Pentacam 三維眼前節(jié)分析儀與iTrace 視覺(jué)分析儀測(cè)量近視眼Kappa 角的一致性分析

張曉山，王萍，李帥飛，王鶯

(1.華廈眼科集團(tuán)醫(yī)院佛山華廈眼科醫(yī)院，佛山 528000；2.鄭州愛(ài)爾眼科醫(yī)院，鄭州 450000；3.廣州中醫(yī)藥大學(xué)金沙洲醫(yī)院，廣州 510168)

由角膜、瞳孔、晶狀體和視網(wǎng)膜組成的人眼光學(xué)系統(tǒng)并不理想，因其非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性和視網(wǎng)膜感光的特殊性存在著多種軸線及角度。人們?cè)诶硐牖娜搜勰Ｐ蜕隙x了眼的光軸、視軸、瞳孔軸、視線等軸線和α角、κ角、λ角等角度以便于研究。其中Alpha角和Kappa角在臨床中的應(yīng)用最為廣泛。Alpha角是光軸和視軸的夾角,難以精準(zhǔn)測(cè)量[1]。Kappa角是瞳孔軸和視軸之間的夾角(鼻側(cè)為正，顳側(cè)為負(fù))[2]，早期Kappa角主要應(yīng)用于眼科斜視檢查及手術(shù)當(dāng)中，由同視機(jī)或者Orbscan測(cè)量。當(dāng)前隨著眼科檢查儀器設(shè)備的不斷更新，多用途多功能新型檢查設(shè)備在臨床上逐漸得以使用，為日益精進(jìn)的屈光性眼科手術(shù)提供了更多的參考坐標(biāo)，同時(shí)也為提高患者術(shù)后的視覺(jué)質(zhì)量提供了更堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支持。Pentacam三維眼前節(jié)分析儀和iTrace視功能分析儀可精確測(cè)量人眼高階像差、Kappa角等參數(shù)，Kappa角以距離、角度方位和笛卡爾坐標(biāo)(X,Y)兩種表達(dá)方法表示，可以更直觀、量化地顯示瞳孔的偏心情況。但是，Pentacam三維眼前節(jié)分析儀和iTrace視功能分析儀在Kappa角測(cè)量結(jié)果上的一致性卻少有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，本研究回顧性分析2017年7月至2020年6月在近視門(mén)診同時(shí)行Pentacam三維眼前節(jié)分析儀和iTrace視功能分析儀檢查的門(mén)診志愿者的資料，比較兩種檢查設(shè)備所測(cè)量Kappa角的一致性，為臨床和科研提供數(shù)據(jù)參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

采用回顧性研究方法，收集2017年7月至2020年6月醫(yī)院近視門(mén)診86例志愿者共172眼，使用iTrace視覺(jué)分析儀和Pentacam三維眼前節(jié)分析儀分別測(cè)量其Kappa角，對(duì)所收集的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性分析。

納入標(biāo)準(zhǔn)：1) 能進(jìn)行良好溝通，年齡18～60歲；2) 瞳孔大小正常、活動(dòng)正常且配合良好。

排除標(biāo)準(zhǔn)：1) 近期角膜接觸鏡佩戴史者(軟性角膜接觸鏡摘鏡<1周，硬性角膜接觸鏡摘鏡<2周)；2)合并角膜病、青光眼、虹膜疾病、眼球發(fā)育異常等眼部器質(zhì)性疾病者；3) 既往眼部外傷或手術(shù)史者。

本研究通過(guò)鄭州愛(ài)爾醫(yī)院倫理委員會(huì)的論證和同意，所有患者自愿參加此項(xiàng)研究，并簽署知情同意書(shū)。

1.2 儀器及檢查方法

1.2.1 儀器設(shè)備

使用德國(guó)Oculus公司的Pentacam三維眼前節(jié)分析儀，美國(guó)Tracey公司的iTrace視功能分析儀，由同一位經(jīng)驗(yàn)豐富的技師檢查完成，每次檢查重復(fù)少于三次，剔除偏差大于10%的數(shù)據(jù)，結(jié)果取平均值；同一檢查室使用遮光窗簾，相同暗室條件。

1.2.2 Pentacam三維眼前節(jié)分析儀檢查

受檢者取坐位在暗室中適應(yīng)10 min后，囑其下頜置于下頜墊，前額輕貼額帶，并睜大雙眼，眨眼兩次后注視藍(lán)色帶狀指示燈中的固視目標(biāo)，檢查者使用操縱桿按屏幕提示進(jìn)行瞄準(zhǔn)和對(duì)焦。為了避免檢查者偏倚，選擇自動(dòng)釋放測(cè)量系統(tǒng)模式，即儀器探測(cè)到瞳孔中心和邊緣及角膜頂點(diǎn)清晰后即自動(dòng)開(kāi)始測(cè)量。按要求只接受成像質(zhì)量顯示為“OK”的檢測(cè)結(jié)果。

