IOL Master 700與Lenstar LS900對高度近視合并白內障患者術前生物測量及人工晶狀體計算的比較

陶露莎,高 鈴, 喻 娟,馮 英,陳 爽,吳 敏

0引言

高度近視是指眼軸(axial length,AL)≥26 mm或屈光度數超過-6.0 D的近視性疾病,是我國45-59歲人群視力損害的首要原因[1]。研究證實,高度近視患者核性白內障的發病率更高,發病時間更早,通過白內障手術植入人工晶狀體(intraocular lens, IOL)能顯著降低屈光度,改善術后視覺質量,但其復雜的眼內結構變化,導致術前生物測量準確性欠佳,術后較正常眼軸白內障患者更易出現明顯的屈光意外[2-3]。有研究顯示,常規白內障手術的平均屈光誤差在±0.5 D以內者占71.0%,±1.0 D者占93.0%,但隨著AL的增加,絕對屈光誤差(absolute error, AE)逐漸增大,且預測屈光誤差(prediction error, PE)在±0.5 D內的比例逐漸減小[4-5]。在屈光性白內障手術時代背景下,多焦點人工晶狀體(multifocal intraocular lens, MIOL)在高度近視合并白內障手術中的應用越來越多,使術后脫鏡成為可能,所以提高術前生物參數測量及IOL計算的準確性顯得尤為重要。隨著光學生物測量儀的不斷發展,目前IOL Master 700和Lenstar LS900均被廣泛應用于臨床,兩者測量生物參數差異性小,一致性較好,且儀器內置的Barrett Universal Ⅱ公式對IOL計算的準確性已得到大量研究證實[6-8]。但仍有研究發現,AL≥25.5 mm時Lenstar LS900測量的AL值比IOL Master 700測量的AL值偏大[9]。由于AL是影響軸性高度近視合并白內障術后屈光誤差的重要因素[10],目前關于兩種儀器測量AL差異對高度近視合并白內障IOL度數計算影響的研究較少,故本研究根據AL將高度近視合并白內障患者分組,比較兩種儀器生物測量參數的差異性、相關性、一致性及IOL計算的準確性,為相關臨床及科研工作提供更多依據。

1對象和方法

1.1對象回顧性研究。收集2021-03/2023-03于陸軍特色醫學中心眼科接受白內障超聲乳化聯合IOL植入手術的高度近視合并白內障患者136例136眼。納入標準：(1)術前AL≥26 mm的高度近視合并白內障患者;(2)術前已同時完成IOL Master 700與Lenstar LS900檢查,且均能檢出所有生物學參數;(3)術后最佳矯正視力≥0.5;(4)角膜散光≤2.0 D。排除標準：(1)伴有其他眼部疾病,如干眼、翼狀胬肉、角膜瘢痕、青光眼及黃斑病變等;(2)眼部外傷史或手術史;(3)長期配戴角膜接觸鏡;(4)眼球震顫或重度白內障無法固視;(5)裂隙燈顯微鏡顯示IOL位置異常;(6)植入散光型IOL的患者。本研究遵循《赫爾辛基宣言》,所有患者均簽署知情同意書,并經陸軍特色醫學中心倫理委員會審核通過[No.醫研倫審(2022)第33號]。

1.2方法

1.2.1檢測設備IOL Master 700(軟件版本1.88)與Lenstar LS900(軟件版本9.6.0)檢查時均在同一暗環境中的自然瞳孔狀態下進行,且在10 min內完成,兩種儀器檢查無先后順序,檢查前未接受任何眼部藥物及其他眼部接觸性檢查。檢測時患者保持穩定舒適坐姿,下頜置于下頜托上,額頭緊貼額托,囑患者注視設備內固視燈,在測量前適當眨眼,使淚膜均勻分布,測量時盡量睜大眼,避免眼瞼遮蓋。測量結果均需符合儀器的質量控制標準,IOL Master 700選取顯示黃斑中心凹圖像且數據質量分析合格的檢測值,Lenstar LS900連續測量3次,選取儀器自動分析的平均值。

