不同設備引導個性化非球面人工晶體選擇的可行性觀察

趙曉彬 高輝 李科軍

隨著超聲乳化手術及人工晶體(IOL)技術的發展，白內障手術已發展為晶體性的屈光手術。現代白內障手術的目標不僅是恢復清晰的視力，還包括獲得更好的視覺質量。傳統的球面IOL具有正球差，植入后會增加全眼球差［1］，而非球面IOL由于特殊的設計，具有零球差或負球差，植入后可減少全眼球差［2］。盡管目前白內障術后的最適宜球差尚不明確，但研究證實對術后接近正視的患者，降低全眼球差可提高對比敏感度，改善視覺質量［3－5］。但不同患者角膜球差不同，如果盲目植入相同球差的IOL，則會導致部分患者術后全眼球差增加，視覺質量下降，因此有必要根據術前角膜球差個性化選擇非球面IOL。本研究采用Atlas 9000角膜地形圖系統及Pentacam眼前節分析系統測量術前角膜球差，根據角膜球差植入不同的非球面IOL，使術前角膜球差與所植入非球面IOL球差之和接近零。通過觀察術后全眼球差預測值與測量值的一致性，探討這兩種設備引導個性化非球面IOL選擇的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2013年1～6月在我科就診擬行白內障超聲乳化手術的患者60例(60眼)。采用隨機數字表法將患者隨機分為2組，每組30例，術前1 d分別采用Atlas 9000角膜地形圖系統(德國Zeiss公司)(Atlas 9000組)及Pentacam眼前節分系統(德國Oculus公司)(Pentacam組)測量6.0 mm直徑角膜球差，并根據角膜球差植入不同的非球面IOL，使術后全眼球差接近零。角膜球差≥+0.235 μm者植入Tecnis Z9003 IOL(AMO 公司)，球差為 －0.27 μm;角膜球差 ＜ +0.1 μm 者植入 Rayner 920H IOL(Rayner 公司)，球差為零;角膜球差 ≥ +0.1 μm 并 ＜ +0.235 μm 的患者，植入 Acrysof IQ IOL(Alcon 公司)，球差為 －0.20 μm。

1.2 病例入選標準 年齡相關性白內障，散瞳下瞳孔直徑≥6.0 mm。病例排除標準:(1)患有影響視力的眼部疾病如弱視、青光眼、黃斑變性、糖尿病性視網膜病變等;(2)患有可能會影響術后IOL居中性的疾病如假性囊剝脫;(3)角膜疾患如角膜云翳、角膜變性、累及角膜的翼狀胬肉等;(4)角膜散光大于1.0D;(5)既往有屈光或內眼手術病史;(6)術中或術后出現并發癥如后囊膜破裂、IOL偏位、后囊膜混濁等。所有患者均簽署知情同意書。

1.3 其他術前檢查 包括視力、眼壓、屈光狀態、角膜內皮細胞計數、詳細的裂隙燈及眼底檢查。采用A超或IOL Master測量角膜曲率、前房深度及眼軸長度，SRK-T或Holladay公式計算IOL度數。

1.4 手術方法 所有手術均由同一位經驗豐富的醫師完成。表面麻醉后，11點位行隧道式透明角膜切口，長3.2 mm，2點位行側切口，前房注入玻璃酸鈉維持前房深度及保護角膜內皮細胞，行直徑5.5 mm連續環形撕囊以預防后囊膜混濁及保持IOL居中，水分離水分層后，采用WhiteStar超聲乳化機(美國眼力健公司)乳化吸除混濁晶體，囊袋內植入非球面IOL，水密切口。術后滴用妥布霉素地塞米松滴眼液及雙氯芬酸鈉滴眼液1個月。

1.5 觀察指標 術后3個月隨訪并進行以下檢查。采用國際標準視力表檢查5 m遠處裸眼視力(uncorrected visual acuity，UCVA)，驗光確定屈光狀態及最佳矯正視力(best corrected visual acuity，BCVA)。并進行詳細的裂隙燈、眼底及眼壓檢查。散瞳狀態下采用WASCA波前像差儀(德國Zeiss公司)測量患者6 mm瞳孔直徑全眼球差，此像差儀是基于Hartmann-Shack原理設計的波前像差測量系統。采集數據前要求患者迅速眨眼1～2次以減輕淚膜對像差測量結果的影響，每只眼重復測量3次，取平均值。

1.6 統計學分析 應用SPSS 16.0統計軟件，計量資料以表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者一般情況 60例患者中術后出現后囊膜混濁1例，數據予以剔除。最后符合納入排除標準的患者共有59例(59眼)，Atlas組30例(30眼)，Pentacam組29例(29眼)。