1.2.3 iTrace視功能分析儀檢查

受檢者取坐位在暗室中適應(yīng)10 min后，囑其下頜置于下頜墊，前額輕貼額帶，并睜大雙眼，眨眼兩次后注視角膜地形圖Placido盤(pán)中心紅色光點(diǎn)指示燈，檢查者用操縱桿進(jìn)行初步對(duì)焦后.通過(guò)自動(dòng)定位中心和調(diào)焦來(lái)完成。

1.3 觀察指標(biāo)

經(jīng)Pentacam三維眼前節(jié)分析儀檢查獲得Kappa角的橫坐標(biāo)值、縱坐標(biāo)值、距離(弦長(zhǎng)值)、方位(角度值)和瞳孔直徑；經(jīng)iTrace視功能分析儀檢查獲得Kappa角的橫坐標(biāo)值、縱坐標(biāo)值、距離(弦長(zhǎng)值)、方位(角度值)和瞳孔直徑。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 22.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以中位數(shù)(四分位間距)[M(P25,P75)]進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述，計(jì)數(shù)資料統(tǒng)計(jì)描述以率或者構(gòu)成比表示，統(tǒng)計(jì)推斷采用配對(duì)樣本的Wilcoxon符號(hào)秩和檢驗(yàn)及Spearman秩相關(guān)分析，檢驗(yàn)均為雙側(cè)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)ɑ=0.05。

2 結(jié)果

2.1 基本情況

研究回顧性納入的門(mén)診志愿者，其基本情況如下：86名受檢者172眼(男性16名、女性70名)，其平均年齡為(25.8±5.6)歲(18～42歲)；屈光度數(shù)等效球鏡的均值為(-9.09±2.68)D、(-3.25～ -14.87D)；眼軸長(zhǎng)度(27.94±1.95)mm、(24.42～32.84)mm，前房深度(3.21±0.23)mm、(2.87～3.78)mm，角膜曲率(43.68±2.31)D、(40.10～49.50)D。

2.2 兩種分析儀測(cè)量結(jié)果

Pentacam三維眼前節(jié)分析儀和iTrace視功能分析儀所測(cè)得測(cè)定橫坐標(biāo)X(水平方位值)，縱坐標(biāo) Y(垂直方位值)，弦距離R，角度方位及瞳孔直徑情況見(jiàn)表1。因測(cè)量結(jié)果各指標(biāo)不服從正態(tài)分布，故采用配對(duì)樣本W(wǎng)ilcoxon進(jìn)行檢驗(yàn)。從結(jié)果可以看出，兩種測(cè)量?jī)x器對(duì)Kappa角各維度的測(cè)量結(jié)果在橫坐標(biāo)X，弦距離R的測(cè)量結(jié)果間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，在縱坐標(biāo) Y、角度方位和瞳孔直徑的測(cè)量間比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)，其中角度方位度數(shù)兩種儀器差異明顯，縱坐標(biāo) Y值Pentacam三維眼前節(jié)分析儀測(cè)量結(jié)果高于iTrace視功能分析儀，而瞳孔直徑iTrace視功能分析儀高于Pentacam三維眼前節(jié)分析儀。

表1 Pentacam眼前節(jié)分析儀和iTrace視功能分析儀測(cè)量一致性分析Table1 Analysis of consistency measurement between Pentacamand iTrace

2.3 兩種測(cè)量?jī)x器所測(cè)指標(biāo)與瞳孔直徑的關(guān)聯(lián)分析

兩種測(cè)量?jī)x器所測(cè)各指標(biāo)與瞳孔直徑的相關(guān)性見(jiàn)表2，經(jīng)Spearman秩相關(guān)分析，僅Pentacam三維眼前節(jié)分析儀所測(cè)量橫坐標(biāo) X與瞳孔直徑具有相關(guān)性(R=0.18，P<0.05)，其它指標(biāo)關(guān)聯(lián)性不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表2 兩種測(cè)量方法所測(cè)瞳孔直徑與其他測(cè)量指標(biāo)的相關(guān)性Table2 Correlation analysis of two measurement methods in measuring pupil diameter and other indicator

