劉蘇函，吳晶敏，張露露，曹琪，景勝哲，楊揚(yáng)

作者單位：西安醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院，陜西 西安 710021

角膜曲率、角膜直徑、角膜散光等參數(shù)在當(dāng)今屈光狀態(tài)的評估、接觸鏡類型的選擇、人工晶狀體度數(shù)的計(jì)算等方面具有重要的意義。常規(guī)測量角膜參數(shù)的方法有自動(dòng)電腦驗(yàn)光儀、手動(dòng)角膜曲率計(jì)等，但手動(dòng)角膜曲率計(jì)操作繁瑣，目前，除了自動(dòng)電腦驗(yàn)光儀外，角膜地形圖、眼前節(jié)分析系統(tǒng)等儀器均能簡單快捷地測量出角膜曲率。雖然每種儀器的準(zhǔn)確性和重復(fù)性已得到研究及驗(yàn)證，但是關(guān)于不同儀器測量角膜參數(shù)一致性的既往研究也沒有統(tǒng)一的結(jié)論，有研究認(rèn)為不同測量儀器的結(jié)果可以互相替代［1］，但杜亞茹、李學(xué)喜［2］卻持不同的觀點(diǎn)。因此，檢驗(yàn)不同儀器測量角膜曲率、角膜直徑、角膜散光的一致性很有必要。本研究比較了在校大學(xué)生分別使用電腦驗(yàn)光儀、角膜地形圖和眼前節(jié)分析系統(tǒng)對近視狀態(tài)眼角膜曲率、角膜直徑、角膜散光的測量結(jié)果。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取西安醫(yī)學(xué)院大學(xué)2019年7—12月一、二、三年級的在校學(xué)生142例（284眼），其中男40 例（80 眼），女102 例（204 眼），年齡（20.32±1.33）歲，年齡范圍18～23 歲，等效球鏡度數(shù)：0.00～-9.00 D，本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。入選標(biāo)準(zhǔn)：（1）最佳矯正視力≥0.8，且雙眼具有很好的固視能力；（2）接受眼部全面檢查后無其他眼部疾病及全身病史；（3）眼壓在正常范圍內(nèi)；（4）接受硬性角膜接觸鏡，并堅(jiān)持佩戴。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）角膜病病人，如角膜基質(zhì)營養(yǎng)不良、圓錐角膜或者可疑圓錐角膜；（2）有眼外傷；（3）干眼癥病人、白內(nèi)障、青光眼等器質(zhì)性眼病病人。

1.2 測量方法和觀察指標(biāo)所有受檢者分別使用topcon，KR-8800 電腦驗(yàn)光儀、tomey-4 角膜地形圖和眼前節(jié)分析系統(tǒng)（Pentacam HR）進(jìn)行角膜曲率、角膜直徑、角膜散光的測量，測量3 次后獲取平均值，每種儀器測量均由同一名操作熟練的成員操作完成，所有受檢者頭部放平，額部接觸前面的弧形帶子，下頜放在中央，眼睛向前看儀器內(nèi)的圖標(biāo)，并雙眼角膜在同一條水平線上，盡量避免姿勢不正、人為因素造成的誤差。分別記錄受檢者的平坦角膜曲率（flat R，Rf）、陡峭角膜曲率（steep R，Rs）、水平可見虹膜直徑（HVID），即水平角膜直徑，記錄的散光參數(shù)包括散光軸位和散光值，采用傅里葉轉(zhuǎn)換公式［3］：J0=-［cylinder/2］cos［2axis］；J45=-［cylinder/2］sin［2axis］，J0為水平及垂直方向的散光，J45為45°方向的斜散光，對散光值和軸向進(jìn)行矢量轉(zhuǎn)換。把Rf、Rs、HVID、J0、J45作為三者對比的觀察指標(biāo)。

1.3 分組方法按所選儀器以電腦驗(yàn)光儀、角膜地形圖及眼前節(jié)分析系統(tǒng)分成三組，電腦驗(yàn)光儀所測結(jié)果為A 組，角膜地形圖所測結(jié)果為B組，眼前節(jié)分析系統(tǒng)所測結(jié)果為C組。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法本研究數(shù)據(jù)使用SPSS 24.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料采用xˉ±s描述，多組間均值比較采用單因素方差分析，多組間兩兩比較采用LSD 檢驗(yàn)，采用Pearson 檢驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)性分析，采用Bland-Altman檢驗(yàn)進(jìn)行一致性分析。以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 三種儀器檢測結(jié)果的差異性電腦驗(yàn)光儀、角膜地形圖和眼前節(jié)分析系統(tǒng)三種儀器分別測量受檢者的Rf、Rs均差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），測量HVID、J0、J45比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），進(jìn)一步兩兩比較發(fā)現(xiàn)，HVID 測量中A 組與B組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），其余兩組比較均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），J0與J45測量中A 組與C 組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），其余兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見表1。

