW结果上存在统计学差异，且Lenstar LS 900测量的WTW较IOL Master 500长0.12 mm。考虑为对角膜边缘的辨识存在差异进而形成误差。此外WTW在角膜激光手术及晶状体屈光手术中也起到重要作用，需要根据角膜直径大小选择飞秒激光环或微型角膜刀的环，同时准确测量WTW有利于ICL型号的选择。

综上所述，普遍认为术前检查中不同原理的光学仪器在AL的测量结果比较，差异无统计学意义（P> 0.05），但在测量Km、ACD、LT时，不同仪器的测量结果存在差异。IOL Master 700加入了巩膜半径、脉络膜厚度等参数提供参考。此外SS-OCT光学测量仪是可视化的测量仪器，具有“固视确认、扫描光源”等特点，在测量的过程中能粗略查看晶状体位置及黄斑情况，有助于临床医生对手术难度及术后视力进行初步评估。但因其分辨率未能与专门检查黄斑的OCT相比较，只能作为辅助手段。

2 不同光学仪器测量眼轴的检出率比较

Huang等[22]研究中，用不同的仪器对170只白内障患眼进行测量，其检出率IOL Master 700为97.08%、OA-2000为97.08%、IOL Master 500为80.70%，通过LOCS Ⅲ分级进行比较，指出PCI原理的IOL Master 500在后囊膜混浊和核性白内障患者中的眼轴检出率差。McAlinden等[23]通过对296只白内障眼采用IOCS Ⅲ分级进行分组，比较LOL Lenstar 900、IOL Master 500获得眼轴的失败数量，利用logistic回归分析，指出后囊膜下型白内障（PCS）严重程度的增加与眼轴的获取率上差异有统计学意义（P< 0.05）。考虑由于PSC导致注视不佳，并且混浊更接近晶状体的极点，与其他类型的白内障相比，穿过晶状体的光线更少，也符合轻度的PCS就会导致视力下降这一观点。Akman等[11，24]研究均表明IOL Master 700较于其他仪器有着更高的检出率。但Bakbak等[25]指出扩瞳可以解决上述问题，考虑为散瞳后光线进入和反射的通道增加，提高检出率。理论上而言，不同原理的光学仪器其眼轴检出率与光源的波长有关，SS-OCT采用了波长更长的光源，故测量过程的衰减也会更少。

3 散瞳药物对光学仪器测量结果的影响

Huang等[22]采 用Lenstar LS 900对43眼 测 量，比较使用散瞳剂（1%复方托吡卡胺）前后的AL、ACD、K1、K2、Km、WTW，配对t检验P值为0.861、<0.001、0.025、0.283、0.072、<0.001；使用IOL Master 500比较散瞳前后AL、ACD、K1、K2、Km、WTW的测量结果，配对t检验P为0.427、<0.001、0.052、0.622、0.340、<0.001，反映了睫状肌麻痹对AL和Km并没有影响，ACD的增加考虑与睫状肌麻痹后晶状体变薄有关。Momeni-Moghaddam等[26]采用IOL Master 700对42只眼进行试验，测量睫状肌麻痹前后的AL、ACD、LT，其中眼轴长度无变化，前房深度增加（0.06±0.05）mm，而晶状体厚度减少（0.02±0.03）mm；将受检者按年龄分为两组，年长组（>40岁）中AL、ACD、LT的 变 化 分 别 为（0.00±0.01）、（0.07±0.03）、（-0.03±0.02）mm，年幼组（≤40岁）组 中12眼AL、ACD、LT的 变 化 分 别 为0、（0.03±0.08）、（0.00±0.03）mm，年 幼 组ACD、LT的变化明显大于年长组，进而证实了ACD、LT的测量差异与睫状肌的功能有关，其研究还指出散瞳与否对晶状体度数测算结果没有明显影响。

4 不同光学仪器在白内障术后屈光误差比较

Cheng等[27]指出在Barrett UniversalⅡ公式计算下IOL Master 700较Lenstar LS 900预测术后屈光误差最小，Kane、Olsen、Haigis、Hoffer Q公式中两台仪器没有显著差异。有研究认为在同种公式（Holladay）计算下，IOL Master 700与IOL Master 500的术后预测屈光误差有差异，而在SK/T、Hoffer Q和Haigis公式计算下，术后屈光误差无差异，出现该结果考虑为两台仪器在Holladay公式的运算处理上有不同[24]。Song等[8]研究认为IOL Master 700和Lenstar LS 900在预测屈光结果方面无差异，且术后的MAE在临床上可以忽略不计。现第五代晶状体计算公式都以植入晶状体后的实际光学位置到角膜顶点的距离为前房深度，以便更精确地计算。此外也有研究[28]表明采用Barrtt Unibersal Ⅱ公式计算出的术后屈光误差（MAE）更小，预测更精准。现IOL Master 700已更新自带Barrtt UnibersalⅡ公式，方便临床医生的工作开展。其他类型的光学仪器也可在相应网站（http：//calc.apacrs.org/barrett_universal2105/）中手动计算。

5 总结

不同原理的光学仪器在术前检查应用中，普遍认为AL的测量结果比较，差异无统计学意义（P> 0.05）。但在Km、ACD、WTW测量中不同仪器的测量结果存在差异。基于SS-OCT技术的IOL Master 700有着更高的眼轴检出率。在晶状体度数预测、术后屈光误差的比较中各仪器之间并无太大的差异。但在功能型晶状体的植入中，仍需要角膜地形图等仪器进行补充。