B/F Ratio、中央角膜厚度對SimK和TCRP一致性的影響

吳萬民 柴飛燕 劉杰為

作者單位：山西省眼科醫(yī)院白內(nèi)障二科，太原 030000

隨著時代發(fā)展，白內(nèi)障手術(shù)已經(jīng)從復(fù)明手術(shù)進(jìn)展到精準(zhǔn)屈光性白內(nèi)障手術(shù)。散光矯正型人工晶狀體（IOL）、多焦點IOL等高端IOL的出現(xiàn)為白內(nèi)障患者帶來更多的視覺獲益，同時也對植入IOL度數(shù)計算的準(zhǔn)確性提出了更高的要求。有研究表明，角膜曲率測量的準(zhǔn)確性是影響IOL度數(shù)計算準(zhǔn)確性的重要因素之一。傳統(tǒng)的設(shè)備和方法，如角膜曲率計、生物測量儀等，僅能獲得角膜前表面的曲率半徑，無法獲取角膜后表面的曲率半徑，其采用標(biāo)準(zhǔn)化的角膜屈光系數(shù)（1.3375）和默認(rèn)的后前角膜曲率比值（82%），將測得的前表面的曲率半徑（r）帶入計算公式（Simulated keratometry，SimK）=（1.3375-1）×1 000/r得到模擬角膜屈光力。近些年，Scheimpflug攝像技術(shù)發(fā)展迅速，Pentacam等設(shè)備的發(fā)明使得準(zhǔn)確計算全角膜屈光力（Total corneal refractive power，TCRP）成為可行。本研究采用回顧性系列病例分析方法，研究正常角膜白內(nèi)障患者角膜后前表面曲率半徑之比（Back-front corneal radius ratio，B/F Ratio）、中央角膜厚度（CCT）對SimK和TCRP一致性的影響，現(xiàn)報告如下。

1 對象與方法

1.1 對象

收集2019 年9 月至2020 年1 月來山西 省眼科醫(yī)院行白內(nèi)障超聲乳化聯(lián)合IOL植入術(shù)的202 例（202眼）患者資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①有完整的病歷資料以及質(zhì)量“OK”的術(shù)前Pentacam HR眼前段分析儀（德國Oculus公司）測量結(jié)果（見圖1），包括瞳孔中央4 mm區(qū)域內(nèi)的角膜SimK、TCRP及SimK和TCRP差異△Km（△Km=SimK-TCRP）、B/F Ratio和CCT參數(shù)；②若患者為雙眼手術(shù)，則通過拋投硬幣的方法（硬幣帶數(shù)字面為右眼，背面為左眼），隨機收集1眼檢查結(jié)果，以消除個體差異。排除標(biāo)準(zhǔn)：①既往有角膜手術(shù)史；②術(shù)前檢查存在角膜云翳、斑翳、白斑、圓錐角膜、角膜變性、干眼等疾??；③近1個月配戴過軟性或硬性角膜接觸鏡。本研究遵循赫爾辛基宣言。

圖1.Pentacam HR眼前段分析儀“Cataract Pre-OP”分析結(jié)果（紅色條框為需要采集的數(shù)據(jù)）Figure 1.Pentacam HR anterior segment analyzer “Cataract Pre-OP”analysis results (red bars are the data to be collected).

1.2 Pentacam檢查方法

所有患者由同一眼科檢測技師在暗室中進(jìn)行檢查。患者下頜置于頜托，上額緊貼額帶，雙眼瞬目后，睜大雙眼注視Pentacam旋轉(zhuǎn)軸中心——藍(lán)色光帶中間的紅色圓形目標(biāo)，調(diào)整Pentacam，對位屏幕上出現(xiàn)十字叉，設(shè)備自動采集圖像。重復(fù)測量3次，獲取成像質(zhì)量“OK”的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

回顧性系列病例研究。采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。計量資料符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用配對樣本

t

檢驗比較SimK和TCRP差異。采用Pearson相關(guān)性分析CCT、B/F Ratio與△Km的相關(guān)性，并建立多重線性回歸方程。以

P

＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床特征

共收集患者202 例（202 眼），年齡20～94（63.7±15.0）歲。其中男83 例，女119 例，男女的占比為41.1%和58.9%。SimK為40.80～48.30（44.45±1.51）D，TCRP為40.50～48.30（44.34±1.59）D，二者差異有統(tǒng)計學(xué)意義（

t

=5.22，

P

＜0.001）。B/F Ratio為78.40%～86.10%（82.04%±1.52%），CCT為468～609（537±30）μm。

患者△Km為-0.90～0.80（0.11±0.30）D，△Km＜-0.50 D占比2.5%，-0.50 D≤△Km＜-0.25 D占比8.4%，-0.25 D≤△Km＜0 D占比15.8%，△Km=0 D 占比12.4%，0 D＜△Km ≤0.25 D占比27.7%；0.25 D＜△Km≤0.5 D占比26.3%；△Km＞0.50 D占比6.9%。

