Pentacam TNP在角膜屈光手術后人工晶狀體度數計算中的應用研究

臧馨怡,毛世蘭,謝 晉,劉曉敏,李德衛, 元 靜,代云海

0引言

20世紀90年代開始LASIK、PRK作為治療近視的手術方法迅速在全球流行,且需求日益增加。這部分患者在行近視屈光手術若干年后出現晶狀體混濁,需要行IOL植入手術,該類患者使用常規方法計算的IOL度數準確性比未行屈光手術的患者降低。常規的角膜屈光度測量方法(手動、自動或Placido環形地形圖)測得的角膜曲率(K)值是基于假設角膜前表面與后表面之間的曲率比例是恒定的情況下得到的[1],但在LASIK或PRK等屈光手術后,角膜前表面中央變平,曲率發生改變,而角膜后表面曲率不變,因此角膜前表面、后表面之間的曲率比例發生改變,角膜曲率計算不再準確[2-3]。

如果患者的術前病史信息可用,使用臨床病史法(clinical history method,CHM)仍是計算近視屈光術后角膜K值的金標準方法之一[4-5]。2003年,Aramberri提出的Double-K法根據患者屈光術前病史資料,可以代入不同的修正公式,如SRK/T,Hoffer Q和Holladay Ⅱ等[6-8],其中代入修正后SRK/T公式計算出的IOL度數相對準確,結果普遍被臨床醫師認可[9-10]。然而,許多屈光手術患者行白內障手術時缺失屈光術前數據,不能通過臨床病史法計算IOL度數。隨著測量設備和IOL計算公式的不斷進步,近10 a出現了多種不需要依靠病史資料而計算角膜屈光術后IOL度數的方法,如Olsen、Barrett True-K、Haigis-L、Shammas、Potvin-Hill等[8,11],這些方法將角膜屈光術后IOL度數的計算準確性大大提高。同時也有部分亞洲的學者將Pentacam系統角膜凈屈光力(true net power,TNP)應用到該類患者的IOL度數計算,在亞洲人中取得了較好結果,但并未被廣泛認可[11-12]。我們研究組通過多年臨床總結和文獻分析,對這一方法進行調整并與其他方法進行對比研究,重新評估TNP的角膜曲率值聯合SRK/T公式在計算屈光術后IOL度數方面的準確性,以期望得到一種更加簡便、準確并適合亞洲人的IOL度數計算方法。

1對象和方法

1.1對象回顧性研究。收集2019-07/2021-12 LASIK或PRK術后行白內障手術患者35例50眼。納入標準：(1)既往有LASIK或PRK手術史,且屈光手術的病史信息尚無法獲得;(2)符合白內障超聲乳化聯合IOL植入手術指征;(3)Emery法核硬度分級[13]為Ⅲ或Ⅳ級;(4)無重大臟器病變或惡性腫瘤。排除標準：(1)可能影響術后屈光的眼部疾病,如圓錐角膜、青光眼、葡萄膜炎和嚴重視網膜病變等。(2)既往除屈光手術以外的外傷或眼科手術史。本研究遵循《赫爾辛基宣言》,經山東第一醫科大學附屬青島眼科醫院醫學倫理委員會批準[No.青眼倫審(快)(2023)02號],所有患者均簽署手術和臨床數據使用知情同意書。

1.2方法所有患者術前接受裂隙燈檢查晶狀體情況,綜合驗光儀檢查視力及屈光度,術前使用以下3種方法計算IOL度數：(1)TNP 3 mm (SRK/T)法：Pentacam系統TNP模式3 mm環上K1、K2及眼軸(axial length,AL)代入SRK/T公式直接計算人工晶狀體度數;(2)Barrett True-K公式：使用IOL Master 700中的Barrett True-K公式計算IOL度數;(3)Olsen 2公式：將Pentacam測量的角膜前表面曲率半徑、AL、Lenstar測量的晶狀體厚度(lens thickness,LT)一起代入Pentacam儀器中的phacooptics軟件計算IOL度數。每例患者術前至少使用2種公式計算IOL度數,結合術前IOL測算結果,根據患者年齡、工作及生活需求選擇適當的IOL類型,無需優化IOL常數,按照預期在0-2.00 D之間確定選擇的IOL度數。所有患者均采用2.5 mm透明角膜切口,由同一名醫師進行手術,手術過程順利,IOL均順利植入囊袋中。記錄術后3 mo的實際屈光度與術前的預測屈光度差值,得到IOL度數的預測誤差(prediction error,PE)。

統計學分析：使用SPSS25.0統計軟件進行統計學分析。符合正態分布的計量資料使用均數±標準差描述,兩種儀器角膜曲率測量結果比較采用配對樣本t檢驗,三種IOL度數計算方法的PE比較采用單因素方差分析,事后檢驗進行兩兩比較采用雪費法(Scheffe’s)。計數資料使用眼(%)描述,采用χ2檢驗。以P<0.05為差異存在統計學意義。

