新型SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量年齡相關性白內障患者角膜屈光力及散光的一致性

柴 華，鄭吉琦，蘇蘭萍

0 引言

白內障是中老年人常見眼病，年齡增長患病率不斷提高[1-2]。隨著超聲乳化術與人工晶狀體植入術的成熟發展，白內障手術治療預后越來越好[3-4]。不過，患者術后視力恢復情況與人工晶狀體密切相關[5-6]，角膜屈光力和角膜散光是所有人工晶狀體計算公式的重要參數，如何準確測量角膜屈光力以及角膜散光情況對挑選人工晶狀體至關重要。目前臨床上主要應用Scheimpflug眼前節分析儀進行術前屈光檢查，可以獲得包括真實前房深度、角膜、虹膜的多種眼前節參數，通過軟件合成三維立體圖展現患眼的屈光狀態，測量的重復性與可靠性較好[7-8]。掃頻源光學相干斷層掃描儀(swept source-optical coherence tomography，SS-OCT)是一種新型OCT技術，基于波長可變的激光光源發射光波信號原理，可提高掃描速度及掃描敏感性，組織分辨率和成像質量更好[9-10]。SS-OCT在國內檢測角膜屈光力、角膜散光的應用研究較少，診斷價值有待評估。故本研究對年齡相關性白內障患者應用新型SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量角膜屈光力、角膜散光，應用Bland-Altman檢驗分析兩種儀器檢測的角膜屈光力、角膜散光的參數的一致性，為臨床診斷提供參考。

1 對象和方法

1.1對象選取2021-01/12我院收治的年齡相關性白內障患者177例282眼。男80例128眼，女97例154眼。年齡62～80(平均71.54±4.82)歲。白內障病程3mo～7a(平均3.16±0.88a)。晶狀體核硬度分級：Ⅱ級67眼，Ⅲ級113眼，Ⅳ級102眼。5m裸眼LogMAR視力值0.3～0.8(平均0.65±0.07)。納入標準：(1)符合年齡相關性白內障的診斷標準[11]；(2)眼壓正常，在10～21mmHg；(3)認知功能正常，意識清楚，自愿參與研究。排除標準：(1)其他病因導致的白內障，如先天性、糖尿病性、藥物性白內障；(2)既往接受過眼科手術；(3)合并心、腦、肝、腎、血液、免疫系統疾病；(4)干眼；(5)青光眼；(6)視網膜病變；(7)圓錐角膜；(8)眼部感染、葡萄膜炎等；(9)眼外傷及手術史；(10)近1mo內服用糖皮質激素、免疫抑制劑。本研究獲得醫院倫理委員會批準，研究對象均簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1SS-OCT 使用IOL Master 700掃頻源光學相干斷層掃描儀，主要由眼底攝像機、低相干涉儀、監視器、計算機圖像處理顯示系統組成。掃描范圍6mm×6mm，掃描深度2.3mm，掃描速度50000A-scan/s，斷層掃描橫向分辨力20μm，縱向光學分辨力10μm；掃描縱向頻率24 000Hz，光源峰值波長為1 310nm，輻射功率750μW。具體檢查步驟：儀器接通電源，在患者散瞳后檢查，患者坐在SS-OCT裂隙燈顯微鏡下，鏡頭對準被檢查眼睛。選取0°、30°、60°、90°、120°、150°的6條子午線掃描。開始掃描前，前后移動裂隙燈顯微鏡，調節調焦旋鈕和背景照明燈亮度，囑咐患者被檢查眼睛注視內固視點，直至在眼底成像監測器上獲得掃描部位清晰的眼底圖像。上下調節SS-OCT儀器控制面板上的滑輪，直至在電腦監視器上顯示出掃描部位的斷層圖像。檢查醫生手動操作對焦，設備自動進行掃描，選取檢測質量顯示為“OK”的測量結果，捕獲并凍結圖像。選擇角膜地形圖掃描采集模式，測量角膜前表面、后表面、全角膜的陡峭軸屈光力(Ks)、平坦軸屈光力(Kf)及平均角膜屈光力(Km)。采用倍角矢量分析法檢測散光，分析散光度數及散光軸向。由2名醫師獨立診斷，進行圖像分析。

