梁健恒 馮希 許雅利 王勇，2

作者單位：1中南大學(xué)愛(ài)爾眼科學(xué)院，長(zhǎng)沙 410000；2武漢大學(xué)附屬愛(ài)爾眼科醫(yī)院 430061

人眼并不是一個(gè)理想的光學(xué)系統(tǒng)，其視軸、光軸、瞳孔軸并非重疊[1]。隨著對(duì)眼球這個(gè)屈光系統(tǒng)研究的逐漸深入，眼球的軸線(xiàn)（視軸、光軸、瞳孔軸）和角度（Kappa角、Alpha角）得到眼科醫(yī)師越來(lái)越多的關(guān)注。Kappa角是指視軸與瞳孔軸之間的夾角，Alpha角是指視軸與光軸之間的夾角，當(dāng)植入人工晶狀體（IOL）時(shí)，理想的眼內(nèi)狀況是IOL的光軸與視軸、瞳孔軸同軸。但由于人眼的不對(duì)稱(chēng)性，往往其光軸、視軸、瞳孔軸之間有所偏差。當(dāng)偏差較大時(shí)則可能會(huì)引起高階像差，造成術(shù)后視覺(jué)質(zhì)量下降。因此，測(cè)量Kappa角和Alpha角對(duì)多焦點(diǎn)IOL術(shù)前評(píng)估有重要作用[2，3]。目前臨床測(cè)量Kappa角與Alpha角的儀器有iTrace視覺(jué)功能分析儀、IOLMaster 700光學(xué)生物測(cè)量?jī)x、Pentacam三維眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)、Keratron Scout角膜像差儀、Orbscan II眼前節(jié)分析系統(tǒng)等，不同設(shè)備測(cè)量原理不一樣。目前關(guān)于這些設(shè)備測(cè)量Kappa角與Alpha角的差異性與一致性研究較少。本研究擬對(duì)iTrace視覺(jué)功能分析儀和IOLMaster 700生物測(cè)量?jī)x所測(cè)得的Kappa角和Alpha角大小進(jìn)行分析，比較二者的差異性、相關(guān)性、一致性及重復(fù)性，旨在為臨床工作提供參考。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

選取2018年7月至2019年10月于武漢大學(xué)附屬愛(ài)爾眼科醫(yī)院擬進(jìn)行白內(nèi)障手術(shù)的患者164例，其中男67例，女97例，年齡45～85（61.7±8.5）歲。所有患者均只納入右眼數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者；②能固視配合檢查；③IOLMaster的OCT圖像可清晰見(jiàn)到黃斑。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有眼部器質(zhì)性疾病；②既往眼部外傷史；③既往眼部屈光手術(shù)史；④既往內(nèi)眼手術(shù)史；⑤有斜視和眼球運(yùn)動(dòng)異常。本研究符合赫爾辛基宣言原則，所有患者均簽署白內(nèi)障手術(shù)知情同意書(shū)，并告知所采集數(shù)據(jù)為本研究所用。

1.2 檢查儀器及測(cè)量方法

本研究采用iTrace視覺(jué)功能分析儀（美國(guó)Tracey公司）和IOLMaster 700生物測(cè)量?jī)x（德國(guó)Zeiss公司）采集患者的Kappa角、Alpha角和對(duì)應(yīng)的瞳孔直徑及角膜直徑。每例患者的2種檢查均由同一位操作熟練的技師在同一暗室環(huán)境下進(jìn)行，2種檢查時(shí)間間隔不超過(guò)10 min。每位患者均進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)量。檢查前患者未做任何接觸性檢查，無(wú)任何局部用藥情況，如散瞳或縮瞳。

本研究中iTrace視覺(jué)功能分析儀的Kappa角、Alpha角是通過(guò)儀器內(nèi)置算法計(jì)算直接獲得的角膜映光點(diǎn)距瞳孔中心和角膜中心的點(diǎn)距離（見(jiàn)圖1）。IOLMaster 700生物測(cè)量?jī)x則是測(cè)量患者視軸與瞳孔中心的水平距離（Px）和垂直距離（Py）、視軸與角膜中心的水平距離（Ix）和垂直距離（Iy），Kappa角為，Alpha角為（見(jiàn)圖2）[4]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

圖1.iTrace測(cè)量Kappa角和Alpha角的界面Kappa角為綠色光標(biāo)到紅色光標(biāo)的距離，Alpha角是藍(lán)色光標(biāo)到紅色光標(biāo)的距離Figure 1.The interface of angle kappa and angle alpha measurements by iTrace.The radial distance between the red cross and the green cross represents angle kappa.The distance between the red cross and blue cross represents angle alpha.

