CASIA2对扩瞳前后晶状体和人工晶状体偏心和倾斜测量的重复性
2022-06-09唐玉玲廖萱谭青青钱玖林杨丽周桂梅兰长骏
唐玉玲 廖萱 谭青青 钱玖林 杨丽 周桂梅 兰长骏
川北医学院附属医院眼科 川北医学院眼视光医学院，南充 637000
随着屈光性白内障手术的普及，功能性人工晶状体(intraocular lenses，IOL)在眼内的位置越来越受到关注。IOL理想的位置是植入囊袋内且中心与视轴重叠，但由于患者眼部因素、IOL自身因素和手术操作等原因，IOL可能发生偏心和倾斜，引起高阶像差，特别是彗差的增加，导致术后视觉质量下降，产生眩光等视觉干扰，严重者可造成屈光状态发生改变，甚至视力下降。对于散光IOL，倾斜和偏心更容易导致不可预测的散光结果。因此，准确测量晶状体和IOL偏心和倾斜具有重要的临床意义。既往IOL偏心和倾斜的测量多以瞳孔轴作为参考，即经过瞳孔中心、垂直于角膜前表面的直线。但瞳孔中心受瞳孔大小和形状的影响，并非最佳参考轴。角膜地形轴(corneal topographic axis，CTA)不受瞳孔大小的影响，被视为评估IOL偏心和倾斜更好的参考轴。CASIA2为新型眼前节扫频光相干断层扫描仪(swept-source optical coherence tomography，SS-OCT)，以CTA作为参考轴测量偏心和倾斜。本研究拟评估CASIA2测量中国白内障患者晶状体和IOL偏心和倾斜的重复性，并比较扩瞳前后晶状体和IOL偏心和倾斜的差异，以探讨临床上小瞳孔状态下检查的可行性。
1 资料与方法
1.1 一般资料
采用诊断性试验研究方法，样本量经0.1公式计算出至少需要96眼。连续纳入2020年3—7月在川北医学院附属医院眼科行超声乳化白内障吸除联合IOL植入手术的单纯性白内障患者109例157眼，其中右眼80眼，左眼77眼;男44例，女65例；年龄48～88岁，平均(69.85±9.14岁)；IOLMaster 700测量眼轴长度为21.67～26.37 mm，平均(23.65±0.86)mm。纳入标准：(1)诊断为单纯性白内障，且自愿接受本试验相关检查；(2)泪膜功能正常；(3)瞳孔直径≥3 mm；(4)认知能力正常，且能按时随访。排除标准：(1)有任何其他可能降低视力的眼部病变或神经病变者，如眼外伤、晶状体脱位、假性剥脱综合征、青光眼或眼底病变等；(2)术中或术后出现并发症者，如后囊破裂、中央连续环形撕囊不完整或严重的后囊膜混浊等；(3)有其他眼内手术史者；(4)眼轴长度<20 mm或>27 mm者；(5)术后眼压>21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)者；(6)晶状体混浊程度影响晶状体偏心量和倾斜度测量者；(7)理解能力差，无法配合检查者。本研究遵循《赫尔辛基宣言》，研究方案经川北医学院附属医院伦理委员会批准(批文号：2020ER030-1)，所有受试者纳入研究前均签署知情同意书。
1.2 方法
1.2.1
手术方式 所有手术均由同一位有经验的医生以相同步骤进行。采用眼表面麻醉，于10：30位制作2.4 mm透明角膜切口，注入黏弹剂，5.5～5.8 mm直径连续环形撕囊，超声乳化晶状体核，吸出晶状体皮质，注入黏弹剂，囊袋内植入SN60WF IOL(美国Alcon公司)，去除黏弹剂，IOL居中，襻位于3：00和9：00位，前房成形后水密角膜切口，术毕结膜囊内涂妥布霉素地塞米松眼膏。表1 扩瞳前与扩瞳后晶状体和IOL的偏心量和倾斜度比较(x±s)Table 1 Comparison of decentration and tilt of crystalline lens and IOL beforeand after mydriasis (x±s)时间眼数偏心量(mm)倾斜度(°)晶状体IOL晶状体IOL扩瞳前1570.217±0.1120.245±0.1365.017±1.4225.144±1.345扩瞳后1570.220±0.1100.250±0.1455.310±1.6455.437±1.646t值-0.637-1.389-0.785-0.473P值0.5250.1670.4340.637 注:(配对t检验) 测量数据经矢量分析处理 IOL:人工晶状体 Note:(Paired t test) The data was processed by vector analysis IOL:intraocular lens
