Pentacam与VX120测量角膜厚度和前房深度的一致性
张青蔚, 翟长斌, 马东丽, 张晶, 周跃华
首都医科大学附属北京同仁医院 北京同仁眼科中心 北京市眼科学与视觉科学重点实验室 100730
通信作者:翟长斌(ORCID:0000-0003-2884-5374),Email:zhaicbj@163.com

第一作者:张青蔚(ORCID:0000-0001-6777-9950),Email:zhangqw2008@sina.com

摘要

目的 比较Pentacam、VX120 2种设备测量中央角膜厚度(CCT)、最薄点角膜厚度(MinCT)和前房深度(ACD)的一致性。方法 系列病例研究。2018年3-4月在北京同仁医院就诊拟行屈光手术的近视患者71例(142眼),分别使用Pentacam和VX120测量CCT、MinCT和ACD。采用Rosner-Glynn-Lee法对双眼资料进行校正,采用配对秩和检验对不同设备测量值进行组间比较;采用组内相关系数和Bland-Altman 95%一致性界限法衡量不同设备测量值的一致性。结果 与Pentacam相比,VX120测量的CCT和ACD较小( Z=3.524、7.446,均 P<0.001),VX120和Pentacam测量的MinCT差异无统计学意义( Z=0.679, P=0.497)。VX120与Pentacam测量的MinCT的组内相关系数达到0.9,且Bland-Altman图提示93.7%的数据分布在可信区间内。两者测量的MinCT的95%一致性区间是-27.81~29.26 μm。结论 VX120与Pentacam测量的MinCT具有很高的一致性。但在临床工作中,还应考虑其他指标的差异,不可直接替代。

关键词: VX120; Pentacam; 一致性; 角膜厚度; 最薄点角膜厚度; 前房深度
Consistency of Corneal Thickness and Anterior Chamber Depth Measured by Pentacam and VX120
Qingwei Zhang, Changbin Zhai, Dongli Ma, Jing Zhang, Yuehua Zhou
Beijing Institute of Ophthalmology, Beijing Tongren Eye Center, Beijing Key Laboratory of Ophthalmology and Visual Science, Beijing Tongren Hospital, Capital Medical University, Beijing 100730, China
Corresponding author:Changbin Zhai, Beijing Institute of Ophthalmology, Beijing Tongren Eye Center, Beijing Key Laboratory of Ophthalmology and Visual Science, Beijing Tongren Hospital, Capital Medical University, Beijing 100730, China (Email: zhaicbj@163.com)
Abstract

Objective: To compare the consistency of central corneal thickness (CCT), minimum corneal thickness (MinCT) and anterior chamber depth (ACD) measured by Pentacam and VX120.Methods: In this case series study, 71 myopia patients with (142 eyes) who planned to receive refractive surgery were enrolled from the March 2018 to April 2018, in Beijing Tongren Hospital. All subjects were under CCT, MinCT, ACD measurement by Pentacam and VX120. Due to that data of both eyes were used, thus a Rosner-Glynn-Lee method was used to make correction. The clustered rank sign test was used to compare the measurements of different equipment. The intra-class correlation coefficient (ICC) and Bland-Altman 95% limits of agreement were used to measure the consistency of measurement of different equipment.Results: CCT, ACD measured by the VX120 was lower than Pentacam ( Z=3.524, 7.446, all P<0.001). There was no statistical difference in the measurement of MinCT between VX120 and Pentacam ( Z=0.679, P=0.497). The ICC of MinCT measured by VX120 and Pentacam was 0.9 and the Bland-Altman plot showed that 93.7% of the data were distributed within the confidence interval. The 95% limits of agreement of MinCT were -27.81 to 29.26 μm for these two devices.Conclusions: VX120 has a high consistency with Pentacam on the measurement of MinCT. However, the measurements acquired by VX120 should not be directly interchangeable with Pentacam measurements in clinical practice.

Keyword: VX120; Pentacam; consistency; corneal thickness; minimum corneal thickness; anterior chamber depth

角膜厚度的准确测量不仅在许多角膜疾病的诊断和治疗中至关重要, 同时也是角膜屈光手术术前角膜形态学筛查的主要参数[1, 2]。最近上市的一款全自动眼前节综合分析仪VX120(Visionix 120, VX120)采用了Scheimpflug成像技术进行眼前节综合分析。本研究使用VX120测量近视患者眼前节生物学参数, 国外的一些学者已经证明VX120测量具有很好的可重复性和准确性, 但是目前还没有评估该设备与临床中常规使用的设备之间的一致性的研究。所以本研究比较了VX120与临床中普遍使用的Pentacam(70700, 德国Oculus公司)在角膜厚度及前房深度测量方面的一致性, 希望为临床应用提供客观依据。

