Sirius角膜地形圖儀和A型超聲角膜測厚儀測量三種角膜激光屈光術前后中央角膜厚度的比較分析

李依靜 袁正 周春陽,2*

作為眼球生物學測量的一個基本參數,角膜中央厚度(central corneal thickness,CCT)的準確測量在角膜激光屈光手術的術前評估中至關重要。在角膜激光屈光手術中,準確估計殘余基質厚度有利于降低醫源性角膜擴張的風險[1]。除個體差異外,角膜厚度值也受到測量準確性的影響。超聲測厚術被認為是測量角膜厚度的“金標準”[2],然而,該測量方式在使用表面麻醉劑的同時還需要儀器探頭與角膜前表面直接接觸,增加了上皮損傷和感染的風險。因此目前臨床上更趨向于應用操作方便、非接觸性、重復性和準確性好的儀器來測量角膜厚度。近年來眼前節分析系統不斷發展,其不僅能快速獲取角膜厚度值,且測量過程為非接觸式。本研究應用Sirius角膜地形圖和A超角膜測厚儀分別測量手術前后近視患者的CCT,評估這兩種儀器測量CCT的差異性、相關性和一致性,為臨床應用提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2019年1月至2021年8月在成都中醫藥大學附屬銀海眼科醫院行角膜屈光手術,且術前和術后三個月有兩種方法角膜厚度測量數據的屈光不正患者125例(249只眼),男29例,女96例,年齡17～48歲,平均(26.07±5.827)歲。其中經上皮準分子激光屈光性角膜切削術(TransPRK/SMART)44眼;飛秒激光小切口角膜基質透鏡取出術(SMILE)123眼;飛秒激光輔助的準分子激光角膜原位磨鑲術(FS-LASIK)82眼。

1.2 術前檢查

所有患者如有角膜接觸鏡佩戴史者,需停戴軟性角膜接觸鏡2周以上,RGP鏡4周以上,OK鏡3月以上?；颊咔舛葦捣€定至少兩年,且經眼科檢查排除眼表疾病,無眼部手術史、外傷史及眼部器質性病變。所有患者均行裸眼視力、矯正視力、近視力、裂隙燈檢查、散瞳驗光、主覺驗光、Sirius角膜地形圖、A 超中央角膜厚度、眼壓、淚膜破裂時間、淚液分泌實驗、散瞳眼底檢查等。

1.3 檢查設備與方法

應用Sirius三維眼前節分析儀(意大利佛羅倫薩CSO)連續測量受檢者中央角膜厚度4次,取圖像質量最好的結果記錄CCT值。應用A型超聲角膜測厚儀(日本Tomey SP-100)連續測量雙眼角膜中央厚度10次,取最薄點厚度納入統計。所有患者均在術前、術后3個月分別采用兩種儀器進行雙眼CCT測定,測量順序相同,先進行角膜地形圖測量再行A超測厚,間隔時間大于30 min,以便患者淚膜恢復。

1.4 統計學方法

運用SPSS 26.0軟件進行統計學分析。將患者按照手術方式分組后,手術前后兩種儀器CCT測量值比較采用配對t檢驗。兩種測量方法之間的相關性采用Pearson相關性分析,一致性采用Bland-Altman法檢驗。術后三組患者兩種儀器測量CCT的差異采用單因素方差分析,兩兩比較采用塔姆黑尼檢驗。以P<0.05認為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況

249只眼的等效球鏡度(SE)范圍為-2.00～-10.875D,三種手術方式的SE具體情況見表1。

表1 不同手術方式術前的等效球鏡度(D)

2.2 不同手術方式前后兩種儀器測得CCT值的比較

術前SMART、SMILE和FS-LASIK三組患者Sirius測得的CCT平均值均高于A超測得的CCT平均值,差異均具有統計學意義(均P<0.001),見表2。術后SMART和FS-LASIK兩組患者Sirius測得的CCT平均值低于A超測得的CCT平均值,僅FS-LASIK組差異具有統計學意義(P=0.755,P=0.000),術后SMILE組患者Sirius測得的CCT平均值高于A超測得的CCT平均值,差異具有統計學意義(P=0.04),見表3。

表2 不同手術方式術前兩組儀器測量CCT結果的比較(μm)

表3 不同手術方式術后兩組儀器測量CCT結果的比較(μm)

