屈光手術(shù)后角膜參數(shù)的改變及角膜屈光力的計(jì)算方法.pdf

1、第一章，OrbscanⅡ和Pentacam測(cè)量屈光手術(shù)前后角膜參數(shù)的比較
　　 目的:
　　 傳統(tǒng)的角膜曲率計(jì)、角膜鏡及角膜地形圖儀僅僅能分析角膜前表面的形狀和光學(xué)質(zhì)量。最近推出的OrbscanⅡ和Pentacam能夠同時(shí)獲得角膜前后表面的信息，提高了人們了解角膜特性的能力。OrbscanⅡ眼前節(jié)分析儀結(jié)合了裂隙掃描技術(shù)和Placido盤，是最早的能測(cè)量角膜后表面的儀器?；贠rbscanⅡ的研究指出:LASIK和PRK

2、術(shù)后常規(guī)出現(xiàn)微小的角膜前突。但是OrbscanⅡ測(cè)量角膜后表面的精確性已經(jīng)被質(zhì)疑。Pentacam眼前節(jié)分析儀使用的是Scheimpflug成像技術(shù)，可獲得全角膜的前表面、后表面地形圖，各點(diǎn)角膜厚度，前房容積，前房任意點(diǎn)深度，自動(dòng)測(cè)量晶體密度。本研究旨在利用OrbscanⅡ和Pentacam對(duì)正常角膜和角膜屈光手術(shù)前后角膜的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，分析兩種儀器的可靠性，及角膜屈光手術(shù)對(duì)角膜后表面形態(tài)的影響，為這兩種儀器在角膜屈光手術(shù)的術(shù)前篩查、術(shù)

3、后隨訪中的應(yīng)用提供參考，為手術(shù)方式的選擇提供依據(jù)。
　　 方法:
　　 本研究的病例來源為2010年2月至4月在我院屈光手術(shù)中心就診的連續(xù)病例。正常角膜組病例均在分別檢查A超中央角膜厚度，IOLMaster，OrbscanⅡ及Pentacam檢查，屈光手術(shù)組患者在術(shù)前及術(shù)后17～24周分別進(jìn)行上述檢查。正常角膜組比較OrbscanⅡ及Pentacam測(cè)量角膜前后表面3mm平均軸向屈光力(Ka-3mm和Kp-3mm)、中央

4、軸向屈光力(Ka-central和p-central)、角膜厚度(CT)（兩種儀器均選用最薄點(diǎn)角膜厚度）有無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，研究兩者的一致性。由于IOLMaster測(cè)量的角膜前表面屈光力Ka-(I)和A超的角膜厚度測(cè)量值CTA也參與分析。屈光手術(shù)組術(shù)后參數(shù)也做上述統(tǒng)計(jì)分析。比較屈光手術(shù)組后表面3mm平均軸向屈光力（Kp-3mm）、中央軸向屈光力（Kp-central）在手術(shù)前后有無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。兩種儀器的測(cè)量結(jié)果有無差異。后表面屈光力的變化值

5、(ΔK(p)-3mm-(O)和ΔK(p)-central-(O)和K(p)-central-(O))與殘余基質(zhì)層厚度(RBT)有無相關(guān)性。本數(shù)據(jù)采用R-2.14.2分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)方法主要有:描述性分析，一致性分析，配對(duì)t檢驗(yàn)，pearson相關(guān)分析。
　　 結(jié)果:
　　 正常角膜組共143例286眼，OrbscanⅡ及Pentacam的Ka-3mm(47.89±1.37D，48.15±1.49D)、Ka

6、-central(47.76±1.42D,43.16±1.38D),Kp-3mm（-6.42±0.22D,-7.01±0.25D）、Kp-central（-6.33±0.43D，-6.13±0.23D）測(cè)量值之間的差異，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。OrbscanⅡ及Pentacam測(cè)量的Ka-3mm分別與Ka-1(48.14±1.54D)比較，Pentacam測(cè)量值與Ka-1相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=0.478，p=0.633)，而OrbscanⅡ測(cè)量

7、值與Ka-1相比存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（t=-3.733，p=0.0002）。OrbscanⅡ(550.68±31.21μm)和Pentacam(548.57±30.04μm)CT測(cè)量值兩者之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=1.326，p=0.186)。兩者分別與CTA比較，均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 屈光手術(shù)組共69例136眼。OrbscanⅡ及Pentacam測(cè)量術(shù)后Ka-3mm、Ka-central，K(p)-3mm、K(p)-central的

