随着光学生物测量仪的不断更新,白内障患者术前眼轴测量的精准性得到提高,白内障超声乳化摘除联合人工晶状体(IOL)植入术后屈光误差的原因越来越集中于角膜屈光力的测算及IOL计算公式的选择上[1-2],特别是既往行角膜屈光手术的患者｡角膜屈光术后,角膜形态､角膜前后表面曲率半径比值(back-frontcornealradius,B/FRatio)､角膜厚度发生改变,建立于Gullstrand模型眼假设基础上的模拟角膜曲率(simulatedkeratometry,SimK)不能准确地反映其屈光力,使用SimK去计算IOL屈光度时,通常会产生较大屈光误差｡现阶段,一些眼科设备可准确测量角膜真实屈光力,如全角膜曲率(totalkeratomety,TK)､角膜净屈光力(truenetpower,TNP)､全角膜屈光力(totalcornealrefractivepower,TCRP)､等效角膜屈光力(equivalentKreading,EKP)等,并直接应用于IOL计算公式中,从而降低因角膜屈光力测量所导致的IOL计算误差[3]｡

近年来,IOL计算公式也在不断更新及改进,针对于角膜屈光术后人群的Haigis-L､Shammas､BarrettTrueK､PVP､OCT等公式表现出良好的屈光预测性[4]｡国外的研究[5]表明,既往行角膜屈光手术的眼睛中,基于TK的Haigis公式其屈光预测性与Haigis-L､BarrettTrueK公式相当｡当然,各计算公式在进行IOL屈光力计算时,所需的参数也不尽相同,TK可直接应用于特定的IOL公式,而无需进行公式常数的优化[6],部分学者认为运用不同角膜屈光力计算IOL屈光度时还应该考虑不同公式带来的影响[3],Potvin等[7]使用以角膜顶点为中心,4mm区域范围内的TNP值代入Shammas公式所得到的IOL屈光度较ASCRS网站提供的9种公式更为准确｡但目前有关国人运用不同类型角膜屈光力计算IOL屈光度的报道较少,并且研究局限于SimK与TK在IOL计算中的应用,本研究通过对比基于不同类型角膜屈光力的5种公式计算IOL准确性,以期能够提高IOL计算的准确性,为临床提供帮助｡

1、对象和方法

1.2方法

1.2.1术前检查所有患者术前均进行常规眼科检查,包括裂隙灯显微镜､视力､验光､眼压､角膜内皮镜､眼底检查等｡使用光学生物测量仪进行眼球生物学测量,获得眼轴长度､前房深度､晶状体厚度､角膜中央厚度､角膜前后表面屈光力､TK､角膜直径等;Pentacam角膜地形图仪测量角膜中央以顶点为中心4mm区域TNP;前节OCT测量角膜前后表面屈光力､净角膜屈光力(netcornealpower,NCP)､角膜厚度｡

1.2.2IOL度数计算与选择利用IOLMaster700自带软件进行Haigis-L(K)､Haigis(TK)､BarrettTrueK公式的计算,登录ASCRS网站(https://ascrs.org/)进行PVP､OCT公式的计算,目标屈光度的选择根据患者的用眼习惯决定,实际植入IOL度数为5种公式计算的平均值｡

1.2.3术后随访及观察指标术后1mo进行裸眼视力､最佳矫正视力､电脑验光,并通过综合验光仪进行主觉验光检查患者术后实际屈光力,根据实际屈光力计算等效球镜度(sphericalequivalent,SE),SE=球镜屈光力+1/2柱镜屈光力｡计算每例患者不同公式的预测误差(predictionerror,PE)=术后实际等效球镜度-预测术后等效球镜度,计算绝对预测误差(absolutepredictionerror,APE)､绝对预测误差均值(meanabsolutepredictionerror,MAE)､绝对预测误差中位数(medianabsolutepredictionerror,MedAE)｡计算各个公式PE在±0.25､±0.50､±0.75､±1.00D内所占的百分比｡