表2 CASIA2测量晶状体和IOL扩瞳前后偏心量和倾斜度的重复性Table 2 The repeatability of CASIA2 in the decentration and tilt measurement ofcrystalline lens and IOL before and after mydriasis类别眼数偏心量(x±s,mm)SWTRT(%)CoV(%)ICC(95%CI)晶状体(扩瞳前)1570.216±0.0050.0500.138(63.773)23.0230.817(0.768-0.858)晶状体(扩瞳后)1570.221±0.0050.0550.154(69.527)25.1000.777(0.720-0.825)IOL(扩瞳前)1570.255±0.0070.0380.105(41.107)14.8400.937(0.919-0.952)IOL(扩瞳后)1570.253±0.0070.0190.051(20.307)7.3310.984(0.980-0.996)类别眼数倾斜度(x±s,°)SWTRT(%)CoV(%)ICC(95%CI)晶状体(扩瞳前)1575.017±1.5170.6541.811(36.089)13.0290.815(0.766-0.856)晶状体(扩瞳后)1575.144±1.4340.6201.718(33.391)12.0540.815(0.767-0.856)IOL(扩瞳前)1575.342±1.6540.2650.733(13.721)13.7210.975(0.967-0.981)IOL(扩瞳后)1575.430±1.6530.2410.668(12.305)12.3050.979(0.973-0.984) 注:IOL:人工晶状体;SW:组内标准差;TRT:重测试重复性;CoV:变异系数;ICC:组内相关系数;CI:置信区间 Note:IOL:intraocular lens;SW:within-standard deviation,TRT:test-retest repeatability;CoV:coeffi-cient of variation;ICC:intraclass correlation coefficient;CI:confidence interval
1.2.2
采用CASIA2检查晶状体及IOL偏心和倾斜情况 所有受检者于白内障术前及术后1周由同一位经验丰富的检查者采用CASIA2(日本Tomey公司)进行检查。晶状体测量采用Pre-op Cataract模式，IOL测量采用Post-op Cataract模式。受检者在检查前均休息5 min，测量时嘱其注视固视灯，拍摄测量图像，以CTA作为参考轴直接获取晶状体和IOL偏心量、偏心轴向、倾斜度及倾斜轴向等参数。在白内障术前及术后1周对受检者在扩瞳前和质量分数0.5%复方托吡卡胺滴眼液(日本Santen公司)点眼扩瞳后的晶状体和IOL分别进行连续3次测量。1.3 统计学方法
采用SPSS 26.0统计学软件进行统计分析。定量资料经Kolmogorov-Smirnov检验证实呈正态分布，以表示。采用配对t
检验比较扩瞳前后晶状体和IOL偏心量和倾斜度均数的差异；采用组内标准差(within-standard deviation，S)、重测试重复性(test-retest repeatability，TRT)、变异系数(coefficient of variation，CoV)、组内相关系数(intraclass correlation coefficient，ICC)评价测量重复性。S由单因素方差分析计算获得，值越小代表重复性越好；TRT即2.77S，表示在重复性条件下，2次测试结果的绝对差小于或等于此数值的概率为95%，50%是最大允许范围，数值越小，重复性越好；CoV为S与总体均值之比，值越小重复性越好；ICC为评价检查者间信度的指标之一，ICC≥0.90表示一致性较高，ICC≤0.75表示一致性较差，0.752 结果
2.1 白内障患者扩瞳前后晶状体和IOL偏心量和倾斜度比较
CASIA2测量白内障患者扩瞳前与扩瞳后晶状体和IOL的偏心量和倾斜度比较，差异均无统计学意义(均P
>0.05)(表1)。2.2 CASIA2测量白内障患者扩瞳前后晶状体和IOL偏心量和倾斜度的重复性
CASIA2测量晶状体扩瞳前和扩瞳后的偏心量ICC值分别为0.817和0.777，TRT的百分比均大于50%，CoV分别为23.023%和25.100%，重复性均较差。测量扩瞳前后IOL偏心量以及晶状体和IOL倾斜度的ICC值范围为0.815～0.984，TRT的百分比均小于50%，CoV范围为7.331%～14.840%，重复性均较好(表2)。
2.3 CASIA2测量不同眼别扩瞳前后晶状体和IOL偏心和倾斜的重复性
右眼和左眼扩瞳前后晶状体偏心量的测量重复性均较差，ICC值范围为0.737～0.856，TRT的百分比均大于50%，CoV为20.061%～26.824%。右眼和左眼扩瞳前后晶状体偏心轴向、倾斜度和倾斜轴向，IOL的偏心量和倾斜度测量重复性均较好，ICC值范围为0.757～0.998，TRT的百分比均小于50%，CoV为0.977%～17.763%(表3～6)。
