Sirius光跡追蹤法計算人工晶狀體度數的準確性

魏麗清，聶莉，陳榆，錢振彬，劉桂芳，傅映暉

（溫州醫科大學附屬眼視光醫院，浙江 杭州 310020，1.白內障科；2.青光眼科；3.屈光專科）

白內障術后屈光狀態是影響患者術后滿意度的重要因素之一，主要取決于手術操作因素、術前生物測量及人工晶狀體（intraocular lens，IOL）屈光度計算。隨著超聲乳化技術的逐漸成熟、各種新型生物測量儀器的準確測量，IOL計算方法的準確性顯得更加重要。目前，經過優化后的IOL-Master IOL度數計算公式是公認的臨床上最常用且相對可靠的計算方法，但仍有部分患者術后出現較高的屈光誤差，尤其在非正常眼軸（axial length，AL）患者中。光跡追蹤法是一種新的IOL度數計算方法，新一代Sirius三維角膜地形圖及眼前段分析系統（意大利CSO公司，軟件版本phoenix 3.0）內部軟件自帶光跡追蹤技術。本研究通過與傳統IOL-Master法比較，分析Sirius光跡追蹤法計算IOL度數的準確性及影響因素，探討Sirius光跡追蹤法的適用范圍。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2016年7月至2017年8月來溫州醫科大學附屬眼視光醫院杭州院區行手術治療的白內障患者64例（80眼），其中男22例（32眼），女42例（48眼），年齡48～87（68.0±8.4）歲。視力均用logMAR視力表示，小數視力與logMAR視力的轉換參考AREVALO等[1]的方法，術前裸眼視力為0.2～2.6（1.15±0.68），術前最佳矯正視力為0～2.6（0.66±0.63），術后裸眼視力為0.2～2.2（0.45±0.44），術后最佳矯正視力為0～1.3（0.19±0.25）。納入標準：①排除角膜病變、眼外傷、青光眼及有內眼手術史或屈光手術史患者；②IOL位于囊袋內，光學面居中；③術中術后無嚴重并發癥；④術后矯正logMAR視力：正常AL組及短AL組≥0.3，長AL組≥1.3。本研究內容符合赫爾辛基宣言中的倫理學標準，經本院倫理學委員會批準，所有患者同意參加本研究并簽署知情同意書。

1.2 方法 由同一位醫師采用IOL-Master檢查角膜屈光力（corneal refractive power，K）、AL、前房深度（anterior chamber depth，ACD），因晶狀體混濁嚴重不能用IOL-Master測量AL的患眼改用A超測量AL，檢眼鏡、B超及光學相干斷層掃描（optical coherence tomography， OCT）檢查了解玻璃體及視網膜情況，根據患者年齡、文化水平、生活習慣、AL、眼底情況及對側眼屈光狀態預留相應的屈光度數，分別采用SRK/T公式、Haigis公式或Hoffer Q公式進行IOL度數計算。所有患者同時由同一位醫師進行Sirius眼前段參數采集，獲得房角度數，通過向Sirius系統輸入術前IOL-Master測量得到的AL、IOL A常數，計算植入同一度數的IOL后預留的屈光度數。隨訪時間3個月以上，術后3個月或3個月以上進行主覺驗光，術后實際屈光度數與預留屈光度數的差值即為屈光誤差值，正值表示術后遠視漂移，負值表示術后近視漂移。該屈光誤差值的絕對值為絕對誤差值（absolute error，AE）。采用白內障微切口超聲乳化吸除聯合IOL植入術，術中行透明角膜切口（2 mm）及輔助切口（1 mm），術中囊袋內植入IOL，光學面居中，角膜切口水密閉合。