圖2.IOLMaster 700測(cè)量Px、Py、Ix、Iy的界面Kappa角為，Alpha角為Figure 2.The interface of Px,Py,Ix and Iy measurements by IOL Master 700.Angle kappa=,angle alpha=

系列病例研究。采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)樣本是否符合正態(tài)分布，符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，非正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以中位數(shù)（P25，P75）表示；正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用配對(duì)t檢驗(yàn)和Pearson相關(guān)系數(shù)，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)和Spearman相關(guān)系數(shù)，分別分析2種儀器測(cè)量結(jié)果的差異性和相關(guān)性。采用Bland-Altman法計(jì)算2種儀器測(cè)量Kappa角和Alpha角的一致性界限（95%limits of agreement，95%LoA）。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（Intraclass correlation coefficient，ICC）和Cronbach's Alpha系數(shù)分析2種儀器3次測(cè)量Kappa角和Alpha角的重復(fù)性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2種儀器測(cè)量瞳孔直徑及角膜直徑的對(duì)比

iTrace視覺(jué)功能分析儀和IOLMaster 700生物測(cè)量?jī)x測(cè)得的瞳孔直徑分別為4.70（4.22，5.42）mm和4.43（3.74，4.87）mm，2種儀器測(cè)量的角膜直徑分別為（10.85±0.36）mm和（11.73±0.43）mm，二者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=-9.117，P＜0.001；t=-49.463，P＜0.001）。見(jiàn)表1。

2.2 2種儀器Kappa角和Alpha角的分布

2種儀器測(cè)得的Kappa角大于0.5 mm的比例都為5.4%，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=0，P＜1.000）。iTrace、IOLMaster 700測(cè)得的Alpha角大于0.5 mm的比例分別為14.0%、32.9%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=16.309，P＜0.001）。見(jiàn)圖3─4。

2.3 2種儀器測(cè)量Kappa角和Alpha角的差異性分析

iTrace和IOLMaster 700測(cè)得的Kappa角分別為0.26（0.18，0.38）mm、0.23（0.15，0.34）mm，Alpha角分別為（0.35±0.14）mm、（0.42±0.19）mm，二者測(cè)得的Kappa角差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（Z=-1.942，P=0.052），IOLMaster 700生物測(cè)量?jī)x測(cè)得的Alpha角較大，二者測(cè)量的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-5.541，P＜0.001）。見(jiàn)表1。

2.4 2種儀器檢查Kappa角和Alpha角的相關(guān)性

iTrace和IOLMaster 700測(cè)得的Kappa角、Alpha角均呈中等相關(guān)（ρ=0.607、r=0.553，P＜0.001），見(jiàn)圖5。

2.5 2種儀器檢查Kappa角和Alpha角的一致性

iTrace和IOLMaster 700測(cè)得的Kappa角、Alpha角的95%LoA分別為0.0164（-0.3032～0.3361）mm、-0.0718（-0.3970～0.2534）mm。見(jiàn)圖6。

2.6 2種儀器檢查Kappa角和Alpha角的重復(fù)性

iTrace測(cè)量Kappa角的ICC（95%CI）為0.771（0.689～0.832），Alpha角的ICC（95%CI）為0.771（0.688～0.832），IOLMaster 700測(cè)量Kappa角的ICC（95%CI）為0.823（0.759～0.870），Alpha角的ICC（95%CI）為0.863（0.814～0.899）。

3 討論

多焦點(diǎn)IOL可以使患者術(shù)后同時(shí)獲得較好的視遠(yuǎn)和視近的能力，但是因?yàn)槎嘟裹c(diǎn)IOL的特殊設(shè)計(jì)，使得多焦點(diǎn)IOL出現(xiàn)眩光、夜間視物困難等不良視覺(jué)體驗(yàn)也較單焦點(diǎn)IOL有所增加[5]。而術(shù)前測(cè)量Kappa角與Alpha角是評(píng)估多焦點(diǎn)IOL術(shù)后視覺(jué)質(zhì)量的重要方法。

表1.iTrace視覺(jué)功能分析儀和IOLMaster 700生物測(cè)量?jī)x的測(cè)量結(jié)果比較Table 1.Comparison between the measurements of iTrace visual function analyzer and IOLMaster 700 swept-source optical coherence tomography biometer

圖3.白內(nèi)障人群Kappa角在iTrace和IOLMaster 700測(cè)量中的分布（164眼）Figure 3.Distribution of angle kappa of cataract patients measured by iTrace and IOLMaster 700 (164 eyes).