表1 三種儀器測量角膜參數(shù)值的差異性比較/±s

表1 三種儀器測量角膜參數(shù)值的差異性比較/±s

注：A 組為電腦驗(yàn)光儀測量所得，B 組為角膜地形圖測量所得，C 組為眼前節(jié)分析系統(tǒng)測量所得，Rf為平坦角膜曲率，Rs為陡峭角膜曲率，HVID為水平可見虹膜直徑，J0為水平及垂直方向的散光，J45為45°方向的斜散光。

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2.2 三種儀器檢測結(jié)果的相關(guān)性經(jīng)過Pearson 相關(guān)分析，其結(jié)果顯示三種儀器在測量Rf、Rs、HVID 時(shí)有一定相關(guān)性（r=0.25～0.98，P<0.05），測量J0時(shí)無相關(guān)性（P>0.05），測量J45時(shí)發(fā)現(xiàn)電腦驗(yàn)光儀與眼前節(jié)分析系統(tǒng)的有一定相關(guān)性（P<0.05），其余兩種儀器測量無相關(guān)性（P>0.05），見表2。

表2 三種儀器測量角膜參數(shù)值的相關(guān)性比較

2.3 三種儀器檢測結(jié)果的一致性電腦驗(yàn)光儀與角膜地形圖的一致性：Bland-Altman 圖顯示，電腦驗(yàn)光儀與角膜地形圖測量Rf、Rs、HVID、J0及J45分別有2.82%（8/284）、3.87%（11/284）、4.56%（13/284）、6.69%（19/282）及6.69%（19/282）的測量值位于95%一致性界限（limitation of agreement，LoA）外，95%LoA分別為-0.48～0.66 D、-0.75～0.61 D、-1.32～1.42 D、-1.41～1.21 D、-1.34～1.14 D，95%LoA內(nèi)最大差值的絕對值分別為0.57、0.71、1.40、1.36、1.29，見圖1。

圖1 電腦驗(yàn)光儀與角膜地形圖測量結(jié)果的一致性分析：1A為電腦驗(yàn)光儀與角膜地形圖對Rf的測量；1B為電腦驗(yàn)光儀與角膜地形圖對Rs的測量；1C為電腦驗(yàn)光儀與角膜地形圖對HVID的測量；1D為電腦驗(yàn)光儀與角膜地形圖對J0的測量；1E為電腦驗(yàn)光儀與角膜地形圖對J45的測量圖2 電腦驗(yàn)光儀與眼前節(jié)分析系統(tǒng)測量結(jié)果的一致性分析：2A為電腦驗(yàn)光儀與眼前節(jié)分析系統(tǒng)對Rf的測量；2B為電腦驗(yàn)光儀與眼前節(jié)分析系統(tǒng)對Rs的測量；2C為電腦驗(yàn)光儀與眼前節(jié)分析系統(tǒng)對HVID的測量；2D為電腦驗(yàn)光儀與眼前節(jié)分析系統(tǒng)對J0的測量；2E為電腦驗(yàn)光儀與眼前節(jié)分析系統(tǒng)對J45的測量 圖3 角膜地形圖與眼前節(jié)分析系統(tǒng)測量結(jié)果的一致性分析：3A為角膜地形圖與眼前節(jié)分析系統(tǒng)對Rf的測量；3B為角膜地形圖與眼前節(jié)分析系統(tǒng)對Rs的測量；3C為角膜地形圖與眼前節(jié)分析系統(tǒng)對HVID的測量；3D為角膜地形圖與眼前節(jié)分析系統(tǒng)對J0的測量；3E為角膜地形圖與眼前節(jié)分析系統(tǒng)對J45的測量

電腦驗(yàn)光儀與眼前節(jié)分析系統(tǒng)的一致性：在Bland-Altman圖顯示，電腦驗(yàn)光儀與眼前節(jié)分析系統(tǒng)測 量Rf、Rs、HVID、J0及J45分 別 有1.76%（5/284）、1.76%（5/284）、5.28%（15/284）、5.63%（16/284）及7.39%（21/284）的測量值位于95%LoA 外，95%LoA分別為-0.77～0.93 D、-1.43～1.35 D、-1.02～0.64 D、-1.22～1.24 D、-1.36～1.37 D，95%LoA 內(nèi)最大差值的絕對值分別為0.88、1.25、1.00、1.23、1.32，見圖2。

