兩種儀器測量角膜厚度值的比較

許曼君 陶黎明 王靜 張青

正常的角膜呈完全透明狀態, 整體結構呈中央凹圓盤狀，結構上分五層，周邊部較厚中央部最薄，平均約 555 μm[1]。研究表明，中央角膜厚度值(central corneal thickness, CCT)在多種角膜疾病的診治中具有重大意義。CCT的準確測量能顯著提高角膜基質切削的精確度，同時CCT與青光眼眼壓值呈正相關[2]。傳統角膜厚度測量常采用的儀器有Pentacam 、OrbscanⅡ角膜地形圖系統與A 型超聲角膜測厚儀，先前的研究也大多集中在這3種儀器的優缺點對比上。而關于非接觸式眼壓計與Pentacam測量角膜厚度值的優缺點對比以及相關性能研究的文獻，則鮮有報導。盡管現在很多眼科測量儀器，附帶有角膜厚度測量的功能，如角膜內皮計，LENSTAR生物測量儀等，但其都是測量一個點的角膜厚度，不具有全面性。所以用眼壓計為代表的角膜厚度測量有一定的臨床意義。本研究收集了我院92例 ( 184只眼 )接受準分子激光手術的患者，通過采用Pentacam及非接觸式眼壓計對患者術前CCT進行測量，來分析兩種測量儀器之間的相關性及優劣勢，為臨床選擇合理測量方式提供一定的參考依據。

資料與方法

一、臨床資料

收集我院2019年3～6月期間已在我院眼科接受準分子激光手術的患者共 92例(184只眼)，其中男性63例(占 68.5%)，女性29 例(占 31.5%)，年齡18～37歲，平均年齡(23.13±4.78)歲，術前屈光度等效球鏡度數-1.0 DS至-8.0 DS,平均屈光度數(-4.43±1.70)DS,排除眼部急、慢性疾病以及影響角膜愈合的其他疾病。所有配戴軟性角膜接觸鏡的患者均摘鏡2周以上，硬鏡停戴4周以上，角膜塑形鏡需停戴3個月以上，入組患者均已簽署手術知情同意書。

二、檢查設備

Pentacam三維眼前節分析診斷系統(德國Oculus公司)；日本CANON非接觸式眼壓計TX-20PTM。

三、檢查方法CCT測量

操作醫師在檢查前向患者交代注意事項, 取得患者的同意與配合并消除患者的緊張情緒。每種儀器均由同一名醫師操作，醫師和患者均取坐位，先右眼后左眼，注意測量前完整的一次眨眼，防止淚膜分布不均勻而導致誤差。

1.Pentacam測量CCT的方法：在暗室中進行，讓患者注視儀器中的視標，快速對焦后完成360度掃描拍攝25張Scheimpflug圖像，測定CCT，保證圖像質控結果為佳。選擇標準:角膜前表面Scheimpflug圖像分析面積≥60%，有效數據(QF)≥ 95%；后表面Scheimpflug圖像分析面積≥50%，有效數據(QF)≥ 90%。

2.CanonTX-20PTM測量CCT的方法：使患者角膜在觀察區域內，將定位點移至聚焦清晰的圓環正中，讓被檢眼注視紅點，在全自動模式下，即可見顯示屏上有角膜厚度讀數顯示，自動連續測量3次 (間隔 5 s),得到CCT。

四、分組方法

使用角膜厚度衡量標準對所有數據進行分組。將 Pentacam測量的CCT作為基準，設置分為較薄、中等、較厚的角膜厚度3組：CCT≤510 μm、510 μm570 μm。

五、統計學分析方法

六、一致性評價標準

當一致性界限內的最大絕對值范圍大于10 μm時，超過臨床允許的誤差范圍，一致性較差[3]。

結 果

一、兩種儀器測量CCT差異性比較

當CCT≤510μm時共35只眼，當510 μm570 μm時共25只眼。在CCT≤510 μm、510 μm570 μm時Pentacam與CanonTX-20PTM所測CCT結果分別為(491.17±22.06)μm vs.(487.77±21.66)μm、(544.27±14.23)μm vs.(539.09±14.86)μm及(587.24±10.51)μm vs.(580.88±9.65)μm；兩者的差值分別(3.40±6.90)μm、(5.18±6.90)μm及(6.36±5.72)μm。經配對t檢驗結果差異均有統計學意義(P=0.006，<0.001)。見表1。

表1 Pentacam與CanonTX-20PTM測量CCT及差異性比較(Mean±SD，μm)

二、兩種儀器測量CCT的相關性

在CCT≤510 μm、510 μm570 μm時Pentacam與CanonTX-20PTM所測CCT的P值均<0.001，相關系數分別為0.950、0.888及0.842，結果顯示較高相關性。見圖1～3。

圖1 CCT≤510 μm時Pentacam與CanonTX-20PTM測量CCT相關性

圖2 510 μm

三、兩種方法測量CCT的一致性

對Pentacam與CanonTX-20PTM測量CCT的結果行Bland-Altman分析，評價兩儀器測量CCT的一致性，圖4表明，在CCT≤510 μm 的情況下，3.0%(1/35)的點在95%的一致性界限以外， 95%一致性區間小，分布較集中，范圍從-10.14 μm到+16.94 μm，在一致性界限范圍內，兩種測量結果差值的絕對值最大為14.32 μm，其誤差幅度在臨床應用中是不予接受的。圖5表明，在510 μm570 μm的情況下，4.0%(1/25)的點在95%的一致性界限以外，95%一致性區間小，分布較集中，范圍從-4.86 μm到+17.58 μm，在一致性界限范圍內，兩種測量結果差值的絕對值最大為16.89 μm，其誤差幅度在臨床應用中是不予接受的。因此兩種儀器的一致性較差。

