三种仪器测量中央角膜厚度的对比研究

　　作者：张日平，孙丽霞，王贤，刘彩霞 作者单位：汕头大学·香港中文大学联合汕头国际眼科中心，广东 汕头 515041

　　【摘要】 目的 探讨Pentacam眼前段分析仪、Orbscan-Ⅱ眼前节分析仪与A超角膜厚度测量仪三种仪器测量中央角膜厚度的差异。方法 126例(252眼)欲做准分子激光手术的近视患者分别用Pentacam眼前段分析仪、A超角膜测厚仪、Orbscan-Ⅱ三种仪器测量中央角膜厚度。用SPSS 11.0统计学软件对不同方法测量的结果进行配对t检验，并作Pearson相关性分析。结果 三种仪器所测得中央角膜厚度测量结果分别为：Pentacam(546.3±33.6)μm，Orbscan-Ⅱ(550.5±38.5)μm，A超角膜测厚仪(538.6±35.4)μm。三种检查仪测量结果两两之间差异均有统计学意义(P=0.000)，且有高度的相关性。A超角膜测厚仪比其他两种测量仪测量所得的中央角膜厚度要薄。再以A超角膜测厚仪测量的角膜厚度为基准把患者分为三组：<520 μm，≥520 μm且<580 μm，≥580 μm，对三种仪器测量的结果进一步对比分析。第一组角膜厚度<520 μm，71只眼，A 超角膜测厚仪测量结果比Pantacam和Orbscan-Ⅱ测量结果要薄，差异均有统计学意义(P=0.000，P=0.000)。而Pentacam与Orbscan-Ⅱ的测量值差异无统计学意义(P=0.143)。第二组角膜厚度≥520 μm且<580 μm，154只眼，Orbscan-Ⅱ测量结果比Pantacam较厚，Pantacam比A超角膜测厚仪测量结果要厚，差异均有统计学意义(P=0.000，P=0.000)。第三组角膜厚度≥580 μm，27只眼，Orbscan-Ⅱ测量结果比Pantacam和A超角膜测厚仪测量结果要厚，差异均有统计学意义(P=0.000，P=0.000)，而Pentacam与A超角膜测厚仪的测量值差异无统计学意义(P=0.747)。结论 在对中央角膜厚度的测量中，Pentacam、Orbscan-Ⅱ与A超角膜测厚仪三种仪器之间是不能互相替换的。

　　【关键词】 Pentacam眼前段分析仪;Orbscan-Ⅱ眼前节分析仪;A超角膜厚度测量仪;中央角膜厚度

　　Comparison of central corneal thickness measurements using three different instruments

　　ZHANG Riping， SUN Lixia， WANG Xian， et al.

　　Joint Shantou International Eye Center， Shantou University and Chinese University of Hong Kong， Shantou China，515041

　　[Abstract] Objective To compare the difference in central corneal thickness (CCT) measurements using a Pentacam， an Orbscan-Ⅱ topography system and A-scan ultrasound pachymetry. Methods The CCTs of 252 healthy eyes (from 126 myopic subjects) were measured with a Pentacam， Orbscan-Ⅱand A-scan ultrasound pachymetry. The differences between the instruments were evaluated with paired t-tests. The correlation between the measurements was evaluated using Pearson correlation coefficients. Results Of the 252 eyes， the CCT values obtained with the Pentacam， Orbscan-Ⅱ and A-scan ultrasound pachymetry were (546.3±33.6) μm， (550.5±38.5)μm and (538.6±35.4)μm， respectively. There was a high correlation among them. The CCT values obtained with A-scan ultrasound pachymetry were the lowest among the three measurements. This sample (252 eyes) was divided into 3 groups according to the CCT measurements obtained with A-scan ultrasound pachymetry. In group 1， 71 eyes had CCT values less than 520 μm. The CCT values with A-scan ultrasound pachymetry were thinner than those obtained with a Pentacam or A-scan ultrasound pachymetry. The differences were significant(P=0.000， P=0.001). There were no statistically significant differences between Orbscan-Ⅱ and Pentacam measurements. In group 2， 154 eyes had CCT values from 520 μm to 580 μm. The CCT values obtained with an Orbscan-Ⅱ were thicker than those obtained with a Pentacam and the CCT values with a Pentacam were thicker than those obtained with an A-scan ultrasound pachymetry. The differences were significant (P=0.000， P=0.000). In group 3， 27 eyes had CCT values of more than 580 μm. The CCT values with Orbscan-Ⅱ were thicker than those obtained with a Pentacam or A-scan ultrasound pachymetry. The differences were significant (P=0.000， P=0.000). There were no statistically significant differences between A-scan ultrasound pachymetry and Pentacam. Conclusion Pentacam， Orbscan-Ⅱ and A-scan ultrasound pachymetry cannot be used interchangeably when measuring central corneal thickness.

