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研究文章

年龄相关性白内障患者中三种光学生物测量仪角膜曲率和散光测量值的比较

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DOI:

10.3791/70554

2026年5月15日

本文内容

摘要

本研究比较了三种生物测量仪在年龄相关性白内障患者中角膜曲率和散光测量值,并评估了不同设备间的一致性与差异。基于800只眼的大样本队列,本研究提供了新的证据,表明不同设备间的一致性因参数而异:模拟角膜曲率测量的一致性极佳,而总角膜曲率和后表面角膜曲率测量的一致性较差,凸显了根据具体参数选择合适设备的重要性。

摘要

精确的术前角膜测量对于优化白内障手术中人工晶状体度数的计算至关重要。然而,不同生物测量仪之间的测量一致性仍不明确。本研究旨在比较CASIA2(设备1)、IOLMaster 700(设备2)和Pentacam HR(设备3)在年龄相关性白内障患者中获取的角膜曲率和散光测量值的一致性。在这项横断面研究中,共纳入593名年龄相关性白内障患者的800只眼,并在超声乳化术前进行检查。记录前表面、后表面及全角膜的陡峭子午线角膜曲率(Ks)、平坦子午线角膜曲率(Kf)、平均角膜曲率(Km)以及散光参数(J0、J45)。采用重复测量方差分析(rANOVA)或Friedman检验评估不同设备间的差异。通过组内相关系数(ICC)和Bland-Altman分析(95%一致性界限[LoA])评价一致性。结果显示,大多数参数在不同设备间存在统计学显著差异。模拟角膜曲率(SimK)表现出极佳的设备间可靠性,超过95%的差异位于±1.0 D以内。总角膜曲率(TK)一致性良好,而后表面角膜曲率(PK)一致性较差。在散光方面,J0分量的一致性高于J45分量。Bland-Altman分析显示,SimK的临床可接受一致性界限较好,而TK和PK参数的变异程度更大。在本白内障队列中,三种设备的SimK测量值具有高度一致性,支持其临床应用价值。然而,由于TK和PK参数存在显著差异,建议针对角膜后表面和全角膜评估采用特定设备的测量协议。这些发现可为白内障术前评估中设备的选择提供指导依据。

引言

现代白内障手术已从视力恢复性手术转变为复杂的屈光干预手段,术后视觉质量已成为衡量手术成功与否的主要决定因素。考虑到角膜约占眼球总屈光力的三分之二,对其曲率的精确表征具有至关重要的意义。当角膜散光超过0.5屈光度(D)时,可能导致临床上显著的视觉障碍,如视物模糊、眩光和单眼复视1。这种对屈光的敏感性要求必须谨慎选择角膜地形图设备,因为不同技术之间的测量差异(例如手动角膜曲率计与基于旋转相机成像系统的Scheimpflug断层扫描)会直接影响手术规划的准确性。最佳的眼科生物测量精度可提高人工晶状体(IOL)计算的可靠性,减少术后屈光误差,从而改善视觉效果并提升患者满意度指标2

准确量化角膜曲率和散光是白内障手术前的关键要求,直接影响最佳人工晶状体(IOL)度数的选择。既往研究表明,角膜屈光力测量值每相差1.0 D,IOL度数计算结果可能相应改变约1.0 D,具体差异取决于所使用的公式和眼轴长度3。已有报道指出,角膜曲率测量误差占总预测误差的22%4。新兴证据表明,在计算公式中整合全角膜屈光力可通过优化散光矫正来提高术后视力3。传统角膜曲率测量基于角膜前表面曲率来评估角膜屈光力,而全角膜屈光力则由角膜前表面和后表面共同决定。TK(总角膜屈光力)....

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方案

本研究经武汉大学爱尔眼科医院伦理委员会批准(批准号:2022IRBKY032001,日期:2022-03-20),并遵循《赫尔辛基宣言》的原则。研究共纳入593例患者(800只眼)。所有参与者在入组前均签署书面知情同意书。

研究设计
在中国武汉爱尔眼科医院,针对年龄相关性白内障患者开展了一项横断面比较测量工作流程。2022年4月至2023年5月期间,连续招募了593例(共800只眼)拟接受超声乳化手术的年龄相关性白内障患者。队列包括255例男性患者和338例女性患者,平均年龄为67.74 ± 8.42岁。当双眼均符合纳入标准时,均纳入研究;若仅单眼符合条件,则仅纳入该眼。对于双眼均纳入的患者,每只眼独立分析,这是因为白内障病变具有双侧性,且研究重点在于设备层面的比较,而非双眼对称性分析。相关人口学数据(如年龄和性别)均从电子病历系统中提取。