8、結(jié)果，兩種儀器各個(gè)測(cè)量值之間的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。OrbscanⅡ(t=81.26,p＜0.001)及Pentacam(t=56.98,p＜0.001)的post-Ka-3mm測(cè)量值與post-Ka-1（38.58±1.97D）相比存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。術(shù)后OrbscanⅡ(450.92±50.73μm)與Pentacam(467.36±40.47μm)CT測(cè)量值之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(t=6.76，p＜0.001)。兩者分別與post-CTA比

9、較，post-CTO與post-CTA之間均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，post-CTP與post-CTA之間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。比較手術(shù)前后Kp-3mm和Kp-central，OrbscanⅡ測(cè)量值在術(shù)后均變小（更負(fù)，即更陡峭），而Pentacam測(cè)量值無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。OrbscanⅡ測(cè)量的K(p)-3mm和K(p)-central變化值與RBT存在線性相關(guān)，Pentacam測(cè)量結(jié)果顯示:與RBT無線性關(guān)系。按照不同手術(shù)方式分組后，LASIK組和LA

10、SEK組的手術(shù)前后K(p)-3mm/K(p)-central變化量，兩組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 結(jié)論:
　　 OrbscanⅡ和Pentacam測(cè)量角膜前表面屈光力準(zhǔn)確性高，但兩者的結(jié)果不能相互替代使用。測(cè)量角膜后表面屈光力，在正常角膜中Pentacam測(cè)量值較小，即Pentacam測(cè)量的正常角膜后表面較陡峭，但在LASIK/LASEK術(shù)后則相反。Pentacam并未發(fā)現(xiàn)OrbscanⅡ得到的屈光手術(shù)后后表面前突的結(jié)論

11、。從儀器的重復(fù)性、再現(xiàn)性和原理考慮，Pentacam測(cè)量值可能較為精確。
　　 第二章，Pentacam對(duì)角膜參數(shù)及其在角膜屈光手術(shù)后變化的研究
　　 目的:
　　 角膜曲率計(jì)、角膜鏡和常規(guī)的角膜地形圖儀，僅能測(cè)量前表面的曲率半徑，而無法測(cè)量角膜后表面，只能根據(jù)角膜屈光指數(shù)將角膜前表面曲率半徑轉(zhuǎn)換為角膜屈光力。使用角膜屈光指數(shù)的重要前提是:角膜前、后表面曲率半徑之間存在線性關(guān)系。在準(zhǔn)分子激光屈光性角膜切削術(shù)(PR

12、K)、準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)(LASIK)、準(zhǔn)分子激光上皮下角膜磨鑲術(shù)(LASEK)等角膜屈光手術(shù)后，這種線性關(guān)系發(fā)生了改變。這時(shí)用角膜曲率計(jì)和常規(guī)的角膜地形圖儀來測(cè)量角膜屈光力顯然是不準(zhǔn)確的。本研究通過Pentacam對(duì)角膜前、后表面的參數(shù)進(jìn)行了研究，利用高斯光學(xué)公式計(jì)算角膜總的屈光力，計(jì)算前后表面曲率半徑之比AP比，計(jì)算角膜屈光指數(shù)，探討角膜的幾何形態(tài)與屈光特點(diǎn)，建立角膜屈光力的計(jì)算方法，并比較上述角膜參數(shù)在LASIK/LASEK

13、術(shù)后的變化規(guī)律。
　　 方法:
　　 采用Pentacam測(cè)量的正常角膜組角膜前后表面中央3mm平均軸向曲率半徑（Ra、Rp）、瞳孔中心角膜厚度(CT)的數(shù)值分別計(jì)算:角膜前后表面曲率半徑之比（AP比）、前表面屈光力(Ka)、后表面屈光力(Kp)、根據(jù)高斯光學(xué)公式計(jì)算的角膜總屈光力(KG)、K2(角膜總屈光力中除Ka以外的部分)、角膜屈光指數(shù)(Nc)、由標(biāo)準(zhǔn)角膜屈光指數(shù)1.3375計(jì)算的角膜屈光力測(cè)量值(Km)、由矯正的

