角膜曲率對正常眼軸白內障患者屈光度計算準確性的影響

朱珂珂，王 欣，穆紅梅

0引言

白內障手術已經進入屈光手術時代，各種高端人工晶狀體(intraocular lens，IOL)的出現使白內障患者術前屈光度計算要求越來越高，第五代IOL屈光度計算公式如Barrett Ⅱ、Olsen、Hill-RBF、Kane等使多數患者術前IOL屈光度的計算更加準確。對于一些特殊患者如高度近視、遠視、淺前房的患者，研究已經發現與其相適應的精準計算公式[1-3]。而不同公式關于角膜曲率(keratometry，K)對IOL屈光度計算的影響，國內相關報道較少。本研究針對不同K值的白內障患者進行了對比研究，現將結果報道如下。

1對象和方法

1.1對象前瞻性臨床研究。選取2020-06/2021-06在我院行白內障超聲乳化聯合IOL植入術的患者157例157眼，其中男77例，女80例，平均年齡66.32±5.58歲。納入標準：(1)術前眼軸(axial length，AL)22～26mm；(2)術中均植入Rayner 970C或920H非球面IOL；(3)術后最佳矯正視力(best corrected visual acuity，BCVA)≥0.8。排除標準：(1)既往有屈光手術史；(2)既往或現在患有眼部疾病，影響術前眼部生物測量；(3)眼部生物測量數據不全。本研究獲得開封市中心醫院倫理委員會批準。研究目的已明確告知納入患者，并簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1手術方法納入患者術前均通過IOL Master 700測量AL、前房深度(anterior chamber depth，ACD)和K值，分別應用SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis、BarrettⅡ(www.apacrs.org)、Kane(www.iolformula.com)公式計算IOL屈光度，并且設置目標屈光度為0D。手術方法：采用常規2.8mm透明角膜切口，前房內注入黏彈劑連續環形撕囊，水分離晶狀體核，行白內障超聲乳化，注吸殘余皮質，將IOL植入囊袋內，水密角膜切口完成手術，所有手術均由同一醫生完成。

1.2.2觀察指標術后1mo行主覺驗光檢查，將驗光結果轉換成等效球鏡計算屈光預測誤差(refractive prediction errors，RPE)和平均絕對值誤差(mean absolute error，MAE)，其中RPE=植入的IOL度數+驗光等效球鏡/0.7-術前計算屈光誤差為0的IOL度數，MAE為RPE的絕對值平均數。

2結果

2.1納入患者的基本資料根據術前角膜K值將所有患者分為3組，其中A組53例53眼，K<42D；B組55例55眼，42D≤K≤46D；C組49例49眼，K>46D。三組患者的性別構成、年齡、術前AL、ACD差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 三組患者基本資料的比較

2.2術后1mo三組患者RPE和MAE比較A組和C組每個公式的RPE與0D比較差異均有統計學意義(P<0.05)，B組所有公式的RPE與0D比較差異均無統計學意義(P>0.05)。三組間各公式的RPE比較差異有統計學意義(χ2=12.088，P=0.002)，MAE比較差異也有統計學意義(χ2=7.814，P=0.005)。A組和C組各公式的RPE比較顯示，BarrettⅡ公式與SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis公式差異均有統計學意義(P<0.01)，但與Kane公式比較差異無統計學意義(P>0.01)；B組各公式的RPE比較顯示，BarrettⅡ公式與其他公式差異均無統計學意義(P>0.01)，見表2。

表2 術后1mo三組患者RPE和MAE情況

2.3術后1mo三組患者屈光誤差范圍比較根據術后1mo MAE分別將A、B、C組患者分為MAE≤0.5D(RPE±0.5D)組和MAE≤1.0D(RPE±1.0D)組。A組BarrettⅡ公式的MAE≤0.5D的比率顯著高于SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis公式，差異均有統計學意義(χ2=8.515、8.843、8.228、9.144，均P<0.01)，但與Kane公式比較差異無統計學意義(χ2=8.165，P=0.017)，BarrettⅡ公式的MAE≤1.0D的比率與其他公式比較差異均無統計學意義(P>0.01)；B組BarrettⅡ公式的MAE≤0.5D和≤1.0D的比率與其他公式比較差異均無統計學意義(P>0.01)；C組Barrett Ⅱ公式的MAE≤0.5D的比率高于SRK/T和Hoff Q公式，差異有統計學意義(χ2=6.680、5.009，P=0.005、0.002)，但在MAE≤1.0D的比率與其他公式比較差異均無統計學意義(P>0.01)，見表3。

表3 術后1mo三組患者屈光誤差范圍 眼(%)