1 对象与方法
1.1 对象

选择2018年3-4月在北京同仁医院就诊准备进行屈光手术的患者71例(142眼), 其中男21例, 女50例, 年龄19~53(29.7± 7.3)岁。排除标准:诊断或疑似青光眼、眼表疾病、圆锥角膜、眼外伤、内眼手术后、角膜屈光手术后等患者。测量前软性角膜接触镜停戴1周, 硬性角膜接触镜停戴1个月。

1.2 方法

所有纳入对象先进行常规眼科检查, 包括裸眼视力(UCVA)、最佳矫正视力(BCVA)、裂隙灯显微镜、检眼镜、验光等检查。使用Pentacam和VX120分别测量中央角膜厚度(CCT)、最薄点角膜厚度(Minimum corneal thickness, MinCT)和前房深度(Anterior chamber depth, ACD)。为避免外来光源干扰图像, 检查均在暗室、自然瞳孔状态下完成。每种仪器检查均由同一位技师完成。

1.2.1 Pentacam检查方法 采用德国Oculus公司Pentacam三维眼前节分析诊断系统, 患者睁大双眼, 注视闪烁的蓝光, 检查者准确对焦后, Scheimpflug三维成像系统在2 s内完成360° 扫描, 拍摄25张图像。只接受成像质量显示为OK的检测结果, 并在5 min内完成双眼检查, 选择坐标(0, 0)处的CCT值纳入统计。

1.2.2 VX120检查方法 患者坐位, 头位固定, Scheimpflug成像系统使用455 nm单色蓝光获得分辨率为± 1 μ m的角膜厚度测量值及前房深度值。控制在5 min内完成双眼检查。

1.3 统计学方法

系列病例研究。采用SAS9.4和R3.3.2进行数据分析。计量资料根据是否为正态性分布分别用均数± 标准差或中位数(P25, P75)形式进行描述; 计数资料采用频数或百分比描述。因2种测量方式所测数据具有相关性, 且并非服从正态分布, 采用配对秩和检验进行组间比较, 同时因涉及双眼资料, 采用Rosner-Glynn-Lee法对双眼进行校正。采用组内相关系数和Bland-Altman 95%一致性界限法衡量不同设备测量值的一致性。以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2种设备检查结果之间的差异

Pentacam和VX120测量的CCT分别为537(521, 556)μ m和535(511, 554)μ m, Pentacam测量值较大(Z=3.524, P< 0.001)。两者测量的ACD分别为3.7(3.5, 3.9)mm和2.9(2.7, 3.1)mm, Pentacam测量值较大(Z=7.446, P< 0.001)。两者测量的MinCT分别为533(515, 551)μ m和531(511, 552)μ m, 两者差异无统计学意义(Z=0.679, P=0.497)。

2.2 2种设备测量值之间的一致性

VX120和Pentacam测量值之间的一致性如表1所示, 2种设备测量的CCT和ACD之间一致性比较差, 但是MinCT一致性较高。

表1 VX120和Pentacam测量的各指标的一致性分析 Table 1 95% limits of agreement of VX120 and Pentacam measurement

VX120与Pentacam测量的MinCT的组内相关系数达到0.9(95%CI:0.86, 0.93)且Bland-Altman图(见图1)表明93.7%的数据分布在可信区间内, 提示VX120与Pentacam测量的MinCT具有很高的一致性, 可以相互替代。

图1. Pentacam和VX120测量的MinCT的Bland-Altman图
中间虚线表示差值的均值, 上下虚线表示95%一致性界限
Figure 1. Bland-Altman plots for agreement of the MinCT measured by Pentacam and VX120.
The dotted line in middle is the mean of the difference between the measurements of two instruments, the dotted lines in upper and lower is the 95% limits of agreement between the two instruments. MinCT, minimum corneal thickness.

3 讨论

角膜形态的分析在临床中的应用包括对角膜扩张症的诊断, 角膜散光的评估以及为制定角膜屈光手术计划提供依据。Khoramnia等[3]报道术前异常的角膜形态是导致术后出现角膜扩张这样严重威胁视力的并发症的最重要危险因素。角膜形态的分析包括角膜厚度、角膜曲率、眼压及ACD等前房形态学指标。

