LASIK/PRK術(shù)后人工晶狀體度數(shù)計算的研究進展

李鴻鈺，李 軍，宋 慧

0引言

隨著屈光不正患者數(shù)量的增加，越來越多的人選擇角膜屈光手術(shù)。尤其是早期選擇準分子激光原位角膜磨鑲術(shù)(laserinsitukeratomileusis，LASIK)或者準分子角膜切削術(shù)(photo refractive keratectomy，PRK)的患者，隨著年齡的增長，如今也面臨著白內(nèi)障手術(shù)。用常規(guī)方法計算LASIK/PRK術(shù)后患者人工晶狀體(intraocular lens，IOL)度數(shù)的準確性往往較普通患者低，甚至出現(xiàn)嚴重的屈光誤差，需要置換人工晶狀體才能解決。本文就角膜LASIK/PRK術(shù)后IOL度數(shù)計算的誤差來源、最新計算方法及公式做一總結(jié)，目的在于提高角膜屈光手術(shù)后IOL度數(shù)計算的準確性，為臨床眼科醫(yī)師提供更多的選擇。

1 LASIK/PRK術(shù)后IOL度數(shù)計算的誤差來源

1.1角膜屈光力計算誤差傳統(tǒng)角膜地形圖及非接觸式光學相干生物測量儀(IOL Master)采用經(jīng)典高斯公式F=(n-1)/r計算角膜屈光力，該薄透鏡公式基于屈光指數(shù)n=1.3375，角膜后前曲率半徑比值(B/F Ratio)為0.82這一假設(shè)，而這一假設(shè)在LASIK/PRK術(shù)后患者的角膜屈光力計算中并不適用。準分子激光都是切削角膜前表面, 而角膜后表面變化不大[1]，在近視LASIK/PRK術(shù)后, 角膜前表面中央?yún)^(qū)被切削而扁平化，導致B/F Ratio值變??；對于遠視患者，角膜前表面周邊組織被切削，導致中央角膜變陡峭，B/F Ratio值變大。由于B/F Ratio不再是固定值0.82，因而使用n=1.3375計算出的角膜屈光力是不準確的。

1.2角膜半徑測量誤差常規(guī)角膜曲率計及角膜地形圖將角膜前表面2.5～3.2mm環(huán)上的中心旁區(qū)得到的模擬角膜計度數(shù)(SimK)當作角膜中心區(qū)的曲率[2]。近視準分子激光術(shù)后患者的屈光改變主要發(fā)生在角膜中央?yún)^(qū)，大量研究證明準分子激光術(shù)后患者的中心角膜曲率更能反映其真實的屈光改變，并建議采用中心角膜曲率來計算這部分患者的角膜曲率[3]。若患者為偏中心切削或者光學區(qū)等于或者大于6mm時，半徑誤差可忽略不計，否則應采用角膜中心區(qū)的真實角膜曲率來計算角膜屈光力[4]。

1.3計算公式選擇誤差第三代理論公式(Holladay 2、SRK/T、Hoffer Q)在LASIK/PRK術(shù)后患者IOL度數(shù)計算中并不受歡迎的原因主要在于對有效晶狀體位置(effective lens position，ELP)的預測不準確。根據(jù)ELP計算公式可知，ELP值1mm的偏差，將導致IOL度數(shù)1.5D的偏差。近視準分子激光術(shù)后，角膜屈光力被高估，導致低估ELP；在遠視準分子激光術(shù)后，角膜屈光力被低估，導致高估ELP。

