IOL Master 700在白內障中應用的研究進展

彭 悅，廖 萱，蘭長駿

?KEYWORDS:IOL Master 700; swept-source optical coherence tomography; biometer; cataract; ocular biometric measurement

0引言

眼球生物參數的測量在屈光性白內障手術前評估中至關重要。臨床上光學生物測量儀主要有基于部分相干干涉(partial coherence interferometry，PCI)技術的如IOL Master 500、基于光學低相干干涉(optical low-coherence interferometry，OLCI)技術的如Aladdin和基于光學低相干反射(optical low-coherence reflectometry，OLCR)技術的如Lenstar LS 900。雖然幾類儀器測量眼球生物參數有較高的準確性[1-4]，但目前已進入屈光性手術時代，術前眼球生物參數的測量要求更高。近幾年，基于掃頻光學相干斷層掃描(swept-source optical coherence tomography，SS-OCT)技術的新型生物測量儀憑借測量速度更快、組織穿透性更好等優點被廣泛應用于臨床。

OCT是一種非侵入性、高靈敏度、高分辨率的醫學成像技術，由最初的時域OCT(time domain OCT，TDOCT)發展至頻域OCT(frequency domain OCT，FDOCT)，SS-OCT作為最新一代FDOCT采用輸出波長隨時間高速掃描的掃頻光源，不需要經過高分辨率光譜儀進行光譜分離，而是直接利用單一光電探測器獲取不同波長的干涉信號進而得到干涉光譜，從而實現光譜分析[5]。SS-OCT有更高的掃頻速度和輸出功率、更寬的掃頻范圍和線性頻率掃描、更窄的瞬時線寬，同時成像速度更快、信噪比更高[6]。目前SS-OCT新型生物測量儀有以下3種：(1)IOL Master 700(Carl Zeiss)：掃頻光源波長1055nm，掃描速度2000次/秒，掃描深度44mm，掃描寬度眼前段為6mm，視網膜為1mm，組織分辨率22μm[7]；掃頻激光從6個不同方向(0°、30°、60°、90°、120°、150°)進行平面掃描，能可視化測量全眼軸長及觀察黃斑凹形態確認固視；采用遠心光學技術三環(1.5、2.5、3.5mm直徑)18點的測量模式測量角膜曲率；內置有SRK/T、Hoffer Q、Holladay1、Holladay2、Haigis、Haigis-L、Haigis-T、Barrett Universal Ⅱ、Barrett Toric、Barrett True-K公式，但目前國內IOL Master 700因版本原因暫未置入Barrett公式組；(2)OA-2000(Tomey)：掃頻光源波長1060nm，掃描速度1000次/秒[8]；(3)Argos(Movu)：掃頻光源波長1060nm，掃描寬度為20nm，掃描速度3000次/秒[9]。

SS-OCT新型生物測量儀測量的眼球生物參數包括眼軸長度(axial length，AL)、前房深度(anterior chamber depth，ACD)、角膜曲率(keratometry readings，K)、晶狀體厚度(lens thickness，LT)、中央角膜厚度(central corneal thickness，CCT)、白到白的角膜直徑(white-to-white distance，WTW)、瞳孔直徑(pupil diameter，PD)等。目前IOL Master 700在臨床上應用較多，現就IOL Master 700在白內障中的臨床應用研究進行綜述。

1 IOL Master 700在測量健康人眼球生物參數中的應用

1.1 IOL Master 700評估健康眼球生物參數的準確性及一致性儀器測量準確性常用檢測的重復性及再現性來評價。重復性(repeatability)指用相同的方法，同一實驗材料，在相同的條件下獲得的一系列結果之間的一致程度。再現性(reproducibility)指用相同的方法，同一實驗材料，在不同的條件下獲得的單個結果之間的一致程度。Martinez-Albert等[10]應用IOL Master 700對不同屈光狀態的健康人群進行眼球生物參數測量，結果表明近視組、正視組、遠視組測量的AL、房水深度(anterior aqueous depth，AQD)、CCT、LT、WTW、K1和K2均有很好的重復性，與Ferrer-Blasco等[11]重復性結果類似，Sel等[12]和Kiraly等[13]研究也支持該結論。而Garza-Leon等[14]用組內標準差(within subject standard deviation，Sw)、組內相關系數(intraclass correlation coefficient，ICC)和變異系數(coefficient of variation，CoV)等統計指標對45只健康眼生物參數進行再現性評價，結果顯示AL、ACD、AQD、Kf、Ks、LT、CCT和WTW參數的CoV為0.3%～1%，ICC高于0.87，均有較高再現性。以上研究表明IOL Master 700測量健康眼球生物參數變異小，有較高重復性及再現性，測量的結果精確可靠。