1.2.2Scheimpflug眼前節分析儀使用Pentacam眼前節分析儀，該儀器將Scheimpflug相機和Placido盤二者結合起來，形成一個對角膜和眼前節進行高精度的三維分析的系統。通過旋轉式的Scheimpflug攝像掃描原理，360°旋轉拍攝50張角膜的裂隙圖像，每張圖像可獲取500個真實的角膜高度點，在不足2s時間內測量和分析25 000～138 000個角膜數據點，從而獲得眼前節的三維立體圖像。Scheimpflug掃描一次僅需2s，提供完善的角膜信息，包括曲率、高度、厚度等，以及三維前房信息，包括前方深度、房角等。具體檢查步驟：在暗室環境下，患者被檢查眼注視前方固視視標，操作醫師移動操作柄進行聚焦，當提示符合拍攝標準時，囑咐患者完全瞬目一次，按下操作按鈕進行拍攝。Sirius獲得的角膜屈光力包括角膜前表面、后表面、全角膜的Ks、Kf、Km。采用倍角矢量分析法檢測散光，分析散光度數及散光軸向。所分析的數據包括角膜前表面35 632個點及后表面30 000個點，根據點對點的信息重建角膜厚度圖。由2名醫師獨立診斷，進行圖像分析。

1.2.3質量控制(1)干預方法的質量控制：在研究開始前，負責診斷的醫師經過專業技能培訓，培訓完畢后進行考核，保證檢查方法實施的一致性和規范性。(2)數據整理與統計分析的質量控制：數據統計員每日檢查、核對各項數據，確保無遺漏；邏輯糾錯，如重復記錄、異常值和極端值，盡早發現邏輯錯誤并清洗以防止數據分析錯誤。

2 結果

2.1兩種儀器測量角膜屈光力比較SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量的角膜前表面屈光力Ks、Kf、Km比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。Scheimpflug眼前節分析儀測量的角膜后表面以及全角膜屈光力Ks、Kf、Km均大于SS-OCT測量值，差異均有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩種儀器測量角膜屈光力比較

2.2兩種儀器測量角膜散光比較SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量的角膜前表面、角膜后表面以及全角膜的散光度數和軸向比較，差異均無統計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 兩種儀器測量角膜散光比較

2.3兩種儀器測量的角膜屈光力及角膜散光的組內重復性結果SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量角膜前表面、角膜后表面以及全角膜的Ks、Kf、Km、散光度數和軸向的組內重復性結果顯示，所有參數的組內相關系數(ICC)均大于0.88，提示組內重復性較好，見表3、4。

表3 SS-OCT測量的角膜屈光力及角膜散光的組內重復性結果

表4 Scheimpflug眼前節分析儀測量的角膜屈光力及角膜散光的組內重復性結果

2.4兩種儀器測量的角膜屈光力及角膜散光的Pearson相關性分析SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量的角膜前表面、角膜后表面以及全角膜的Ks、Kf、Km、散光度數和軸向均呈正相關(P<0.05)，相關系數見表5。

表5 兩種儀器測量的角膜屈光力及角膜散光的Pearson相關性分析 r

2.5兩種儀器測量的角膜屈光力及角膜散光的Bland-Altman一致性分析Bland-Altman一致性分析顯示，SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量的角膜前表面、角膜后表面以及全角膜的Ks、Kf、Km、散光度數和軸向的一致性較好(P<0.05)，見表6。

