基于掃頻源OCT技術(shù)光學(xué)生物測(cè)量?jī)x對(duì)IOL傾斜測(cè)量的可行性評(píng)價(jià)及傾斜特征分析

趙琦 楊文利 李棟軍 王子楊 陳偉 李逸豐 崔蕊 沈琳 李蕾 鮮軍舫

1首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院 北京同仁眼科中心 北京市眼科學(xué)與視覺(jué)科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100730;2首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院放射科,北京 100730

白內(nèi)障摘除聯(lián)合人工晶狀體(intraocular lens,IOL)植入術(shù)后IOL處于眼內(nèi)正確位置是確保術(shù)眼最佳視覺(jué)質(zhì)量的主要因素之一。研究發(fā)現(xiàn)白內(nèi)障摘除聯(lián)合IOL植入術(shù)后IOL常發(fā)生傾斜[1],傾斜程度以IOL軸與相應(yīng)參考軸之間的角度表示。IOL傾斜度超過(guò)5°可能對(duì)視覺(jué)感受帶來(lái)較為明顯的影響[2],尤其是非球面IOL、復(fù)曲面IOL和多焦點(diǎn)IOL植入眼[3-8]。近年來(lái),基于掃頻源光學(xué)相干斷層掃描(swept source optical coherence tomography,SS-OCT)技術(shù)生物測(cè)量?jī)x在臨床上應(yīng)用日趨廣泛,其可對(duì)晶狀體進(jìn)行軸位多角度的B掃描成像,故可用于晶狀體傾斜的評(píng)估[9-10]。但既往缺乏較大樣本針對(duì)IOL傾斜測(cè)量的可重復(fù)性、傾斜相關(guān)因素等的研究。本研究擬評(píng)估IOLMaster 700對(duì)IOL傾斜測(cè)量的可重復(fù)性,分析IOL的傾斜狀態(tài)及其影響因素。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用橫斷面研究設(shè)計(jì),納入2018年7—9月在首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院眼科行白內(nèi)障超聲乳化吸除聯(lián)合IOL植入術(shù)術(shù)后患者共185例242眼,其中男76例,占41.1%;女109例,占58.9%;患者平均年齡為70(64,78)歲;受檢眼術(shù)后時(shí)間平均為7(5,9)個(gè)月;右眼119眼,占49.2%,左眼123眼,占50.8%。受檢眼中的IOL植入類型為ZEISS CT ASPHINA 603P者44眼,占18.2%;HOYA iSert 251者93眼,占38.4%;BAUSCH+LOMB Akreos MI60者46眼,占19.0%;LENSTEC Tetraflex HD者59眼,占24.4%。植入IOL屈光度為4.0～30.0 D,平均(19.8±3.98)D。手術(shù)者醫(yī)師1為38眼,占15.7%;醫(yī)師2為57眼,占23.6%;醫(yī)師3為54眼,占22.3%;醫(yī)師4為40眼,占16.5%;醫(yī)師5為53眼,占21.9%。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)白內(nèi)障超聲乳化吸除聯(lián)合IOL植入術(shù)后患者;(2)手術(shù)過(guò)程順利且術(shù)后無(wú)并發(fā)癥;(3)可行IOLMater 700檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)檢查無(wú)法配合、固視不佳者;(2)裂隙燈顯微鏡可見(jiàn)IOL位置異常者;(3)合并其他眼部疾病,包括嚴(yán)重角膜病變、玻璃體積血、視網(wǎng)膜脫離、黃斑水腫、黃斑前膜等黃斑疾病者。所有受檢眼均接受全面眼科檢查,包括視力、驗(yàn)光、眼壓、裂隙燈顯微鏡、前置鏡檢查等,并詳細(xì)詢問(wèn)既往病史及家族史。本研究遵循《赫爾辛基宣言》,研究方案經(jīng)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(批文號(hào):TRECKY2018-049),所有患者均了解本研究目的和方法并自愿簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