　　[Key words] Pentacam; Orbscan-Ⅱ topography system; A-scan ultrasound pachymetry; central corneal thickness

　　自从准分子激光应用以来，屈光不正的治疗技术取得了革命性的进步，越来越多的屈光不正患者选择通过激光矫正的方式摘掉眼镜，因此如何有效降低手术风险成为关键的问题。准分子激光屈光性角膜手术是通过对角膜进行切削而改变其屈光力的，角膜厚度相应会变薄，因此，角膜厚度的测量对于手术的选择及切削量的大小的设计等均起到重要作用。传统的角膜厚度测量方法是使用超声角膜测厚仪，但近年来推出的Orbscan-Ⅱ眼前节分析仪、Pentacam眼前段分析仪等仪器不但能客观地定点测量中央角膜厚度，而且为非接触性。本研究通过比较Pentacam眼前段分析仪、Orbscan-Ⅱ眼前节分析仪与A超角膜厚度测量仪测量中央角膜厚度central corneal thickness(CCT)的差异，探讨用非接触性眼前段分析仪代替超声角膜测厚仪做准分子激光术前角膜厚度分析的可能性。

　　1 资料和方法

　　1.1 临床资料 随机抽取我院2008年7月至2009年2月间欲做准分子激光手术的患者行术前检查，共126例(252眼)，男61例(占48.4%)，女65例(占51.6%)，年龄在18～40岁，平均年龄(23.3±5.6)岁，屈光度等效球镜度为-1.00~-11.00 DS，平均屈光度为(-5.37±2.20)DS。

　　1.2 检查设备 德国IOPAC角膜超声测厚仪(Heidelberg Engineering，Germany)，德国Oculus公司的Pentacam眼前段分析仪(Oculus，Wetzlar，Germany)，美国博士伦公司的Orbscan-Ⅱ眼前节分析仪(Bausch & Lomb，Rochester，NY，USA;其声速系数设为0.92)。

　　1.3 检查方法 检查前，所有配戴角膜接触镜的患者均摘镜2周以上。先进行Orbscan-Ⅱ眼前节分析仪测量，保证其双眼水平位，嘱其保持头位固定，注视前方闪烁的红灯，嘱患者在测量过程中保持眼球不动，不眨眼。检查者调整焦距，当看到屏幕上角膜上下切面光线重合，按下拍摄按钮。连续测量3次，取平均值记录。然后再行Pentacam测量，以瞳孔中心为固定点对位，焦距及对位准确后仪器自动启动扫描。左右眼分别连续测量3次，取平均值记录。随后，点爱尔卡因一滴，用IOPAC角膜超声测厚仪探头垂直对准瞳孔中心轻触角膜，仪器连续测量10次，误差范围控制在±3 μm，记录其有效平均值。每部仪器检查均由同一医师完成。测量完成后，以A超角膜测厚仪测量的角膜厚度为基准把患者分为三组：<520 μm，≥520 μm且<580 μm，≥580 μm。

　　1.4 统计学方法 采用SPSS 11.0统计软件对所得数据进行处理。对三种仪器测量结果及分组后不同角膜厚度范围测量结果进行配对t检验，并进行Pearson相关性分析，比较这三种测量方法的差异。

　　2 结果

　　2.1 三种方法所得中央角膜厚度测量结果 Pentacam(546.3±33.6)μm，A超角膜测厚仪(538.6±35.4)μm，Orbscan-Ⅱ(550.5±38.5)μm。Pentacam测量结果比A超角膜测厚仪测量结果厚(7.65±13.78)μm，差异有统计学意义(t=8.82，P=0.000)，A超角膜测厚仪测量结果比Orbscan-Ⅱ测量结果薄(11.90±15.30)μm，差异有统计学意义(t=-12.35，P=0.000)，Pentacam测量结果比Orbscan-Ⅱ测量结果要薄(4.25±17.95)μm，差异有统计学意义(t=-3.75，P=0.000)。A超角膜测厚仪比其他两种测量仪测量所得的中央角膜厚度要薄。三种检查仪测量结果有高度相关性。见表1。