圖4.白內(nèi)障人群Alpha角在iTrace和IOLMaster 700測(cè)量中的分布（164眼）Figure 4.Distribution of angle alpha of cataract patients measured by iTrace and IOLMaster 700 (164 eyes).

圖5.iTrace和IOLMaster 700測(cè)量的白內(nèi)障人群Kappa角和Alpha角的相關(guān)性分析（164眼）Figure 5.Correlation of angle kappa and angle alpha of cataract patients measured by iTrace and IOLMaster 700 (164 eyes).

圖6.iTrace和IOLMaster 700測(cè)得的白內(nèi)障人群Kappa角和Alpha角的一致性界限圖（164眼）黑色虛線(xiàn)為2種儀器測(cè)得Kappa角和Alpha角差值的平均值；紅色虛線(xiàn)為2種儀器測(cè)得Kappa角和Alpha角的一致性界限（95%LoA）Figure 6.Bland-Altman plot of angle kappa and angle alpha of cataract patients measured by iTrace and IOLMaster 700 (164 eyes).The black dotted line is the average difference of angle kappa and angle alpha between the two devices.The red dotted line is the 95%LoA of angle kappa and angle alpha measured by the two devices.

本研究中iTrace視覺(jué)功能分析儀和IOLMaster 700生物測(cè)量?jī)x測(cè)得的Kappa角分別為0.26（0.18，0.38）mm和0.23（0.15，0.34）mm，與高心怡等[6]研究類(lèi)似。雖然本研究中2種儀器測(cè)得的Kappa角差異并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但P值接近0.05，需再增加樣本量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。Prakash等[3]研究表明Kappa角與植入多焦點(diǎn)IOL術(shù)后眩光和光暈發(fā)生有關(guān)。Dominguez-Vicent等[2]認(rèn)為如果Kappa角大于多焦點(diǎn)IOL中心光學(xué)區(qū)域直徑的一半，則該眼不應(yīng)該植入這種IOL。2019年，中國(guó)多焦點(diǎn)IOL臨床應(yīng)用專(zhuān)家共識(shí)將Kappa角小于0.5 mm作為植入多焦點(diǎn)IOL的適應(yīng)證[7]。本研究中2種儀器測(cè)得的Kappa角大于0.5 mm的比例差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，結(jié)果顯示Kappa角大于0.5 mm的比例為5.4%左右，提示大部分患者的Kappa角是適合植入多焦點(diǎn)IOL的。

Alpha角最早是由Tscheming提出，指視軸與光軸的夾角。光軸是一個(gè)理論的軸，角膜前后表面曲率中心及晶狀體前后表面曲率中心的四點(diǎn)連線(xiàn)，Tscheming在其試驗(yàn)中同時(shí)也驗(yàn)證了光軸的存在[8]。由于光軸通過(guò)晶狀體前后表面曲率中心，因此Alpha角理論上可以反映晶狀體囊袋與視軸的相對(duì)位置，Alpha角過(guò)大可能會(huì)導(dǎo)致IOL囊袋植入后出現(xiàn)IOL的偏心或傾斜。Montés-Micó等[9]研究證明IOL的傾斜和偏心對(duì)于多焦點(diǎn)IOL的光學(xué)質(zhì)量有顯著影響。Soda和Yaguchi[10]研究表明多焦點(diǎn)IOL的偏心會(huì)對(duì)患者遠(yuǎn)視力的視覺(jué)質(zhì)量造成影響。因此，對(duì)于Alpha角過(guò)大的患者需要謹(jǐn)慎選擇植入多焦點(diǎn)IOL。但是光軸由于其特殊性在臨床上難以被準(zhǔn)確測(cè)量，研究者通過(guò)不同的測(cè)量原理和測(cè)量?jī)x器研究Alpha角，但結(jié)果仍存在爭(zhēng)議。馬健利等[11]認(rèn)為Alpha角大于0.4 mm植入多焦點(diǎn)IOL會(huì)增加眩光和光暈的發(fā)生。而Fu等[12]研究顯示Alpha角與植入多焦點(diǎn)IOL的術(shù)后視覺(jué)質(zhì)量沒(méi)有相關(guān)性。本研究中，Alpha角是指角膜中心和角膜映光點(diǎn)在角膜平面的點(diǎn)距離。本研究中iTrace視覺(jué)功能分析儀和IOLMaster 700生物測(cè)量?jī)x測(cè)得的Alpha角均值分別為（0.35±0.14）mm、（0.42±0.19）mm，差值約0.07 mm，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由iTrace測(cè)得的Alpha角總偏移量大于0.5 mm的比例為15.7%，IOLMaster 700的比例為32.2%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這提示了不同測(cè)量?jī)x器間測(cè)量的Alpha具有較大差異，不可直接替代，當(dāng)進(jìn)行關(guān)于Alpha角的研究時(shí)需要注意不同儀器之間的測(cè)量差異。

