CASIA 2與IOLMaster 700測量眼前段參數(shù)的比較

王抒陽 步紹翀 蔣元豐 秦魯寧 王婷婷 張敏 于宗 林松

在屈光性白內(nèi)障手術(shù)時代，精準(zhǔn)的眼生物測量是患者術(shù)后獲得良好視覺質(zhì)量的前提和保障之一[1]。光學(xué)生物測量可在非接觸條件下測量眼軸長度（Axial length，AL）、中央角膜厚度（CCT）、前房深度（Anterior chamber depth，ACD）、晶狀體厚度（Lens thickness，LT）及角膜曲率陡峭軸（Keratometry of the steepest meridian，Ks）、角膜曲率平坦軸（Keratometry of the flattest meridian，Kf）等參數(shù)，具有較高的準(zhǔn)確性和安全性[2]。IOLMaster 700（德國Carl-Zeiss公司）是基于掃頻源技術(shù)的生物測量儀，分辨率高且穿透力強(qiáng)，在測量上述眼球參數(shù)的同時，可獲得從角膜至黃斑中心凹的圖像，可自動以視軸方向進(jìn)行固視檢測和校對，其準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性已得到肯定[3]。CASIA 2（日本Tomey公司）是一種新型掃頻源眼前節(jié)相干光層析成像設(shè)備，從角膜前表面到晶狀體后表面的測量可以在0.3 s內(nèi)完成，同樣具有高精度、方便快捷的特點(diǎn)，且具有大量豐富的眼前節(jié)參數(shù)和分析功能。曾有研究報(bào)道，IOL Master 700和CASIA 2對眼生物測量均有很好的可重復(fù)性[4-5]，但它們之間的差異性和一致性目前在國內(nèi)外鮮見報(bào)道。本研究旨在對比分析CASIA 2與IOLMaster 700對白內(nèi)障患者眼前段進(jìn)行生物測量的差異性及一致性，為臨床應(yīng)用提供參考。

1 對象與方法

1.1 對象

選取2020年4—5月在天津醫(yī)科大學(xué)眼科醫(yī)院就診的白內(nèi)障患者95例（95眼），分別采用CASIA 2和IOLMaster 700 測量CCT、ACD、LT、Ks和Kf。納入標(biāo)準(zhǔn)：具有良好的固視能力且配合檢查的白內(nèi)障患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患有翼狀胬肉、角膜炎、圓錐角膜等角膜病變者；②患有青光眼、葡萄膜炎或眼底疾病等眼部合并癥者；③既往有眼部手術(shù)史者；④既往有眼外傷史者；⑤白內(nèi)障程度嚴(yán)重，導(dǎo)致晶狀體后界面無法顯示者。本研究經(jīng)天津醫(yī)科大學(xué)眼科醫(yī)院倫理委員會[批號：2020KY(L)-10]批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

1.2.1 眼科檢查 所有患者均接受常規(guī)眼科檢查，包括視力、驗(yàn)光、眼壓、裂隙燈顯微鏡、眼底檢查以及眼部超聲檢查。每例患者接受CASIA 2 和IOLMaster 700檢查的順序隨機(jī)分配，以減少由于時間及檢查順序因素導(dǎo)致的患者瞳孔或晶狀體發(fā)生的改變。其中ACD定義為沿視軸方向角膜后表面與晶狀體前表面距離。CASIA 2和IOLMaster 700的測量均由同一位操作熟練的技師在同一時間、同一自然光環(huán)境下完成。

1.2.2 IOLMaster 700測量 受檢者下頜置于儀器的下頜托上，額部緊貼額托，囑受檢者注視儀器中的視標(biāo)，瞬目后立即睜眼，檢查者對焦后儀器自動進(jìn)行測量，隨后觀察眼底OCT圖像是否顯示黃斑中心凹，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確并記錄CCT、ACD、LT、Ks、Kf等參數(shù)。

1.2.3 CASIA 2測量 受檢者下頜置于儀器的下頜托上，額部緊貼額托，調(diào)節(jié)合適高度，囑受檢者注視測量窗口紅燈，瞬目后立即睜眼并充分暴露角膜，檢查者按電腦屏幕提示進(jìn)行快速對焦后儀器自動進(jìn)行3次測量并取其平均值，對軟件自動標(biāo)記有誤位置進(jìn)行手動調(diào)整，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確并記錄CCT、ACD、LT、Ks、Kf等參數(shù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

回顧性研究。采用SPSS 23.0及MedCalc 19.6.4統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。符合正態(tài)分布的采用表示。采用配對t檢驗(yàn)比較IOLMaster 700和CASIA 2測量CCT、ACD、LT、Ks、Kf的差異性；采用Pearson直線相關(guān)分析法分析2 種儀器測量結(jié)果的相關(guān)性；采用Bland-Altman分析2種儀器測量結(jié)果的一致性。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 患者一般情況

本研究共納入2020年4—5月在天津醫(yī)科大學(xué)眼科醫(yī)院就診的白內(nèi)障患者95例（95眼），男48例，女47例，年齡31～87（52.8±10.6）歲。