2.4 白内障患者扩瞳前后晶状体及IOL的偏心和倾斜分布
患者双眼晶状体在扩瞳前后均向颞下方偏心和倾斜，左右眼呈镜像对称；患者扩瞳前后右眼IOL均向下方偏心，左眼IOL均向颞下方偏心；双眼IOL在扩瞳前后均向颞下方倾斜，左右眼呈镜像对称(图1)。
表3 CASIA2测量不同眼别晶状体和IOL扩瞳前后偏心量的重复性Table 3 The repeatability of CASIA2 in the decentration measurement of crystalline lens and IOL before andafter mydriasis in both eyes眼别眼数类别偏心(x±s,mm)SWTRT(%)CoV(%)ICC(95%CI)右眼80晶状体(扩瞳前)0.193±0.1010.0520.143(74.304)26.8240.737(0.643-0.815)晶状体(扩瞳后)0.198±0.1050.0490.135(67.923)24.5210.789(0.710-0.853)IOL(扩瞳前)0.230±0.1520.0410.113(49.203)17.7630.929(0.898-0.952)IOL(扩瞳后)0.223±0.1370.0150.041(18.211)6.5750.989(0.983-0.992)左眼77晶状体(扩瞳前)0.238±0.1260.0480.132(55.570)20.0610.856(0.799-0.901)晶状体(扩瞳后)0.244±0.1240.0610.170(69.827)25.2080.759(0.673-0.830)IOL(扩瞳前)0.278±0.1450.0350.096(34.560)12.4760.942(0.918-0.961)IOL(扩瞳后)0.282±0.1530.0220.060(21.204)7.6550.980(0.971-0.987) 注:IOL:人工晶状体;SW:组内标准差;TRT:重测试重复性;CoV:变异系数;ICC:组内相关系数;CI:置信区间 Note:IOL:intraocular lens,SW:within-standard deviation;TRT:test-retest repeatability;CoV:coefficient of variation;ICC:intraclass correlation co-efficient;CI:confidence interval
表4 CASIA2测量不同眼别晶状体和IOL扩瞳前后偏心轴向的重复性Table 4 The repeatability of CASIA2 in the axis of decentration measurement of crystalline lens and IOL before andafter mydriasis in both eyes眼别眼数类别偏心轴向(x±s,°)SWTRT(%)CoV(%)ICC(95%CI)右眼80晶状体(扩瞳前)192.050±71.0869.39026.009(13.543)4.8890.983(0.975-0.989)晶状体(扩瞳后)195.404±63.6489.72526.938(13.786)4.9770.976(0.965-0.984)IOL(扩瞳前)222.121±89.3767.74121.443(9.654)3.4850.983(0.975-0.988)IOL(扩瞳后)215.259±91.3457.02919.471(9.046)3.2660.994(0.992-0.996)左眼77晶状体(扩瞳前)247.654±124.23511.50931.879(12.872)4.6470.927(0.896-0.951)晶状体(扩瞳后)263.859±116.1829.05025.068(9.500)3.4300.958(0.939-0.971)IOL(扩瞳前)279.642±96.2128.63523.918(8.553)3.0880.944(0.920-0.962)IOL(扩瞳后)283.013±94.2197.31420.261(7.159)2.5850.994(0.920-0.962) 注:IOL:人工晶状体;SW:组内标准差;TRT:重测试重复性;CoV:变异系数;ICC:组内相关系数;CI:置信区间 Note:IOL:intraocular lens;SW:within-standard deviation;TRT:test-retest repeatability;CoV:coefficient of variation;ICC:intraclass correlation co-efficient;CI:confidence interval
