白內障合并高度近視患者術后屈光力預測的研究進展

張佳晴, 羅莉霞

0引言

現代白內障手術已經從復明時代進入到屈光手術時代。白內障術后患者最終的滿意度，通常取決于術后視力是否提高、“期待”視力是否和“獲得”視力相接近[1]。在過去幾十年中，隨著手術方式與技巧的發展、生物測量準確度的提高、公式的優化，白內障手術屈光預測的準確性得到了極大的改善。如今，對于正常眼軸長度(22～25mm)的患者，現代人工晶狀體(intraocular lens, IOL)計算公式能夠給出準確的結果。然而，對于長眼軸等特殊人群，屈光結果的預測準確性仍待進一步提高。高度近視患者白內障術后實際屈光力與術前目標屈光力存在差異，常用第三、四代人工晶狀體度數計算公式對于這類患者預測準確性不佳，且隨著眼軸增長，預測誤差進一步增大[2-7]。如果選擇未優化的人工晶狀體常數，設定目標屈光狀態為正視的情況下，術后患者往往存在遠視漂移。目前臨床上廣泛使用的方法是將預留一定程度的近視(如-1.0～-2.0D)以避免術后遠視漂移[8]。此法雖可以降低患者術后出現遠視的可能性，卻并不符合屈光性白內障對“精準”的要求，已經不被國際學者所推薦。本文將以白內障合并高度近視患者的術后屈光誤差為核心，闡述目前更精準、有效地減少預測誤差的方法。

1優化眼軸長度

光學相干生物測量儀IOL Master內部通過公式將儀器測得的眼軸長度轉化為浸入式超聲所測得的結果，在這個轉化過程中采用的是平均的屈光指數[9]。Wang等[4]認為軸性近視眼的玻璃體所占比例更大，加上玻璃體液化的病理改變，最終導致高度近視眼的平均屈光指數與正常眼軸眼存在較大差異。最新研究也證實了分段眼軸(按屈光介質使用相應的屈光指數)與傳統眼軸長度(使用平均屈光指數)相比，進一步提高了公式的預測準確性[10]。另外，上述轉化公式[9]所納入樣本的眼軸上限僅為27.45mm，對于眼軸長度超過27.45mm的患者，該轉化公式使用的是外推法，也會進一步造成眼軸的測量誤差。基于以上考慮，Wang等針對眼軸長度大于25mm的眼，提出了眼軸長度優化方程，其中以經過眼軸優化調整的Holladay 1公式的預測準確性最高。

眼軸長度優化方程的準確性已經得到了眾多學者的驗證。Abulafia等[5]發現植入IOL度數≥6.0D組，第一版眼軸優化法過于激進，術后屈光狀態向近視偏移。對于IOL<6.0D組，眼軸調整法的結果表現優異，平均屈光誤差范圍為-0.03～0.17D。其中Holladay 1(眼軸調整法)、Haigis(眼軸調整法)達到了白內障術后可以接受的屈光誤差的標準(術后71%的患者屈光誤差在±0.5D之內，93%的患者在±1.0D之內)[11]。Popovic等[12]發現眼軸調整法并不能提高25～27mm眼軸長度患者的屈光預測準確性，而能有效降低眼軸≥27mm患者的預測誤差。2018-11，Wang等[13]在更大樣本量(439眼)、聯合使用激光干涉生物統計學優化常量(user group for laser interference biometry constants，ULIB)的基礎上提出了新一版的眼軸優化公式。第二版刪除了Haigis和Hoffer Q公式，并調整了推薦使用的眼軸長度范圍。SRK/T公式結合眼軸調整法建議用于眼軸大于27mm的患者，Holladay 1公式結合眼軸調整法則建議用于眼軸大于26.5mm的患者。目前尚缺乏評估第二版眼軸調整公式的研究，需要更多的研究驗證其在高度近視患者上的預測準確性。

2新一代公式

目前臨床上廣泛使用的人工晶狀體度數計算公式大多屬于基于高斯光學的理論公式。該類別下各公式的首要目標即準確預測術后有效晶狀體位置(effective lens position，ELP)。我們熟知的第三代公式如SRK/T，Hoffer Q，Holladay 1屬于二變量公式，采用眼軸長度和角膜曲率來預測ELP。第四代公式如Haigis，Holladay 2雖然在此基礎上，增加了新的預測變量如術前的前房深度、晶狀體厚度、水平角膜直徑等，但其在白內障合并高度近視患者的預測準確性表現仍不盡人意。