角膜地形圖與眼前節(jié)分析系統(tǒng)的一致性：在Bland-Altman圖顯示，角膜地形圖與眼前節(jié)分析系統(tǒng)測量Rf、Rs、HVID、J0及J45分別有2.11%（6/284）、0.70%（2/284）、4.56%（13/284）、7.39%（21/284）及4.93%（14/284）的測量值位于95%LoA外，95%LoA分別為-0.69～0.67 D、-1.32～1.38 D、-1.45～0.97 D、-1.26～1.46 D、-1.18～1.39 D，95%LoA內(nèi)最大差值的絕對值分別為0.68、0.98、1.40、1.42、1.37，見圖3。

3 討論

調(diào)查顯示，2000年至2050年全球近視的發(fā)病率將顯著上升［4］，全國兒童青少年總體近視率為53.6%［5］，隨著我國近視發(fā)生率越來越高，屈光矯正和控制越來越受重視，角膜曲率、角膜直徑、角膜散光精準(zhǔn)化的測量為人工晶體度數(shù)計(jì)算、屈光狀態(tài)評估、接觸鏡驗(yàn)配等提供重要參考。本研究主要比較電腦驗(yàn)光儀、角膜地形圖和眼前節(jié)分析系統(tǒng)三種儀器測量出來的角膜曲率Rf、Rs、角膜直徑HVID、散光矢量J0及J45的一致性。

本研究發(fā)現(xiàn)，角膜曲率Rf和Rs的測量值在電腦驗(yàn)光儀、角膜地形圖及眼前節(jié)分析系統(tǒng)間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且三者間的測量結(jié)果高度相關(guān)，相關(guān)性均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與相關(guān)研究結(jié)果一致［6-7］，角膜曲率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，測量結(jié)果相近，在使用電腦驗(yàn)光儀和角膜地形圖測量角膜曲率Rf時(shí)，白若濛［8］同樣認(rèn)為差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Bland-Altman散點(diǎn)圖顯示，測量值Rf差值的均數(shù)接近0 的基線，位于95%LoA外的測量值<5%，一致性較好；測量值Rs差值的均數(shù)接近0的基線，位于95%LoA外的測量值<5%，95%LoA內(nèi)最大差值的絕對值分別為0.71、1.25、0.98，隨著現(xiàn)代手術(shù)的發(fā)展，個(gè)體的角膜曲率數(shù)據(jù)是關(guān)鍵，研究表明，術(shù)前角膜曲率的測量相差1.00 D，術(shù)后則會(huì)導(dǎo)致0.8～1.3 D 的屈光誤差［9］，這樣的屈光誤差在臨床上不能被接受，因此本實(shí)驗(yàn)認(rèn)為，電腦驗(yàn)光儀與角膜地形圖的陡峭角膜曲率值在臨床應(yīng)用中，測得結(jié)果可以相互補(bǔ)充相互驗(yàn)證，但眼前節(jié)分析系統(tǒng)的測量值與其他儀器的測量值不可互相替代，推測一致性差異的主要因素可能與眼前節(jié)分析系統(tǒng)的測量原理有關(guān)，眼前節(jié)分析系統(tǒng)是用了旋轉(zhuǎn)式的Scheimp-flug 攝像機(jī)，通過裂隙光帶旋轉(zhuǎn)斷層掃描矩陣樣數(shù)據(jù)點(diǎn)，從0～180°的角度拍攝25～50張裂隙圖像，生成三維圖像，可獲得全角膜前表面后表面地形圖，眼前節(jié)分析系統(tǒng)測量的為高度數(shù)據(jù)，與測量方向和參考點(diǎn)的軸位無關(guān)，由精確的高度數(shù)據(jù)計(jì)算出角膜曲率等眼前節(jié)參數(shù)；電腦驗(yàn)光儀采用旋轉(zhuǎn)棱鏡技術(shù)來評估角膜屈光狀態(tài)，以自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)對受檢者眼睛進(jìn)行驗(yàn)光，操作較為簡單，能夠迅速測出被檢者眼睛屈光度情況［10］，其中角膜曲率的測量原理是采用紅外線為光源投射到角膜上，根據(jù)利用光學(xué)反射原理測量角膜前表面曲率半徑，轉(zhuǎn)化為屈光度，測量的僅為3 mm角膜范圍內(nèi)的四個(gè)點(diǎn)，忽略了角膜周邊部的情況［11］，因此測量結(jié)果與眼前節(jié)分析系統(tǒng)一致性較差；角膜地形圖是基于placido 盤的原理，將25～34 個(gè)同心圓環(huán)均勻地投射到角膜表面，同時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)攝像，通過區(qū)域化角膜形態(tài)將其以彩色編碼圖形式呈現(xiàn)出來［12］，但placido盤只能粗略地定性描述角膜表面的形態(tài)，對角膜表面微小的變化則難于發(fā)現(xiàn)，不能完整的對角膜進(jìn)行描述［13］，可能對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異造成影響。眼前節(jié)分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以準(zhǔn)確檢測角膜前后表面曲率，相比較電腦驗(yàn)光儀的測量和角膜地形圖原理，眼前節(jié)分析系統(tǒng)測量的角膜曲率可能更為準(zhǔn)確，在涉及人工晶狀體屈光度的計(jì)算、角膜形態(tài)不規(guī)則的病人可優(yōu)先考慮選擇眼前節(jié)分析系統(tǒng)，這與部分學(xué)者［1，14-15］的觀點(diǎn)相同，應(yīng)該優(yōu)先考慮使用眼前節(jié)分析系統(tǒng)進(jìn)行測量。同時(shí)也有學(xué)者提出，眼前節(jié)分析系統(tǒng)對于使用角膜塑形鏡的近視病人，在眼前節(jié)相關(guān)參數(shù)監(jiān)測有著重要的指導(dǎo)價(jià)值［16］。