表5 CASIA2测量不同眼别晶状体和IOL扩瞳前后倾斜度的重复性Table 5 The repeatability of CASIA2 in the tilt measurement of crystalline lens and IOL before and aftermydriasis in both eyes眼别眼数类别倾斜度(x±s,°)SWTRT(%)CoV(%)ICC(95%CI)右眼80晶状体(扩瞳前)4.679±1.3620.6781.878(40.147)14.4940.757(0.667-0.830)晶状体(扩瞳后)4.880±1.3790.6211.720(35.252)12.7270.800(0.724-0.860)IOL(扩瞳前)5.040±1.6090.2360.653(12.957)4.6780.979(0.969-0.986)IOL(扩瞳后)5.178±1.6360.2040.566(10.938)3.9490.985(0.977-0.990)左眼77晶状体(扩瞳前)5.342±1.5880.6291.743(32.628)11.7790.845(0.783-0.893)晶状体(扩瞳后)5.400±1.4430.6191.715(31.755)11.4640.819(0.750-0.874)IOL(扩瞳前)5.633±1.6490.2900.802(14.245)5.1430.969(0.956-0.979)IOL(扩瞳后)5.670±1.6370.2720.752(13.268)4.7900.973(0.961-0.982) 注:IOL:人工晶状体;SW:组内标准差;TRT:重测试重复性;CoV:变异系数;ICC:组内相关系数;CI:置信区间 Note:IOL:intraocular lens;SW:within-standard deviation;TRT:test-retest repeatability;CoV:coefficient of variation;ICC:intraclass correlation co-efficient;CI:confidence interval
2.5 CASIA2测量扩瞳前后晶状体和IOL偏心和倾斜指标的相关性
不同眼别晶状体扩瞳前与扩瞳后偏心量、偏心轴向、倾斜度和倾斜轴向均呈正相关(右眼：r
=0.809、0.678、0.761、0.764，均P
<0.01；左眼：r
=0.852、0.910、0.823、0.924，均P
<0.01)。不同眼别IOL扩瞳前与扩瞳后偏心量、偏心轴向、倾斜度和倾斜轴向均呈正相关(右眼：r
=0.941、0.824、0.966、0.956，均P
<0.01；左眼：r
=0.964、0.972、0.944、0.995，均P
<0.01)(图2～3)。表6 CASIA2测量不同眼别晶状体和IOL扩瞳前后倾斜轴向的重复性Table 6 The repeatability of CASIA2 in the axis of tilt measurement of crystalline lens and IOL before and after mydriasis in both eyes眼别眼数类别倾斜轴向(x±s,°)SWTRT(%)CoV(%)ICC(95%CI)右眼80晶状体(扩瞳前)191.543±33.3667.21519.985(10.434)3.7670.954(0.933-0.969)晶状体(扩瞳后)197.355±26.6767.86421.783(11.038)3.9850.917(0.882-0.944)IOL(扩瞳前)203.442±27.3243.3959.405(4.623)1.6690.985(0.978-0.990)IOL(扩瞳后)204.443±27.6512.7837.709(3.771)1.3610.990(0.985-0.993)左眼77晶状体(扩瞳前)297.791±107.6555.77515.996(5.371)1.9390.997(0.996-0.998)晶状体(扩瞳后)316.774±82.9297.97022.076(6.979)2.5190.991(0.987-0.994)IOL(扩瞳前)306.538±86.0194.43212.278(4.005)1.4460.997(0.996-0.998)IOL(扩瞳后)319.229±63.8373.1208.642(2.707)0.9770.998(0.997-0.998) 注:IOL:人工晶状体;SW:组内标准差;TRT:重测试重复性;CoV:变异系数;ICC:组内相关系数;CI:置信区间 Note:IOL:intraocular lens;SW:within-standard deviation;TRT:test-retest repeatability;CoV:coefficient of variation;ICC:intraclass correlation co-efficient;CI:confidence interval