一致性(agreement)為同一檢查者應用不同儀器測量同一參數之間的一致程度。近期對兩種SS-OCT生物測量儀的研究表明：IOL Master 700與OA-2000測量健康青年人眼的AL、ACD、Kf、Ks、Km、LT、CCT、WTW、PD參數的差異分別為0.00、0.00mm, 0.04、-0.01、0.00D,-0.08mm、17.08μm、0.14、-1.46mm，CCT、WTW、PD差異較大，可能與圖像采集光源的變化和虹膜周圍邊緣檢測算法有關，余參數均有較好一致性[15]。LT和CCT是PCI生物測量儀不能提供的，這些指標對人工晶狀體度數計算、眼壓測量值的校正有幫助，使計算和測量更準確，同時也要注意這兩種設備測量的眼球生物參數多數一致性好，少數指標如WTW差異較大，臨床上不能互換。

1.2散瞳縮瞳藥物和調節對IOL Master 700測量的影響眼的調節可引起ACD、LT、CCT、WTW等生物參數的變化，其中ACD和LT變化較大。Momeni-Moghaddam等[16]采用IOL Master 700對23～58歲的42例42只透明晶狀體眼進行生物參數測量，1%托吡卡胺散瞳前后測量的AL、ACD、LT分別為24.91±1.45、24.91±1.45、3.60±0.32、3.66±0.34、3.76±0.28、3.74±0.28mm，其中AL無明顯變化，ACD增加0.06±0.05mm，而LT減少-0.02±0.03mm；進一步按年齡分為大于40歲和小于40歲兩組，分析散瞳前后大于40歲組30眼AL、ACD、LT的變化分別為0.00±0.01、0.07±0.03、-0.03±0.02mm，小于40歲組12眼AL、ACD、LT的變化分別為0.00±0.00、0.03±0.08、0.00±0.03mm，較大于40歲組變化小，年齡的變化影響著眼部的調節。Grzybowski等[17]應用IOL Master 700的掃描顯像技術檢測了18～25歲受檢者的8只用4%毛果蕓香堿縮瞳繼而用10%去氧腎上腺素散瞳眼的生物參數，結果顯示AL、ACD、LT、CCT、WTW的平均變化分別為8±21、-145±86、81±54、10±9μm，-0.02±0.15mm，LT的變化與調節幅度密切相關，在調節過程中晶狀體位置不變，此結果較Momeni-Moghaddam等測量生物參數的變化更大，分析原因可能與兩研究使用不同藥物誘導的眼部調節不同且兩研究對象年齡差距較大有關。IOL Master 700測量的多個研究均表明在外界給予不同屈光度數的調節狀態下ACD減少而LT增加[18-20]，且ACD和LT的改變呈線性相關[18-19]。以上研究說明應用IOL Master 700可以精確測量調節引起的生物參數的變化，調節對屈光手術術前檢查、驗配角膜接觸鏡、計算IOL度數的影響值得關注，臨床工作中不能忽視調節對眼球生物參數測量的影響。

2 IOL Master 700在測量白內障眼中的應用

2.1 IOL Master 700評估白內障眼球生物參數的準確性及一致性IOL Master 700和基于OLCI技術的光學生物測量儀Ziemer Galilei G6測量了101只白內障眼AL、ACD、Kf、Ks、Km、LT、CCT、WTW參數，Sw分別為0.005、0.037、0.008、0.018mm，0.098、0.282、0.076、0.202、0.069、0.210D，0.011、0.040mm，1.873、4.148μm，0.110、0.091mm，IOL Master 700測量所有參數重復性較Galilei G6更好，除CCT測量差異較大，兩儀器測量其余參數均有較好一致性[21]。另有研究顯示IOL Master 700與基于OLCR的Lenstar LS 900測量白內障患者的AL、ACD、Km、LT、CCT參數有較好重復性[3,22]和一致性[3,22-24]，但Lenstar LS 900在測量Km、CCT時組內變異更小[22]，可能與受檢者個體差異有關。基于PCI技術的IOL Master 500與IOL Master 700測量AL、K、ACD、WTW參數也有較好重復性、再現性和一致性，但IOL Master 700重復性更好[25]。