2.2 術后視力 術后3個月Atlas 9000組和Pentacam組裸眼視力、最佳矯正視力、等效球鏡值差異均無統計學意義(P＞0.05)。見表1。

表1 2組術后視力及等效球鏡值n=30，±s

表1 2組術后視力及等效球鏡值n=30，±s

項目 Atlas 9000組 Pentacam組 t值 P值UCVA 4.890 ±0.080 4.903 ±0.078 0.653 0.516 BCVA 4.993 ±0.069 5.003 ±0.073 0.546 0.587等效球鏡值(D)－0.43 ±0.36 －0.39 ±0.42 0.403 0.688

2.3 球差測量

2.3.1 術前角膜球差:Atlas 9000組平均術前角膜球差為(0.270 ±0.072)μm，Pentacam 組平均術前角膜球差為(0.264±0.081)μm，差異無統計學意義(t=0.313，P=0.756)。

2.3.2 術后全眼球差:術前角膜球差與所植入IOL球差之和為全眼球差預測值，術后采用WASCA波前像差儀測量所得值為全眼球差測量值。預測值與測量值之差為預測誤差。①Atlas 9000組及Pentacam組術后全眼球差預測值分別為(0.028 ±0.041)、(0.022 ±0.046)μm，測量值分別為(0.012 ±0.058)、(0.010 ±0.067)μm，預測值與測量值之間差異無統計學意義(P＞0.05)。2組術后全眼球差測量值差異無統計學意義(t=0.129，P=0.898)。③Atlas 9000 組術后全眼球差在 ±0.1 μm 范圍內的比例為86.7%，Pentacam組為89.7%。見表2。

表2 2組術后全眼球差預測值與測量值n=30，μm，±s

表2 2組術后全眼球差預測值與測量值n=30，μm，±s

組別 預測值 測量值 預測誤差 t值 P值Atlas9000 組 0.028 ±0.041 0.012 ±0.058 0.016 ±0.047 1.821 0.079 Pentacam 組 0.022 ±0.046 0.010 ±0.067 0.013 ±0.051 1.321 0.197

2.3.3 預測誤差:2組全眼球差預測誤差分別為(0.016 ±0.047)、(0.013 ±0.051)μm，2 組差異無統計學意義(t=0.418，P=0.761)。

3 討論

波前像差技術在眼科的應用促進了對角膜及全眼像差的認識。全眼像差主要由角膜及晶狀體像差組成，正常人眼高階像差較低，其中以球差較為明顯［6］。研究發現，年輕人眼的角膜球差為正值，晶狀體球差為負值，二者的互補使得全眼的球差處于較低的水平，從而保持良好的視覺質量［7］。隨年齡增長，人眼球差發生變化。角膜球差在一生中較穩定，而晶狀體球差由負值逐漸轉變為正值，失去了對角膜球差的補償作用，從而導致視覺質量的下降［8］。傳統的球面IOL由于各個徑線曲率相同，具有正球差，植入眼內后會增加全眼球差，而非球面IOL通過對前表面或后表面進行修飾，使其在不同徑線曲率不同，具有零球差或負球差，植入后可減少全眼球差［2］。

目前可供臨床應用的非球面IOL有多種，球差為0～0.27 μm。大量研究證實，與球面 IOL相比，非球面IOL植入后可降低全眼球差，提高術后視覺質量［9－11］。通 過 對 696 眼 的 觀 察，Beiko 等［12］報 道6.0 mm直徑時角膜球差的正常值為(0.274±0.089)μm。Wang等［13］觀察了 228 眼的角膜球差，發現角膜球差小于 0.2 μm 的比例為 15.4%，0.2 ～0.4 μm的比例為 77.6%，大于 0.4 μm 的比例為 7%。Bottos等［14］通過觀察屈光手術前后角膜球差的變化發現，屈光手術前角膜球差的范圍為(+0.03～+0.61)μm，而術后角膜球差范圍為(－0.58 ～ +1.02)μm。由此可見，不同患者的角膜球差差異很大，且部分患者尤其是部分屈光手術后患者角膜球差為負值，如果這些患者面臨白內障手術時不加選擇的植入相同的非球面IOL，勢必會導致部分患者術后全眼球差增加。因此有必要根據術前角膜球差個性化植入非球面IOL。目前關于白內障術后的最佳球差值仍有爭議。Levy等［3］研究發現全眼球差為 +0.1 μm 者擁有超級視力，推測術后應保留 +0.1 μm球差。Piers等［5］采用自適應光學研究發現，當全眼球差為零時，對比敏感度最佳。Wang等［4］發現大部分術眼在球差為零的情況下，并不能獲得最佳的視覺質量，術后最佳球差有較大的變化范圍。但可以明確的是，適當的降低術后全眼球差可以提高對比敏感度，改善術后視覺質量［4］。

要想正確選擇非球面IOL，獲取術后目標球差，準確測量術前角膜球差是必不可少的。Atlas 9000是基于Placido盤設計的計算機輔助角膜地形圖儀，具有獨特的錐焦系統，可根據角膜前表面與理想表面的差異獲取角膜前表面高度及像差數據。該設備每秒可掃描15幅圖像，并自動選擇4幅最佳圖像顯示在結果中。Pentacam通過Scheimpflug三維成像系統對眼前節進行360度掃描，可根據角膜前后表面的高度計算得到角膜前后表面及全角膜像差。該設備2 s內可以完成25次掃描，每幅圖像包含2740個數據點。二者測量角膜像差的重復性及一致性較高［15］。