水平角膜直徑為屈光手術(shù)、接觸鏡驗(yàn)配等操作提供重要參考。臨床上會(huì)根據(jù)水平角膜直徑大小為角膜屈光手術(shù)選擇負(fù)壓吸引環(huán)，水平角膜直徑是接觸鏡驗(yàn)配的鏡片直徑與基弧選擇的重要參數(shù)，更是與選擇人工晶狀體大小密切相關(guān)。電腦驗(yàn)光儀、角膜地形圖及眼前節(jié)分析系統(tǒng)測量角膜直徑HVID時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，相關(guān)性較低，Bland-Altman 散點(diǎn)圖顯示，一致性較差，有研究顯示，20～45 歲組病人角膜直徑與年齡無顯著相關(guān)［17］，隨年齡增大，晶狀體厚度增加，彎曲度增加，導(dǎo)致眼前節(jié)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，而角膜直徑未見明顯改變的情況下，臨床使用時(shí)，不僅需根據(jù)設(shè)計(jì)原理對儀器進(jìn)行選擇，還應(yīng)考慮年齡。

近年來，有研究指出，角膜散光的特征有助于眼科醫(yī)師改進(jìn)手術(shù)程序，選擇合適的人工晶狀體以獲得高質(zhì)量的術(shù)后視力［18］，散光度數(shù)和軸向分別對比，容易忽視散光與軸向間的相互關(guān)系，本研究采用傅里葉轉(zhuǎn)換公式，將散光度數(shù)及軸向轉(zhuǎn)換為J0和J45，進(jìn)行分析。散光矢量J0及J45的測量值，三種儀器間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，一致性較差，臨床使用HV?ID、J0及J45時(shí)需根據(jù)儀器原理、要求進(jìn)行選擇，這與相關(guān)研究的觀點(diǎn)一致［2］。

不同儀器測量結(jié)果之間存在差異的可能原因包括：（1）三種儀器的測量原理；（2）三種儀器間的測量范圍不同；（3）操作者的人為誤差和病人的配合度；（4）測量儀器本身的系統(tǒng)誤差；（5）存在受到淚膜影響的可能。這些因素對于不同儀器的結(jié)果影響需要進(jìn)一步研究。本研究使用儀器均為自動(dòng)測量儀，適合配合度好的病人，對于配合欠佳、眼瞼過小、睫毛過長、角膜緣有病變等結(jié)合手動(dòng)測量更為可靠，以確保ICL選擇的準(zhǔn)確性［19］。

綜上所述，電腦驗(yàn)光儀、角膜地形圖和眼前節(jié)分析系統(tǒng)在測量Rf時(shí)相關(guān)性高且一致性較好，測得結(jié)果可以相互補(bǔ)充相互驗(yàn)證，在測量角膜直徑HV?ID、J0及J45時(shí)一致性較差，使用時(shí)需根據(jù)儀器原理、臨床要求進(jìn)行選擇；電腦驗(yàn)光儀與角膜地形圖在測量Rs時(shí)相關(guān)性高且一致性較好，眼前節(jié)分析系統(tǒng)與另外兩種儀器的測量結(jié)果一致性較差，使用時(shí)需根據(jù)儀器原理、臨床要求進(jìn)行選擇。本實(shí)驗(yàn)的不足之處：結(jié)果針對在校大學(xué)生的進(jìn)行研究，忽略了三種儀器對不同程度屈光不正以及不同年齡的差異比較；受試者均為正常青年，具有很好的理解力和配合能力，對于老年病人、角膜異常病人或者屈光術(shù)后病人需進(jìn)一步研究，才能得出客觀的結(jié)論；因而所得結(jié)果只能證明三種儀器在測量“正?！苯悄r(shí)具有良好的相關(guān)性和一致性。