2結果

2.1納入患者基本資料本研究共納入患者35例50眼,其中男15例,女20例;年齡26-73(平均46.60±9.30)歲,AL 22.21-33.22(平均28.3±2.25)mm。行LASIK手術19例27眼,PRK術16例23眼。術前晶狀體核硬度分級,其中Ⅲ級18例28眼、Ⅳ級17例22眼。術前使用TNP 3 mm (SRK/T)計算IOL度數50眼,使用Barrett True-K公式計算IOL度數34眼,使用Olsen 2公式計算IOL度數41眼。其中1例26歲年輕患者行屈光手術后,發生視網膜脫離,視網膜脫離術后發生并發性白內障,白內障術前這例患者視網膜已復位,且眼底情況穩定。

2.2兩種儀器測量角膜曲率比較IOL Master 700與Pentacam-TNP測量K1分別是：30.79-45.61(平均37.16±3.17)、27.2-44.35(平均34.93±3.29)D,差異有統計學意義(t=21.83,P<0.001);K2分別是：31.9-48.35(平均38.41±3.45)、29.4-45.55(平均36.69±3.46)D,差異有統計學意義(t=17.86,P<0.001)。

2.3三種IOL度數計算方法的PE比較TNP 3 mm (SRK/T)、Barrett True-K、Olsen 2法PE分別為-1.69-1.75(平均-0.02±0.63)、-2.1-0.82(平均-0.54±0.80)、-1.50-1.91(平均0.25±0.80)D,差異有統計學意義(F=11.23,P<0.001),兩兩比較提示TNP 3 mm (SRK/T)與Olsen 2法差異無統計學意義(P>0.05);Barrett True-K與TNP 3 mm (SRK/T)、Olsen 2差異均有統計學意義(P<0.05)。TNP 3mm (SRK/T)、Barrett True-K、Olsen 2法預測植入IOL后PE在±0.5 D分別為66%(33/50)、44%(15/34)、37%(15/41),差異均有統計學意義(χ2=8.53,P<0.05);PE在±1.0 D分別為88%(44/50)、71%(24/34)、80%(33/41),差異無統計學意義(χ2=3.96,P>0.05)。

3討論

角膜屈光術后計算IOL度數存在一定的挑戰性,使用常規計算方法往往會導致IOL度數誤差較大,出現遠視漂移[1,14-15]。產生誤差的原因主要是角膜屈光術后K值測量的不準確性和有效晶狀體位置(effective lens position,ELP)的預測偏差[1,16]。角膜前后表面的曲率比例發生改變,使常規方法測量的K值通常高于實際K值[17],而且第三代IOL計算公式會低估屈光術后的ELP,使IOL度數計算偏低,導致術后遠視漂移[15]。為了提高角膜屈光術后IOL度數計算的準確性,自20世紀70年代以來,眼科學者們堅持不懈的尋找和總結更準確的計算方法,多種屈光術后IOL度數的計算公式不斷涌現,如：SRK/T、Hoffer Q、Barrett Universal Ⅱ、Olsen等[18],這些方法的不斷研發與改良使得角膜屈光術后IOL度數的計算變得日趨簡單,但不同方法計算的準確性在國人群中仍參差不齊,尚缺少一種對所有患者放之皆準的方法。

依靠病史資料(如CHM、Feiz-Mannis法、角膜旁路法等[19])計算屈光術后K值的方法正逐漸退出歷史舞臺,取而代之的是可直接測得相對真實K值的掃頻設備,如IOL Master 700、Pentacam系統、AS-OCT(CASIA2)[20-22]等。IOL Master 700設備采用SS-OCT原理,在19個參考點上進行K測量,可以評估角膜的前后表面屈光度[23]。Pentacam是一款通過Scheimpflug相機360°勻速旋轉拍攝,實時采集患者的角膜形態圖像的分析診斷系統,可以分析患者的總角膜曲率(total corneal refractive power,TCRP)、TNP和角膜厚度等[24]。對于正常角膜,常規測量法測得的K值顯著高于KTNP和TCRP,Placido地形圖儀的模擬角膜曲率值(Sim K)比KTNP高1.3 D,差異具有顯著性[25-26],而前房深度(anterior chamber depth,ACD)無差異[27]。本研究中使用IOL Master 700測量的K1、K2均大于Pentacam系統,且差異均有統計學意義,提示兩種儀器在測量角膜屈光術后K值時各有特點,不可替代使用。