纳入标准
纳入标准如下:(1)受试者年龄为18岁或以上,且能够配合完成本研究。(2)软性隐形眼镜已停戴至少两周,硬性隐形眼镜已停戴至少一个月。

排除标准
排除标准包括活动性角膜炎、翼状胬肉、角膜瘢痕、圆锥角膜、青光眼、葡萄膜炎、视网膜脱离、影响固视的眼球震颤、长期佩戴隐形眼镜(术前>2周)以及眼部外伤史或....

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结果

角膜曲率测量的一致性
通过这三种生物测量仪获得的SimKf、SimKs、SimKm、PKf、PKs、PKm以及TKf、TKs、TKm均检测到具有统计学意义的差异(所有 P < 0.001)。设备1的平均SimK(SimKm;44.33 ± 1.47 D)最高,其次是设备2(44.22 ± 1.49 D)和设备3(44.05 ± 1.46 D)。设备2的TKm值最高(TKm;44.26 ± 1.48 D),其次是设备3(43.31 ± 1.5 D)和设备1(43.28 ± 1.44 D)。设备3的PKm值最高,其次为设备1和设备2(表1)。此外,在三种生物测量仪的所有两两比较中,SimKf、SimKs、SimKm、PKf、PKs、PKm和TKs均存在统计学差异(所有 P. < 0.005),但设备1与设备3测得的TKf和TKm值之间无统计学显著差异。

这三种生物测量仪在SimKf(ICC = 0.951)、SimKs(ICC = 0.956)和SimKm(ICC.......

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讨论

本研究评估了三种设备在白内障患者中眼部生物测量参数的一致性。不同设备在角膜曲率和散光测量值上存在统计学显著差异。具体而言,设备1测得的SimK值最高。在总角膜曲率(TK)方面,设备2表现出最高的TK值,而设备1和设备3的数值相对较低且相近,其中设备3测得的TKf略低于设备1。在后表面角膜曲率(PK)方面,设备3记录的PK值最高,设备2最低。所有设备在SimK参数上均表现出极佳的一致性,组内相关系数(ICC)≥ 0.937(表2)。设备1与设备2之间的一致性最为稳健,表现为较窄的95%置信区间(CI)。根据ICC分类标准(> 0.75:良好;> 0.9:极佳),SimK参数显示出优异的设备间可靠性,支持这些测量值在临床上可互换使用。既往研究也报告了类似结果。在先前的研究中,设备3与设备1之间的极限一致性(LoA)范围较窄,最大绝对LoA ≤ 0.60 D27。角膜曲率值每相差1.0 D,将导致人工晶状体(IOL)度数计算结果相差约1.40 D28。设备1与设备2在SimK参数上的平均差异极小,且.......

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披露

作者声明不存在竞争利益。

致谢

作者感谢 593 名患者的参与,以及支持本研究的同事、机构和单位。本研究获得了中国湖南省自然科学基金(项目编号:2024JJ9042)和爱尔眼科医院集团科研基金(项目编号:AGF2314D03)的资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
眼前节光学相干断层扫描
(AS-OCT) 设备
Tomey Corporation, Nagoya, JapanCASIA2
(设备 1)
光学相干断层扫描仪
MedCalc 软件MedCalc Software Ltd, Ostend, Belgium22.009RRID: SCR_015044
裂隙扫描断层成像系统Oculus Optikgeräte GmbH, Wetzlar, GermanyPentacam HR
(设备 3)
三维眼前节分析系统
SPSS 软件IBM, Armonk, NY, USA27.0.1.0RRID: SCR_016479
扫频源光学相干断层扫描
(SS-OCT) 生物测量仪
Carl Zeiss Meditec AG, Jena, GermanyIOLMaster 700
(设备 2)
光学生物测量仪

参考文献

  1. Han, S. U., et al. Analysis of keratometric measurements in accordance with axial length in an aged population. Sci Rep. 12 (1), 4087(2022).
  2. Ma, S., et al.

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标签

散光测量角膜曲率比较模拟角膜曲率总角膜曲率后表面角膜曲率Bland-Altman 分析人工晶状体度数计算