1.2.1IOL傾斜測(cè)量 所有檢查由同一位技術(shù)熟練的醫(yī)師完成。采用基于SS-OCT技術(shù)的IOLMaster 700(軟件版本1.5,德國(guó)Carl Zeiss Medirec公司)進(jìn)行測(cè)量,光源平均波長(zhǎng)為1 055 nm。受檢眼處于自然瞳孔狀態(tài)下且不使用人工淚液。測(cè)量時(shí)囑患者注視設(shè)備內(nèi)固視標(biāo),采用自動(dòng)測(cè)量模式進(jìn)行眼生物測(cè)量。

1.2.2測(cè)量指標(biāo) κ角:視軸與瞳孔軸的夾角,以角膜頂點(diǎn)與瞳孔中心之間的距離表示;α角:視軸與光軸的夾角,以角膜頂點(diǎn)與角膜中心之間的距離表示;角膜曲率(keratometry,K)參數(shù):角膜最平坦曲率徑線(flattest meridian,Kf)及軸位、最陡峭曲率徑線(steepest meridian,Ks);前房深度(anterior chamber depth,ACD)∶角膜上皮至晶狀體前表面的距離;瞳孔直徑(pupil diameter,PD)∶水平PD;眼軸長(zhǎng)度(axial length,AL)∶角膜上皮至視網(wǎng)膜色素上皮的距離。

1.2.3IOL傾斜評(píng)估 IOLMaster 700測(cè)量時(shí)以30°間隔進(jìn)行0°、30°、60°、90°、120°和150°軸位的B掃描(圖1)。參照文獻(xiàn)[9]描述的步驟和方法處理測(cè)量數(shù)據(jù)。將拋物線擬合至IOL表面,對(duì)拋物線去扭曲以補(bǔ)償幾何失真,重建IOL的三維形態(tài)。確定IOL法向量,即垂直于IOL表面并連接IOL前表面和后表面頂點(diǎn)的線,并確定IOL傾斜方向和幅度,以極坐標(biāo)系表示(圖2)。以X軸(水平)-Y軸(垂直)平面表示IOL向前傾斜方向,數(shù)值范圍為-180～180°,左眼原始數(shù)據(jù)進(jìn)行水平鏡像轉(zhuǎn)換,例如0°表示IOL鼻側(cè)前傾,-90°表示IOL上方前傾。以IOL法向量與Z軸(視軸)夾角表示傾斜幅度,數(shù)值范圍為0～90°,例如0°表示無(wú)傾斜,2°表示IOL前傾2°。評(píng)估指標(biāo):(1)IOL傾斜測(cè)量的可重復(fù)性 受檢眼于同一日內(nèi)連續(xù)測(cè)量3次,評(píng)價(jià)IOL傾斜測(cè)量的可重復(fù)性。(2)IOL傾斜的對(duì)稱性 選擇雙眼術(shù)后患者,評(píng)估雙眼間IOL傾斜的對(duì)稱性。(3)IOL傾斜與影響因素的相關(guān)性 選擇右眼評(píng)估IOL傾斜與影響因素的相關(guān)性。

圖1 IOLMaster 700進(jìn)行的眼球軸位B掃描圖像 從左至右可見(jiàn)角膜、虹膜、IOL、視網(wǎng)膜

圖2 IOL傾斜方向與幅度示意圖 A:IOL傾斜方向 B:IOL傾斜幅度

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 受檢眼生物測(cè)量參數(shù)

納入受檢眼κ角為0.19(0.12,0.30)mm;α角為0.39(0.30,0.49)mm;Kf為(43.24±1.54)D,Ks為(44.27±1.56)D;軸位為107.80(84.48,149.86)°;ACD為(4.42±0.46)mm;PD為(3.44±0.67)mm;AL為23.36(22.58,24.57)mm。

2.2 IOLMaster 700測(cè)量IOL傾斜的可重復(fù)性

隨機(jī)選取的30例30眼中,每眼3次測(cè)量的合并組內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)差傾斜方向?yàn)?.16°,傾斜幅度為0.13°;ICC傾斜方向?yàn)?.992(95%CI:0.985～0.996),傾斜幅度為0.998(95%CI:0.997～0.999)。測(cè)量的一致性均較好。