2.2 2種儀器測量眼前節(jié)參數(shù)的差異性和相關(guān)性

2種儀器測量CCT、ACD、LT的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-11.94，P＜0.001；t=8.52，P＜0.001；t=-2.97，P=0.004）；2種儀器測量Ks、Kf的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.98，P=0.374；t=1.67，P=0.098）。2種儀器測量CCT、ACD、LT、Ks、Kf相關(guān)性均較好（r=0.99、0.99、0.99、0.98、0.97，P＜0.001）。見表1。

2.3 2種儀器測量CCT、ACD、LT、Ks、Kf的一致性

CASIA 2 和IOLMaster 700 測量CCT的差值均數(shù)為-7.516 μm，95%一致性界限（Limits of agreement，LoA）為（-19.92，4.48）μm，3.15%（3/95）在95%LoA外；測量ACD差值的均數(shù)為0.043 mm，95%LoA為（-0.055，0.139）mm，3.15%（3/95）在95%LoA之外；測量LT的差值均數(shù)為0.023，95%LoA為（-0.120，0.160）mm，3.15%（3/95）在95%LoA之外；測量Ks的差值均數(shù)為0.028 D，95%LoA為（-0.53，0.58）D，7.36%（7/95）在95%LoA之外；測量Kf的差值均數(shù)為0.061 D，95%LoA為（-0.64，0.76）D，6.31%（6/95）在95%LoA外。見圖1。

3 討論

眼前節(jié)參數(shù)的精準(zhǔn)測量是保證白內(nèi)障患者人工晶狀體屈光力計(jì)算準(zhǔn)確性的重要前提之一。目前臨床廣泛應(yīng)用的眼前節(jié)測量儀器有部分光相干測量儀（IOLMaster 500）、低相干光反射測量儀（Lenstar LS900）、A超、眼前節(jié)相干光層析成像儀（AS-OCT）等。近年來，應(yīng)用掃頻源光學(xué)相干斷層成像技術(shù)的IOLMaster 700和CASIA2具有更快的掃描速度和更高的組織分辨率，得到越來越廣泛的關(guān)注。IOLMaster 700 采用波長1 050 nm光源，掃描深度44 mm，組織分辨率為22 μm。掃描速度為2 000 次/s，通過直達(dá)黃斑中心凹的固視檢測來進(jìn)行視軸方向更為精準(zhǔn)和穩(wěn)定的組織結(jié)構(gòu)測量，即CCT、ACD、LT、AL及Ks、Kf等參數(shù)，且在1 次拍攝過程中進(jìn)行多次測量并取其平均值。CASIA2的光源波長為1 310 nm，掃描深度可達(dá)13 mm，軸向分辨率為10 μm，水平分辨率為30 μm，掃描速度為50 000 次/s，可在0.3 s內(nèi)拍攝16 個方位16 mm×16 mm×13 mm眼前節(jié)圖像，并經(jīng)過分析軟件后處理，可自動生成眼前節(jié)三維圖像。除測量CCT、ACD、LT、Ks、Kf外，還可獲得角膜前后表面屈光力、角膜地形圖、小梁虹膜夾角開放角度、小梁虹膜夾角開放距離、晶狀體偏心度等參數(shù)，同時通過三維重建，可自動獲得前房容積、角膜容積等數(shù)據(jù)，在臨床上具有廣泛的應(yīng)用前景。

表1.CASIA 2和IOLMaster 700測量參數(shù)差異性和相關(guān)性Table 1.The comparison and correlation of biometric parameters measured by CASIA 2 and IOLMaster 700

圖1.CASIA 2與IOLMaster 700測量眼部生物參數(shù)的Bland-Altman一致性分析（95眼）Figure 1.Consistency analysis of the measurement of ocular biometric parameters between CASIA 2 and IOLMaster 700 (95 eyes)

CCT、ACD和LT是人工晶狀體度數(shù)計(jì)算中的重要參數(shù)，也是臨床上判斷眼前節(jié)解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的重要指標(biāo)。雖然A超檢查仍是測量CCT的金標(biāo)準(zhǔn)[6]，但因其探頭與角膜直接接觸，存在操作繁瑣、引起不適感、角膜上皮損傷和感染風(fēng)險(xiǎn)等缺點(diǎn)，已逐漸被非接觸式檢查所替代。Li等[7]研究發(fā)現(xiàn)，在健康中國人中，CASIA 2測量CCT與ACD有很好的重復(fù)性。本研究中IOLMaster 700較CASIA 2測量的CCT均值厚約7.80 μm，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而Bland-Altman檢驗(yàn)顯示二者的一致性欠佳。李棟軍等[8]也發(fā)現(xiàn)IOLMaster 700測量CCT的結(jié)果比OA-2000光學(xué)生物測量儀的更厚。Kumar等[9]在正常人中比較了Pentacam、IOLMaster 700、Cirrus AS-OCT、Specular microscopy這4種儀器對CCT的測量，結(jié)果顯示IOLMaster 700的測量結(jié)果數(shù)值最大，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。以上研究結(jié)果均與本研究結(jié)果一致。