既往对角膜厚度的测量多集中在CCT, 但是在角膜屈光手术中, 手术医师以瞳孔中心作为角膜中心进行激光瞄准切削, 切削范围为6~7 mm直径, 因此周边角膜厚度的测量也必不可少。同时研究发现, 不同部位的角膜厚度不尽相同, 角膜最薄点并非位于角膜中央, 而最薄点的角膜厚度对屈光手术的安全性的评价同样具有重要的意义[2]。尽管超声角膜测厚仪仍然为角膜厚度测量的金标准[4], 但是其测量结果会受测量者个人经验及患者配合度的影响, 而且, A超由于测量局限性难以了解角膜的整体情况, 无法测量全角膜厚度, 更无法主观获知角膜最薄点的位置和厚度, 所以目前临床中更多使用非接触光学眼前节分析系统评估角膜形态。

Placido Disc是应用最广泛的描述角膜表面形态特征, 特别是前表面特征的设备。但是为了更完整了解角膜立体形态, 需要三维的角膜形态学研究不仅描绘前表面, 还要充分展示角膜后表面。Scheimpflug成像是最常用的角膜层析成像技术之一, 由旋转Scheimpflug相机生成的横断面图像用于定位角膜前表面和后表面。

Pentacam是基于Scheimpflug-Placido设计原理, 由旋转Scheimpflug相机获得眼前节的三维图像, 从0° 到180° 旋转拍摄50张眼前节层析图像, 每张图像可获得500个真实的高度点, 最终每个层面获得25 000个高度点。Pentacam测量的角膜厚度是由高度数据计算得到的, 不仅可以显示中央角膜的厚度, 还可以很清晰地显示周边角膜和角膜最薄点及顶点的厚度。在本研究中, 前房深度定义为角膜内皮到晶状体前表面的距离。

Pentacam已经被研究证实, 其对于CCT的测量值与A超有很好的一致性, 可以互相替代[5]。但是同样基于Scheimpflug-Placido原理设计的其他眼前节分析仪并没有得到这样的结果。研究证明, TMS-5分析仪仅仅在一定程度上与A超测量值一致, 但是不能互相替代[6]。Sirius被确认不可以与A超测量值相互替代[7, 8]。基于相同的Scheimpflug-Placido设计原理的设备之间, CCT的测量值是否可以互相替代也存在争议, 有研究证明Pentacam与Corvis ST之间可以相互替代[9, 10]; Sirius 3D、Galilei与Pentacam之间CCT测量值和ACD测量值可以相互替代[11], 但是Sirius测量的CCT要比Pentacam的测量值大, 不能相互替代[12, 13]

VX120是最近上市的一个多功能眼前节分析仪, 整合了Hartmann-Shack像差仪、Placido Disk和Scheimpflug旋转成像原理的角膜地形分析仪, 同时还可以测量屈光状态和非接触眼压。VX120与Pentacam采用相同的设计原理, 可以在0.2 s时间内完成角膜2.0~7.0 mm直径范围内1 500点的扫描。在Schneor等[14]的研究中, 评估了该设备测量屈光状态的稳定性和可重复性; 在Piñ ero等[15]研究显示系统测量CCT、MinCT和ACD方面具有非常好的可重复性。到目前为止, 我们还没有检索到评估VX120测量结果与临床中常用设备之间的一致性的研究, 我们的研究是第1个评估VX120与Pentacam测量一致性的研究。

从我们的研究结果可以看出, VX120测量的CCT值低于Pentacam测量值, 差异为(3.90± 13.56)μ m, 两者测量的CCT的95%一致性区间是-22.69~30.49 μ m, 在既往的一些研究发现, 与超声角膜厚度测量值相比较, Pentacam测量值偏低, 但是两者测量值相关系数为0.96, 认为Pentacam可以替代A超的测量值[16, 17]。所以在我们的研究中选择Pentacam作为对比。VX120的测量值与Pentacam差异有统计学意义, 而且也超出了临床可以接受的范围, 所以我们认为VX120测量的CCT存在一定的误差, 可能与设备的调试或软件的使用有关。

VX120测量的ACD值明显低于Pentacam测量值, 两者的平均差异为0.80 mm, 不仅有明显的统计学差异, 而且也超过了临床可以接受的范围。VX120测量的MinCT与Pentacam测量值之间没有统计学差异, 且组内相关系数达到0.90(95%CI:0.86, 0.93), 提示VX120与Pentacam测量的MinCT具有很高的一致性, 可以相互替代。

尽管2种设备在测量MinCT值方面有很高的一致性, 但是VX120测量的CCT和ACD误差较大, 还需要对设备及应用软件进行进一步的修正。所以临床中不建议2种设备的测量值相互替代。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 张青蔚:收集数据, 参与选题、设计及资料的分析和解释; 撰写论文; 根据编辑部的修改意见进行修改。翟长斌、马东丽:参与选题、设计和资料的分析、解释; 根据编辑部的修改意见进行核修

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