王 松，陶黎明，蔣正軒，梁 坤，王 靜，何朝輝

(安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院，安徽合肥 230601)

角膜曲率是眼科生物學(xué)測量中最常見、最重要的系數(shù)之一，且在眼科臨床工作中應(yīng)用廣泛。角膜曲率的準(zhǔn)確測量在人工晶體屈光度的計(jì)算、屈光手術(shù)的術(shù)前檢查和術(shù)后評價(jià)、圓錐角膜的診斷和角膜接觸鏡的佩戴等工作中發(fā)揮著重要作用。早期的Javal-Schiotz型手動(dòng)角膜曲率計(jì)要求檢查者有熟練的操作經(jīng)驗(yàn)和患者密切的配合，費(fèi)時(shí)費(fèi)力已成阻礙它在臨床廣泛運(yùn)用的重要原因。后陸續(xù)出現(xiàn)了更加便捷準(zhǔn)確的可自動(dòng)測量角膜曲率的儀器，如自動(dòng)驗(yàn)光儀。光學(xué)相干生物測量儀(IOL-Master)因其用于人工晶體度數(shù)測量，使其對角膜曲率測量廣泛運(yùn)用于臨床。最近幾年，新型擁有Scheimflug攝像系統(tǒng)的眼前節(jié)分析系統(tǒng)(Pentacam)可獲得清晰的眼前節(jié)三維圖像，進(jìn)而獲得更加精確的生物學(xué)參數(shù)，如角膜前后表面曲率。

雖然每種儀器的準(zhǔn)確性和重復(fù)性在用于臨床前已得到研究及驗(yàn)證，但是各種儀器間的測量差異大小如何，及臨床上的相互替代使用，需行一致性研究加以驗(yàn)證。本研究的主要目的就是評價(jià)各種儀器測量角膜曲率的差異性及一致性。本研究旨在對三種儀器測量角膜曲率的結(jié)果進(jìn)行比較，評價(jià)測量結(jié)果的一致性，并對臨床中的運(yùn)用提供指導(dǎo)依據(jù)。

1 資料及方法

1.1 研究對象 隨機(jī)選取2013年5月—2013年6月來我院體檢的正常人進(jìn)行檢查，共51人99只眼，受檢者年齡19～71歲，平均(33.86±12.87)歲。每位參加檢查的患者給予詳細(xì)而全面的眼部檢查如視力、矯正視力、裂隙燈、眼壓及眼底檢查。病例排除標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡小于18周歲;(2)既往存在眼部手術(shù)史;(3)眼部疾病如角膜疾病(營養(yǎng)不良、變形、潰瘍)及異物損傷角膜者;(4)固視不良及無法配合檢查者;(5)干眼患者(Schirmer’s I試驗(yàn)小于5 mm或淚膜破裂時(shí)間小于5 s及角膜熒光素染色陽性);(6)角膜接觸鏡佩戴者。

1.2 檢查儀器 自動(dòng)驗(yàn)光儀Autorefractor(Accuref-K9001;Shin-Nippon，Japan);光學(xué)相干生物測量儀IOL-Master(CarlZeiss，Germany):眼前節(jié)分析系統(tǒng)Pentacam(Oculus，Germany)。

1.3 檢查方法 所有被檢查者隨機(jī)分配進(jìn)行電腦自動(dòng)驗(yàn)光儀、光學(xué)相干生物測量儀(IOL-Master)、眼前節(jié)分析系統(tǒng)(Pentacam)檢查。每一種儀器均由同一位熟練的技師操作，每位患者檢查時(shí)間小于3 min。本次試驗(yàn)中，三種儀器均取被測量者角膜前表面中央直徑3 mm范圍內(nèi)區(qū)域進(jìn)行測量及數(shù)據(jù)分析。所有的儀器均在獲得檢查者最清晰的角膜前表面圖像后開始測量，連續(xù)測量3次，取平均值。所有儀器取角膜屈光系數(shù)1.337 5，用于轉(zhuǎn)換角膜曲率。如同一儀器前后兩次角膜曲率測量值偏差超過0.5 D予以重新測量。記錄角膜前表面的最陡峭角膜曲率(Ks)及最平坦角膜曲率(Kf)值。被檢者在檢查過程中均配合良好。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 13.0及MedCalc 11.4統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對三種儀器測量的Kf、Ks值進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性分析及方差齊性檢驗(yàn)，對符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析、線性相關(guān)分析及應(yīng)用Bland-Altman分析評價(jià)三種儀器之間的一致性。本研究中，P＜0.05視為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三種儀器測量結(jié)果的差異性比較 見表1。電腦驗(yàn)光儀、IOLMaster及Pentacam測量的Kf值分別為(42.92±1.21)、(42.98±1.23)、(42.86±1.23)D，Ks值分別為(43.87±1.26)、(43.94±1.25)、(43.74 ±1.33)D。三種儀器間 Kf、Ks值均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P值分別為0.898、0.714)。