图1 术眼扩瞳前后晶状体及IOL对于CTA偏心和倾斜的分布 IOL：人工晶状体Figure 1 Decentration and tilt of crystalline lens and IOL relative to CTA under both non-mydriasis and mydriasis IOL:intraocular lens
图2 患者双眼扩瞳前后晶状体偏心量、偏心轴向、倾斜度和倾斜轴向的相关性散点图(Pearson相关分析) A～D：右眼晶状体扩瞳前后偏心量、偏心轴向、倾斜度和倾斜轴向均呈正相关(r=0.809、0.678、0.761、0.764，均P<0.01；n=80) E～H：左眼晶状体扩瞳前后偏心量、偏心轴向、倾斜度和倾斜轴向均呈正相关(r=0.852、0.910、0.823、0.924，均P<0.01；n=77)Figure 2 Correlation scatter plot of decentration，the axis of decentration，tilt and the axis of tilt of crystalline lens before and after mydriasis in both eyes (Pearson correlation analysis) A-D:Positive correlations were found in decentration，the axis of decentration，tilt and the axis of tilt between before and after mydriasis of crystalline lens in right eyes (r=0.809，0.678，0.761，0.764;all at P<0.01；n=80) E-H:Positive correlations were found in decentration，the axis of decentration，tilt and the axis of tilt between before and after mydriasis of crystalline lens in left eyes (r=0.852，0.910，0.823，0.924;all at P<0.01；n=77)
图3 患者术眼IOL扩瞳前后偏心量、偏心轴向、倾斜度和倾斜轴向的相关性散点图(Pearson相关分析) A～D：右眼IOL扩瞳前后偏心量、偏心轴向、倾斜度和倾斜轴向均呈正相关(r=0.941、0.824、0.966、0.956，均P<0.01；n=80) E～H：左眼IOL扩瞳前后偏心量、偏心轴向、倾斜度和倾斜轴向均呈正相关(r=0.964、0.972、0.944、0.995，均P<0.01；n=77) IOL：人工晶状体Figure 3 Correlation scatter plot of decentration，the axis of decentration，tilt and the axis of tilt of IOL before and after mydriasis in both eyes (Pearson correlation analysis) A-D:Positive correlations were found in decentration，the axis of decentration，tilt and the axis of tilt of IOL between before and after mydriasis in right eyes (r=0.941，0.824，0.966，0.956;all at P<0.01;n=80) E-H:Positive correlations were found in decentration，the axis of decentration，tilt and the axis of tilt of IOL between before and after mydriasis in left eyes (r=0.964，0.972，0.944，0.995;all at P<0.01;n=80) IOL:intraocular lens