1.3 統計學處理方法 采用SPSS 21.0統計軟件包進行數據分析處理。計量資料符合正態分布以 ±s表示，不符合正態分布以M（P25，P75）表示。4種IOL度數計算方法得到的術后屈光誤差值的相互比較采用配對資料t檢驗，AE分布比較采用配對資料Wilcoxon秩和檢驗，短AL組、正常AL組和長AL組間Sirius屈光誤差值的比較采用單因素方差分析，進一步兩兩比較采用LSD法，AE比較采用Kruskal-Wallis單因素方差分析，進一步兩兩比較采用All pairwise法。對Sirius光跡追蹤法的屈光誤差值及AE分別與年齡、AL、K、ACD及房角度數進行Pearson相關分析或Spearman相關分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 年齡和眼部參數 各AL組患者年齡和眼部參數見表1。其中，所有AL、短AL和長AL患者Sirius角膜屈光力和IOL-Master角膜屈光力間差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.2 各AL組內術后屈光誤差比較 在所有患者中，SRK/T公式與Sirius光跡追蹤法屈光誤差值比較差異有統計學意義（t=-2.47，P＜0.05）；AE比較差異有統計學意義（t=-4.96，P＜0.01）。Haigis公式與Sirius光跡追蹤法的屈光誤差值比較差異無統計學意義（t=-1.62，P＞0.05），AE比較差異有統計學意義（Z=-4.56，P＜0.01）。見表2-3。

在短AL組患者中，SRK/T公式與Sirius光跡追蹤法屈光誤差值比較差異有統計學意義（t=3.24，P＜0.01）；AE比較差異有統計學意義（t=-2.05，P＜0.05）。Haigis公式與Sirius光跡追蹤法的屈光誤差值比較有統計學意義（t=4.74，P＜0.01），AE比較差異有統計學意義（Z=-1.98，P＜0.05）。Hoffer Q公式與Sirius光跡追蹤法的屈光誤差值比較差異有統計學意義（t=3.19，P＜0.01）；AE比較差異有統計學意義（t=-2.08，P＜0.05），見表2-3。

表1 所有患者年齡和眼部參數

表2 各AL組內Sirius光跡追蹤法與IOL-Master法計算的屈光誤差值比較（ ±s，D）

表3 各AL組內Sirius光跡追蹤法與IOL-Master法計算的AE值比較[ M（P25，P75），D ]

在正常AL組患者中，SRK/T公式與Sirius光跡追蹤法屈光誤差值比較差異無統計學意義（t=0.018，P＞0.05）；AE比較差異有統計學意義（t=-2.24，P＜0.05）。Haigis公式與Sirius光跡追蹤法的屈光誤差值比較無統計學意義（t=-0.25，P＞0.05），AE比較差異有統計學意義（Z=-2.25，P＜0.05）。見表2-3。

在長AL組患者中，SRK/T公式與Sirius光跡追蹤法屈光誤差值比較差異有統計學意義（t=-8.16，P＜0.01）；AE比較差異有統計學意義（t=-3.51，P＜0.01）。Haigis公式與Sirius光跡追蹤法的屈光誤差值比較有統計學意義（t=-6.26，P＜0.01），AE比較差異有統計學意義（Z=-3.96，P＜0.01）。見表2-3。

2.3 各AL組間Sirius光跡追蹤法的屈光誤差比較

將短AL組、正常AL組、長AL組患者的Sirius光跡追蹤法屈光誤差值及AE進行兩兩比較，3組間的屈光誤差值的差異均有統計學意義（P＜0.01）；AE除了短AL組與正常AL組差異無統計學意義（P＞0.05），短AL組與長AL組及正常AL組與長AL組相比，差異均有統計學意義（P＜0.05）。見表2-3。