表1 應(yīng)用三種儀器測量Kf、Ks結(jié)果的比較(±s)/D

表1 應(yīng)用三種儀器測量Kf、Ks結(jié)果的比較(±s)/D

電腦驗(yàn)光儀 IOL-Master Pentacam 898 Ks 43.87±1.26 43.94±1.25 43.74±1.33 0.455 0.714 F P Kf 42.92±1.21 42.98±1.23 42.86±1.23 0.198 0.

2.2 三種儀器測量結(jié)果的相關(guān)性分析 對于Kf、Ks任意兩種儀器間的Pearson相關(guān)系數(shù)均大于0.9，表明了各儀器測量結(jié)果間顯著的相關(guān)性。

2.3 三種儀器測量結(jié)果的一致性評價(jià) 表2顯示了三種不同儀器測量的差值的平均數(shù)、方差、95%一致性區(qū)間(LoA)，圖1、2顯示了兩兩儀器間測量Kf、Ks值的Bland-Altman分析圖。兩兩儀器間測量結(jié)果差值的平均值最大分別為Kf(0.12 D)、Ks(0.2 D)。對于Kf和Ks，兩兩儀器間分別運(yùn)用Bland-Altman分析，結(jié)果表明均有大于95%的數(shù)據(jù)點(diǎn)位于95%一致性區(qū)間內(nèi)，且此區(qū)間窄，可被臨床上接受。

表2 三種不同儀器測量Kf、Ks兩兩之間的比較

3 討論

角膜作為眼球屈光介質(zhì)中極為重要的組成部分，占全眼球屈光力的70%左右。角膜曲率的測量原理是把角膜看做一個(gè)光學(xué)折射球面，通過測量角膜的曲率半徑，并按照修正的角膜屈光指數(shù)計(jì)算出角膜屈光力。角膜曲率半徑與屈光度值的轉(zhuǎn)化公式D=1 000(n-1)/r。式中:D為角膜屈光度值;n為角膜屈光指數(shù)(一般為1.337 5);r為角膜曲率半徑。角膜曲率的準(zhǔn)確計(jì)算越來越具有重要的眼科臨床意義［1］。Norrby和Olsen證實(shí)角膜曲率是影響人工晶體計(jì)算誤差的主要原因［2-3］。本研究結(jié)果顯示三種儀器測量結(jié)果經(jīng)單因素方差分析提示無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(均P＞0.01)(見表1)，經(jīng)相關(guān)性分析示兩兩儀器測量結(jié)果有顯著相關(guān)性(均r＞0.9)。近年來運(yùn)用Bland-Altman分析方法來分析不同測量方法的一致性。該方法的基本思想是計(jì)算出兩種測量結(jié)果的一致性界限，用圖形的方法直觀地反映出來，并從測量方法的臨床應(yīng)用出發(fā)，以測量結(jié)果的差值是否在臨床上可被接受為依據(jù)，得出是否具有一致性的結(jié)論。一般認(rèn)為，圖形中的數(shù)據(jù)點(diǎn)位于95%一致性區(qū)間范圍內(nèi)的要占到所有數(shù)據(jù)點(diǎn)的95%，同時(shí)還要考慮該一致性區(qū)間不超出專業(yè)上可接受的臨界值范圍。滿足這兩點(diǎn)一般即可認(rèn)為兩種方法的一致性較好，可以互換［4-5］。