圖3 CCT>570 μm時Pentacam與CanonTX-20PTM測量CCT相關性

圖4 CCT≤510 μm Pentacam與CanonTX-20PTM測量CCT的Bland-Altman一致性分析圖

圖5 510 μm

圖6 CCT>570 μm Pentacam與CanonTX-20PTM測量CCT的Bland-Altman一致性分析圖

討 論

準確測量CCT在眼科臨床應用中起到越來越重要的作用。角膜厚度的測量對監測角膜疾病、預測青光眼進展的影響和準分子手術圍術期評估非常重要[4]。CCT 是監測圓錐角膜的一項極為重要的參數[5]；同時CCT是青光眼發生和發展的預測因素，角膜厚度影響眼內壓的測量[6]，眼壓值與角膜厚度呈正相關，因此角膜測厚值逐漸成為評估高眼壓癥和青光眼的常規指標[7]。CCT值的準確測量是角膜屈光手術的常規檢查：排查圓錐角膜、計算角膜切削量，都需要角膜厚度和形態的準確測量[8]。

傳統的超聲測厚儀(ultrasound pachymetry,USP)被認為是CCT測量的黃金標準[9]，其原理是通過測量超聲波穿過角膜所需的時間計算CCT，因其精確性被廣泛使用。但是USP測量值的可靠性受多種因素的影響：患者接受檢查時需經過表面麻醉，且直接與被檢者角膜接觸，多會引起其不適感；操作者在探頭對準角膜上方掃描點的操作精確性決定了其可靠性；且其一次僅能測量單個點，不能全面的評估角膜厚度[10]。

近些年來，Pentacam已被證實在對CCT的測量與金標準USP有較好的一致性[11，12]。其原理是使用旋轉的Scheimpflug相機提供眼前節的三維掃描，再通過軟件利用采集到的圖像重建眼前段的三維模型得到數據[13]。它作為一種非接觸式儀器，其優點是非接觸性，無創傷，能精確測量角膜曲率、全角膜范圍厚度、瞳孔大小、前房深度和形態、 晶狀體密度、角膜、前后表面高度[14]。CanonTX-20PTM由于其方便快捷經濟的優點也被廣泛應用于臨床，與Pentacam相比，CanonTX-20PTM具有潛在優勢，其原理是通過裂隙光傾斜射入患者眼中，測量點投射于角膜表面中央，利用角膜表面和角膜內皮的反射光測量角膜厚度，它測量的可能是瞳孔區近中央角膜厚度，不能測量其他位置的角膜厚度；它可以通過測量的角膜厚度來校正眼壓值，相比于Pentacam，對使用者的操作要求更低，患者花費更少，門診使用更方便。

但兩種儀器也存在各自的劣勢。例如，Pentacam可能不適合測量嚴重角膜水腫和混濁的眼睛的CCT，尤其在測量大皰性角膜病、Fuchs角膜內皮營養不良等疾病時，Pentacam可能高估測量結果，這可能與光波不能輕易地通過不透明介質，并且所產生的光散射會影響測量結果有關[15]；并且也會受到檢查者操作熟練度及患者配合情況的影響。CanonTX-20PTM在角膜不平整、高度散光、固視不良患者中測量值也不準確[16]，且測量的中心點難以準確確定，導致測量的精準度下降。有些患者對非接觸式眼壓計的脈沖力非常敏感，條件反射性的后躲或眨眼，影響人機配合度，這樣所測的CCT不準，偏差較大。

本研究大部分人群的中央角膜厚度范圍在510 μm570 μm(較厚)3組，結果顯示CanonTX-20PTM所測CCT在各分組范圍相比于Pentacam較低，兩者的差值分別(3.40±6.90)μm、(5.18±6.90)μm及(6.36±5.72)μm, 兩種儀器在測量CCT時是有差異的(P=0.006，<0.001)，其原因可能與儀器的測量原理不同以及校準方式不同有關。本研究運用Bland-Altman分析方法來比較兩種儀器測量CCT的一致性，該方法在醫學界很普遍，用于將新措施與金標準(通常是更昂貴或更具有侵入性的)措施進行比較[17]，其原理是測算兩種測量結果的一致性界限，以測量結果的最大絕對值差值是否在臨床上可被接受為依據，幫助臨床醫生將一種新的測量方法與另一種或參考標準進行比較[18]。在CCT≤510 μm 、510 μm570 μm時Pentacam與CanonTX-20PTM超過95%的一致性界限的異常值分別為3.0%、5.6%及4.0%。有研究表明在臨床應用中用Pentacam所測正常人角膜厚度的晝夜生理變化約為10 μm[3]，而也有學者用眼前節光學相干斷層掃描儀(OCT)及其他測厚儀測得正常人角膜厚度的晝夜生理變化約為20 μm[19，20]，這可能由于Pentacam測量時排除了淚膜對角膜厚度變化的影響，因此Pentacam測量的角膜晝夜生理變化相對于其他儀器更準確。而本研究結果顯示在CCT≤510 μm、510 μm570 μm分組的一致性界限內，所測CCT的最大絕對值差值分別為14.32 μm、18.42 μm及16.89 μm，均超過晝夜角膜厚度變化10 μm，在臨床上不予以接受，因此在各分組范圍內兩種儀器的一致性較差，不能互換。

因CanonTX-20PTM測量角膜范圍較局限，不能反應全角膜的厚度，類似的測量儀器如部分角膜內皮計、光學相干生物測量儀器等測量的角膜厚度，都不適用于角膜屈光手術的術前評估和圓錐角膜的篩查，因此仍需以Pentacam測量的CCT為標準；但因其最大絕對值差值范圍仍在20 μm以內，因此CanonTX-20PTM可適用于CCT的大規模初篩，并對青光眼初步排查有一定參考意義。