綜上研究結果，IOL Master 700在測量健康人及白內障患者眼球生物參數均有較好的準確性，可為眼后部組織如鞏膜半徑[26]、脈絡膜厚度的測量提供參考；與其它光學生物測量儀進行測量參數比較時，應注意儀器之間測量原理的差異，不可盲目交換使用不同儀器測量的眼球生物參數。

2.2 IOL Master 700與其他光學生物測量儀白內障AL檢出率比較白內障手術已由復明手術轉變為屈光手術，白內障AL的精確檢出在計算IOL度數中至關重要。Huang等[27]分析了171只白內障眼AL測量情況，IOL Master 700、OA-2000和Argos的檢出率分別為97.08%、97.08%、99.42%，均較IOL Master v5.4的80.70%高，且有顯著性差異。類似于IOL Master 700、OA-2000和Argos測量622只白內障眼的AL檢出率分別為92.6%、96.3%和97.6%[28]。Jung等[21]研究指出IOL Master 700和Galilei G6測量101只白內障眼，AL檢出率分別為99.1%、93.1%。同樣IOL Master 700與基于OLCI技術的Aladdin檢測55只白內障眼，AL檢出率分別為100%和96.36%[29]。而IOL Master 700和Lenstar LS 900測量100只白內障眼，AL檢出率分別為96%和79%，后者對后囊下混濁及晶狀體混濁較重白內障檢出率更低[22]。Arriola-Villalobos等[23]測量80只白內障眼，IOL Master 700的AL檢出率為100%，而Lenstar LS 900因晶狀體混濁較重和AL>30mm未檢出AL的有10眼，檢出率為87.5%。大量研究顯示IOL Master 700較IOL Master 500的AL檢出率更高[30-33]，IOL Master 700在前后囊混濁及晶狀體混濁較重的白內障中AL檢出率更優。分析以上研究可知SS-OCT生物測量儀AL的檢出率更高，尤其是在前后囊混濁及晶狀體混濁嚴重情況下，可能與掃頻光波長更長、在測量過程中衰減較少有關，這可能也會增加某些患有眼底疾病的AL檢出率。

2.3 IOL Master 700與其他光學生物測量儀白內障術后屈光誤差比較最新研究表明，IOL Master 700評價SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis和Barrett Universal Ⅱ 5種公式計算IOL度數準確性，選取Tecnis ZCB00 IOL植入白內障眼，其中僅Barrett Universal Ⅱ公式預測術后屈光誤差最小[34]。Cheng等[35]選取博士倫MX60 IOL研究了Kane、Hill-RBF 2.0、Barrett Universal Ⅱ、Olsen、Haigis、SRK/T、Holladay 1、Hoffer Q 8種公式預測白內障術后屈光誤差，其中IOL Master 700較Lenstar LS 900使用Kane、Olsen、Haigis、Hoffer Q公式計算的白內障術后屈光絕對誤差小，其余幾種公式預測誤差結果類似，而Barrett Universal Ⅱ公式預測術后屈光誤差最小。有研究選取Tecnis ZCB00和Acrysof SA60AT IOL進行度數計算，只有在植入Tecnis ZCB00 IOL時，IOL Master 700與IOL Master 500的Holladay公式計算的術后屈光誤差有差異，可能與儀器內部Holladay公式有差異相關，而SRK/T、Hoffer Q和Haigis公式術后屈光誤差無差異[33]。Srivannaboon等[25]選取Acrysof SN60WF IOL帶入SRK/T和Haigis公式計算IOL度數，結果顯示IOL Master 700與IOL Master 500使用兩公式計算IOL度數無差異。以上結果表明計算IOL度數時使用不同儀器以及選取不同IOL和計算公式可能導致術后存在有差異的屈光誤差，提醒臨床醫師選取IOL時需注意該細節，但IOL Master 700生物測量儀的Barrett Universal Ⅱ公式計算IOL度數有較好的準確性，可為臨床醫師提供更精確的IOL度數選擇。