3 討論

隨著眼科檢查及手術(shù)技術(shù)的進(jìn)步，人眼光學(xué)特性的相關(guān)研究愈加深入，其中，Kappa角在斜視術(shù)前評(píng)估、角膜屈光及白內(nèi)障等手術(shù)中的重要性越來(lái)越突出，可直接影響術(shù)后的視覺(jué)質(zhì)量。在不同類(lèi)型斜視眼中Kappa角的大小也不同，內(nèi)斜視患者比外斜視患者的Kappa角大，且其術(shù)后Kappa角會(huì)減小[3]。大Kappa角在屈光手術(shù)中會(huì)導(dǎo)致激光偏中心消融，產(chǎn)生欠矯和不規(guī)則散光而影響視覺(jué)效果[4]。Kappa角在白內(nèi)障手術(shù)多焦點(diǎn)人工晶體的植入有重要作用[5]，根據(jù)中國(guó)多焦點(diǎn)人工晶狀體臨床應(yīng)用專家共識(shí)[6](2019年)建議，Kappa角＜0.5mm或日夜Kappa角差≤0.3mm作為植入多焦點(diǎn)人工晶體的標(biāo)準(zhǔn)。如果Kappa角大于多焦點(diǎn)人工晶體折射光學(xué)區(qū)的一半會(huì)產(chǎn)生光學(xué)干擾現(xiàn)象，導(dǎo)致多焦點(diǎn)人工晶體白內(nèi)障患者術(shù)后滿意度下降，此時(shí)則不建議植入多焦點(diǎn)人工晶狀體[7-8]。

研究顯示，Kappa角的大小與檢查儀器的精準(zhǔn)度密切相關(guān)[9]。既往的Kappa角是用角度來(lái)記錄測(cè)量結(jié)果，而最新檢查設(shè)備Pentacam三維眼前節(jié)分析儀與iTrace視覺(jué)分析儀可以精確測(cè)量Kappa角的偏移距離和方位，更加直觀、量化地展示瞳孔的偏心情況，(位移視軸上方為正，下方為負(fù)，顳側(cè)為正，鼻側(cè)為負(fù))。但這兩種儀器在測(cè)量結(jié)果上的一致性，卻少有報(bào)道。本研究采用回顧性研究方法，對(duì)近視門(mén)診的86例志愿者共172眼進(jìn)行檢測(cè)，比較Pentacam三維眼前節(jié)分析儀與iTrace視覺(jué)分析儀檢測(cè)近視患者Kappa角的一致性，用以指導(dǎo)臨床工作。

本研究結(jié)果中Pentacam三維眼前節(jié)分析儀與iTrace視覺(jué)分析儀所測(cè)得的Kappa角大小有差異可能原因?yàn)椋?) 兩者原理不同，iTrace視功能分析儀采用Placido環(huán)和光線追蹤相結(jié)合的方法，其計(jì)算出的Kappa角為視軸和瞳孔軸在角膜前表面平面上的距離，因?yàn)镻lacido環(huán)投射在角膜前表面，所以其測(cè)量數(shù)據(jù)容易受淚膜穩(wěn)定性的影響；Pentacam三維眼前節(jié)分析儀[10]采用藍(lán)色裂隙光源照明，紅外LED燈定位角膜頂點(diǎn)，以角膜頂點(diǎn)為中心，Scheimpflug相機(jī)在遮擋較少的眼外側(cè)360度旋轉(zhuǎn)拍攝圖像，在2 s內(nèi)，獲得整個(gè)角膜25～50張斷層的Scheimpflug圖像，每一角膜斷層圖像前表面最少可采集500個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，整個(gè)角膜最高可達(dá)25 000～138 000個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。在整個(gè)過(guò)程中，角膜中央的數(shù)據(jù)不斷被重復(fù)，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與精度更高，這是與Placido盤(pán)式前節(jié)設(shè)備相比的明顯技術(shù)提升。其計(jì)算出的Kappa角為瞳孔中心和角膜頂點(diǎn)之間的距離。因?yàn)槠涫褂萌S數(shù)據(jù)模擬恢復(fù)出角膜的三維立體形態(tài)，所以它的測(cè)量結(jié)果基本不受淚膜穩(wěn)定性的影響。從測(cè)量原理來(lái)看，iTrace的Kappa角更接近Kappa角的定義。因此，iTrace是測(cè)量Kappa角的最正確方法，但它容易受到固定不良的影響[10]。2) 瞳孔測(cè)量大小的差異對(duì)Kappa角測(cè)量結(jié)果的影響，不同明暗度下瞳孔大小會(huì)發(fā)生改變，李孟瓊等[11]發(fā)現(xiàn)明暗度的變化會(huì)影響瞳孔大小的改變，從而改變Kappa角的大小，當(dāng)光線逐漸轉(zhuǎn)暗時(shí)，雙眼瞳孔中心多向顳下方漂移，即Kappa角會(huì)呈現(xiàn)增大的趨勢(shì)。雖然本研究過(guò)程都在暗室環(huán)境中測(cè)量Kappa角，但Pentacam三維眼前節(jié)分析儀與iTrace視覺(jué)分析儀這兩種儀器測(cè)量光源強(qiáng)度有差異，被檢查者主觀感覺(jué)Pentacam三維眼前節(jié)分析儀的測(cè)量光源較強(qiáng)，這可能導(dǎo)致被檢查者瞳孔縮小影響Kappa角的檢測(cè)[10]。劉帥帥等[12]通過(guò)比較Pentacam、iTrace、Lenstar900和IOLMaster 700對(duì)Kappa角的測(cè)量結(jié)果中也顯示Pentacam在測(cè)量過(guò)程中光刺激較強(qiáng)，患者有明顯的不適感。Pentacam與其余三種儀器間瞳孔測(cè)量結(jié)果差異平均值均比較大，這可能是Pentacam HR與iTrace測(cè)量的Kappa角結(jié)果差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的主要因素。研究結(jié)果顯示，iTrace視覺(jué)分析儀測(cè)量瞳孔直徑，顯著大于Pentacam三維眼前節(jié)分析儀，驗(yàn)證了我們的推測(cè)。3) iTrace視覺(jué)分析儀檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，波前像差和角膜地形圖分兩步檢測(cè)，自動(dòng)掃描三次取平均檢測(cè)數(shù)值，Pentacam三維眼前節(jié)分析儀掃描一次即得數(shù)值，兩者檢測(cè)時(shí)間的不同可引起淚膜的穩(wěn)定性變化，從而造成檢測(cè)結(jié)果的偏差。臨床實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，iTrace檢測(cè)的結(jié)果一致性相對(duì)較低，為獲得較為可靠的結(jié)果，重復(fù)測(cè)量次數(shù)更多，且經(jīng)常需要患者充分瞬目后再?gòu)?fù)測(cè)。