3討論

角膜曲率和AL一直都是計算白內障患者IOL屈光度的重要參數。近年研究發現ACD、眼球白到白距離、晶狀體厚度、瞳孔大小甚至年齡均會影響屈光度的計算準確性[4-6]。Norrby[7]認為術后ACD占屈光誤差因素的35.47%，AL占17.03%，角膜前表面曲率占2.32%，角膜前后表面曲率半徑比值占3.69%。角膜曲率因素合計占約6%，這其中包括測量誤差和異常K值導致的計算誤差。AL和ACD對屈光結果的影響已有較多研究證實，本研究選擇AL在正常范圍(22～26mm)內的患者，且ACD平均值為3.19mm，采用目前最新型IOL Master 700進行術前生物測量，充分排除其他干擾因素，以提高研究結果的可靠性。

本研究中A、C組每個公式的RPE與0D比較均有顯著差異(P<0.05)，B組所有公式的RPE與0D比較均無顯著差異(P>0.05)，提示K值在正常范圍(42～46D)內常用IOL屈光度計算公式誤差接近于0D，而過大或過小的K值則容易造成屈光誤差。組內比較顯示A、C組BarrettⅡ公式的RPE與SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis公式比較差異均有統計學意義(P<0.01)，但Kane和BarrettⅡ公式的RPE比較差異無統計學意義(P>0.01)，提示對于異常K值的白內障患者，五代IOL屈光度計算公式的準確性優于其他公式。BarrettⅡ公式是基于光線追蹤技術、厚晶狀體模型的第五代理論公式，而同屬五代公式的Kane公式是以理論光學為基礎，并結合了回歸和人工智能成分，這個公式著重于減少在各種眼維度極端情況下發生的誤差，如超長眼軸或淺前房等，而這正是目前其他公式顯示較大誤差的原因。Melles等[8]對18 000余例白內障患者進行分析，其中42D≤K≤46D的患者占81%，異常K值各占約10%，結果顯示BarrettⅡ公式的屈光誤差最低，包括不同K值的情況，其MAE≤0.5D和≤1.0D的比率分別為80.8%、97.8%，在11個公式中準確性最高。Reitblat等[9]對79眼K>46D和92眼K<42D的白內障患者進行研究發現，五代計算公式BarrettⅡ、Hill-RBF、Olsen公式在屈光預測結果上表現更好，其中K>46D時BarrettⅡ公式的MAE≤0.5D和≤1.0D的比率分別為75.95%、96.20%，而本研究結果為75.5%、93.9%；當K<42D時比率分別為95.74%、100%，本研究結果為94.3%、96.2%，研究結果非常接近。但其認為SRK/T公式在陡峭K會產生系統性的近視誤差，這與本研究結果正好相反。但也有研究認為當K>46D時，SRK/T公式會產生遠視誤差[10-14]，這與本研究的結果一致。Savini等[13]報道了41例圓錐角膜白內障患者，平均K值為48.54±4.70D，SRK/T公式的RPE明顯低于Hoffer Q、Holladay 1、Haigis、BarrettⅡ公式，且MAE≤0.5D和≤1.0D的比率也高于其他公式，差異均有統計學意義(P<0.05)。該研究認為在K值較高時所有公式均會產生遠視屈光誤差，SRK/T公式是目前計算圓錐角膜白內障患者最準確的公式，因為公式本身易產生的近視誤差恰好抵消了高K值下的遠視誤差，五代公式和其對比并沒有顯示出計算的準確性。Wang等[14]對73例圓錐角膜患者研究發現，SRK/T、Hoffer Q、Holladay 2、Haigis、BarrettⅡ公式均會產生遠視誤差，BarrettⅡ公式在高K值的情況下準確性最高，這與本研究結果較為一致。

異常角膜K值導致的RPE可能有以下原因：(1)角膜K值異常代表角膜對稱性發生了變化。目前測量K值時首先默認角膜形態對稱，角膜屈光指數為1.3375，用局部測出的K值代表全角膜K值，而當異常K值出現時，角膜形態不對稱，前后曲率半徑發生變化，此時測量出的K值可能本身就是錯誤的，無法代表角膜本身的屈光力。Savini等[15]分別應用測量K值和全角膜屈光力(total corneal refractive power，TCRP)計算118例白內障患者的IOL屈光度，結果顯示三代公式和Barrett Ⅱ 公式之間無明顯差異，但該研究中患者K值為40.58～47.63(平均43.74±1.40)D，對異常K值未做進一步研究。(2)異常K值擾亂了眼前節正常結構關系，基于ACD、K、IOL位置等參數的計算公式受到影響，降低了其預測晶狀體有效位置的準確性。

綜上所述，BarrettⅡ公式作為目前五代公式的代表，在異常AL、ACD、晶狀體厚度參數、準分子術后及散光晶狀體的計算應用上均顯示了良好的計算準確性。本研究結果也證實當K<42D或K>46D，常用公式均會產生屈光誤差，但BarrettⅡ和Kane公式的準確性依然高于其他公式，關于異常K值的精準計算仍需進一步研究。