2.4 IOL Master 700評估晶狀體混濁分級臨床常用白內障晶狀體混濁分級方法有基于客觀判斷的雙通道客觀視覺質量分析儀的OSI值分級以及基于主觀判斷的LOCS Ⅲ分級等。IOL Master 700測量生物參數時可獲得晶狀體二維圖像，利用圖像軟件可對其進行線性密度分析以評估晶狀體混濁分級。當晶狀體平均密度大于82.9像素單元時診斷白內障有最佳靈敏度和特異性，分別為73.9%和91.2%[36]；在圖像分析軟件升級后，由同一研究者指出當晶狀體平均密度達到73.8像素單元時即可診斷白內障，這時有96%的靈敏度和92%的特異性[37]，優于之前的研究結果。該測量方法均有較高的重復性和可靠性，與主觀判斷晶狀體分級的LOCS Ⅲ測量方法之間存在較大偏差，而與客觀測量方法如OSI值分級之間有較好一致性[36]。IOL Master 700可客觀評估白內障晶狀體混濁分級，有助于臨床醫師判斷白內障患者的手術時機及做出相應的日常護理建議。

2.5 IOL Master 700檢測黃斑病變部分白內障患者術前存在隱匿性黃斑病變，導致視力恢復差和患者滿意度差，特別是在視網膜病變的情況下，黃斑區結構的檢測顯得尤為重要。IOL Master 700在測量生物參數的同時，能判別1mm寬度的黃斑區結構是否存在異常。Tognetto等[38]研究指出IOL Master 700檢測黃斑病變的平均靈敏度為0.81(0.77～0.83)，平均特異性為0.84(0.77～0.87)，準確性為0.83(0.79～0.85)。而Hirnschall等[39]研究靈敏性適中(0.42～0.68)、特異性較高(0.89～0.98)。雖然IOL Master 700在測量生物參數時能夠檢測局部黃斑病變，尤其是黃斑裂孔、黃斑前膜和視網膜下積液，但因組織分辨率較專用黃斑OCT低，暫不能代替之[40-41]，可作為評估黃斑結構異常的輔助手段。

2.6 IOL Master 700預測IOL傾斜預測術后IOL傾斜有助于評估視覺質量，同時給患者個性化選擇非球面和Toric等功能性IOL提供了參考。Hirnschall等[42]分析了IOL Master 700獲得的白內障患者術前1wk晶狀體和術后2mo IOL的B掃描圖像，結果顯示右眼術后IOL傾斜度較術前晶狀體傾斜度平均增加1.5°，左眼平均增加2.6°，左右眼度數差異有統計學意義，術前術后傾斜度之間存在較弱的相關性(R=0.37)；而術后IOL傾斜方向較術前晶狀體傾斜方向平均增加1°，二者存在較好的相關性(R=0.70)。另一研究指出術后IOL傾斜度較術前晶狀體傾斜度平均增加1.2°，術前晶狀體傾斜度與方向和術后IOL傾斜度與方向均有較好相關性(R=0.707、0.765)，且晶狀體傾斜測量的重復性也較好[43]，與Hirnschall等研究結果存在差異，可能與受檢對象眼部的κ角、α角以及AL不同所引起的IOL傾斜位置不同有關。

2.7 IOL Master 700角膜后表面散光的測量角膜散光的精確測量對于合理選擇IOL度數和類型有重要意義。近些年角膜后表面散光納入IOL度數計算受到關注，有研究指出忽略角膜后表面散光而植入Toric IOL會導致散光欠矯或過矯[44]。LaHood等[45]大樣本量研究顯示，IOL Master 700測量的角膜后表面平均散光為0.24±0.15D，強屈光軸位于垂直方向占比73.32%，而在白內障手術過程中可通過做垂直方向上的手術切口減少部分垂直方向上散光，這可能使部分醫師忽略了角膜后表面散光對術后視力的影響。Srivannaboon等[46]評估了60例行白內障手術患者的術后屈光誤差，在考慮IOL Master 700測量的角膜后表面散光情況下，術后屈光誤差更小。故提示臨床醫師在進行屈光性手術前應充分考慮角膜后表面散光，但國內版本IOL Master 700受軟件及使用許可的影響，目前暫無法進行角膜后表面散光的測量。

3小結

基于SS-OCT技術的IOL Master 700測量健康人及白內障患者的眼球生物參數均有較高的重復性和再現性，較既往的光學測量技術的生物測量儀具有更好組織穿透力、掃描速度更快的優點，白內障患者的眼軸長度檢出率更好等優勢，在屈光性白內障手術中的應用前景廣闊。