2.3 IOLMaster 700測(cè)量雙眼IOL傾斜的對(duì)稱性

IOLMaster 700測(cè)量右眼與左眼的IOL傾斜均位于鼻側(cè),其部位呈現(xiàn)明顯的鏡像對(duì)稱性(圖3)。右眼IOL傾斜方向?yàn)?89.60～87.53°,平均(18.85±29.65)°;傾斜幅度為1.32～7.05°,平均(4.16±1.26)°。左眼IOL傾斜方向?yàn)?84.30～89.44°,平均(21.17±32.38)°;傾斜幅度為0.58～7.40°,平均(3.80±1.31)°(圖3)。雙眼術(shù)后患者57例114眼,右眼和左眼IOL傾斜方向和傾斜幅度之間分別呈中等和弱正相關(guān)(r=0.473,P<0.001;r=0.335,P=0.011)(圖4)。

圖3 雙眼IOL傾斜方向與幅度 每一同心環(huán)為1° A:右眼 B:左眼

圖4 雙眼IOL傾斜方向與幅度相關(guān)性(Pearson線性相關(guān)分析,n=57) A:雙眼IOL傾斜方向呈中等正相關(guān) r=0.473,P<0.001 B:雙眼IOL傾斜幅度呈弱正相關(guān) r=0.335,P=0.011 IOL:人工晶狀體

2.4 IOL傾斜與生物測(cè)量參數(shù)的相關(guān)性

單因素相關(guān)分析顯示,IOL傾斜方向與IOL傾斜幅度、年齡、κ角、α角、Kf和Ks、散光軸位、ACD、PD、AL、IOL屈光度、IOL類型、術(shù)后時(shí)間、手術(shù)醫(yī)師均無(wú)明顯相關(guān)性(均P>0.05)(表1)。

IOL傾斜幅度與α角、IOL屈光度均呈弱正相關(guān)(rs=0.272,P=0.003;r=0.285,P=0.002),與ACD、PD、AL呈弱負(fù)相關(guān)(r=-0.303,P=0.001;r=-0.233,P=0.011;rs=-0.331,P<0.001)。與IOL傾斜方向、年齡、κ角、Kf、Ks、散光軸位、IOL類型、手術(shù)醫(yī)師均無(wú)明顯相關(guān)性(均P>0.05)(表1,圖5)。

圖5 IOL傾斜幅度與不同影響因素的相關(guān)性(A、E:Spearman秩相關(guān)分析,n=119;B～D:Pearson線性相關(guān)分析,n=119) A:IOL傾斜幅度與α角呈弱正相關(guān) rs=0.272,P=0.003 B:IOL傾斜幅度與IOL屈光度呈弱正相關(guān) r=0.285,P=0.002 C:IOL傾斜幅度與ACD呈弱負(fù)相關(guān) r=-0.303,P=0.001 D:IOL傾斜幅度與PD呈弱負(fù)相關(guān) r=-0.233,P=0.011 E:IOL傾斜幅度與AL呈弱負(fù)相關(guān) rs=-0.331,P<0.001 IOL:人工晶狀體;ACD:前房深度;PD:瞳孔直徑;AL:眼軸長(zhǎng)度

表1 不同影響因素與IOL傾斜方向及幅度的相關(guān)性Table 1 Correlation between different influencing factors,tilt direction and magnitude of IOL 因素IOL傾斜方向IOL傾斜幅度r(rs)值P值r(rs)值P值IOL傾斜幅度(°)a0.1370.136年齡(歲)b-0.1700.064-0.0680.462κ角(mm)b-0.0720.441-0.0390.676α角(mm)b-0.0260.7800.2720.003Kf(D)a-0.0320.7290.0590.525Ks(D)a-0.0540.5650.0570.540散光軸位(°)b0.0680.4620.0670.474ACD(mm)a-0.0080.934-0.3030.001PD(mm)a-0.0160.866-0.2330.011AL(mm)b-0.0160.862-0.331<0.001IOL屈光度(D)a0.0980.2890.2850.002IOL類型b-0.0130.8870.1460.113術(shù)后時(shí)間(個(gè)月)b-0.0080.9350.1130.666手術(shù)醫(yī)師b-0.0060.9480.1130.223 注:(a:Pearson線性相關(guān)分析;b:Spearman秩相關(guān)分析;n=119) IOL:人工晶狀體;Kf:角膜最平坦曲率徑線;Ks:角膜最陡峭曲率徑線;ACD:前房深度;PD:瞳孔直徑;AL:眼軸長(zhǎng)度 Note:(a:Pearson linear correlation analysis;b:Spearman rank correlation analysis;n=119) IOL:intraocular lens;Kf:flattest meridian;Ks:steepest meridian;ACD:anterior chamber depth;PD:pupil diameter;AL:axial length