采用不同設備引導個性化非球面IOL選擇并比較二者的差異，國內外鮮有報道。Packer等［16］采用i-Trace視功能分析儀測量白內障患者術前角膜球差，植入3種不同的非球面IOL，使術前角膜球差與所植入非球面IOL球差之和接近零，結果顯示術后全眼球差為(－0.013±0.072)μm，93.3%的眼術后全眼球差在 ±0.1 μm 之內。Solomon［17］采用 OPD-Scan 測量角膜及全眼球差，并采用Packer等［16］的方法選擇非球面IOL，研究發現術后全眼球差為(0.019±0.051)μm，全眼球差預測誤差為(0.025±0.020)μm，40眼中有37眼術后全眼球差在±0.1 μm之內。以上研究均為根據角膜前表面球差選擇非球面IOL，未將角膜后表面球差納入觀察范圍。本研究所采用Atlas 9000可測量角膜前表面球差，Pentacam則可同時獲取角膜前、后表面及全角膜球差。本研究顯示，Atlas 9000組和Pentacam組術后全眼球差預測值分別為(0.028±0.041)μm、(0.022 ±0.046)μm，測量值分別為(0.012±0.058)μm、(0.010 ±0.067)μm，預測值與測量值之間差異無統計學意義。Atlas 9000組術后全眼球差在±0.1 μm 范圍內的比例為 86.7%，Pentacam 組為89.7%。表明這兩種設備引導個性化非球面IOL植入，術后均能達到預期的結果。

本研究發現，盡管Atlas 9000與Pentacam兩個設備測量像差的方法不完全相同，并且所獲取的角膜像差數據分別來自于角膜前表面及全角膜，但二者引導個性化非球面IOL選擇的一致性較好，2組術后全眼球差測量值無統計學差異。分析原因可能有以下幾個方面:(1)角膜后表面對角膜像差的影響較小。Atlas 9000角膜地形圖系統可測量角膜前表面像差，而Pentacam眼前節分析系統可以同時測量角膜前后表面像差，并綜合前后表面像差獲得全角膜像差數據。然而，角膜像差以前表面像差為主，角膜后表面像差值較小，對全角膜像差的影響較小。研究發現角膜后表面像差在全角膜像差中所起的作用僅為2%［18］。本研究結果也證實了以上觀點。本研究發現，無論采取角膜前表面還是全角膜球差引導個性化非球面IOL選擇，術后都能達到預想的結果。(2)Atlas 9000與Pentacam測量角膜像差的一致性較好。de Jong等［15］對比了包括Atlas及Pentacam在內的4種眼前節分析系統，觀察4種儀器測量角膜前表面像差的重復性及一致性。結果表明Atlas與Pentacam測量結果的一致性最好，二者測量所得的角膜前表面球差數據平均差異為0 μm。其中Pentacam測量的重復性最佳。Domenech等［19］研究也發現在5.0 mm瞳孔直徑時，Atlas與Pentacam的高階像差測量結果差異幾乎為0 μm。

然而，盡管兩種設備引導個性化非球面IOL選擇的可預測性較好，但仍有少量預測誤差存在。產生預測誤差的原因包括手術誘導的角膜球差及IOL的傾斜與偏心。Packer等［16］認為，手術誘導的角膜球差是產生預測誤差的主要原因。如果手術誘導的角膜球差為零，則根據角膜球差個性化選擇非球面IOL會有更高的準確性。此外，IOL的傾斜和偏心也會對像差造成影響，尤其是在植入負球差非球面IOL的情況下。研究顯示負球差非球面IOL偏離視軸0.5～1.0 mm會導致更高或更低的像差［20］。因此，術者應努力提高自己的手術技巧，減少手術誘導的角膜球差，盡量避免IOL的傾斜和偏心，從而減少預測誤差，提高個性化選擇非球面IOL的準確性。

本研究未觀察Atlas 9000與Pentacam測量角膜球差的一致性，只根據其他作者以往研究推斷二者一致性較好，也未進行角膜后表面球差的觀察，這是本研究的不足之處。此外，本研究未觀察患者的視覺質量及生活質量。對視覺質量及生活質量的研究可以指導我們更合理的選擇非球面IOL，對明確可以從非球面IOL獲益的患者進行個性化的選擇，可以真正發揮非球面IOL的作用。

綜上所述，采用Atlas 9000角膜地形圖系統或Pentacam眼前節分析系統測量術前角膜球差，根據角膜球差個性化選擇非球面IOL，術后均可獲得預期的結果。角膜后表面球差在整個角膜中所占比重較小，對角膜球差的大小無明顯影響。無論采用角膜前表面球差還是全角膜球差引導非球面IOL選擇，都不會對術后結果造成明顯影響。

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