2.2 B/F Ratio、CCT與△Km相關(guān)性及多重線性回歸分析

相關(guān)性分析顯示，B/F Ratio、CCT與△Km均呈負(fù)相關(guān)（

r

=-0.22，

P

＜0.001；

r

=-0.17，

P

=0.014），B/F Ratio與△Km的相關(guān)性稍強。建立B/F Ratio、CCT與△Km多重線性回歸方程（逐步法）：△Km=6.882-6.549×B/F Ratio-0.003×CCT（

R

=0.13；

F

=14.90，

P

＜0.001）。

3 討論

Pentacam眼前節(jié)分析系統(tǒng)是利用Scheimpflug成像原理進(jìn)行旋轉(zhuǎn)掃描三維測量的眼科儀器。根據(jù)Scheimpflug定律，移動被攝圖像平面、鏡頭平面和膠片平面，如果3個平面彼此相交于1條線或1個點，便可獲得更大的焦深。因此Scheimpflug相機比普通相機聚焦的焦深更大，圖像更清晰。Pentacam眼前節(jié)分析系統(tǒng)通過內(nèi)置的Scheimpflug相機掃描得到共軸的50幀裂隙圖像，采集到25 000個不同的高度點，借助計算機軟件分析和構(gòu)建出三維眼前段圖像，從而得到準(zhǔn)確的角膜前后表面地形圖、角膜厚度、前房深度、晶狀體密度等參數(shù)。同時，該儀器根據(jù)“Snell法則”采用“光線追蹤法”計算角膜不同區(qū)域內(nèi)的TCRP。有研究表明，Pentacam眼前節(jié)分析系統(tǒng)對角膜參數(shù)的測量具有準(zhǔn)確性、可協(xié)調(diào)性和可重復(fù)性。

本研究中CCT測量值為468～609（537±30）μm。趙煒等使用Pentacam測量擬行準(zhǔn)分子激光近視矯正術(shù)的患者43例（86眼）的CCT為（550±52）μm；劉波等使用OA-2000對103例健康志愿者進(jìn)行眼部生物測量，CCT為（530.47±31.70）μm，這與本研究結(jié)果接近。本研究中B/F Ratio為78.40%～86.10%（82.04%±1.52%）。N?ser等使用Pentacam對891例正常角膜患者進(jìn)行研究顯示，角膜前表面曲率半徑/角膜后表面曲率半徑（Anterior-posterior corneal radius ratio，A/P）為1.21±0.02，轉(zhuǎn)換為B/F Ratio為82.6%；Camellin等對71例未行角膜屈光術(shù)的患者進(jìn)行Pentacam檢查，發(fā)現(xiàn)A/P為1.22±0.03，轉(zhuǎn)換為B/F Ratio為82.0%，與本研究結(jié)果相似。本研究中SimK和TCRP的測量值分別為（44.45±1.51）D和（44.34±1.59）D。曾宗圣和張廣斌使用Pentacam AXL與IOLMaster 700 這2 種生物測量儀測量92例（106 眼）白內(nèi)障患者角膜曲率Km 值分別為（44.37±1.70）D和（44.45±1.71）D，這與本研究結(jié)果接近。以上參數(shù)本研究數(shù)據(jù)與其他研究接近，可以用于接下來的分析。

在de Sanctis等的研究中，通過使用 Pentacam檢測77 例受試者角膜SimK與TCRP參數(shù)，發(fā)現(xiàn)SimK與TCRP絕對誤差為（0.31±0.29）D，矢量誤差為（0.30±0.29）D×180。本研究顯示，△Km=0僅占比12.4%，SimK與TCRP差異有統(tǒng)計學(xué)意義，這與de Sanctis等的研究結(jié)果相同。該差異是因為SimK存在2 個假設(shè)：①SimK默認(rèn)角膜厚度為Gullstrand模型眼所描述的500 μm；②Simk默認(rèn)B/F Ratio為固定常數(shù)（82%）。而Gullstrand模型眼與眼部測量參數(shù)的真實值不完全相同，歐忠敏等應(yīng)用Pentacam對302例正常角膜患者進(jìn)行角膜參數(shù)測量，結(jié)果顯示實測角膜后表面曲率、TCRP、標(biāo)準(zhǔn)化的角膜屈光系數(shù)和Gullstrand模型眼參數(shù)差異存在統(tǒng)計學(xué)意義，因此SimK基于的假設(shè)是不準(zhǔn)確的，這致使SimK與TCRP不完全一致。

