微創超聲乳化手術前后角膜前后表面及不同區域范圍角膜參數的變化

劉明明 ,夏 飛,姜雅琴

0 引言

超聲乳化白內障手術已成為屈光手術[1]，術前對于人工晶狀體精準的測量和計算以及個體化人工晶狀體的定制決定了患者術后的視覺質量和滿意程度。角膜是屈光系統的重要組成部分，角膜屈光力的測量誤差是人工晶狀體計算誤差的主要來源之一，其中角膜曲率的測量和前后表面曲率半徑比值導致的計算誤差占據重要比重[2]?，F階段對于白內障手術前后角膜形態變化的研究多基于角膜前表面曲率的測量及中央固定范圍的角膜屈光力的變化研究，而對于手術前后角膜前后表面以及不同區域范圍屈光力的研究非常少。再者，人工晶狀體的計算和優選均是根據白內障術前的角膜特性進行的評估，而術后角膜的各項參數有可能發生變化，因此，對比手術前后不同區域范圍內的角膜屈光力變化的研究更有助于人工晶狀體的準確計算和優選。

Pentacam基于Scheimpflug技術能獲取角膜和前房的詳細圖像，使用旋轉相機掃描角膜前后表面的2.5萬個真實測量點，形成角膜的三維圖像，然后通過合并的軟件對這些值進行分析，以獲得不同范圍角膜曲率、角膜厚度、角膜地形圖、角膜屈光度等各種眼前節參數[3]。與其他系統相比，Pentacam在角膜中央使用了更多的測量點。Pentacam Scheimpflug相機圍繞角膜中心旋轉，能夠精準測量角膜真實凈屈光力(true net power，TNP)[4]。本研究通過Pentacam測量手術前后患者以角膜頂點和以瞳孔為中心2、4、6mm環上和區域內角膜前表面屈光力(axial sagittal front power，ASF)、TNP和總角膜屈光力(total corneal refractive power，TCRP)，以及手術前后患者角膜前后表面曲率半徑比(B/F ratio)，比較手術前后的差異性，為白內障患者人工晶狀體計算和優選提供參考。

1 對象和方法

1.1對象前瞻性研究。 納入2020-10/2021-05期間就診于濰坊眼科醫院行白內障超聲乳化手術，進行Pentacam檢查的患者共156例156眼。 納入標準：(1)診斷為年齡相關性白內障患者；(2)無溝通障礙，理解并配合手術前后檢查的患者；(3)Pentacam檢查質量為“OK”，有效數據>95%。排除標準：(1)伴有全身性疾病，伴有圓錐角膜、角膜帶狀變性、翼狀胬肉、角膜白斑等角膜病史，有眼底病史及外傷史;(2)有干眼等眼表疾病史，隱形眼鏡配戴史，屈光手術史及固視欠佳者。本研究符合《赫爾辛基宣言》原則，通過倫理審查，術前均告知患者檢查情況，所有患者知情并同意參加本研究。

1.2方法

1.2.1手術方法所有手術均由同一位手術醫師完成，術前充分散瞳，表面麻醉后，在10∶00～11∶00方位做2.2mm透明隧道主切口，2∶00方位做輔助切口;注入黏彈劑于前房內,環形撕囊,水分離及水分層完成后,進行超聲乳化吸出晶狀體核及皮質,后囊拋光,以黏彈劑注入前房及囊袋,于囊袋內植入人工晶狀體,對前房中殘留黏彈劑進行注吸,水密切口恢復眼壓,最后術眼敷料包蓋。

1.2.2測量方法所有檢查均由同一醫師完成，常規進行視力、眼壓、驗光、裂隙燈檢查、眼部超聲、眼底檢查及使用Pentacam三維眼前節分析系統進行眼前節生物參數測量。被檢查者于暗室中取坐位，將下頜置于下頜托上，前額緊貼前額條帶，囑患者睜大雙眼正視儀器中的閃爍藍光，適當瞬目保持角膜濕潤，防止因淚膜不穩定影響檢查結果。檢查者按屏幕提示使用操縱桿進行瞄準，Pentacam三維眼前節分析系統在2s內完成360°掃描，并拍攝25張圖像，取成像質量顯示“OK”的數值。獲得患者術前及術后3mo數據：B/F ratio：角膜前后表面曲率半徑比；ASF：角膜前表面屈光力；TNP：角膜真實凈屈光力；TCRP：總角膜屈光力(ASF、TNP、TCRP均取以角膜頂點和瞳孔為中心，2、4、6mm環上及區域內的數據)，每次均重復測量3次。