2.4 Sirius光跡追蹤法屈光誤差值的影響因素

Sirius光跡追蹤法屈光誤差值與年齡無相關性（r=-0.19，P＞0.05），見圖1；Sirius光跡追蹤法屈光誤差值與AL呈正相關（r=0.68，P＜0.05），即隨著AL增長，Sirius光跡追蹤法計算結果遠視偏移更多（見圖2）；與K呈負相關（r=-0.38，P＜0.05），即隨著K增大，Sirius光跡追蹤法計算結果近視偏移更多（見圖3）；與ACD呈正相關（r=0.44，P＜0.05），即隨著ACD加深，Sirius光跡追蹤法計算結果遠視偏移更多（見圖4），與房角度數呈正相關（r=0.34，P＜0.05），即隨著房角增寬，Sirius光跡追蹤法計算結果遠視偏移更多（見圖5）。

3 討論

圖1 Sirius光跡追蹤法屈光誤差值與年齡的散點圖（r=-0.19，P＞0.05）

圖2 Sirius光跡追蹤法屈光誤差值與AL的散點圖（r=0.68，P＜0.01）

圖3 Sirius光跡追蹤法屈光誤差值與K的散點圖（r=-0.38，P＜0.01）

圖4 Sirius光跡追蹤法屈光誤差值與ACD的散點圖（r=0.44，P＜0.01）

圖5 Sirius光跡追蹤法屈光誤差值與房角度數的散點圖（r=0.34，P＜0.01）

隨著白內障技術以及IOL的不斷優化，醫師使用個性化定制IOL聯合個性化設計手術讓白內障手術從防盲手術時代邁進屈光手術時代，因此準確地預測術后屈光度數非常重要。目前IOL度數計算有2種方法：①傳統的基于光學生物測量的IOL計算公式；②光跡追蹤法[2]。第1種方法基于Gullstrand模型眼，假定角膜是一個平面，晶狀體厚度為0，在多年的臨床應用中已被證實有較高的準確性[3-4]，但每個公式有其適用的范圍，超出適用的范圍則存在較大的誤差[5]。光跡追蹤技術則考慮角膜晶狀體均存在一定的厚度，以折射定律為基礎，進入眼內的光線在不同的屈光介質（角膜前后表面、房水、晶狀體、玻璃體）發生折射到達視網膜，從角膜到視網膜的光線被追蹤，通過特定的方法計算出IOL度數[6]。

自光跡追蹤法計算IOL度數的技術問世，有學者對這個方法的準確性進行了研究。HOFFMANN等[7]比較Okulix光跡追蹤法與Hoffer Q、Holladay和SRK/T三種IOL度數計算公式，發現光跡追蹤法的誤差絕對值較傳統幾種方法低，且誤差大的患者數量更少，認為光跡追蹤法更加準確。OLSEN等[8]對Olsen光跡追蹤法中的預測術后IOL有效位置（effective lens plane，ELP）C常數進行優化，發現Olsen光跡追蹤法在C常數優化前后均較Haigis、Hoffer Q、Holladay 1和SRK/T公式誤差小，優化后誤差更小，且屈光誤差與AL、ACD呈正相關，與K呈負相關。本研究的結果與既往的研究有所不同，在本研究中，與IOL-Master公式比較，各AL組屈光預測的準確性均較IOL-Master公式差，在非正常AL患者中差異更加明顯，短AL中Sirius光跡追蹤法近視漂移更多，在長AL中遠視漂移更多，且隨AL增長、ACD加深、K減小及房角增大，遠視漂移量增加（或近視漂移量減少）。推測與既往的研究結果有所不同原因可能在于：①不同儀器的光跡追蹤法軟件不同，預測ELP的原理有所不同，Olsen公式是根據術前ACD及晶狀體厚度進行計算[8]，而本研究的Sirius法是根據A常數及眼前節參數進行計算[9]，兩者的準確性有所差異，而ELP預測的準確性決定術后屈光狀態預測的準確性；②以往的研究多局限于正常AL或者未對AL進行分組，不同的AL長度屈光誤差不同；③光跡追蹤法利用的眼前段參數雖然都是真實測量的，但不同的研究中用不同的儀器測量眼前段參數有所差異，因此造成的計算結果也有所不同。但本研究的結果與孫明等[10]的研究結果較一致，均認為光跡追蹤法可以用來測算正常AL患者的IOL度數，對于長AL患者的屈光預測結果有遠視傾向，不適合高度近視人群。