近年來,有多個亞歐國家使用不同版本Pentacam的TNP模式中K值來計算屈光術后IOL的度數各有差異。2009年,韓國Kim等[28]將屈光術后TNP模式中央點K值的3次平均值作KTNP,2014年,中國、韓國及德國報導的KTNP是TNP中央3 mm區域6個K值和中央K值的平均值[3,22,29],2018年韓國Cho等[30]使用TNP 3 mm區域的K為KTNP,本研究中使用的是Pentacam系統TNP模式中央3 mm環上K1、K2的平均值作為KTNP(TNP模式中的3 mm環和3 mm區域K值是有差別的),見圖1。

上述研究中在計算屈光術后IOL度數時,最常用的是將KTNP值代入SRK/T公式,并得到了較滿意的結果：中國Xu等[22]將KcTNP、KTNP及臨床病史法計算的K值(KCHM)聯合SRK/T、Holladay1、Hoffer Q公式計算屈光術后IOL度數,結果顯示只有KTNP聯合SRK/T公式計算的PE與0無顯著差異,且KTNP代入SRK/T公式計算的±0.50 D和±1.00 D以內的屈光度數百分比分別為67.6%和86.5%;韓國Kim等[28]將KTNP代入SRK/T公式中計算的IOL度數誤差在±0.5 D、±1.0 D以內的比例分別是70%、93%;德國Frings等[29]將其KTNP、KOrbscan、KCHM值分別代入SRK/T及Haigis公式中計算屈光術后IOL度數,結果表明KTNP代入SRK/T公式計算的IOL度數更接近KCHM計算的度數;韓國Cho等[30]采用20種方法計算56眼屈光術后的IOL度數,包括將Pentacam系統中3、4、5 mm區域上的KTNP、TCRP等代入SRK/T、Haigis等多種公式中,以上結果表明,KTNP值代入SRK/T公式中可以得到屈光術后較好的IOL度數。

臨床上常用的無需病史資料、且相對準確的計算屈光術后IOL度數的公式有Barrett True-K公式和Olsen公式等[31]。Li等[7]對比7種屈光術后IOL計算方法表示：Barrett True-K在±0.5 D內的屈光度數預測的比例顯著高于Shammas-PL、Wang-Koch-Maloney、Haigis-L、OCT公式等。本研究中的Barrett True-K公式的PE為-0.54±0.80(-2.1-0.82)D,PE在±0.5、±1.0 D的比例分別是44%、71%。該公式PE總體偏向負數,表示該公式預測的IOL度數在本研究中術后偏近視,其原因可能是近視屈光手術后角膜消融區域較大或者偏心[32](圖1)。Olsen公式始于1987年,在基于光線追蹤和C常數的原理上不斷更新版本,并且根據術前測量的ACD和LT來估計ELP。2021年,法國Debellemanière等[33]回顧了4 242眼患者資料,經多種方法比較發現Olsen可能稍優于EVO2.0、RBF 3.0、BUII等公式。2000年日本Ishikawa等[34]使用Olsen和SRK-Ⅱ公式預測屈光術后32眼的IOL度數,結果表明Olsen公式預測的度數較SRK-Ⅱ公式準確。本研究中Olsen 2公式的PE為0.25±0.80(-1.50-1.91)D,PE在±0.5、±1.0 D的比例分別是37%、80%,PE偏一點遠視。

圖1 Pentacam系統TNP模式下的截圖 本研究以TNP中3.0 mm環(右下黑色矩形框區域)的4個K值的平均值作為KTNP。

本研究將Barrett True-K和Olsen 2公式作為TNP 3 mm (SRK/T)法的對照進行研究,結果顯示TNP 3 mm (SRK/T)法的PE均值為-0.02±0.63(-1.69-1.75)D,與上述Barrett True-K公式的結果相比,差異有統計學意義(P<0.05);與Olsen 2公式之間無統計學差異(P>0.05),且TNP 3 mm (SRK/T)的PE更接近0,誤差更小一些(圖1),這與既往文獻報道的結果相似[22]。雖然三種方法預測的PE在±1.0 D以內的患眼無統計學差異(P>0.05),但TNP 3 mm (SRK/T)法預測PE在±0.5 D以內患眼的比例最高,差異具有統計學意義(P<0.05)。目前,我們的研究僅是針對于中國人得到的結果,對于其它人種眼部解剖結構特點是否也有同樣的表現還需要進一步研究。

綜上,在LASIK或PRK屈光術后眼的IOL度數計算中,無病史信息的TNP 3 mm (SRK/T)法計算操作簡便,且計算的結果較為準確。但本文存在一定的局限性,由于無法根據既往近視矯正的度數分組,所以無法進行分類研究,因此該結論還需大樣本多中心的研究進一步證實。不同地域、種族間患者眼部解剖結構略有不同[35-36],近視程度、角膜切削的區域等也存在個體差異,尚沒有一種對于所有屈光術后的IOL度數計算皆準確的方法[18]。因此,對于角膜屈光術后IOL度數計算盡量采用多種方法綜合比較,以減少誤差。