2 結果

2.1納入患者一般資料本研究納入符合入選標準的年齡相關性白內障患者156例156眼，其中男88例，女68例，平均年齡57.8±10.8歲，全部患者均完成隨訪。

2.2手術前后Pentacam測量角膜參數結果比較

2.2.1手術前后以角膜頂點和以瞳孔為中心不同直徑環上參數結果比較手術前后以角膜頂點為中心2mm的環上ASF值比較差異無統計學意義(P>0.05)，4、6mm環上ASF值比較差異均有統計學意義(P<0.01)，見表1；2、4、6mm環上TNP、TCRP值比較差異均有統計學意義(P<0.05)，見表2、3，圖1；而以瞳孔為中心2mm的環上ASF值比較差異無統計學意義(P>0.05)，4、6mm環上ASF值比較差異均有統計學意義(P<0.05)，見表4；2、4、6mm環上TNP、TCRP值比較差異均有統計學意義(P<0.05)，見表5、6，圖2。

圖1 手術前后以角膜頂點為中心不同直徑環上ASF、TNP、TCRP比較。

圖2 手術前后以瞳孔為中心不同直徑環上ASF、TNP、TCRP比較。

表1 白內障患者手術前后Pentacam測量以角膜頂點為中心不同直徑環上ASF結果比較

表2 白內障患者手術前后Pentacam測量以角膜頂點為中心不同直徑環上TNP結果比較

表3 白內障患者手術前后Pentacam測量以角膜頂點為中心不同直徑環上TCRP結果比較

表4 白內障患者手術前后Pentacam測量以瞳孔為中心不同直徑環上ASF結果比較

表5 白內障患者手術前后Pentacam測量以瞳孔為中心不同直徑環上TNP結果比較

表6 白內障患者手術前后Pentacam測量以瞳孔為中心不同直徑環上TCRP結果比較

2.2.2手術前后以角膜頂點和以瞳孔為中心不同直徑區域內參數結果比較手術前后以角膜頂點為中心2mm區域內ASF值比較差異無統計學意義(P>0.05)，4、6mm區域內ASF值比較差異均有統計學意義(P<0.05)，見表7；

表7 白內障患者手術前后Pentacam測量以角膜頂點為中心不同直徑區域內ASF結果比較

2、4、6mm區域內TNP、TCRP值比較差異均有統計學意義(P<0.05)，見表8、9，圖3；而以瞳孔為中心2mm區域內ASF值比較差異無統計學意義(P>0.05)，4、6mm區域內ASF值比較差異均有統計學意義(P<0.05)，見表10；2、4、6mm區域內TNP、TCRP值比較差異均有統計學意義(P<0.05)，見表11、12，圖4。

圖3 手術前后以角膜頂點為中心不同直徑區域內ASF、TNP、TCRP比較。

圖4 手術前后以瞳孔為中心不同直徑區域內ASF、TNP、TCRP比較。

表8 白內障患者手術前后Pentacam測量以角膜頂點為中心不同直徑區域內TNP結果比較

表9 白內障患者手術前后Pentacam測量以角膜頂點為中心不同直徑區域內TCRP結果比較

表10 白內障患者手術前后Pentacam測量以瞳孔為中心不同直徑區域內ASF結果比較

表11 白內障患者手術前后Pentacam測量以瞳孔為中心不同直徑區域內TNP結果比較

表12 白內障患者手術前后Pentacam測量以瞳孔為中心不同直徑區域內TCRP結果比較

2.3以角膜頂點為中心和以瞳孔為中心環上和區域內TCRP不同直徑之間比較術前及術后3mo白內障患者以角膜頂點為中心和瞳孔為中心環上TCRP值在2、4、6mm之間比較差異均有統計學意義(P<0.05)；術前在以角膜頂點為中心和瞳孔為中心環上TCRP值在2mm與6mm之間，4mm與6mm之間區域內比較差異均有統計學意義(P<0.0167)，在以角膜頂點為中心和瞳孔為中心2mm與6mm之間區域內比較差異均有統計學意義(P<0.0167)，進一步兩兩比較結果見表13，圖5。術后3mo白內障患者以角膜頂點為中心和瞳孔為中心環上TCRP值在2mm與6mm之間，4mm與6mm之間比較差異均有統計學意義(P<0.0167)，在以角膜頂點為中心和瞳孔為中心2mm與6mm之間區域內比較差異均有統計學意義(P<0.0167)，進一步兩兩比較結果見表14，圖6。

圖5 術前以角膜頂點為中心和以瞳孔為中心環上和區域內不同直徑TCRP比較。

圖6 術后3mo以角膜頂點為中心和以瞳孔為中心環上和區域內不同直徑TCRP比較。

表13 術前以角膜頂點為中心和以瞳孔為中心環上和區域內TCRP不同直徑之間兩兩比較結果

表14 術后3mo以角膜頂點為中心和以瞳孔為中心環上和區域內TCRP不同直徑之間兩兩比較結果

2.4手術前后患者B/Fratio值比較術前患者B/F ratio為81.79%±1.87%,術后3mo患者B/F ratio為80.68%±2.23%，差異有統計學意義(t=6.699，P<0.001)。