本研究中CASIA 2測量ACD均值較IOLMaster 700 大約0.05 mm，而CASIA 2 測量LT的結(jié)果較IOLMaster 700小約0.01 mm，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Ruan等[10]研究結(jié)果顯示，CASIA 2測量ACD的結(jié)果較IOLMaster 700大約0.15 mm，與本研究結(jié)果相似；CASIA 2測量LT的結(jié)果較IOLMaster 700大約0.02 mm，與本研究結(jié)果不同。CCT、ACD、LT測量差異主要源于CASIA 2與IOLMaster 700原理的不同，CASIA 2波長較長，穿透性好，對組織的分辨率更高。IOLMaster 700可獲得黃斑區(qū)OCT圖像，確保掃描范圍為視軸方向數(shù)值。2種儀器掃描時長不同，CASIA 2測量時間為0.3 s，IOLMaster 700檢查過程為3.5 s[11]，CASIA 2的掃描時間較短，可以盡可能減少在拍攝過程中因眼球運(yùn)動、瞳孔或睫狀肌收縮等導(dǎo)致的測量誤差。Fukuda等[5]在健康人及白內(nèi)障患者中分別評價CASIA 2 對LT測量的可重復(fù)性，其結(jié)果顯示CASIA 2 對健康受試者測量LT重復(fù)性較好，而輕度白內(nèi)障患者晶狀體后表面識別的重復(fù)性略減低。CASIA 2對晶狀體前表面及后表面有自動識別功能，但需要檢查者核對軟件自動識別的晶狀體前后界面是否有誤，必要時手動調(diào)整，確保測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。另外，CASIA 2除了可以測量LT，亦可通過單次測量及軟件分析，在顯示晶狀體斷層圖像并自動描繪出晶狀體前表面、后表面輪廓的同時，獲得LT、晶狀體前后表面曲率、晶狀體偏心角度及偏心距離等參數(shù)，具有更廣泛的臨床應(yīng)用場景和價值。

角膜曲率是計(jì)算人工晶體球鏡度和散光矯正型人工晶狀體植入術(shù)前柱鏡型號計(jì)算和規(guī)劃的重要參數(shù)。既往研究顯示，K值測量誤差導(dǎo)致白內(nèi)障患者術(shù)后視覺效果欠佳的占比為22%[12]。本研究結(jié)果顯示，CASIA 2與IOLMaster 700測量的Ks與Kf差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但95%一致性界限均較寬，且界限外數(shù)據(jù)占比較高，說明2種儀器測量的一致性欠佳。Zhang等[13]研究指出，CASIA 2測量角膜曲率的結(jié)果有很好的可重復(fù)性，但與Pentacam相比，其測量結(jié)果數(shù)值略大。Ruan等[10]通過對比CASIA 2與IOLMaster 700的角膜前表面測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Ks和Kf的2種儀器之間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且有良好的一致性。高奕晨等[14]對比了CASIA2與Pentacam的角膜前表面曲率測量結(jié)果，二者之間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。2種儀器角膜前表面曲率半徑測量結(jié)果之間的差異可能與其測量原理和測量范圍相關(guān)。IOL Master 700采用非距離依賴的遠(yuǎn)心光學(xué)技術(shù)和圖像成像，對投射至角膜前表面的三環(huán)（直徑為1.5、2.5、3.5 mm）共18點(diǎn)反射進(jìn)行測量計(jì)算，而CASIA 2取角膜中央3 mm環(huán)上32個點(diǎn)的測量結(jié)果進(jìn)行臨床報(bào)告測量。因此，本研究中2種儀器測量結(jié)果所取的測量范圍不同，可能是統(tǒng)計(jì)結(jié)果一致性較差的原因之一。梁婉玲等[15]的結(jié)果提示，角膜曲率測量范圍的不同會造成最終測量值的不一致。另外，頭位或眼位的傾斜可能影響采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及一致性，必要時臨床上需進(jìn)行重復(fù)測量來確保結(jié)果的可靠性；對于不同儀器間角膜中央?yún)^(qū)曲率結(jié)果變異度較大的患者，也可以根據(jù)角膜地形圖的結(jié)果來進(jìn)一步進(jìn)行核查。在后續(xù)研究中，選取更大的樣本量并增加對角膜后表面及全角膜屈光力的測量分析，可以提供更全面的眼前節(jié)參數(shù)對比分析。

綜上所述，CASIA 2和IOLMaster 700在測量過程中對患者均無不適刺激，且操作便捷。對于白內(nèi)障患者，2種儀器對眼前節(jié)參數(shù)的測量結(jié)果存在一定差異，且一致性欠佳，臨床應(yīng)用中2種儀器不能直接進(jìn)行同樣參數(shù)的互相替換。對于不同儀器間測量差值較大的患者，建議進(jìn)行多次測量和對比，以避免在白內(nèi)障手術(shù)規(guī)劃中產(chǎn)生偏差。