　　2.2 分组后三种方法的中央角膜厚度测量结果 以A超角膜测厚仪测量的角膜厚度为基准把患者分为三组：<520 μm，≥520且<580 μm，≥580 μm，对三种仪器测量的结果进一步对比分析。

　　2.2.1 第一组角膜厚度<520 μm，71只眼：中央角膜厚度测量结果为Pentacam(513.9±16.5)μm，A超角膜测厚仪(500.9±14.7)μm，Orbscan-Ⅱ(510.4±23.4)μm。A超角膜测厚仪测量结果比Pantacam和Orbscan-Ⅱ测量结果较薄，差异均有统计学意义。而Pentacam与Orbscan-Ⅱ差异无统计学意义。三种检查仪测量结果有高度相关性。见表2。

　　2.2.2 第二组角膜厚度≥520 μm且<580 μm，154只眼：中央角膜厚度测量结果为Pentacam(550.4±19.6)μm;A超角膜测厚仪(544.1±16.8)μm，Orbscan-Ⅱ(557.3±21.0)μm，三种检查仪测量结果两两之间差异均有统计学意义。三种检查仪测量结果有高度相关性。见表3。

　　2.2.3 第三组角膜厚度≥580 μm，27只眼，中央角膜厚度测量结果为Pentacam(607.8±32.2)μm，A超角膜测厚仪(606.4±31.9)μm，Orbscan-Ⅱ(617.2±31.5)μm。Orbscan-Ⅱ比Pantacam和A超角膜测厚仪测量结果较厚，差异均有统计学意义。而Pentacam与A超角膜测厚仪的测量值差异无统计学意义。三种检查仪测量结果有高度相关性。见表4。

　　3 讨论

　　传统的A超角膜测厚仪通过测量超声波穿过角膜所需的时间来计算角膜厚度，被认为是测量角膜厚度的金标准[1]。但由于其测量时需要接触患者的角膜，有造成医源性感染的可能性。同时A超测量的结果受检查者个人的经验影响较大，如测量时探头接触面是否在角膜中央，是否垂直接触角膜，探头与角膜间接触是否适度等均影响了中央角膜厚度的测量。Orbscan-Ⅱ眼前节分析仪是近年推出的新型裂隙光扫描式角膜地形图仪，是利用裂隙光扫描的原理来获取角膜前、后表面的图像，从而进行多方面分析。它以扫描光全方位弥漫性后散射为测量原理，用三角测量法测量多表面(角膜前表面、后表面、虹膜前表面、瞳孔区晶状体前表面)多重成像高度，能描述角膜(包括前、后表面)的光学特征，能同时显示全角膜厚度及角膜最薄点厚度。Pentacam眼前段分析仪为一旋转Scheimpflug摄像机，于旋转过程中在三维空间产生矩阵图，眼睛的移动在这过程中会被纠正，设备最多花2 s从近25000个真实测量点中计算出一个3D的眼前段模型。其可以精确测量角膜曲率、全角膜厚度、瞳孔大小、前房深度和形态、晶状体密度、角膜、前后表面高度。

　　本研究结果提示，三种仪器测量中央角膜厚度结果差异有统计学意义，A超角膜测厚仪比其他两种测量仪测量所得的中央角膜厚度要薄。可能的原因是：①A超角膜测厚仪的探头重复接触角膜进行测量可能导致测量数据轻微偏低[2]。②超声的确切反射点定义不明确，而且探头对角膜的压平力会推开角膜前泪膜及压薄上皮而干扰前反射界面。③三种测量仪测量时对角膜中心定位方法有所不同也可能影响测量结果。A超角膜测厚仪主要靠测量者的经验，主观判断角膜中心位置。Orbscan-Ⅱ系统测量时要求光扫描区中心、扫描光线的焦点和患者角膜中心要三点成一条直线，从计算机屏幕上看就是这三点重合在一起，这样才能使光线刚好扫描整个角膜，且角膜的每一点刚好与系统设定的相应坐标相吻合[3]。但这三点一线是靠肉眼判断的，因而也会引起一定的误差。同时Orbscan-Ⅱ系统在检查者按下按钮拍摄的瞬间也可能出现偏差，而Pentacam系统是操作者按机器本身的提示调焦及对位的，调整好后系统自动启动扫描程序进行拍摄。