3 討論

目前臨床上應用的大多數人工晶狀體計算公式均是基于模擬角膜曲率，這些公式未能綜合考慮角膜后表面及其他折光界面的折光指數。近年來，基于角膜前后表面真實屈光力的人工晶狀體計算公式例如Barrett True-K等公式已逐漸應用于臨床[5-6]。區別于以往對于白內障手術前后模擬角膜曲率變化的研究，本研究既分析了手術前后以角膜頂點和瞳孔為中心的不同區域范圍，不同直徑環上的ASF、TNP、TCRP的變化，又將術前和術后3mo角膜ASF、TNP、TCRP值在以角膜頂點和以瞳孔為中心的不同直徑范圍進行兩兩對比，為白內障患者術前人工晶狀體的個體化優選和精準計算提供參考。

本研究通過比較白內障手術前后ASF、TNP、TCRP值在不同直徑角膜環上和區域內的差異分布趨勢發現，以角膜頂點和瞳孔為中心2mm直徑的環上和區域內ASF值無統計學意義，而4、6mm直徑環上和區域內ASF值均有差異，這與Gavini等研究結論一致[7-8]。而以角膜頂點和瞳孔為中心2、4、6mm直徑的環上和區域內TNP、TCRP值均有統計學意義。這表明手術對中央角膜2mm直徑范圍內角膜前表面曲率影響較小，對角膜后表面曲率影響較大，說明白內障超聲乳化手術操作過程中角膜內切口的影響可能對角膜后表面曲率變化產生重要作用。本研究發現，手術前后區域范圍內ASF、TCRP、TNP均值呈遞減趨勢(圖3、4)，這與Dong等[9]研究一致。這表明術后角膜不同區域的屈光力變化需引起重視。此外，這三項指標的測量中，有研究表示ASF高估了中央角膜曲率，而TNP低估了中央角膜曲率[10-12]，這可能是由于ASF、TNP和TCRP的計算方式不同造成的。目前，TNP和TCRP在用于角膜屈光術后白內障患者人工晶狀體度數的計算方面仍存在爭議，需要進一步驗證和優化。

由于角膜面是一個復雜的非球面結構，具有獨特的形狀特征，角膜的不同區域屈光力也存在差異。多項研究表明，白內障術后瞳孔大小會發生變化[13-15]，且不同強度光線、視物距離遠近及個體差異均會導致瞳孔大小變化。大部分學者認為，無論手術前后，瞳孔大小與像差關系密切[16]。本研究發現以角膜頂點和瞳孔為中心環上和區域內TCRP從角膜中央到外周不同直徑數值均增加，這與 Qian等[17]研究一致。這種變化解釋了大部分患者的角膜呈正球差，由于模擬角膜曲率只測角膜前表面，而前表面的中央角膜曲率比周圍更陡峭[18-19]，因此模擬角膜曲率的分布特點與此相反。另外，絕大多數研究報道，在瞳孔較大時，非球面人工晶狀體球差比球面人工晶狀體球差小[20-22]?，F在白內障術前后通常測量2～3mm小瞳孔下的角膜曲率，而本研究發現，微創超聲乳化白內障術后患者以角膜頂點為中心和以瞳孔為中心4mm與6mm直徑環上TCRP具有顯著差異，因此對于夜間及暗環境工作者等大瞳孔狀態下患者而言，不同瞳孔大小角膜曲率分布特點在人工晶狀體的選擇和度數計算方面具有重要意義。

由于早期的設備不能測量角膜后表面屈光力，因此常用的人工晶狀體屈光力的計算公式如Hoffer Q、SRK/T、Holladay Ⅰ、Haigis等都采用模擬角膜曲率(Simk)來代替TCRP進行計算。Simk=(n-1)/r,r為中央3mm角膜前表面曲率半徑，n為角膜屈光指數。在Pentacam眼前節分析儀中，n=1.3375，其Simk需滿足條件之一為B/F值為82%。有研究使用Scheimpflug相機技術對114例健康志愿者進行研究，發現B/F ratio值為0.84%±0.01%[23]。本研究結果顯示，白內障患者手術前后B/F ratio值存在差異。當B/F值偏離82%較大時，Simk將與實際角膜屈光力產生較大差異，因此手術前后B/F ratio值的大小在術前人工晶狀體計算公式的選擇方面需引起關注。

綜上所述，在白內障術前人工晶狀體的優選和度數計算中，以角膜頂點為中心和以瞳孔為中心不同直徑下TNP和TCRP的變化以及手術前后角膜B/F ratio值均應得到重視。但是，本研究沒有將不同直徑下的ASF、TNP、TCRP值輸入人工晶狀體度數計算公式中去檢驗產生的人工晶狀體度數計算差異。因此，本研究結果的臨床意義還需進一步結合公式計算進行研究。