表2 α角、ACD、AL對(duì)IOL傾斜幅度影響的多元線性回歸分析Table 2 Multiple linear regression analysis of the influence of angle α,ACD and AL on IOL tilt magnitude項(xiàng)目非標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)偏回歸系數(shù)B標(biāo)準(zhǔn)誤標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)βt值P值常數(shù)10.5021.984-5.293<0.001α角(mm)1.4560.5930.2162.4550.016ACD(mm)-0.5320.249-0.198-2.1360.035AL(mm)-0.1960.087-0.215-2.2610.026 注:ACD:前房深度;AL:眼軸長(zhǎng)度;IOL:人工晶狀體;-:無(wú)數(shù)據(jù) Note:ACD:anterior chamber depth;AL:axial length;IOL:intraocular lens;-:no data

將IOL傾斜幅度與α角、ACD、PD、AL、IOL屈光度納入多元線性回歸分析,采用逐步后退法,建立回歸方程為:IOL傾斜幅度=10.503+1.456×α角-0.532×ACD-0.196×AL(R2=0.400;F=8.588,P<0.001)(表2)。

3 討論

既往對(duì)于晶狀體或IOL傾斜和偏心的研究多參考虹膜平面、瞳孔中心、鞏膜突等進(jìn)行位置確認(rèn)[12-15],其主要不足是無(wú)法確定測(cè)量圖像沿視軸獲取。而基于SS-OCT技術(shù)的光學(xué)生物測(cè)量?jī)xIOLMater 700可以獲得沿視軸的全眼B掃描OCT圖像用于生物測(cè)量,在準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)黃斑注視的情況下,獲取晶狀體或IOL眼內(nèi)位置。

研究已證實(shí)Purkinje圖像分析在IOL傾斜測(cè)量及SS-OCT設(shè)備在晶狀體傾斜測(cè)量的可重復(fù)性[10,16]。本研究則以較大樣本驗(yàn)證了IOLMaster 700在IOL傾斜方向及傾斜幅度測(cè)量方面均具有較好的可重復(fù)性,為進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。

本研究結(jié)果顯示,雙眼IOL傾斜具有明顯的鏡面對(duì)稱性,且雙眼的傾斜方向之間和傾斜幅度之間均明顯相關(guān)。雙眼IOL鼻側(cè)前傾,明確黃斑中央凹相對(duì)于瞳孔軸略偏顳側(cè)[17]。從而進(jìn)一步證實(shí)黃斑注視時(shí)視軸與瞳孔軸或光軸的輕度傾斜[9]。既往研究表明,IOL平均傾斜幅度為2.6～6.03°[12,18-20]。本研究中,雙眼IOL平均傾斜幅度分別為3.80°和4.16°,與既往研究相近但存在差異。使用不同的參考軸可導(dǎo)致IOL傾斜結(jié)果出現(xiàn)明顯差異[21]。既往研究多使用瞳孔軸評(píng)估IOL傾斜情況[12,22],而瞳孔容易受到光照強(qiáng)度、雙眼視、調(diào)節(jié)輻輳、年齡等多種因素影響,從而導(dǎo)致瞳孔中心的不穩(wěn)定性[23];更新的設(shè)備和研究則多采用角膜頂點(diǎn)和視軸作為參考軸[24-25]。在本研究中,IOL傾斜計(jì)算采用更為精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)下的視軸作為參考軸,更符合視覺(jué)生理狀態(tài),避免了瞳孔變化所產(chǎn)生的影響[24]。

本研究納入了多種相關(guān)因素,包括年齡、κ角、α角、Kf、Ks、散光軸位、ACD、PD、AL、IOL屈光度、IOL類型、術(shù)后時(shí)間、手術(shù)醫(yī)師,更為全面地分析了各種因素與IOL傾斜的相關(guān)性。進(jìn)一步的多元線性回歸分析結(jié)果顯示,IOL傾斜幅度與α角呈正相關(guān),而與ACD、AL均呈負(fù)相關(guān)。