3 讨论
随着功能性IOL的广泛应用及患者对术后视觉质量的日益重视，对IOL的眼内位置提出了更高的要求。目前测量IOL偏心量和倾斜度的方法主要包括超声生物显微镜、Purkinje测量仪、眼前节分析仪(如Pentacam)、波前像差仪(如OPD-SCAN Ⅲ)和眼前节OCT。仅Purkinje测量仪无需将导出的图像进行二次处理得到晶状体或IOL的偏心和倾斜，但结果并不精确。Holladay等曾报道测量IOL偏心和倾斜的通用标准是视轴，与CTA密切相关。Zhang等研究并比较了IOL相对于CTA、瞳孔轴和光轴的偏心和倾斜，发现CTA是测量IOL偏心和倾斜的最佳参考轴。作为新型SS-OCT，CASIA2是首个以CTA为参考轴评价偏心和倾斜的仪器，其具有更高的扫描速度、扫描深度和扫描密度，可直接获取晶状体或IOL的偏心和倾斜，减少因二次处理带来的偏倚。故本研究评估CASIA2测量白内障患者的晶状体和IOL偏心和倾斜的重复性以及瞳孔大小对测量结果的影响。
Janunts等研究显示，Purkinje测量仪测量未扩瞳的IOL偏心和倾斜已具有较高的重复性。Ding等研究发现，眼前节OCT较Purkinje测量仪和Pentacam具有更高的重复性。Sato等使用CASIA2测量50例白内障患者IOL偏心量和倾斜度发现，单片式IOL和三片式IOL均有较好的测量重复性。以上研究均显示眼前节OCT在测量IOL偏心和倾斜方面具有明显优势。本研究选用ICC、TRT和CoV共同评价CASIA2测量晶状体和IOL偏心和倾斜的重复性，结果表明CASIA2测量白内障患者双眼晶状体偏心量的重复性均较差。考虑因部分患者晶状体混浊程度过重，注视能力差，测量时偏倚较大，且CASIA2显示混浊晶状体图像轮廓不清，导致测量重复性差。
Schaeffel使用Purkinje测量仪研究发现，晶状体相对于瞳孔中心向下偏心约0.3 mm。另有研究则表明，晶状体向颞侧偏心0.25 mm。Kimura等采用CASIA2测量日本白内障患者100眼的晶状体和IOL均相对于CTA向颞侧偏心0.03～0.12 mm，向颞下方倾斜4.22°～5.30°。Sato等使用CASIA2在术后3 h、24 h、2周和4周对IOL的偏心和倾斜进行评估，发现一片式IOL和三片式IOL的偏心均无固定方向，但均向颞下方倾斜。Chen等同样使用CASIA2对中国白内障患者196眼IOL进行测量，发现IOL扩瞳前后偏心量分别为0.21 mm和0.20 mm，倾斜度分别为4.86°和4.89°。以上研究结果显示，IOL偏心的方向并不一致，而IOL均向颞下方倾斜，且呈镜像对称。本研究中偏心和倾斜的分布图也显示，晶状体在扩瞳前后均向颞下方偏心和倾斜，双眼呈镜像对称，证实了当眼沿着视轴对齐时，会相对光轴倾斜；右眼IOL扩瞳前后均向下方偏心，左眼IOL在扩瞳前后则均向颞下方偏心，其中向下方偏心可能是由于重力的影响，而水平方向的偏心可能是术后早期IOL位置还不够稳定所致；双眼IOL扩瞳前后均向颞下方倾斜，双眼呈镜像对称，与以往研究结果一致。本研究中，晶状体及IOL均有约0.2 mm的偏心和5°的倾斜，偏心量与Chen等的研究结果基本一致，略大于Kimura等的研究；倾斜度则与Kimura等的研究结果基本一致，略大于Chen等研究结果。
本研究中白内障患者晶状体和IOL在扩瞳前后的偏心和倾斜指标均有较强的相关性，且扩瞳前后晶状体和IOL的偏心量和倾斜度比较，差异无统计学意义，表明CASIA2测量晶状体和IOL的偏心量和倾斜度不受瞳孔大小和形状的影响，临床应用时可在不扩瞳情况下进行检查，更为简便。
评价仪器精确度的重要指标除重复性外还有再现性，本研究的局限性在于未进行再现性的研究，未来需进一步评估CASIA2测量晶状体和IOL偏心量和倾斜度的精确度。其次，未对患者的白内障程度进行分级，白内障混浊程度易对测量造成偏倚。最后，本文未评估其与以往经典仪器测量一致性，以评估其测量晶状体和IOL偏心和倾斜的准确性。
综上，本研究结果显示CASIA2测量术前双眼晶状体向颞下方偏心和倾斜；术后右眼IOL向下方偏心，向颞下方倾斜，左眼IOL向颞下方偏心和倾斜。除晶状体偏心量外，CASIA2测量扩瞳前后晶状体的倾斜度、偏心轴向、倾斜轴向和IOL的偏心量及倾斜度的重复性均较好。CASIA2测量扩瞳前与扩瞳后晶状体和IOL偏心量和倾斜度无明显差异且具有较强的相关性，在临床中有望实现不扩瞳测量。
利益冲突
所有作者均声明不存在利益冲突作者贡献声明
唐玉玲：实施研究、采集数据、分析和解释数据、文章撰写；廖萱：参与设计试验、技术指导；谭青青：参与设计试验、指导数据统计分析；钱玖林、杨丽、周桂梅：直接参与研究实施、采集数据；兰长骏：设计试验、对文章的知识性内容作批评性审阅及定稿