统计学分析:使用SPSS26.0统计学软件进行数据分析｡采用Shapiro-Wilk检验进行计量资料的正态性检验,符合正态分布的数据以xs表示,非正态分布的数据以M(P25,P75)表示;各类型角膜屈光力一致性检验采用组内相关系数(ICC),组间比较采用重复测量数据的方差分析,进一步两两比较采用Bonferroni检验,以P<0.008为差异有统计学意义;采用独立样本t检验比较各公式PE与0的差异;Friedman检验比较各公式MedAE的差异｡以P<0.05为差异有统计学意义｡

2、结果

2.1患者基本信息本研究共纳入32例42眼,男17例,女15例,年龄37-59(48.6±5.9)岁,眼轴长度24.32-32.05(27.42±2.05)mm,前房深度2.21-4.24(3.43±0.37)mm,晶状体厚度4.20(3.88,4.45)mm,植入IOL度数为10.5-25.5(+19.20±3.41)D｡

2.2不同类型角膜屈光力比较4种不同类型角膜屈光力组内相关系数(ICC)为0.986(P<0.001)｡4种不同类型角膜屈光力比较差异有统计学意义(F=6.486,P=0.001),见表1,进一步两两比较见表2｡

2.3五种IOL计算公式的总体比较Haigis-L(K)､Haigis(TK)的PE与0比较,差异有统计学意义(t=-4.134､4.490,均P<0.001),PVP､OCT､BarrettTrueK公式的PE与0比较,差异无统计学意义(t=-1.584､-1.452､-1.952,P=0.121､0.154､0.058)｡5种公式中BarrettTrueK的MedAE值最小0.32(0.19,0.71)D,PVP的MedAE值次之0.33(0.24,0.69)D,5种公式的MedAE总体比较,差异无统计学意义(χ2=1.247,P=0.870),见表3｡5种公式的MAE箱线图见图1｡

2.4五种IOL计算公式PE分布情况BarrettTrueK公式的PE在±0.25､±1.0D内的眼占比分别为38%(16/42)､95%(40/42);PVP公式的PE在±0.50D内的眼占比为71%(30/42);Haigis(TK)公式的PE在±0.75D内的眼占比为83%(35/42),见图2｡

表1不同类型角膜屈光力参数

表2不同类型角膜屈光力两两比较

表3五种IOL计算公式的PE与MedAE

图1五种IOL计算公式的MAE箱线图

图2五种IOL计算公式的PE在±0.25､±0.50､±0.75､±1.00D所占的百分比

3、讨论

传统的SimK使用标准角膜折射率1.3375,并基于角膜厚度为500μm､B/FRatio为82%､角膜前后表面散光轴位一致这一假设转换而来,对于角膜屈光术后或合并角膜异常的患者,SimK通常无法准确反映角膜真实屈光力｡近年来,越来越多的学者开始关注从不同维度去测量角膜屈光力,以提高IOL屈光力计算的准确性[3]｡既往因无法测量角膜后表面曲率半径,常利用角膜前表面曲率半径数学推理方式估算全角膜屈光力[8]｡随着技术的发展,现在有众多检查设备可测量角膜真实屈光力并直接应用到IOL计算公式中｡如IOLMaster700利用远心光学技术和扫频OCT技术直接测量前表面角膜屈光力及角膜厚度,经过拟合得到角膜后表面环面曲率,从而得到TK[9];前节OCT测量角膜前后表面半径及角膜厚度得到NCP;Pentacam运用Scheimpflug技术获得眼前节断层图像,可以提供详细的角膜曲率,如TCRP､TNP､EKR等｡角膜屈光手术改变了角膜原有的形态及光学特性,理论上,全角膜屈光力更能反映此类人群角膜真实屈光力,但现阶段,角膜屈光术后人群不同类型角膜屈光力之间差异性研究较少｡

