引用本文
刘晓敏, 黄钰森. 无病史资料的角膜屈光术后IOL度数测算方法的比较[J]. 中华眼视光学与视觉科学杂志, 2017,19(1): 53-57.
LIU Xiaomin, HUANG Yusen. Comparison of methods to calculate IOL power after corneal refractive surgery without history data[J]. CHINESE JOURNAL OF OPTOMETRY OPHTHALMOLOGY AND VISUAL SCIENCE, 2017,19(1): 53-57.
Doi:10.3760/cma.j.issn.1674-845X.2017.01.010  
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无病史资料的角膜屈光术后IOL度数测算方法的比较
刘晓敏, 黄钰森
266071 青岛大学（刘晓敏）
通讯作者:黄钰森,Email：huang_yusen@126.com
收稿日期: 2016-08-26
摘要

目的 比较不同方法测量无病史资料的角膜屈光术后人工晶状体（IOL）度数的准确性。方法 回顾性系列病例研究。收集33例准分子激光角膜屈光术后白内障患者,分别采用Haigis-L公式法、Shammas公式法、Olsen 2公式法、Pentacam mTNP法、基于OCT公式法测量IOL度数,综合5种测算结果选择IOL度数。白内障术后实际屈光状态与预测屈光状态之间的差异为预测误差（PE）,预测误差的绝对值为绝对误差（AE）,计算PE<±0.5 D、<±1.0 D和<±1.50 D的百分比。采用 t检验、随机区组设计方差分析、χ2检验对数据进行分析。结果 基于OCT公式法、Shammas公式、Haigis-L公式这3种方法的PE与0差异有统计学意义（ t= -4.96、 -4.61、 -6.61, P<0.05）。对于PE,Olsen 2公式与Pentacam mTNP法差异无统计学意义,基于OCT公式法、Shammas公式、Haigis-L公式3种方法差异无统计学意义,但前2种方法与后3种方法比较差异均有统计学意义（ P<0.05）。对于AE,Olsen 2公式与Pentacam mTNP法差异无统计学意义,基于OCT公式法与Shammas公式差异无统计学意义,前2种方法与后2种方法比较差异均有统计学意义（ P<0.05）,而Haigis-L公式与以上4种方法比较差异均无统计学意义。预测误差<±1.0 D的百分比分别为48%（基于OCT公式法）、50%（Shammas公式）、62%（Haigis-L公式）、81%（Olsen 2公式）、85%（Pentacam mTNP法）,前2种方法与后2种方法比较差异均有统计学意义（ P<0.05）,而Haigis-L公式与其余4种方法比较差异均无统计学意义。结论 准分子角膜屈光术后使用Olsen 2公式、Pentacam mTNP法测算IOL度数的结果优于基于OCT公式、Shammas公式、Haigis-L公式这3种方法,但仍需大样本研究进一步证实。

关键词: 角膜屈光手术; 白内障; 人工晶状体度数计算
doi: 10.3760/cma.j.issn.1674-845X.2017.01.010
Comparison of methods to calculate IOL power after corneal refractive surgery without history data
LIU Xiaomin, HUANG Yusen
Qingdao Eye Hospital, Shandong Eye Institute, Qingdao 266071, China
Corresponding author: HUANG Yusen, Email: huang_yusen@126.com
Abstract