1.2.2數據收集分別記錄AL、平均角膜曲率(mean keratometry,Km)、前房深度(anterior chamber depth,ACD)、晶狀體厚度(lens thickness,LT)及白到白距離(white-to-white,WTW)值。兩種儀器內置的IOL均采用相同的常數,角膜屈光指數均設置為1.3375,根據IOL Master 700的測量結果個性化選擇適宜的IOL度數,分別得到同一度數下所對應的理論目標屈光度值。記錄患者術后3 mo最佳矯正視力的等效球鏡度(spherical equivalent,SE)、PE、AE,其中 SE=球鏡度數+(柱鏡度數/2),PE=術后實際等效球鏡度-術前預留度數,AE為PE的絕對值。計算兩種儀器各組PE在不同屈光閾的分布情況。

2結果

2.1納入患者基本資料本研究共納入患者136例136眼,其中男48例48眼,女88例88眼,右眼82例,左眼54例,年齡38-79(平均57.38±8.08)歲,植入IOL屈光度為-3.0-+18.5(平均7.99±4.24)D,其中29眼(21.3%)植入MIOL晶狀體,107眼(78.7%)植入單焦點IOL。根據AL將患者分為3組：A組(26 mm≤AL≤28 mm)41眼,B組(28 mm30 mm)52眼。

2.2各組患者IOLMaster700與LenstarLS900測量生物參數比較各組患者中Lenstar LS900測量的AL和ACD值均大于IOL Master 700測量值,差異均有統計學意義(P<0.05),兩種儀器測量的Km、LT與WTW值比較差異均無統計學意義(P>0.05)。兩種儀器測量的所有生物參數均呈正相關(均r>0.9,P<0.001,表1),一致性較好,95%LoA均較窄(表2)。

2.3各組患者IOLMaster700與LenstarLS900對IOL計算準確性的比較IOL Master 700的PE及AE均小于Lenstar LS900,各組PE差異均有統計學意義(P<0.01),AE差異均無統計學意義(P>0.05),見表3。PE均主要集中在±0.50 D以內,Lenstar LS900的遠視偏移百分比在各組中均大于IOL Master 700,見表4,圖1。

表1 各組患者IOL Master 700與Lenstar LS900各項生物參數比較

表2 各組患者IOL Master 700與Lenstar LS900測量生物參數的一致性

表3 各組患者IOL Master 700與Lenstar LS900的PE和AE比較 D

表4 各組患者IOL Master 700與Lenstar LS900 對IOL計算準確性的比較 眼(%)

圖1 IOL Master 700與Lenstar LS900 在各組患者不同屈光閾下的PE分布情況 A： A組(26 mm≤AL≤28 mm);B：B組(28 mm30 mm)。

3討論

現有研究發現,引起IOL計算誤差的因素中,眼軸占36%,角膜屈光力占22%,IOL有效位置(effective lens position,ELP)占42%[11]。臨床上高度近視合并白內障患者術后普遍存在不同程度的遠視性屈光誤差,平均為+0.70-+2.76 D,少數患者可達+3.0-+5.0 D,且隨著AL的增長屈光誤差增大[12-13]。隨著高度近視合并白內障患者術后脫鏡需求及MIOL的臨床應用,需要更精準的生物測量以減少術后屈光意外的發生。