屈光性白內(nèi)障手術(shù)IOL選擇中,α角是需要考慮的重要因素。α角定義為視軸與光軸的角距,可以用角膜頂點(diǎn)與角膜中心的距離表示。IOL設(shè)計(jì)為使其在囊袋內(nèi)居中,此時(shí)IOL中心多與光軸同軸,使用α角更能反映IOL中心與視軸的偏離程度。本研究中IOL傾斜幅度與α角呈正相關(guān),與Wang等[10]研究IOL傾斜幅度與α角和κ角均呈正相關(guān)存在差異?？紤]到術(shù)前晶狀體傾斜幅度僅與α角相關(guān),且與術(shù)后IOL傾斜幅度相關(guān),不能除外此差異與κ角具有相對(duì)較大的變異有關(guān)[9-10,26]。

IOL傾斜與術(shù)前ACD呈負(fù)相關(guān)已在既往研究中得到證實(shí)[9-10],而本研究發(fā)現(xiàn)IOL傾斜與術(shù)后ACD亦呈負(fù)相關(guān)。白內(nèi)障超聲乳化吸除術(shù)后ACD較術(shù)前加深[27-28],且與術(shù)前ACD呈反比[28]。術(shù)后ACD數(shù)據(jù)獲取更為靈活方便,可以在隨訪中提供一定的參考價(jià)值,其與IOL偏斜的關(guān)系尚需進(jìn)一步研究。

本研究發(fā)現(xiàn)IOL傾斜與AL呈負(fù)相關(guān),與既往研究一致[10,29]。相對(duì)于長(zhǎng)AL患者,短AL患者IOL傾斜更為明顯。而在長(zhǎng)AL的高度近視眼中,一般認(rèn)為晶狀體懸韌帶薄弱,可能無(wú)法保持IOL穩(wěn)定性,使其更易受到重力和頭部位置的影響,導(dǎo)致IOL位置異常,如IOL下沉,并降低術(shù)后視覺(jué)質(zhì)量[30]。長(zhǎng)AL對(duì)IOL偏心的影響可能較IOL傾斜更為密切[29]。

本研究也存在著一些局限性。首先,樣本量仍較小,IOL屈光度、IOL類型等因素與IOL傾斜相關(guān)性可能會(huì)被低估。其次,既往研究認(rèn)為IOL位置可能與術(shù)后時(shí)間有一定的關(guān)系[25],而回顧性研究無(wú)法分析IOL傾斜的長(zhǎng)期變化。因此,有必要進(jìn)行大規(guī)模且長(zhǎng)期的前瞻性研究以驗(yàn)證本研究結(jié)果。另外,既往研究認(rèn)為即使IOL在眼內(nèi)居中且穩(wěn)定性良好,仍可能無(wú)法避免IOL傾斜和偏心[31]。人眼自然晶狀體偏心能夠補(bǔ)償像差[32],IOL傾斜及偏心是否存在積極意義,也有待進(jìn)一步研究。

綜上,本研究結(jié)果表明,基于SS-OCT技術(shù)的光學(xué)生物測(cè)量?jī)xIOLMaster 700在基于B掃描進(jìn)行生物測(cè)量的同時(shí),可以準(zhǔn)確、便捷地獲取IOL位置信息,可用作IOL傾斜評(píng)估的一種方法。IOL傾斜雙眼存在鏡面對(duì)稱性,眼生物測(cè)量參數(shù)等相關(guān)性分析可幫助預(yù)測(cè)IOL傾斜并提高術(shù)后視覺(jué)質(zhì)量。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明趙琦:參與選題、設(shè)計(jì)及實(shí)施研究、采集數(shù)據(jù)、撰寫(xiě)文章;楊文利、鮮軍舫:參與設(shè)計(jì)研究、文章知識(shí)性內(nèi)容的審閱和智力性內(nèi)容的修改及定稿;李棟軍、王子楊、陳偉、李逸豐、崔蕊、沈琳:實(shí)施研究、采集數(shù)據(jù);李蕾:分析/解釋數(shù)據(jù)