近年來，新一代公式越來越多的出現于國際舞臺。Barrett Universal Ⅱ公式(http://www.apacrs.org/barrett_universal2/)是基于光線追蹤技術、厚晶狀體模型的理論公式，它的特別之處在于考慮到了不同度數的人工晶狀體之間主光學面的改變。Olsen 公式[14]采用了下述5個變量進行ELP的預測：眼軸長度、前房深度、角膜曲率、晶狀體厚度、患者年齡，并提出了使用C常數進行ELP預測的新概念。C常數因只與前房深度和晶狀體厚度相關，與眼軸長度和角膜屈光力無關，有希望在復雜眼的相關計算中表現更佳。Hill-RBF(radial basis function)公式(http://rbfcalculator.com.)是基于人工智能，應用模式識別和數據內插技術，通過分析使用Lenstar LS 900進行生物測量且植入Acrysof IQ SN60WF IOL的患者數據庫建立的人工晶狀體屈光力計算新方法。該公式與Barrett Universal Ⅱ具有相似的優點，兩者均在網站上免費提供、不需要經過復雜的優化即可在全眼軸范圍內獲得準確的屈光預測結果。該公式也有一定的局限性，有嚴格的應用范圍：要求植入IOL的度數在-5.0～+30.0D之間,目標屈光力要求在-2.5～+1D之間。Ladas Super公式[15](http://iolcalc.com)的是根據眼軸長度，從目前文獻報道的最準確的五個公式中選擇一個進行IOL度數的預測。Super公式具體為：眼軸長度在20～21.49mm范圍內時，使用Hoffer Q公式；眼軸長度在 21.49～25mm范圍內時，使用Holladay 1公式；當眼軸長度大于25mm時，使用Holladay 1(眼軸調整法)；對于極長眼軸，IOL度數為負數者，則選用負度數IOL專用的晶狀體常數。FullMonte方法則是使用Monte Carlo Markov Chain模擬器和神經網絡來預測術后屈光力(http://fullmonteiol.com)。該方法能根據客戶上傳的數據不斷優化方案，還提供了一個視覺輔助工具來幫助使用者理解IOL軸向位置。

新一代公式在高度近視患者中表現究竟如何？各研究因為納入人群、樣本量、IOL類型的不同，研究結論略有差異。Abulafia等[5]發現Barrett Universal Ⅱ公式是唯一在IOL≥6.0D組和IOL<6.0D組都達到標準，且不需要經過任何調整的公式，Olsen公式在IOL<6D組的準確性下降。Cooke等[16]的數據表明：當生物測量為IOL Master時，Barrett Universal Ⅱ公式表現最佳，而Olsen公式的預測準確性最差。當使用Lenstar LS900進行生物測量時，Olsen公式表現最佳，Barrett Universal Ⅱ公式次之。這可能與該研究使用的IOL Master 500不能測量晶狀體厚度，從而影響了Olsen公式對ELP的準確預測有關。Barrett Universal Ⅱ公式已經被各項研究證實是目前最準確的理論公式之一。一項納入4047眼的Meta分析[17]比較了Barrett Universal Ⅱ、Haigis、Holladay 2、SRK/T、Hoffer Q 和Holladay 1公式，發現Barrett Universal Ⅱ公式(mean absolute error，MAE)最小，且屈光預測誤差在±0.50D范圍內的百分比最高。Melles等[2]對13301眼進行了不同公式準確性的評估，研究發現Barrett Universal Ⅱ 受各生物測量變量變化影響最小，平均預測誤差始終波動在零附近，對于非典型眼有良好且穩定的預測準確性。