1.4其他假說除以上公認原因外，近些年也提出了其他假說，認為角膜前表面非球面性(Q值)也會影響LASIK/PRK術(shù)后患者IOL計算的精確性。Savini等[5]發(fā)現(xiàn)負值更大的Q值與術(shù)后近視屈光誤差成正比，而正值更大的Q值與術(shù)后遠視屈光誤差正相關(guān)。Norrby[6]報道的角膜Q值對IOL度數(shù)計算的影響因素占2.52%，遠小于角膜屈光力及ELP對IOL度數(shù)計算的影響。另外，角膜的不穩(wěn)定性也會影響IOL度數(shù)計算[7]：角膜屈光術(shù)后膠原纖維排列發(fā)生變化是主要原因，同時白內(nèi)障術(shù)后早期部分患者可能會存在角膜水腫，導致中央?yún)^(qū)曲率減少，盡管這種變化絕大部分是可逆的，但也有少部分是不可逆的，從而使角膜后表面曲率發(fā)生變化，進而導致IOL度數(shù)出現(xiàn)誤差。

2利用LASIK/PRK術(shù)前數(shù)據(jù)計算IOL度數(shù)

2.1常用計算方法(1)臨床歷史數(shù)據(jù)法(clinical history method，CHM)[8]：臨床歷史數(shù)據(jù)法是最早提出的計算角膜屈光術(shù)后IOL度數(shù)的方法，曾為屈光術(shù)后患者IOL度數(shù)計算的金標準[9]，該方法是指用屈光術(shù)前K值減去手術(shù)引起的屈光改變得到術(shù)后的矯正角膜K值，再帶入公式計算IOL度數(shù)。由于患者屈光術(shù)前數(shù)據(jù)的丟失和不準確性，越來越多的人提出用臨床歷史數(shù)據(jù)法來計算屈光術(shù)后患者的IOL度數(shù)是不準確的[10-11]；(2)“Double K”法[12]：Aramberri指出用屈光術(shù)后的角膜K值來確定ELP是有缺陷的，ACD不會因為屈光手術(shù)而改變，于是他提出了“Double K”法。第一個K值是指角膜屈光術(shù)前K值，用于計算ELP；另一個是指屈光術(shù)后測量的穩(wěn)定K值，用于計算IOL度數(shù)?！癉ouble K”法至今仍然受到大家的喜愛，可以通過不同回歸公式得到的K值帶入不同公式，提高LASIK/PRK術(shù)后患者IOL度數(shù)計算的準確性[11](我們統(tǒng)計了近年來不同文獻中“Double K”法計算LASIK/PRK術(shù)后IOL度數(shù)的準確性結(jié)果，見圖1)；(3)Barrett true-k公式：該公式是根據(jù)Barrett Universal Ⅱ[13]推演得到的，目前可以在亞太白內(nèi)障和屈光外科醫(yī)師協(xié)會 (APARCS)網(wǎng)站上使用該公式。雖然至今未公開Barrett true-k公式，但是其精確性得到大家的認可[11,14]，被認為是角膜屈光術(shù)后IOL計算最準確的公式之一。

2.2不常用計算方法(1)“Masket”法[15]：Masket等認為單靠屈光術(shù)后的測量數(shù)據(jù)來計算IOL的度數(shù)是不準確的，通過相關(guān)分析得出了IOL度數(shù)計算的矯正公式：IOL矯正量=RC×-0.326+0.101(RC是屈光手術(shù)矯正的屈光量)；(2)“Savini”法[16]：根據(jù)經(jīng)典高斯公式F=(n-1)/r得出n=rF+1，Savini經(jīng)過相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)npost與RC正相關(guān)：npost= 1.338+ 0.0009856×RC(P<0.0001,r=0.9581,r2=0.9170，npost是屈光術(shù)后角膜n值)，其報道的98例近視LASIK/PRK術(shù)后患者的白內(nèi)障術(shù)后的屈光誤差均在-0.5～-0.75D；(3)其他方法：主要包括角膜總屈光力法[17]、Awwads[18]和Diehl-Miller-Date公式[19]等，這些方法將屈光術(shù)前的角膜K值及角膜切削的屈光改變量引入回歸公式中計算IOL度數(shù)，同時也可以將得到的角膜屈光力代入傳統(tǒng)三代理論公式聯(lián)合“Double K”法，實踐證明也得到與以上方法得到的相近結(jié)果。