圖1 兩兩儀器測量Kf的Bland-Altman分析圖

圖2 兩兩儀器測量Ks的Bland-Altman分析圖

測量角膜曲率的儀器隨著科技的進(jìn)步，從最初使用的手動(dòng)角膜曲率計(jì)到廣泛使用的自動(dòng)曲率計(jì)及基于Placido盤反射原理的計(jì)算機(jī)輔助角膜地形圖儀再到目前已被廣泛用于角膜屈光手術(shù)的最先進(jìn)的三維眼前節(jié)分析系統(tǒng)(Pentacam)，使人們對于角膜形態(tài)學(xué)的認(rèn)識(shí)如非規(guī)律性、非球面性、放射性、非對稱型更加徹底，很大程度上促進(jìn)了人工晶體的研制，角膜屈光手術(shù)的發(fā)展，角膜塑形鏡的設(shè)計(jì)與驗(yàn)配及角膜疾病的診斷及預(yù)后評估的發(fā)展。電腦驗(yàn)光儀是利用紅外圓靶環(huán)系統(tǒng)投射至角膜，角膜反射后經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)，成像在CCD上，通過電子系統(tǒng)對其處理，便可快速、準(zhǔn)確、客觀地自動(dòng)測量人眼角膜屈光參數(shù)［6］。其快速、準(zhǔn)確測量角膜曲率的優(yōu)點(diǎn)逐漸了替代了手動(dòng)角膜曲率儀，但其僅能對角膜中央直徑3 mm范圍內(nèi)的角膜前表面曲率敏感，過平或過陡或不規(guī)則角膜前表面均制約著測量的準(zhǔn)確性［7］。IOL-Master測量角膜曲率的原理基于傳統(tǒng)角膜曲率計(jì)，即測量反射前角膜表面以直徑約為2.5 mm成六角形對稱分布的光點(diǎn)的反射，計(jì)算出環(huán)形的表面曲率半徑，從而得出角膜曲率［8］。全眼前節(jié)分析系統(tǒng)Pentacam，它應(yīng)用Scheimpflug旋轉(zhuǎn)拍攝原理，0°～180°的旋轉(zhuǎn)掃描，完成50次裂隙圖像，每個(gè)圖像可獲取500個(gè)真實(shí)高點(diǎn)圖，最終每個(gè)層面獲得25 000個(gè)真實(shí)高點(diǎn)圖，從而由高度數(shù)據(jù)得出角膜任一點(diǎn)的曲率［9］。本研究中IOL-Master測得的Ks、Kf平均值較其他三種儀器測量值大，這與Savini［9］、Shirayama［10］、Huynh［11］等的研究結(jié)果一致。其原因是IOL-Master測量的是角膜中央約2.5 mm范圍的角膜曲率，且越接近中心，角膜越陡峭。而其他儀器測量的是角膜中央直徑3 mm直徑的角膜曲率。經(jīng)Bland-Altman分析顯示，電腦驗(yàn)光儀、IOL-Master及Pentacam在測量 Kf時(shí)分別有 3/99、3/99、4/99的數(shù)據(jù)點(diǎn)位于一致性區(qū)間以外，在測量Ks時(shí)分別有4/99、5/99、4/99的數(shù)據(jù)點(diǎn)位于一致性區(qū)間以外。本結(jié)果示三種儀器在測量Kf、Ks時(shí)，均至少有95%的數(shù)據(jù)點(diǎn)位于一致性區(qū)間內(nèi)，單從數(shù)據(jù)點(diǎn)分布來看，各儀器間測量的一致性均較好。電腦驗(yàn)光儀與IOL-Master在測量 Kf、Ks時(shí)一致性區(qū)間分別為(-0.38～0.28)、(-0.55～0.42)D，此一致性區(qū)間較窄，并且此范圍可為臨床上所接受，可以相互替換使用。在測量Kf時(shí)，Pentacam分別與電腦驗(yàn)光儀、IOL-Master比較的 95%LoA為(-0.34～0.48)，(-0.25～0.49)D，此 95%LoA 均較窄，一致性較好。然而，在測量Ks時(shí)一致性區(qū)間較測量Kf時(shí)稍寬，為(-0.37～0.64)，(-0.32～0.73)D，此一致性區(qū)間內(nèi)的差值最大分別為0.64、0.73 D。依據(jù)Ks值及在臨床能夠被接受的范圍，我們認(rèn)為Pentacam與兩種儀器在測量Kf、Ks時(shí)一致性仍較好。Gonen［12］等的研究示Pentacam與其他儀器間的一致性較差，而本研究的結(jié)果與Wang等［13］的研究結(jié)果一致。對于其他研究中認(rèn)為這三種儀器間不具有一致性的原因可能是受檢者的年齡分布不均、檢查過程中的配合程度不同及儀器間本身存在著差異。必要時(shí)對患者進(jìn)行重復(fù)測量及對各儀器間的測量結(jié)果進(jìn)行比較可以降低測量誤差。

本研究中電腦驗(yàn)光儀、IOL-Master和Pentacam在測量角膜前表面3 mm直徑范圍內(nèi)的曲率中表現(xiàn)出良好的一致性。故臨床上用于人工晶體屈光度的測算，常瞳配鏡及分析研究眼部手術(shù)后角膜散光的變化等，需結(jié)合實(shí)際需要，選取合適的測量儀器。Pentacam因其不僅能測量角膜的中央及周邊的角膜形態(tài)，還能測量角膜后表面參數(shù)，可作為臨床首選。

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