　　关于Orbscan-Ⅱ与A超角膜测厚仪测量中央角膜厚度结果的对比有许多，结果不尽相同。庞辰久等[4]研究发现，当Orbscan-Ⅱ采用0.92的校正系数时，其测量值较超声法结果小，而用0.95的校正系数时，与超声测量结果一致。倪海庆等[5]认为，当Orbscan-Ⅱ系统测厚声数系数设置为0.96时，其与超声测厚所得测量值之间差异无统计学意义，且Orbscan-Ⅱ系统所得值略大。我们的研究中校正系数为0.92，结果显示，A超角膜测厚仪测量结果比Orbscan-Ⅱ测量结果薄。可能由于不同厂家生产的A超角膜厚度测量仪造成研究的结果不同，即便是同一生产厂家生产的设备也存在个体差异。也有部分研究者对Pentacam与Orbscan-Ⅱ测量中央角膜厚度进行对比。Rosa等[6]研究结果表明Pentacam测量结果比Orbscan-Ⅱ测量结果要厚。在Matsuda等[7]研究结果中，Pentacam测量结果与Orbscan-Ⅱ测量结果相一致。而我们以A超角膜测厚仪测量的角膜厚度为基准把患者分为三组：<520 μm，≥520 μm且<580 μm，≥580 μm，分别进行三种方法的比较，研究结果表明，当角膜厚度<520 μm时，Pentacam测量结果与Orbscan-Ⅱ测量结果相一致，当角膜厚度≥520 μm时，Pentacam测量结果比Orbscan-Ⅱ测量结果要薄。另外，我们研究结果表明，三种检查仪测量结果有高度相关性，提示了三种仪器测量结果之间可以通过设定校正系数使测量结果相互一致。本研究由于≥580 μm组病例数较少，今后可考虑通过增大样本量来观察三种仪器在≥580 μm组中的差异。

　　本研究尚不能确定三种仪器中何种仪器测量中央角膜厚度较为精确，但可以明确的是三种仪器所测量的中央角膜厚度数据是不可以替换的。作为准分子激光手术，准确测量角膜厚度尤为重要，过高估计角膜厚度进行高度数的屈光治疗或二次手术可能引起术后角膜过薄，出现角膜膨隆等并发症，故按A超角膜测厚仪测量结果较保守地估计角膜厚度对手术的安全性有一定的保障作用。准分子术前如同时结合Pentacam眼前段分析仪或Orbscan-Ⅱ眼前节分析仪来评价全角膜前、后表面高度率，对制订手术方案，排除圆锥角膜等手术禁忌证具有重要的作用。

　　【参考文献】

　　[1] Iskander NG， Anderson Penno E， Peters NT，et al. Accuracy of Orbscan pachmetry measurement and DHG ultrasound pachymetry in primary laser in situ keratomileusis and LASIK enhancement procedures[J]. J Cataract Refract Surg，2001，27(5)：681-685.

　　[2] Rainer G， Petternel V， Findl O， et al. Comparison of ultrasound pachymetry and partial coherence interferometry in the measurement of central corneal thickness[J]. J Cataract Refract Surg，2002，28(12)：2142-2145.

　　[3] 张大勇，杜之渝，郑晴，等. Orbscan-II系统测量误差的原因分析[J]. 中国医疗器械杂志，2004，28(2)：140-142.

　　[4] 庞辰久，宋晓虹，王丽娅，等. 不同方法测量近视眼准分子激光原位角膜磨镶术前后角膜厚度的变化[J]. 眼视光学杂志，2009，11(2)：138-145.

　　[5] 倪海庆，王勤美，许琛琛，等. Orbscan测量近视眼角膜厚度[J]. 眼视光学杂志，2001，3(3)：137-139.

　　[6] Rosa N， Lanza M， Borrelli M， et al. Comparison of central corneal thickness measured with Orbscan and Pentacam[J]. J Refract Surg，2007，23(11)：895-899.

　　[7] Matsuda J， Hieda O， Kinoshita S. Comparison of central corneal thickness measurements by Orbscan II and Pentacam after corneal refractive surgery[J]. Jpn J Ophthalmol，2008，52(7)：245-249.