圖1 不同文獻報道的Double K法預測屈光術(shù)后患者IOL度數(shù)準確性結(jié)果比較。

3利用LASIK/PRK術(shù)后數(shù)據(jù)計算IOL度數(shù)

通?；颊呓悄で庑g(shù)前的數(shù)據(jù)是不可用或者不可靠的。研究表明，不使用屈光術(shù)前數(shù)據(jù)與使用這些數(shù)據(jù)比較均能得到更好的結(jié)果[20]?？茖W家們通過研究得出了許多經(jīng)驗公式來推測屈光術(shù)前的角膜數(shù)據(jù)或者通過更精確的測量儀器正確測量屈光術(shù)后的實際角膜屈光力來計算IOL度數(shù)，事實證明獲得了更好的效果。我們統(tǒng)計了以上源文獻中IOL度數(shù)計算準確性結(jié)果，見表1。

表1 不同公式計算LASIK/PRK術(shù)后患者IOL度數(shù)準確性總結(jié)

圖2 不同文獻報道的Haigis-L公式預測屈光術(shù)后患者IOL度數(shù)的準確性結(jié)果比較。

3.2不常用計算方法(1)Shammas-PL公式：常規(guī)白內(nèi)障手術(shù)患者采用三代理論公式來計算IOL度數(shù)，依靠角膜屈光力預測ELP，LASIK/PRK術(shù)后患者的角膜屈光力發(fā)生改變，導致ELP預測錯誤。Shammas等[24]將IOL的特定A常數(shù)代入到屈光術(shù)后ACD的校正公式中來避免ELP預測誤差，并命名為C值：C=ACDp=0.5835×A-64.4；Kcorr=1.14Kpost-6.8[25](其中A為IOL的特征性常數(shù)，與IOL類型有關(guān)；Kcorr為矯正角膜曲率，用于IOL度數(shù)計算；Kpost為屈光術(shù)后測量所得角膜曲率)。Helaly等[26]在使用不同儀器測量得到的不同角膜曲率用于計算IOL度數(shù)時發(fā)現(xiàn)，Shammas-PL公式結(jié)合光學相干生物測量儀(IOL Master)中的陡峭軸K值讓93.3%屈光術(shù)后患者的屈光誤差在±1.0D之內(nèi)；(2)白內(nèi)障術(shù)中生物測量：Ianchulev等[27]第一次提出在晶狀體摘除后對無晶狀體眼進行生物測量，根據(jù)術(shù)中測量數(shù)據(jù)得到IOL度數(shù)，減少或消除角膜曲率或眼軸測量誤差帶來的影響。該公式基于紅光反射原理，考慮整個屈光介質(zhì)包括房水和玻璃體的影響，從視網(wǎng)膜上反射光中獲得光學測量的結(jié)果，而不依靠屈光術(shù)前的數(shù)據(jù)和角膜屈光力。在對246眼采用術(shù)中生物測量方法計算IOL度數(shù)時，發(fā)現(xiàn)67%的患者屈光誤差在±0.5D，94%在±1.0D，其準確性明顯優(yōu)于Haigis-L公式和Shammas-PL公式。該計算方法在其他文獻報道中也有良好結(jié)果[28-29]；(3)OCT公式[30]：采用眼前節(jié)OCT測量儀器，真實反映角膜前后表面半徑及角膜厚度值并根據(jù)高斯厚透鏡公式計算得到凈角膜屈光力(net corneal power，NCP)。由于前節(jié)OCT無法測量AL和ACD，因此運用IOL Master的AL和ACD估計ELP。再根據(jù)回歸公式將NCP轉(zhuǎn)換為角膜有效屈光力(corneal effective power，CEP)：CEP=1.0208×NCP-1.6622。大量研究表面OCT公式計算屈光術(shù)后患者IOL度數(shù)的準確性與Haigis-L及Barrett true-k相當[11,29,31]。其缺點在于由于八維掃描模式導致外周角膜采樣不足，只能在近軸范圍進行光線跟蹤；(4)其他方法：除了以上列出的公式和方法外，還有很多類似的回歸公式，包括改良“Double K”法[32-33]、Maloney[34]多種方法，但是大部分為小樣本研究，缺少相應的臨床試驗驗證。