14、角膜屈光指數(shù)1.3278計(jì)算的角膜屈光力K1.3278、由K2均值(—)6.17計(jì)算的角膜屈光力K-6.17。分別對(duì)以上參數(shù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)，計(jì)算各參數(shù)的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差，直線回歸分析Ra與Rp的關(guān)系。配對(duì)樣本t檢驗(yàn)比較KG與K1.3278的差異并對(duì)兩者進(jìn)行直線回歸分析，配對(duì)樣本T檢驗(yàn)比較KG與K-6.17的差異并對(duì)兩者進(jìn)行直線回歸分析。屈光手術(shù)組也分別計(jì)算出手術(shù)前后的各參數(shù)，用配對(duì)t檢驗(yàn)進(jìn)行比較。比較術(shù)后KG與術(shù)后K1.3278的差異并對(duì)

15、兩者進(jìn)行直線回歸分析，比較術(shù)后KG與術(shù)后K-6.17的差異并對(duì)術(shù)后KG與術(shù)后K-6.17進(jìn)行直線回歸分析。切削深度與術(shù)后Nc、術(shù)后K2進(jìn)行直線回歸分析。術(shù)后KG與術(shù)后Km進(jìn)行直線回歸分析。
　　 結(jié)果:
　　 正常角膜組各角膜參數(shù)中Rp（6.36±0.22mm）、Kp((-)6.29±0.22D)、CT(548.60±30.04μm)、K2((-)6.17±0.22D)值呈正態(tài)分布，其余各變量均不符合正態(tài)分布。AP比的均

16、值為1.228，Nc的均值為1.3278。Ra與Rp呈正相關(guān)。KG與K1.3278的均值分別為41.98±1.33D和41.98±1.33D，t=0.09，p=0.928，兩者之間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。建立KG與K1.3278的回歸模型，回歸方程:
　　 KG=1.0161×K1.3278(-)0.6736，回歸系數(shù)b=1.016，p＜0.001，決定系數(shù)R2=99.2％。KG與K-6.17均值分別為41.98±1.33和41.98

17、±1.33，t=0.1，p=0.99，兩者之間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。建立KG與K-6.17的回歸模型，回歸方程:KG=0.8859×K-6.17+4.79，回歸系數(shù)b=0.88，p＜0.001。決定系數(shù)R2=99.0％。
　　 屈光手術(shù)組R(p)、K(p)在手術(shù)前后無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。K2在手術(shù)前后分別為-6.16±0.21D和-6.19±0.21D，兩者之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。AP比和Nc手術(shù)前后相比較，均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。屈光手術(shù)組post

18、-KG與post-K1.3278的均值分別為32.60±2.02D和33.83±1.79D，兩者之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，t=-62.79，p＜0.001。建立post-KG與post-K1.3278的回歸模型，回歸方程:post-KG=1.079×post-K1.3278(-)3.911，回歸系數(shù)b=1.079，p＜0.001，決定系數(shù)R2=99.3％。post-KG與post-K-6.17的均值分別為32.60±2.02D和32.63±2

19、.14D，兩者之間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，t=(-)1.6005，p=0.11。建立post-KG與post-K-6.17的回歸模型，回歸方程:post-KG=0.941×post-K-6.17+1.89，回歸系數(shù)b=0.94，p＜0.001，決定系數(shù)R2=99.29％。切削深度與術(shù)后Nc存在負(fù)相關(guān)，與術(shù)后K2無線性相關(guān)。術(shù)后KG與術(shù)后Km進(jìn)行直線回歸，post-KG=(-)5.21×post-Km(-)0.15，決定系數(shù)R2=31％。

20、>　　 結(jié)論:
　　 本研究利用Pentacam測(cè)量的角膜前后表面中央3mm平均軸向曲率半徑和瞳孔中心角膜厚度，計(jì)算得到AP比為1.228。Ra與Rp呈直線相關(guān)，且具有較高的相關(guān)性(R2=62.9％)且AP比的變異較小，這種前后表面曲率半徑的線性關(guān)系是薄透鏡模型準(zhǔn)確計(jì)算角膜屈光力的前提。計(jì)算出角膜屈光指數(shù)為1.3278，低于標(biāo)準(zhǔn)角膜屈光指數(shù)1.3375。計(jì)算出正常角膜的K2為(-)6.17±0.22D，符合正態(tài)分布，變異較小。

21、由上述結(jié)論得到兩個(gè)角膜屈光力的計(jì)算公式:
　　 K1.3278=0.971×Km
　　 K-6.17=1.114×Km(-)6.17
　　 利用K1.3278和K-6.17計(jì)算公式可以獲得較精確的角膜屈光力數(shù)值。用于屈光手術(shù)后角膜屈光力時(shí)，K1.3278的準(zhǔn)確性，可能隨著切削深度的增加而下降。而K-6.17公式較為準(zhǔn)確。
　　 第三章，角膜屈光力計(jì)算方法在人工晶狀體度數(shù)計(jì)算中的應(yīng)用
　　 目的:<