光跡追蹤法不依賴虛擬的角膜折射參數來計算角膜曲率，可以在任何角膜直徑下測量角膜的真實曲率。Sirius光跡追蹤法利用其專利的計算方法包括A常數及眼前節參數來預計ELP[8]。而第三代IOLMaster公式（如SRK/T公式、Hoffer Q公式、Hollday公式）是依賴角膜曲率來預測術后ELP，Haigis公式是通過術前ACD和AL來預測術后ELP，因此術前的準確測量對ELP的預測顯得至關重要。理論上來說，IOL-Master測量的K值為sim K值，Sirius光跡追蹤法測量得到角膜前后表面K值及角膜厚度[9]，相比IOL-Master測量的角膜曲率更準確，Sirius光跡追蹤法計算用到的A常數、AL與IOL-Master法一致，IOL的計算應更準確，但實際的結果卻差強人意，提示其專利的ELP估算方法仍存在一定的缺陷，需進一步進行優化。本研究未對其術后實際ELP進行檢測分析，但將是本研究要進一步分析研究的方向。

本研究結果提示Sirius光跡追蹤法在非正常AL誤差更加明顯，且隨AL增長、ACD加深、K減小及房角增大，遠視漂移量增加，即ELP術后向后移動量增加，而AL縮短、ACD變淺、K增大及房角變小，近視漂移量增加，即ELP術后向前移動量增加。黃錦海等[11]對Lenstar、Pentacam與Sirius測量白內障患者的眼前節生物參數進行比較，發現三者在測量白內障患者中央角膜厚度、ACD、角膜曲率具有良好的一致性。且本研究中正常AL組Sirius光跡追蹤法IOL計算與IOL-Master的準確性無明顯差異，因此Sirius光跡追蹤法在非正常AL誤差明顯不考慮是由于儀器測量不準確性引起。在本研究后續的工作中亦對其術后的實際的ELP進行測量，發現其數值與預測的ELP有所偏差，將實際的ELP輸入Sirius光跡追蹤法計算公式中，則提高了其術后屈光預測的準確性。在長AL眼中，由于高度近視懸韌帶薄弱及玻璃體液化，前囊膜收縮產生的作用力可能會引起IOL光學部中心在眼內的相對位置改變，這種收縮常常引起IOL向后移位或變形，遠視漂移和ACD測量值加深[12]。但也可能存在另一種原因是計算公式本身對長AL眼的ELP的預測已存在不準確的情況。由于無法得知其專利公式，無法分析實際ELP發生偏離的準確原因主要是實際囊膜收縮引起還是Sirius光跡追蹤法軟件預測ELP的不準確性引起或是兩者的共同作用。而短AL眼很少存在自發的囊袋收縮的情況，其屈光誤差推測更多可能是由于軟件預測ELP的不準確性引起。雖然尚不能明確Sirius光跡追蹤法計算IOL度數在非正常AL中誤差大的原因，但此結果對我們臨床的IOL度數計算仍具有一定的指導意義：Sirius光跡追蹤法的應用范圍限于正常眼，在臨床中IOL度數計算時可同時參考IOLMaster各公式計算結果及Sirius光跡追蹤法的IOL度數計算結果，對于非正常AL、角膜曲率、ACD、房角度數需優化后才能適用。在將來進一步的研究中，我們將根據患者眼部的參數對Sirius光跡追蹤法的結果進行優化。

雖然Sirius光跡追蹤法的應用仍存在一定的局限性，臨床上尚不能替代IOL-Master法，但仍需要大量的臨床研究對其準確性進行論證并進行優化。由于其準確的角膜曲率測量，不受角膜屈光手術的限制，可更多地開發其在準分子激光術后患者中的應用。