2.3 不同手術方式前后兩種儀器測量CCT結果的相關性分析

術前SMART、SMILE和FS-LASIK三組中兩種儀器的測量結果均正相關,差異均具有統計學意義(均P<0.001)。術后SMART、SMILE和FS-LASIK三組中兩種儀器的測量結果均正相關,差異均具有統計學意義(均P<0.001),見表4。

表4 兩種儀器測量方法手術前后測量結果的相關性分析

2.4 兩種儀器測量結果的一致性分析

以A型超聲測量的結果作為“金標準”,分別將手術前后的Sirius和A超測量CCT結果進行Bland-Altman分析。結果顯示:術前SMART、SMILE和FS-LASIK組中分別有90.9%(40/44)、95.9%(118/123)、93.9%(77/82)的點在95%一致性界限內,見圖1～3。術后SMART、SMILE和FS-LASIK三組中分別有95.5%(42/44)、95.1%(117/123)、97.5%(80/82)的點在95%一致性界限內,見圖4～6。

圖1-6 兩種儀器的一致性分析圖 圖1 術前SMART組Sirius與A超所測CCT的Bland-Altman圖 圖2 術前SMILE組Sirius與A超所測CCT的Bland-Altman圖 圖3 術前FS-LASIK組Sirius與A超所測CCT的Bland-Altman圖 圖4 術后SMART組Sirius與A超所測CCT的Bland-Altman圖 圖5 術后SMILE組Sirius與A超所測CCT的Bland-Altman圖 圖6 術后FS-LASIK組Sirius與A超所測CCT的Bland-Altman圖

2.5 單因素方差分析

術后三組患者兩種儀器測量CCT的差異采用單因素方差分析,結果顯示:手術方式對術后兩種儀器測量差異的影響具有統計學意義(F=28.504,P<0.001),見表5。兩兩比較發現:FS-LASIK組的差異明顯大于SMART組和SMILE組,差異具有統計學意義(均P<0.001),SMART組和SMILE組之間無明顯統計學差異(P=0.477)。

表5 術后三組患者兩種儀器測量CCT的差異的比較(μm)

3 討論

3.1 兩種儀器檢測角膜厚度的準確性及一致性

本研究中術前SMART、SMILE和FS-LASIK三組A超測量值均小于Sirius測量值,這與趙妍等[3]的研究結果類似。段宇輝等[4]通過對81例擬行FS-LASIK患者采用四種測量儀器也得出A超測量值略低于Sirius測量值的結論。但也有研究表明,超聲的CCT測量值會略大于Sirius[5],這可能與不同研究中選擇的超聲設備和測量的患者不同有關,本研究僅測量了近視人群的中央角膜厚度。目前的研究認為,年齡、性別、種族都可能會影響CCT[7-8]。在埃及的一項研究中,其東部近視和遠視人群CCT平均值分別為532.8 μm和530.8 μm,近視和遠視受試者的CCT隨著年齡的增長而降低,而且女性的角膜會比男性薄,其中16.2%的近視眼和12.7%的遠視眼的CCT小于500 μm[9]。此外,研究的設計、設備品牌、樣本量以及操作人員的熟練程度等也會造成各項研究中CCT測量值不同[5],但以上研究均顯示超聲測量值與Sirius測量值相接近。

本研究中SMART和FS-LASIK兩組患者術后A超測量值略大于Sirius。張玙等[10]運用Sirius和A超測量前彈力層下準分子激光原位角膜磨鑲術(SBK)術前及術后患者的中央角膜厚度,結果顯示,術后2周、1月、3月Sirius測得的CCT值均小于A超,兩組差異具有統計學意義,這與本研究結果類似,說明Sirius可能會低估角膜激光屈光術后患者的中央角膜厚度。此外,單因素方差分析顯示,手術方式會對術后儀器的測量差異造成影響,且兩兩比較發現:對比SMART與SMILE這兩種手術方式,FS-LASIK對儀器測量偏倚的影響更大。這可能是由于相比FS-LASIK 20mm的角膜大切口,SMILE角膜切口小,而SMILE與SMART無需制作角膜瓣,術后無與角膜瓣相關的愈合反應。同時,FS-LASIK在制作角膜瓣的過程中會切斷較多的角膜神經,這可能會導致淚液反射性分泌減少,術后損傷修復速率下降;同時受角膜瓣的影響,A超探頭與角膜上皮前表面之間容易存留液體,導致測量產生誤差[11]。與此同時,角膜屈光手術切削角膜后不僅改變了其屈光狀態,也改變了角膜整體的組織結構和生物力學特性。研究表明[12-13],TransPRK眼內壓的變化較FS-LASIK和SMILE而言更小,提示相比板層手術,表層手術對角膜生物力學的影響更小;而與FS-LASIK相比,SMILE手術因更好地保留了前彈力層和淺層基質,其角膜生物力學的穩定性更好,受到的影響也較小。這可能也是不同手術方式之間儀器測量偏倚不同的原因之一。