本研究中,Lenstar LS900測量的AL在三組中均大于IOL Master 700,且差異有統計學意義,這與Song等[9]的研究結果一致。但也有研究[6]發現兩者測量眼軸的差異無統計學意義,這可能主要與研究對象差異有關,該研究納入的是所有長度眼軸的患者,而本研究只針對AL≥26.0 mm的患者,所以我們推測兩種設備測量眼軸的差異主要集中在長眼軸患者。兩種儀器測量眼軸的差異：(1)考慮儀器測量原理不同：IOL Master 700采用掃頻源相干光層析成像(swept source optical coherence tomography,SS-OCT)的技術,擁有多角度且快速的檢測功能,可視化呈現出全眼軸的OCT圖像及眼底黃斑區的結構,具有固視確認、掃頻光源、可視化測量的特點[14]。 Lenstar LS900 是基于光學低相干反射(optical low-coherence reflectometry,OLCR)的原理,更容易受高度近視屈光介質的影響而導致AL測量偏長[9]。(2)高度近視患者通常伴有后鞏膜葡萄腫,固視不良是造成測量差異的另一原因：IOL Master 700可呈現黃斑中心凹形態,更有利于注視的判定[15]。(3)由于兩種儀器采用不同的調整算法與超聲波測量相匹配,這可能會導致眼軸測量的細微差異[9]。研究表明,1 mm的眼軸測量誤差約導致2.70-3.00 D的術后屈光誤差[16]。本研究中三組眼軸測量差異均值分別為0.03、0.07、0.09 mm,隨著AL增加,測量差異增大,但差異均值小于0.1 mm,對IOL的計算影響較小。一致性及相關性分析顯示,兩種儀器測量眼軸的95%LoA范圍均較窄,一致性較好,均呈相關性,這與既往研究一致[17]。

既往研究顯示1.0 D的角膜屈光力測量誤差可導致0.8-1.3 D的術后屈光誤差[18]。因此,精準的角膜屈光力測量是術后獲得理想屈光狀態的另一重要因素。IOL Master 700采用遠心光學技術,在角膜上3個區域(1.5、2.5和3.5 mm)投射18點采集獲得角膜曲率,而Lenstar LS900是測量距角膜中央1.65 mm和2.30 mm的32個反光點計算角膜曲率,并通過迭代過程將它們組合起來以提高一致性[19-20]。盡管兩種儀器測量原理及測量范圍不同,但在本研究中測量Km值并無統計學差異。同時,一致性分析顯示,兩種儀器各組測量差值的均值線接近于0,其95%LoA范圍窄,一致性較好,這與既往研究結果一致[17,21]。此外,部分研究[22-23]還發現,兩種儀器與Pentacam測量的角膜屈光力值差異無統計學意義。但梁婉玲等[24]研究發現,兩者測量角膜屈光力值95%LoA較寬,一致性界限內范圍最大差值達1.5 D,這可能與樣本量大小及研究對象差異有關。在臨床實際應用中,IOL Master 700獲取圖像的平均時間比Lenstar LS900少73%[25],更利于維持淚膜的穩定性,患者體驗感更佳。但對于部分角膜屈光力分布不均勻的患者,Lenstar LS900測量范圍更小,對于獲取角膜中央的屈光力值可能更為有利[26],所以臨床醫生應結合儀器各自的特點和測量范圍綜合考量。

ELP被認為是影響術后視力的又一大關鍵因素。過去的人工晶狀體計算公式僅通過AL和Km計算ELP,而第四代和目前新一代的公式納入ACD、LT及WTW等參數來預測ELP,更大程度減少了屈光誤差,如臨床廣泛應用的Barrett Universsal Ⅱ公式。本研究顯示,在三組患者中,IOL Master 700測量的ACD小于Lenstar LS900,LT差異沒有統計學意義。另有研究[25]發現IOL Master 700測量的ACD值小于Lenstar LS900,而LT值大于Lenstar LS900,Hoffer等[21]的結果與其相反。關于ACD和LT的測量,IOL Master 700采用的是縱向軸位上形成的SS-OCT圖像來獲得,Lenstar LS900采用OLCR原理,具有單一的峰值,清晰分辨出相鄰不同的界面而進行測量,不同的測量原理可能導致兩種儀器測量結果的差異[24]。此外也可能與眼部調節因素有關,調節可使LT增加,ACD變淺[27]。研究表明,0.25 mm的ACD測量誤差在AL小于20 mm的患者中可能導致0.5 D的術后屈光誤差,而在AL大于30 mm的患者中僅導致0.1 D的術后屈光誤差[11]。本研究一致性分析顯示,兩種儀器測量ACD的95%LoA較窄,一致性較好,差值均線接近于0,最大差值分別為0.05、0.06、0.09 mm,這種差異不具有臨床意義。關于WTW的測量,三組均顯示差異無統計學意義,具有良好的一致性,Bao等[28]研究發現IOL Master 700測量WTW值大于Lenstar LS900,差異具有統計學意義,且一致性較差,與本研究有所不同,這可能與樣本量大小及受試者差異有關。