表6 兩種儀器測量的角膜屈光力角膜散光的Bland-Altman一致性分析

3 討論

白內障人工晶狀體置換術前的眼前節檢查十分重要，了解角膜屈光力、角膜散光情況不僅有助于評估人工晶狀體安裝位置，而且還能協助選擇人工晶狀體的度數與類型。本研究對比SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量角膜屈光力、角膜散光的一致性，結果顯示，SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量的角膜前表面屈光力Ks、Kf、Km比較無明顯差異，散光度數和軸向比較無明顯差異，但角膜后表面以及全角膜屈光力Ks、Kf、Km略大于SS-OCT測量值。這可能是因為兩種儀器測量的算法不同，SS-OCT基于低相干干涉原理，軸向光學分辨力20μm，縱向光學分辨力10μm，軸向圖對角膜中央區誤差較小，角膜周邊會有明顯誤差[12-13]；而Scheimpflug眼前節分析儀基于Scheimpflug光學原理，利用三角計算將高度數據轉化為曲率數據[14]。兩種儀器測量角膜屈光力的光學區域也存在不同，Scheimpflug眼前節分析儀測量角膜中央15°環上角膜前后表面屈光力及角膜中央4mm環上的全角膜屈光力[15-16]，而SS-OCT測量角膜中央3mm環上前后表面及全角膜屈光力，故兩種儀器易產生差異，若患者在檢查時注視偏離、頭位傾斜、眼球運動，也會增加兩種儀器的差距。SS-OCT可以自動跟蹤與校正檢查過程中患者眼球的運動，避免單一角度掃描角膜所帶來的鼻側陰影誤差，并將所有角膜的斷層圖像交匯于角膜中央，可在角膜中心獲取更多可靠的數據[17]。

本研究發現，兩種儀器測量的角膜前表面、角膜后表面以及全角膜的Ks、Kf、Km、散光度數和軸向均呈正相關。Bland-Altman一致性分析顯示，兩種儀器測量的角膜前表面、角膜后表面以及全角膜的Ks、Kf、Km、散光度數和軸向的一致性較好，上述說明新型SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量的角膜屈光力、角膜散光參數具有高度一致性。B?hm等[18]研究比較SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量眼前節參數，發現兩者眼前節參數差異很小，具有相關性。盡管國內未有蔡司IOL Master 700掃頻源光學相干斷層掃描儀與Scheimpflug眼前節分析儀的一致性分析，但有部分研究分析其他型號SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀的一致性。高奕晨等[19]研究對比CASIA2掃頻源光學相干斷層掃描儀與Scheimpflug眼前節分析儀Pentacam，結果顯示Bland-Altman分析顯示，兩種儀器對角膜屈光力、散光度數均有較好的一致性，僅2.68%～8.04%的測量差值在95%一致性界限外，CASIA2與Pentacam測量角膜屈光力及散光在角膜前表面差異性較小，但角膜后表面及全角膜屈光力測量結果差異性較大。周桂梅等[20]研究分析CASIA2光學相干斷層掃描儀，發現CASIA2測量白內障患者角膜曲率和散光的重復性較好，各角膜曲率(Ks、Kf、Km)值和散光值的Sw、CoV均較小，ICC均值均接近于1，基于SS-OCT原理的眼前段光學相干斷層掃描儀CASIA2測量白內障患者角膜曲率和散光具有較好的重復性和再現性。

SS-OCT是一種高分辨、非接觸的眼部組織結構成像技術，采用損傷很小的近紅外線作為光源，可以清晰地顯示視網膜斷層影像，顯示視網膜10層細微結構變化，可以進行視網膜厚度地形圖分析、眼前節影像，房角3D圖像等，在白內障合并青光眼[21]、干眼[22]以及白內障手術預后評估[23]中均有應用。SS-OCT具有以下優勢[24-25]：(1)擁有掃頻光源，速度更快，SS-OCT使用的光源波長為1 050nm，可以輕松獲得從角膜到鞏膜的眼球斷層圖像，檢出率更高；(2)具備固視確認功能，使得眼軸測量更準確，術后屈光預測性更好；(3)提供了更多人工晶狀體的計算公式，適應屈光性白內障手術晶狀體計算的要求；(4)可視化測量，SS-OCT具備3D成像，可以進行視網膜三維重建，效果更佳直觀；(5)掃描速度快，每秒可達100 000次掃描，掃描光為不可見光，患者容易配合，另外還可以無創獲得視網膜血管影像，無需注射造影劑，減少風險，降低患者費用，更安全。

綜上所述，新型SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀測量的角膜屈光力、角膜散光參數具有高度一致性，可適用于年齡相關性白內障患者角膜屈光力及角膜散光的診斷。本研究也存在一定不足，本研究僅對年齡相關性白內障人群進行測量，易受到受檢者的屈光介質影響，可能會導致一定的研究偏倚。今后研究需擴大受檢者范圍，如正常人、屈光不正等其他眼部疾病或者眼科手術后患者，進一步評估新型SS-OCT與Scheimpflug眼前節分析儀的診斷效能。