Kappa角在角膜激光手術(shù)中應(yīng)用最為常見(jiàn)，為避免術(shù)源性偏中心切削，準(zhǔn)分子角膜激光儀術(shù)中會(huì)自動(dòng)跟蹤眼球而進(jìn)行Kappa角補(bǔ)償。不過(guò)這種補(bǔ)償糾正的是靜態(tài)的Kappa角，其機(jī)制是通過(guò)計(jì)算瞳孔與角膜反射的矢量來(lái)估算視軸方向。而動(dòng)態(tài)的Kappa角則很難補(bǔ)償，因其受術(shù)中的光亮度、瞳孔的大小、眼別、性別、情緒緊張等多種因素影響，這些因素會(huì)造成Kappa角補(bǔ)償?shù)牟淮_定性。本研究顯示，即便是靜態(tài)Kappa角，不同設(shè)備測(cè)量結(jié)果也不一致。所以臨床上應(yīng)謹(jǐn)慎使用Kappa角測(cè)量結(jié)果[5,10,13]，遵循寧少勿多的原則。有文獻(xiàn)報(bào)道，屈光手術(shù)時(shí)，采用75% Kappa角補(bǔ)償，效果優(yōu)于100%補(bǔ)償[14]。iTrace與Pentacam，都是目前比較先進(jìn)完善的圖像檢測(cè)分析設(shè)備。Pentacam是眼前節(jié)分析系統(tǒng)，優(yōu)勢(shì)主要在于可檢查角膜后表面散光，輔助判斷圓錐角膜發(fā)生的可能性，故在角膜屈光手術(shù)時(shí)，通常首選Pentacam檢測(cè)。在白內(nèi)障手術(shù)散光人工晶體設(shè)計(jì)時(shí)，Pentacam也有助于發(fā)現(xiàn)排除角膜前后表面不一致的病例。iTrace是視覺(jué)功能分析儀，可以分析患者視覺(jué)質(zhì)量。通過(guò)將全眼像差細(xì)分為角膜像差和眼內(nèi)像差，找到視覺(jué)質(zhì)量問(wèn)題來(lái)源，有的放矢地設(shè)計(jì)或治療。

本研究中使用新型檢查設(shè)備Pentacam三維眼前節(jié)分析儀和iTrace視功能分析儀測(cè)量人眼Kappa角，為臨床工作開(kāi)展提供了初步的數(shù)據(jù)參考依據(jù)。但本研究的入組人數(shù)相對(duì)較少，眼部具體參數(shù)統(tǒng)計(jì)不十分詳盡，有必要在未來(lái)研究更大樣本群體的Kappa角數(shù)據(jù)，同時(shí)分析兩種設(shè)備Kappa角差異與其他眼生物學(xué)參數(shù)的關(guān)系，為屈光相關(guān)手術(shù)提供進(jìn)一步的指導(dǎo)。

綜上所述，Pentacam三維眼前節(jié)分析儀與iTrace視覺(jué)分析儀在近視患者Kappa角測(cè)量結(jié)果一致性有顯著差別，臨床上應(yīng)謹(jǐn)慎替換使用。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突

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