2種儀器測(cè)量Kappa角、Alpha角的95% LoA分別為0.0164（-0.3032～0.3361）mm、-0.0718（-0.3970～0.2534）mm。雖然2種儀器測(cè)量的Kappa角和Alpha角差值的均值接近于0，但其置信區(qū)間遠(yuǎn)高于臨床允許的誤差范圍，提示2種儀器測(cè)量的Kappa角和Alpha角之間存在較大誤差。2種設(shè)備測(cè)得的Kappa角與Alpha角一致性差的原因，可能與以下幾點(diǎn)有關(guān)：①iTrace視覺(jué)功能分析儀是將Placido角膜地形圖與Ray tracing像差儀相結(jié)合，采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行掃描的模式進(jìn)行測(cè)量，能較為方便快捷地同時(shí)測(cè)量Kappa角和Alpha角。但是臨床中iTrace視覺(jué)功能分析儀對(duì)患者固視的確認(rèn)主要依賴(lài)于檢查技師的經(jīng)驗(yàn)和患者的配合。IOLMaster 700生物測(cè)量?jī)x的技術(shù)原理是采用掃頻OCT光學(xué)技術(shù)，能通過(guò)OCT中的黃斑位置進(jìn)行可視化固視確認(rèn)，以確保患者為黃斑中心凹固視。本研究中2種儀器測(cè)量Kappa角和Alpha角的重復(fù)性均較為良好（ICC均＞0.75），而IOLMaster 700生物測(cè)量?jī)x測(cè)量的重復(fù)性更高（ICC均＞0.80），證明使用OCT圖像進(jìn)行視軸的確認(rèn)，能有效提高測(cè)量的可重復(fù)性；②2種儀器測(cè)量時(shí)掃描的光線(xiàn)強(qiáng)度可能存在差異，導(dǎo)致瞳孔變化幅度不一致。本研究中顯示，2種設(shè)備檢查的瞳孔直徑分別為4.70（4.22，5.42）mm、4.43（3.74，4.87）mm，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。瞳孔直徑是Kappa角的重要影響因素，瞳孔大小的改變會(huì)造成Kappa大小發(fā)生改變[13]。因此，雖然2種儀器測(cè)量的Kappa角差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但在臨床工作中，還應(yīng)考慮瞳孔直徑的差異，不可直接替代；③2種儀器數(shù)字圖像處理可能存在差異，角鞏膜緣的灰度級(jí)識(shí)別不一致導(dǎo)致角膜直徑的測(cè)量誤差。2種設(shè)備檢查的角膜直徑分別為（10.85±0.36）mm、（11.73±0.43）mm，相差超過(guò)0.9 mm。由于2種儀器將光軸在角膜的對(duì)應(yīng)點(diǎn)定義為角膜中心，因此角膜直徑的測(cè)量差別將會(huì)直接影響Alpha角測(cè)量的結(jié)果。

綜上，iTrace視覺(jué)功能分析儀和IOLMaster 700掃頻光學(xué)生物測(cè)量?jī)x測(cè)量的Kappa角差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但二者測(cè)量的瞳孔存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。對(duì)于2種儀器測(cè)得Kappa角差異較大的個(gè)別患者，建議根據(jù)患者實(shí)際瞳孔大小選擇合適的Kappa角作為參考。二者測(cè)量的Alpha角存在顯著差異，IOLMaster 700測(cè)得的Alpha角更大，2種儀器測(cè)得的Alpha角不能代替使用。IOLMaster 700的OCT可視化固視確認(rèn)功能可以提高檢查的可重復(fù)性。

利益沖突申明本研究無(wú)任何利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明梁健恒：實(shí)施研究；采集數(shù)據(jù)；分析、解釋數(shù)據(jù)；起草文章；統(tǒng)計(jì)分析。馮希：采集數(shù)據(jù)；分析、解釋數(shù)據(jù)；對(duì)文章的知識(shí)性?xún)?nèi)容作批評(píng)性審閱；統(tǒng)計(jì)分析。許雅利：采集數(shù)據(jù)；分析、解釋數(shù)據(jù)；對(duì)文章的知識(shí)性?xún)?nèi)容作批評(píng)性審閱；統(tǒng)計(jì)分析。王勇：醞釀和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；對(duì)文章的知識(shí)性?xún)?nèi)容作批評(píng)性審閱；獲取研究經(jīng)費(fèi)；行政、技術(shù)或材料支持；支持性貢獻(xiàn)