Objective To evaluate the accuracy of different methods of calculating intraocular lens (IOL) power after corneal refractive surgery without medical histories.Methods In this retrospective case series study, 33 patients were chosen after corneal refractive surgery with cataract extraction. Five methods were used to calculate IOL power: Haigis-L formula, Shammas formula, Olsen 2 formula, Pentacam mTNP, and optical coherence tomography (OCT)-based IOL formula. The prediction error (PE) was determined as the difference between the actual postoperative refraction and the predicted refraction, and the absolute value of the PE was the absolute error (AE). The percentages of PE within ±0.50, ±1.00, and ±1.50 diopters (D) were calculated. The results were analyzed with t-tests, randomized block design of variance, and chi-square test.Results The PEs calculated by the OCT-based, Shammas, and Haigis-L formulas were significantly different from zero ( t= -4.96, -4.61, -6.61, P<0.05). The PEs for the Olsen 2 formula and the Pentacam mTNP were similar, and the PEs for the OCT-based IOL, Shammas and Haigis-L formulas were similar to each other. However, the PEs for the Olsen 2 formula and the Pentacam mTNP were larger than those for the Shammas and Haigis-L formulas ( P<0.05). For the AE, there was no difference between Olsen 2 formula and Pentacam mTNP formula, and there was no difference between the OCT-based IOL formula and Shammas formula for AE too. The AEs for the Olsen 2 formula and the Pentacam mTNP method were less than the AEs for OCT-based IOL and the Shammas formulas ( P<0.05). The AE for the Haigis-L formula was not significantly different from the other four methods. The percentage of correct refraction prediction within ±1.00 D was 48% for OCT-based IOL formula, 50% for Shammas, 62% for Haigis-L, 81% for Olsen, and 85% for the Pentacam method. There were no differences between the OCT-based IOL and Shammas formulas or between the Olsen 2 formula and the Pentacam mTNP method. However the percentage of correct refraction predictions within ±1.00 D for the OCT-based IOL and Shammas formulas was less than for the Olsen 2 formula and the Pentacam mTNP method ( P<0.05). The prediction for the Haigis-L formula was not significantly different from the other four formulas.Conclusion After corneal refractive surgery, the Olsen 2 formula and Pentacam mTNP method gave better results than did the Haigis-L, Shammas, and OCT-based IOL formulas. These conclusions need to be confirmed with a larger study population.

Keyword: Corneal refractive surgery; Cataract; Intraoculor lens power calculation

角膜屈光术后白内障患者如果使用常规人工晶状体（IOL）度数测算方法往往会低估了IOL的度数, 导致术后出现远视漂移[1]。角膜屈光术后IOL度数测算误差来源主要有两种：一种是屈光术后角膜屈光力测量存在误差; 另一种是使用第3代或第4代IOL计算公式对IOL有效位置（Effective lens position, ELP）的预测存在误差。如果保留角膜屈光手术前的角膜屈光力和（或）眼球屈光状态、屈光术后稳定的屈光状态等病史资料, 便可以获得屈光术后更准确的角膜屈光力, 也能更有效地预测ELP。但是目前国内角膜屈光手术前后历史资料难以完整保留, 即使仍有保留还受数据可靠性的限制, 因此加强对角膜屈光术后无病史资料的IOL度数测算的研究势在必行。Wang等[2]使用ASCRS（American Society of Cataract and Refractive Surgery）提供的在线计算器对有病史资料和无病史资料的患者进行分析得出, 无病史资料得到的结果要好于有病史资料的结果, 国内研究也认为无病史资料的方法可行性和准确性俱佳[3, 4], 但在国内探讨多种无病史资料方法的相关研究报道较少。本研究就无病史资料的5种角膜屈光术后IOL度数测算方法进行分析, 探讨更准确的IOL测算方法。

1 对象与方法
1.1 对象

收集2015年1月至2016年5月于青岛眼科医院进行白内障超声乳化摘除术+IOL植入术的患者33例（33眼）, 其中男19例, 女14例; 患者年龄37~61岁, 平均（46.8± 6.8）岁。眼轴24.44~34.00 mm, 平均（28.41± 2.39）mm; 前房深度3.00~4.16 mm, 平均（3.54± 0.30）mm。所有患者术前均有准分子角膜屈光手术史, 且除了白内障外无其他影响视力的眼部疾病, 所有手术均由同一位经验丰富的医师完成。