在常规白内障患者中,TK与传统SimK具有良好的一致性,并且在单焦点IOL中,基于TK的公式预测准确性并不优于SimK[10]｡Jin等[11]回顾性分析了576例接受白内障手术的眼睛,结果显示TK并没有提高新一代公式(BarrettUniversalⅡ､EVO2.0､RBF3.0､HofferQST､Kane､LadasSuperFormula)的预测准确性,在传统公式(Haigis､HofferQ､HolladayⅠ､SRK/T)中预测性更差,当后表面曲率>-5.9D时,使用TK计算的公式会出现远视偏移,后表面曲率<-5.90D时,会出现近视偏移,TK公式的预测偏移随着后表面曲率偏离-5.90D而增加,这与传统公式本身是基于SimK计算有关｡然而,也有报道认为TK更有优越性,特别是在角膜屈光术后及散光IOL的患者中[5]｡本研究中,SimK与TK的平均差值为0.55D,王晓晨等[9]的研究结果显示,在近视激光角膜屈光术后,两者的差值为0.5D,传统的K值可能高估了角膜真实曲率,本研究结果与其相似｡本研究中,Haigis-L(K)､Haigis(TK)的PE与0比较,差异均有统计学意义,其准确性相较于PVP､OCT､BarrettTrueK公式略低,Haigis(TK)公式的预测误差在±0.50､±1.0D范围内的眼占比高于Haigis-L(K),这也提示TK联合Haigis公式的准确性优于Haigis-L(K)公式,在角膜屈光术后及部分特殊人群中,TK对于提高IOL计算的准确性具有重要意义｡本研究亦对比了SimK与TK､TNP､NCP的差异,差异均有统计学意义,SimK均值高于其它类型角膜屈光力,这也解释了Haigis-L(K)公式的预测误差容易向近视漂移｡Qian等[12]报告了在SMILE手术前后使用Pentacam测量得到的SimK､TNP及TCRP之间均存在差异｡这也提示即使是同一设备进行测量,考虑了不同因素的不同类型角膜屈光力间存在差异,临床上不建议互换使用｡

本研究结果显示,TNP小于SimK值1.71D,故而不能将TNP直接带入基于SimK的IOL计算公式中,但黄慧兰等[13]使用角膜中央3mm的平均TNP带入SRK/T公式来计算IOL度数,其预测误差与0之间的差异无统计学意义,绝对误差在1.0D范围内眼所占比例为80%,其预测误差的准确性优于Haigis-L及Shammas公式｡本研究中使用的是以角膜顶点为中心的4mm区域范围内的TNP,由于角膜屈光手术对角膜的切削,不同范围内TNP或许存在差别｡Potvin等将Pentacam所测得的不同角膜K值带入不同公式进行计算,在26种计算方法中,发现使用以角膜顶点为中心的4mm区域范围内TNP值代入Shammas公式所得到的IOL屈光度更具优越性[7,14]｡笔者团队既往对比了5种无需临床病史资料的IOL计算公式在角膜屈光术后人群中计算的准确性,PVP公式表现出较高的预测性,屈光绝对误差值在0.5､1.0D内所占比例高达76%､97%[15]｡本研究中,PVP公式的PE与0之间的差异无统计学意义,PE在±0.5､±1.0D范围内的眼所占百分比为71%､88%,亦表现出较好的准确性｡

OCT公式是基于RTVue-OCT测量的角膜前后表面屈光力､NCP､角膜厚度来进行IOL计算,既往研究证实了RTVue-OCT在测量角膜屈光力上的重复性和再现性良好[16]｡本研究中,TNP和NCP的角膜净屈光力平均差值为-0.05D,差异无统计学意义｡NCP是根据高斯厚透镜公式计算得到[14],TNP则是基于高斯近轴光学薄透镜模型计算,两者均考虑了角膜前后表面屈光力,对于角膜屈光术后的患者,当角膜前后表面曲率半径比改变,角膜厚度变薄,屈光折射率发生变化时,角膜净屈光力比SimK更为准确[3]｡Wang等[17]曾对比了OCT公式､BarrettTrueK公式及ASCRS计算器上的方法在近视PRK/LASIK眼睛中的准确性,OCT公式的屈光预测误差中位数为0.35D,预测误差在±0.50､±1.0D范围内的眼占比为68.3%､92.3%,本研究中OCT公式的MedAE为0.39(0.21,0.82)D,PE在±0.50､±1.0D范围内的眼占比为55%､86%,略低于本研究中的其他公式｡一项关于近视激光术后IOL计算公式准确性的Mate分析中认为,OCT､Masket和BarrettTrueK公式对于近视激光术后眼更为准确[18]｡