IOL Master 700與Lenstar LS900均內置Barrett Universal Ⅱ公式,該公式對高度近視合并白內障患者IOL計算的準確性優于第三代、第四代理論計算公式,且與第五代公式Olsen及其他新型計算公式準確性相當。Barrett Universal Ⅱ是一個厚透鏡公式,基于近軸光線追蹤技術,將IOL主光學面作為公式中的一個變量,將ELP和ACD以及主光學面位置相關的透鏡因子相結合,減少了AL變化對屈光預測準確性的影響[29-30]。這在我們的研究中同樣得到了證實：兩種儀器不同組的AE均值均小于0.50 D,PE在±0.5 D 以內的比例為71.2%-92.7%,PE在±1.0 D 以內的比例為92.3%-100%,與譚燕等[31]研究結果接近,這提示兩種儀器對IOL的計算均具有良好的預測性。

在劉燦等[32]的研究中,采用IOL Master 700的PE優于李凱等[7]所采用的Lenstar LS900,這可能與樣本量大小和分組差異有關。本研究將兩種儀器進行分組對比發現,二者測量的K、LT及WTW值沒有統計學差異,AL和ACD差異有統計學意義,但兩組間ACD差異較小,不影響IOL的計算,所以Lenstar LS900測量眼軸更長是造成遠視偏移百分比高于IOL Master 700的主要原因。雖然兩種儀器測量AL有較好的一致性,但最大差值絕對值分別為0.12、0.15和0.18 mm,分別約導致0.25-0.5 D的術后遠視性屈光誤差,尤其是AL>28.0 mm的B組和C組患者,這可能會降低植入MIOL患者術后視近的滿意度,故不可忽略兩種儀器間測量AL存在的差異。同時,由于IOL Master 700具有可視化的特點,能在測量過程中排除后鞏膜葡萄腫的干擾,且具有更高的檢出率和更快的測量速度,所以IOL Master 700比Lenstar LS900在高度近視眼AL測量上更具有臨床優勢[23]。此外,兩種儀器均只有5眼存在大于1.0 D的遠視偏移,且最大遠視偏移誤差分別為1.49 D和1.51 D,優于孫明等[33]的研究,與鄧小慧等[34]在長眼軸組的研究較一致。Chen等[35]建議超高度近視可多預留-1.0--2.0 D來預防遠視漂移,本研究提示,當采用Barrett Universal Ⅱ公式進行計算時,不需要預留更多的近視度數,尤其是選擇MIOL時,過多的近視度數預留反而可能降低患者術后脫鏡率。

本研究尚存在不足之處：(1)樣本量相對較小;(2)缺乏第五代公式及其他新型計算公式的對比研究;(3)僅通過AL進行單一分組,缺乏關于其他生物測量值分組的研究。在后續研究中,擴大樣本量的同時,將納入不同計算公式,進一步細化分組,探討兩種儀器的差異性及不同公式對高度近視合并白內障患者IOL計算的準確性,為臨床提供更多的參考。

綜上所述,在高度近視合并白內障患者中,Lenstar LS900測量AL值大于IOL Master 700,且該差異隨著AL的增加而增大,兩種儀器通過Barrett Universal Ⅱ公式對IOL的計算均具有良好的預測性,但IOL Master 700預測屈光誤差更小,遠視偏移百分比更低。