1.2 检查方法

IOLMaster（IOLMaster500, 德国Carl Zeiss公司）测量眼轴、前房深度、角膜曲率, 使用IOLMaster仪器中的Haigis-L公式计算IOL度数; Lenstar（LS900, 瑞士HAAG-STREIT公司）测量角膜曲率、眼轴, 使用Lenstar仪器中的Shammas公式计算IOL度数; 前节光学相干断层扫描（OCT, RTVue100-2, 美国Optovue公司）测量前、后、净角膜屈光力和角膜厚度, 同时使用IOLMaster测量眼轴和前房深度, 将这些数据代入由Tang编制的基于OCT的公式计算IOL度数（基于OCT公式法）[5]; Pentacam（Pentacam70700, 德国Oculus公司）测量角膜中央3 mm平均真实净角膜屈光力（mean true net power, mTNP）[6], IOLMaster测量眼轴, 将这些数据代入SRK/T公式测算IOL度数（Pentacam mTNP法）; Pentacam测量角膜前表面曲率半径, IOLMaster测量眼轴, Lenstar测量晶状体厚度, 将这些数据代入Pentacam仪器中的phacooptics软件使用Olsen 2公式测算IOL度数。

综合5种方法测算所得结果, 一般按照预测屈光状态在0~2.00 D之间选择IOL度数。使用的IOL类型有Rayer 920H、Hoya Isert-251、Lenstec SOFTEC-HD, IOLA常数参考http：//ocusoft.de/ulib/index.htm网站进行优化。

1.3 术后观察

术后随访1~9个月, 平均（3.3± 2.7）个月, 检查裸眼视力（UCVA）及最佳矫正视力（best corrected visual acuity, BCVA）（LogMAR）, 客观验光后进行主觉验光获得术后实际屈光状态。以白内障术后末次随访实际屈光状态为标准, 术后实际屈光状态与预测屈光状态之间的差异为预测误差（prediction error, PE）, 预测误差的绝对值为绝对误差（absolute error, AE）, 统计PE< ± 0.5 D、< ± 1.0 D和< ± 1.50 D的眼所占百分比。

1.4 统计学方法

回顾性系列病例研究。使用SPSS 17.0统计软件进行统计学分析。使用Kolmogorov-Smirnov检验检测5种方法PE和AE是否符合正态分布。使用单样本t检验比较5种方法预测误差与0的差异。随机区组设计方差分析比较不同方法之间的差异, 差异有统计学意义再进行两两比较。使用卡方检验比较5种方法PE分别在± 0.50 D、± 1.00 D和± 1.50 D内的眼所占比例的差异。以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 术后视力及屈光状态

白内障术后UCVA为0.4~0, 平均0.18± 0.11, BCVA为0.2~0, 平均0.10± 0.06。白内障术后末次随访等效球镜度（SE）为-2.25~0 D, 平均为（-1.26± 0.95）D。

2.2 不同方法术后PE比较

基于OCT公式法、Shammas公式、Haigis-L公式这3种方法与0差异有统计学意义（t=-4.96、-4.61、-6.61, P< 0.05）, Pentacam mTNP法和Olsen 2公式与0比较差异无统计学意义（P> 0.05）。5种方法术后PE两两之间差异：Olsen 2公式与Pentacam mTNP法差异无统计学意义（P> 0.05）, 基于OCT公式法、Shammas公式、Haigis-L公式3种方法差异无统计学意义（均为P> 0.05）, 但前2种方法与后3种方法比较差异均有明显统计学意义（P< 0.05）。结果见表1、图1。

图1 不同方法术后预测误差（PE）比较（33眼）。1为基于OCT公式法, 2为Shammas公式, 3为Haigis-L公式, 4为Olsen 2公式, 5为Pentacam mTNP法Figure 1 Comparison of postoperative prediction errors with various methods （33 eyes）. 1, the OCT-based IOL formula; 2, Shammas formula; 3, Haigis-L formula; 4, Olsen 2 formula; 5, the method of Pentacam mTNP. PE, prediction error; D, dioptor.