有研究發現,在想要進行屈光手術的候選人中,有23.1%的的受試者由于角膜厚度不足而無法進行屈光手術[14-15]。在實際檢查的過程中,我們發現有一部分患者的角膜厚度值不在正常范圍內,這時兩種儀器的測得結果之間會有一定的偏差,尤其是術后復查的患者,角膜厚度多低于450 μm,在本研究中Sirius低估了術后患者的CCT,單純使用Sirius角膜地形圖這一種測量方法會使部分患者失去二次手術的機會,這時則需要加測 A超去評估角膜的真實厚度。

但盡管兩種儀器在測量CCT時均表現出統計學差異,但二者在在手術前后均呈現高度的正相關,且二者的一致性較好。在一項Meta分析[16]中發現,Sirius與超聲(USP)兩種技術之間的平均差異為11.26μm,該研究認為盡管二者在統計上有顯著差異,但在臨床上并不顯著。由此可見,Sirius與A超在臨床測量角膜厚度中可以結合使用,但不能完全替代。

3.2 兩種儀器的優缺點及臨床應用

超聲角膜測厚儀作用的原理是在超聲波沿一定方向傳播時,將其聲能反射波形轉換處理,通過聲波在角膜組織的傳導速度計算出相應的厚度,在此基礎上,其精密度可高達0.001 mm,同時良好的可重復性也使其成為了角膜測厚的“金標準”[2]。此外,超聲測厚術(USP)也由于價格低廉而被廣泛應用,然而,作為一種接觸式測量的方法,USP測量前需進行表面麻醉。Gao等[17]報道,在63%的患者中,滴眼液可以使角膜厚度顯著增加20 μm以上,局部麻醉可能會導致角膜水腫,使儀器設置的超聲速度和角膜組織中準確的聲速不一致;探頭與角膜接觸后也容易造成其感染和損傷。同時,其結果在很大程度上取決于操作者的熟練程度,在連續測量的過程中,探頭必須與角膜中心垂直,但即使是經驗豐富的技師也很難對同一位點進行精準定位且尋找角膜最薄點同樣具有挑戰性;而且超聲也不能對全角膜的厚度及形態進行測量[18]。以上這些因素均會造成角膜厚度測量的誤差,Sirius作為非接觸式測量工具可以克服上述缺點,但精確性仍有待進一步明確。

Sirius眼前節分析系統將一臺可360度旋轉的Scheimpflug攝像機和一臺有22個環的Placido圓盤地形圖儀相結合,可在前角膜上測量35632個點,在后角膜上測量30000個點,一次掃描測量即可獲得25張Scheimpflug圖像和一張Placido角膜曲率圖,其在測量CCT時表現出高重復性和再現性[19-21]。盡管如此,Sirius也同其他角膜地形圖儀一樣,其測量結果的準確性受到眾多因素的影響,如眼瞼對角膜的遮擋、淚膜穩定性以及眼球的輕微轉動等。因此在屈光手術角膜厚度評估方面,Sirius尚不能完全取代A超,手術設計時大多醫師仍以A超測得的角膜厚度作為依據,二者結合使用,可提高角膜厚度值的準確性。特別是二次手術者, 二者測量值之間可能會相差很大。

本研究的局限性。樣本量較小,特別是SMART組(共44眼)較為有限,同時,我們將受試者雙眼均納入研究,這可能會對統計結果造成一定的影響。因此,下一步可進行更大樣本量的評估和更深入的研究,也可進行更多的角膜厚度測量儀器的比較研究。

綜上所述,Sirius眼前節系統操作簡便、無創和快捷,具有很好的實用性,其與A超在測量不同手術方式前后的中央角膜厚度時存在統計學差異,但臨床上這種差異在測量正常范圍內的角膜厚度時并不顯著。二者測量值高度相關且具有較好的一致性,但Sirius系統并不能完全替代A超。在臨床上可以將二者相互參照結合使用,為眼科醫生提供準確可靠的角膜厚度值,確保手術的安全有效。