近年来,BarrettTrueK公式因其良好的准确性及稳定性,已成为屈光术后IOL度数计算的主要公式之一,其是在BarrettUniversalⅡ公式上的改良,能够对角膜屈光术后患者的实际屈光力进行矫正,通过前房深度和晶状体厚度来预测有效晶状体位置(effectivelensposition,ELP),减少了角膜曲率测量误差对ELP的影响｡本研究中,BarrettTrueK公式的MedAE值最小,并且与另外4个公式相比其计算的PE在±0.25､±1.0D范围内眼占比最高｡Hoffer等[19]在IOL屈光力计算准确性的评价中指出,当公式具有最低的MedAE或PE在±0.25D范围内所占比例最高时,该公式更为准确｡本研究中BarrettTrueK公式表现了良好的准确性｡黄慧兰等[13]的研究结果显示,BarrettTrueK公式的绝对误差为0.31±0.64D,预测误差±0.50､±1.0D范围内的眼占比为70%和80%,亦表现出较高的准确性｡我们团队先前的研究中,BarrettTrueK公式预测误差±0.50､±1.0D范围内的眼占比为71%和97%,略高于上述研究｡王晓晨等[9]使用TK联合BarrettUniversalⅡ公式进行计算,其预测误差±0.50､±1.0D范围内的眼占比为50%和86%,略高于BarrettTrueK公式的50%和75%,但差异并无统计学意义｡Shetty等[20]将TK联合BarrettTrueK公式进行计算,其MedAE为0.50D,预测误差±0.50､±1.0D范围内的眼占比为65%和87.5%,而BarrettTrueK公式的MedAE为0.11D,预测误差±0.50､±1.0D范围内的眼占比为95%和100%,在同组患者中,TK联合BarrettTrueK公式并未表现出更高的准确性｡Anter等[21]的多中心研究结果显示,在无临床病史资料的患者中,BarrettTrueK-TK公式表现出良好的预测性｡上述研究结果也提示TK联合Barrett公式的准确性需要更多的研究来证实｡

本研究并未将TK联合BarrettUniversalⅡ或BarrettTrueK公式进行计算,这也是本研究的局限之处,本研究样本量较小,只分析了术后1mo的屈光状态,未进行长期的随访,亦未对眼轴长度､角膜屈光力等进行分组统计,接下来需要更多的样本量和长期随访来验证各IOL计算公式的准确性｡本研究创新性的对比了4种不同类型角膜屈光力间的差异性及一致性,对于角膜屈光术后的特殊人群,考虑了不同顶点位置､区域范围､类型和维度的角膜曲率更能反映角膜真实屈光力[3]｡并且,随着IOL计算公式的不断更新,考虑角膜后表面屈光力的新型公式(EVO2.0-PK､PearlDGS-PK)也逐渐应用于临床,后续本研究也将对比新型公式在角膜屈光术后人群中IOL屈光度计算的准确性｡

综上,本研究发现,基于不同类型的角膜屈光力在角膜屈光术后人群中存在差异,应结合其相应的公式进行IOL屈光力计算｡TK联合Haigis公式的准确性优于Haigis-L公式,BarrettTrueK有较高的准确性｡

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基金资助:山东省医药卫生科技项目重点项目(No.202307021727)~~;

文章来源:王开芳,乔松松,赵克娇,等.基于不同类型角膜屈光力的人工晶状体计算公式准确性比较[J].国际眼科杂志,2025,25(07):1172-1176.