2.3 不同方法术后AE比较

5种方法术后AE两两之间差异：Olsen 2公式与Pentacam mTNP法差异无统计学意义（P> 0.05）, 基于OCT公式法与Shammas公式差异无统计学意义（P> 0.05）, 前2种方法与后2种方法比较差异均有统计学意义（P< 0.05）, 而Haigis-L公式与以上4种方法比较差异均无统计学意义（P> 0.05）, 结果见表1、图2。

表1 不同测算方法术后预测误差（PE）与绝对误差（AE）的比较（33 eyes, D） Table 1 Comparison of postoperative PE and AE measured by different methods（33 eyes）

图2 不同方法术后绝对误差（AE）比较（33眼）。1为基于OCT公式法, 2为Shammas公式, 3为Haigis-L公式, 4为Olsen 2公式, 5为Pentacam mTNP法Figure 12 Comparison of postoperative absolute errors (AE) with various methods （33 eyes）. 1, the OCT-Based IOL formula; 2, Shammas formula; 3, Haigis-L formula; 4, Olsen 2 formula; 5, the method of Pentacam mTNP. D, dioptor.

2.4 不同测算方法PE在± 0.5 D、± 1.0 D和 ± 1.5 D范围内的眼所占比例

表2结果显示当PE< ± 0.50 D时, Olsen 2公式和Pentacam mTNP法（62%~65%）与其余3种方法（26%~29%）比较差异有统计学意义（χ 2=15.14, P< 0.05）。当PE< ± 1.00 D时, Haigis-L公式与其余4种方法比较差异均无统计学意义（P> 0.05）, Olsen 2公式、Pentacam mTNP法（81%~85%）与基于OCT公式、Shammas公式（48%~50%）差异有统计学意义（χ 2=12.66, P< 0.05）。当PE< ± 1.50 D时, 5种方法比较差异无统计学意义（χ 2=5.75, P> 0.05）。

表2 不同测算方法预测误差在± 0.5 D、± 1.0 D和± 1.50 D范围内的眼所占比例（%） Table 2 Proportion of prediction errors (PE) in ± 0.5 D, ± 1.0 D, ± 1.50 D with different methods（%）
3 讨论

IOL度数计算公式所需角膜曲率通常由角膜曲率仪或角膜地形图测量, 而角膜曲率仪和角膜地形图测量前表面曲率半径, 再以屈光指数（1.3375）计算角膜屈光力。然而, 屈光指数取决于角膜前后表面固定的比例。准分子角膜屈光术后, 这一固定的比例发生改变, 角膜屈光力的测量也必将出现误差[7]。也就是说, 角膜屈光术后测量的角膜屈光力Kpost值并不能用于测算IOL度数。为了提高IOL度数预测的准确性, 有很多方法矫正角膜屈光术后角膜屈光力和调整IOL测算公式。其中, Holladay提出的临床病史法是测算角膜屈光力K值的金标准, 它是由角膜屈光术后测量的角膜屈光力加上近视矫正的度数来获得矫正的屈光力K值。Feiz等[8]利用屈光手术前角膜屈光力计算IOL度数, 屈光手术前后变化的SE数除以0.7以此作为屈光手术所导致的IOL度数变化值, 二者相减得到屈光术后IOL度数。Masket等[9]依据屈光手术所矫正的球镜当量与过高估计的角膜屈光力之间存在的线性关系计算IOL度数。但是, 当缺乏角膜屈光术前病史资料时, 这些方法就无法使用。

近几年, 国内外对角膜屈光术后无病史资料多种IOL测算方法进行研究并探讨其准确性, 但少有对多种无病史资料方法进行比较分析, 本研究针对无病史资料的5种IOL测算方法进行分析, 探讨其准确性。Pentacam眼前节分析系统通过光路追踪法可测量角膜前后表面屈光力, 相比仅测量角膜前表面屈光力的仪器更为准确, 更接近角膜屈光手术后真实角膜屈光力。Kim等[10]应用Pentacam测量角膜中心真实净角膜屈光力代入SRK/T公式计算IOL度数, 术后预测误差< ± 1.0 D的百分比为93%。同时, Xu等[6]测量的角膜中央3 mm真实净角膜屈光力与临床病史法得到的角膜屈光力很相近, 术后预测误差< ± 1.0 D的百分比为86.5%。在我们的研究中, 术后预测误差< ± 1.0 D的百分比为85%, 与前两者研究结果接近。