3.3最新計算方法(1)Hill Potvin Shammas公式[35]：根據(jù)Snell定律可知，當光波從一種介質(zhì)傳播到另一種不同介質(zhì)時會發(fā)生折射現(xiàn)象。Pentacam通過Scheimflug image攝像和Placido技術(shù)可以追蹤光線從空氣到角膜、房水、晶狀體表面和玻璃體到達視網(wǎng)膜的路線，直接測量角膜中心曲率，真實反映LASIK/PRK術(shù)后角膜總屈光力改變，并且不受表面淚膜的影響[36-37]，避免了半徑誤差和ELP誤差。Ray tracing原理表明，與現(xiàn)有的校正公式相比，這種方法提供更準確、可重現(xiàn)的結(jié)果[38]。在此基礎(chǔ)上，Hill和Potvin將Pentacam所測的不同角膜K值帶入不同公式進行計算，共組合了26種計算IOL的方法，比較發(fā)現(xiàn)使用以角膜頂點為中心4mm區(qū)域的真實凈屈光力(TNPapex)帶入Shammas公式計算的IOL度數(shù)相比于其他方法更有優(yōu)越性；(2)Olsen T公式[39]：它是基于精確光線追蹤原理的IOL計算公式，考慮了角膜前后表面曲率、Q值以及總球差等因素。其優(yōu)勢在于使用范圍非常廣，且精度高，適合任意類型眼的IOL度數(shù)計算，包括長眼軸、短眼軸以及非正常眼，如角膜屈光術(shù)后眼、圓錐角膜和角膜移植術(shù)后眼等。其獨特的C常數(shù)可進行無偏差的ELP預估，因其不依賴于傳統(tǒng)的角膜曲率和AL來進行ELP預測：IOLc=ACDpre+C×LTpre(IOLc是指人工晶狀體中心位置，ACDpre是術(shù)前前房深度，LTpre是術(shù)前晶狀體厚度)，C常數(shù)是針對特定IOL類型和設(shè)計計算出來的，并且在常規(guī)白內(nèi)障摘除和囊袋內(nèi)IOL植入患者才有意義。近年來多篇文獻均有報道Olsen T公式在IOL度數(shù)計算中的優(yōu)異表現(xiàn)[40]。

4小結(jié)

近些年來，人工晶狀體度數(shù)計算方法的更新讓55%以上的常規(guī)白內(nèi)障患者術(shù)后屈光誤差在±0.5D內(nèi)[41-42]，但是LASIK/PRK術(shù)后患者的IOL度數(shù)計算卻一直是一大難題。減少角膜屈光力計算誤差、半徑誤差及公式誤差有助于提高LASIK/PRK術(shù)后IOL計算的準確性。常規(guī)測量儀器不能正確反映屈光術(shù)后角膜真實屈光力，三代理論公式不能正確預測有效晶狀體位置。眼前節(jié)分析儀(Pentacam)及前節(jié)光學相干掃描儀(OCT)的應用為臨床醫(yī)師提供更多的選擇，我們認為采用Pentacam全面評估LASIK/PRK術(shù)后患者角膜前后表面曲率的真實變化可以提高IOL度數(shù)計算的精確性。中國至今沒有計算LASIK/PRK術(shù)后患者IOL度數(shù)的公認標準，采取多種測量儀器和多種計算方法得出的平均IOL度數(shù)也許是最穩(wěn)妥的方法。