關于Hill-RBF、Ladas Super公式以及FullMonte IOL方法的研究均顯示三者表現未超過Barrett Universal Ⅱ公式。Roberts等[18]對400例角膜散光≤0.75D且植入SN60WF IOL的患者進行了研究，發現Hill-RBF公式與Barrett universal Ⅱ的預測準確性相似。Hill 等[19]發現在軸性高度近視人群，Hill-RBF公式的表現優于第三代公式(SRK/T, Holladay 1)，與Holladay 2， Barrett Universal Ⅱ表現相似，平均屈光誤差為0.22±0.06D，屈光預測誤差在±0.5D的患者比例為76.7%，其中有74.4%的眼睛術后出現遠視漂移。Cooke等[16]發現Ladas Super公式在長眼軸眼中比Barrett Universal Ⅱ和SRK/T公式有更高的MAE。該公式對于眼軸長度在24.5mm以下的眼表現較好，而AL>24.5mm時表現不佳。Kane等[20]對比了上述三個新方法與Barrett Universal Ⅱ、SRK/T公式對植入Acrysof IQ SN60WF IOL患者的屈光預測準確性，發現在長眼軸組(AL>26mm)，屈光預測準確性從高到低依次排列為：SRK/T，Hill-RBF≈ Barrett Universal Ⅱ，Super Formula，FullMonte IOL。

3術中屈光生物測量

術中屈光生物測量(intraoperative refractive biometry，IRB)，又稱術中像差測量(intraoperative aberrometry)，這個方法是由Ianchulev等[21]在2005年第一次提出。在術中無晶狀體狀態下，他們用視網膜檢影法自動驗光，測得無晶狀體狀態下的等效球鏡度數，將其與術后最終調整過的正視狀態下IOL度數進行相關性研究，得到一個計算無晶狀體眼IOL度數的經驗公式：IOL power=aphakic SE×2.01。后續的驗證證明了IRB法比傳統方法能夠有效提高屈光手術術后患者的預測準確性。IRB方法在術中能進行實時、精準地提供術中無晶狀體狀態時IOL的球鏡和柱鏡度數[22-23]，植入IOL后還能提供散光型IOL的軸位信息，不再依賴術前眼球參數的測量，對于屈光手術后的患者、短眼軸、長眼軸等特殊人群在理論上有獨特的優勢。

ORATM系統是目前研究最多的術中像差測量儀，該系統是基于Talbot-Moire干涉技術，能夠根據術中測得的無晶狀體眼等效球鏡度數計算出需要的IOL度數，同時可以根據術前測量的眼軸長度和角膜屈光力估計ELP。針對某種特定的IOL類型，ORA可以立刻根據術中測得的數據計算得出所需要植入的IOL度數。2014年，Ianchulev等[24]再次評價了ORA自動術中波前像差測量儀，發現其較手持視網膜檢影法進一步提高了屈光預測準確性。Hill等[19]評估了術中波前像差測量對高度近視患者IOL度數的預測準確性，發現ORA法與Holladay 1(眼軸調整法)的準確性相似，能夠同樣有效地降低術后出現遠視漂移的比例，優于SRK/T、未經調整的Holladay 1、Holladay 2、Barrett Universal Ⅱ、SRK/T公式。

然而，術中屈光生物測量目前仍存在一些問題尚未解決。首先，術中測得的屈光狀態與術后的屈光狀態是有差異的。患者方面的因素如眨眼、眼球轉動等，手術儀器設備方面的因素如開瞼器對眼球的壓迫、黏彈劑的類型等，均可能通過改變眼內壓、眼軸長度、角膜厚度、前房的屈光介質，從而影響IRB的準確性[25-28]。此外，無晶狀體眼IOL公式的準確性也會影響預測的結果。在術中波前像差測量這一方法被推廣應用于白內障手術的屈光方案設計之前，該技術的精確性仍需進一步提高。

4小結

眼軸優化法、Barrett Universal Ⅱ及Olsen公式是針對白內障合并高度近視患者目前預測準確性最佳的方法，且應用簡便，是目前眼科醫生在臨床使用的最佳選擇。Hill-RBF公式、Ladas Super公式和FullMonte方法雖然預測準確性上暫時未超過前三者，但其不斷優化改進的設計，可能在將來有不錯的表現。術中屈光生物測量已經被證實在屈光手術的患者上有不俗的表現，在推廣使用至白內障患者屈光預測之前，需要更多的研究證實其在高度近視等特殊患者上的預測準確性。上述哪種方法對于中國人的屈光預測準確性更佳？需要有更多針對亞裔人群的大規模研究，以指導臨床的選擇。