另外, Pentacam仪器中的phacooptics软件应用Olsen 2公式测量准分子角膜屈光术后IOL度数, 该方法使用ACD和晶状体厚度预测ELP, 而不是像第三代公式以眼轴和角膜曲率预测ELP。在Olsen和Hoffmann[11]的研究中, Olsen 2公式在未行角膜屈光手术的患者中IOL度数预测误差< ± 1.0 D的百分比为94.3%, 所得结果优于SRK/T公式、Haigis等公式, 同时他认为该方法同样也适用于角膜屈光术后的患者, 因为它能更有效预测IOL位置。本研究中, 该方法术后预测误差< ± 1.0 D的百分比为81%。

Haigis[12]通过IOLMaster测量的眼轴、前房深度以及角膜曲率代入Haigis-L公式计算IOL度数, 其白内障术后< ± 1.0 D的百分比为84%。Wong等[13]在亚洲人中使用该公式测算术后预测误差< ± 1.0 D的百分比为63.1%。本研究中使用该公式计算IOL度数, 术后< ± 1.0 D的百分比为62%, 与Wong等对亚洲人的研究具有一致性。Haigis公式与Haigis-L公式的不同在于代入的角膜曲率半径不同, Haigis-L公式是将角膜曲率半径经rcoor=331.5/（-5.1625× rmeas+82.2603-0.35）矫正后代入Haigis公式, 而矫正的角膜曲率半径是根据白种人眼进行调整, 可能该矫正公式并不适用于亚洲人。此外, 这一方法必须使用IOLMaster自身测量的数据计算, 其他仪器测量数据输入无法计算, 这样对于IOLMaster因白内障混浊程度、类型等而难以测量眼轴的患者就无法使用该公式。

有研究者[14]对15例（15眼）角膜屈光术后患者, 通过线性公式Kc=1.14Kpost-6.8矫正角膜屈光力然后代入Shammas公式计算IOL度数, 术后预测误差为（-0.003± 0.63）D, < ± 1.0 D的百分比为93.3%。Wang等[2]使用Shammas公式测算术后预测误差为（-0.24± 0.81）D, < ± 1.0 D的百分比为90%。而在本研究中, 使用该方法测算术后预测误差为（-0.87± 0.93）D, < ± 1.0 D的百分比为50%。郭作锋等[15]使用该方法测算术后预测误差为（-0.92± 0.92）D。本研究与国外研究存在差异的原因分析：第一, Shammas的研究中使用浸润式A超测量眼轴, 我们则使用Lenstar测量眼轴, 眼轴测量方法的不同可能是原因之一; 第二, 白种人和亚洲人角膜曲率半径不同[16], 有可能影响了Kpost的测量, 进而影响了矫正角膜屈光力在中国人中的准确性; 第三, Shammas研究中分析了15例（15眼）角膜屈光术后患者, 样本量小, 仍需要大样本进一步证实其准确性。

Tang等[5]使用前节OCT方法测算IOL度数, 术后预测误差< ± 1.0 D的百分比为90%。而在本研究中此方法术后预测误差< ± 1.0 D的百分比为48%。Tang的研究中验证了6种IOL类型, 而我们使用的IOL类型与其不同, IOL类型、A常数的不同可能影响了该方法在本研究中的准确性。

此外, Haigis公式、Shammas公式和基于OCT公式与国外报道存在一定差异, 除以上原因外, 还考虑的因素有：第一, 不同手术医师手术中操作手法的差异可能会影响优化的IOL常数; 第二, ULIB网站优化的IOL常数并不一定适用于亚洲人[13], 倘若存在误差势必会影响IOL有效位置的预测。

综上所述, 以上5种角膜屈光术后IOL度数测算方法不需要病史资料, 可直接测量, 方法更加简便。其中, Olsen 2公式和Pentacam mTNP法所得结果优于Haigis-L公式、Shammas公式、基于OCT公式方法, 前两种方法在国内外相关报道较少, 在本研究中其准确性相对较高, 但仍需要大样本及多中心研究进一步探讨。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 刘晓敏：收集数据, 参与选题、设计及资料的分析和解释; 撰写论文; 对编辑部的修改意见进行修改。黄钰森：收集数据, 参与选题、设计和修改论文的结果、结论; 对编辑部的修改意见进行修改

The authors have declared that no competing interests exist.

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