22、br>　　 本研究利用已推導(dǎo)出的角膜屈光力計(jì)算公式計(jì)算出角膜總屈光力，用于正常角膜眼及角膜屈光手術(shù)后的人工晶狀體度數(shù)計(jì)算，并以術(shù)后實(shí)際的屈光狀態(tài)作為標(biāo)準(zhǔn)，判斷角膜屈光力計(jì)算公式的準(zhǔn)確性。
　　 方法:
　　 正常角膜組為2011年7月在我院白內(nèi)障中心就診并接受白內(nèi)障超聲乳化聯(lián)合人工晶狀體植入術(shù)的連續(xù)病例，進(jìn)行前瞻性研究。共38例49眼。屈光手術(shù)組回顧性分析了6例9眼屈光手術(shù)后的白內(nèi)障超聲乳化聯(lián)合人工晶狀體植入術(shù)。正常角

23、膜組和屈光手術(shù)組分別用以下的角膜屈光力計(jì)算值來計(jì)算人工晶狀體度數(shù):(1)直接測(cè)量的A超或IOLMaster的角膜曲率Km;(2)K1.3278;(3)K-6.17。采用的人工晶狀體度數(shù)計(jì)算公式為Haigis公式。分別計(jì)算各種角膜屈光力計(jì)算方法在計(jì)算人工晶狀體度數(shù)時(shí)產(chǎn)生的誤差，即Km、K1.3278和K-6.17的預(yù)測(cè)誤差和絕對(duì)誤差。配對(duì)樣本t檢驗(yàn)比較不同屈光力計(jì)算方法之間的差異。采用的統(tǒng)計(jì)軟件為R-2.14.2分析軟件。
　　

24、結(jié)果:
　　 正常角膜組Km、K1.3278和K-6.17的預(yù)測(cè)誤差分別(-)0.02±0.24D、0.92±0.26D和0.75±0.28D，PE1.3278和PE-6.17之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，PE1.3278與PEm、PE-6.17與PEm之間均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。三種角膜屈光力計(jì)算方法的預(yù)測(cè)誤差在±0.50之內(nèi)的比例分別為93.88％、2.04％和22.22％。三者的絕對(duì)誤差分別0.02±0.14D、0.92±0.26D和0.7

25、5±0.28D，AE1.3278和AE-6.17之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，AE1.3278與AEm，AE-6.17與AEm之間均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 屈光手術(shù)組Km、K1.3278和K-6.17的預(yù)測(cè)誤差分別(-)2.23±0.47D、(-)1.19±0.46D和(—)0.60±0.40D，PEm、PE1.3278和PE-6.17之間均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。三種角膜屈光力計(jì)算方法的預(yù)測(cè)誤差在±0.50之內(nèi)的比例分別為0、11.11％和33.

26、33％，預(yù)測(cè)誤差在±1.00之內(nèi)的比例分別為0、33.3％和88.89％，預(yù)測(cè)誤差在±2.00之內(nèi)的比例分別為33.3％，100％和100％。三者的絕對(duì)誤差分別2.23±0.47D、1.19±0.46D和0.61±0.37D，AEm、AE1.3278和AE-6.17之間均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　 結(jié)論:
　　 K1.3278和K-6.17用于正常眼的人工晶狀體度數(shù)計(jì)算，誤差明顯大于使用原始的角膜屈光力測(cè)量值。分析其原因是:

27、所有的人工晶狀體度數(shù)公式均由實(shí)際手術(shù)效果發(fā)展而來，并針對(duì)以往傳統(tǒng)角膜屈光力的誤差，按照人工晶狀體植入術(shù)后的實(shí)際屈光狀態(tài)進(jìn)行了優(yōu)化。因此，如果不對(duì)人工晶狀體度數(shù)計(jì)算公式進(jìn)行優(yōu)化，而在正常角膜眼的人工晶狀體度數(shù)計(jì)算中，直接使用矯正的角膜屈光力值將引入新的誤差。
　　 K1.3278和K-6.17用于屈光手術(shù)后的人工晶狀體度數(shù)計(jì)算，誤差明顯小于使用原始的角膜屈光力測(cè)量值，但仍趨向于低估所需的人工晶狀體度數(shù)，可能導(dǎo)致術(shù)后低度遠(yuǎn)視。K-6