那么SimK假設(shè)中涉及的CCT、B/F Ratio參數(shù)如何影響△Km？本研究顯示，B/F Ratio、CCT與△Km呈負(fù)相關(guān)，且B/F Ratio與△Km的相關(guān)性更強；B/F Ratio、CCT與△Km多重線性回歸方程為：△Km=6.882-6.549×B/F Ratio-0.003×CCT。Savini等研究發(fā)現(xiàn)SimK與TCRP的差值與A/P（角膜前表面曲率半徑/角膜后表面曲率半徑）呈正比，即與B/F Ratio呈反比，并可能影響IOL度數(shù)的計算，這與本研究結(jié)果一致。

從計算原理上分析也可以得到一致的結(jié)果，由于“光跡追蹤法”計算復(fù)雜，可參照同樣考慮角膜厚度及角膜前、后表面曲率的厚透鏡“高斯光學(xué)公式（Gauss optics formula，GOF）”計算法進(jìn)行分析?！癎OF”為：

F=F+F-（d/n）×F×F也可以寫成：

F指全角膜屈光力，F(xiàn)指角膜前表面屈光力，F(xiàn)指角膜后表面屈光力，單位為D；d指角膜厚度，單位為m；r指曲率半徑，單位為m；n指角膜折射率1.376，n指空氣折射率1.000，n指房水折射率1.336。

根據(jù)Simk=0.3375/r、B/F Ratio=r/r，可得出：

從①式可得出d的系數(shù)＜0，故△Km與d呈負(fù)相關(guān)；②式中因d＜0.01 m，r＞0.01 m，故d/r＜1，所以0.01093 d/r＜0.04，（0.04-0.01093 d/r）＞0，B/F Ratio與△Km呈負(fù)相關(guān)，與研究結(jié)果一致。

本研究顯示，△Km＞0 D占比60.9%，其中，△Km＞0.25 D占比33.2%，這說明需要關(guān)注B/F Ratio、CCT過小導(dǎo)致的△Km遠(yuǎn)視漂移。△Km遠(yuǎn)視漂移即SimK高于TCRP，從而可能導(dǎo)致實際IOL植入度數(shù)小于應(yīng)植入IOL度數(shù)，術(shù)后出現(xiàn)遠(yuǎn)視屈光誤差。有研究證實，已行近視眼角膜激光手術(shù)的白內(nèi)障患者，因為B/F Ratio明顯降低、△Km遠(yuǎn)視漂移、有效晶狀體位置低估、IOL計算公式的誤差，導(dǎo)致術(shù)后出現(xiàn)明顯遠(yuǎn)視性屈光誤差。

當(dāng)然，IOL計算受到多種因素的影響，部分計算公式通過對A常數(shù)或計算公式中的部分參數(shù)優(yōu)化以減少計算誤差，那么因SimK與TCRP不一致，導(dǎo)致的誤差△Km對IOL計算準(zhǔn)確性的影響程度有多大？是否可以忽略？這都有待進(jìn)一步探索。本研究主要存在的局限為樣本少（

n

=202），這有待進(jìn)一步擴充樣本容量，深入研究B/F Ratio與△Km相關(guān)性。

綜上所述，對于正常角膜白內(nèi)障患者，SimK和TCRP不完全一致，即二者存在差異。該差異△Km與B/F Ratio、CCT呈負(fù)相關(guān)，且與B/F Ratio相關(guān)性更顯著。需要關(guān)注B/F Ratio過小引起的△Km遠(yuǎn)視漂移。

利益沖突申明

本研究無任何利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

吳萬民：收集數(shù)據(jù)，參與選題、設(shè)計及資料的分析和解釋；撰寫論文；對編輯部的修改意見進(jìn)行修改；根據(jù)編輯部的修改意見進(jìn)行核修。柴飛燕：收集數(shù)據(jù)，參與選題、設(shè)計及資料的分析和解釋；根據(jù)編輯部的修改意見進(jìn)行核修。劉杰為：根據(jù)編輯部的修改意見進(jìn)行修改