ORA眼反应分析仪的临床应用价值
发表时间:2009-09-21 浏览次数:654次
作者:李从谊,段宣初 作者单位:(410011)中国湖南省长沙市,中南大学湘雅二医院眼科
【摘要】 眼反应分析仪(reichert ocular response analyzer,ORA)是一种新型非接触喷气式眼压计。它利用一种动态双向压平过程测量眼压,不仅使测得的眼压值真实可靠,免受中央角膜厚度和硬度的影响,而且可得到反应角膜生物力学特性的新指标:角膜滞后量和角膜阻力因素。其操作简单,能自动显示眼压读数及角膜生物力学特性。该仪器精确度高,可重复性好,非接触特性,因此可广泛用于临床监测眼压,尤其适用于已行准分子激光角膜屈光手术后的患者,但仍需进一步明确其对青光眼诊断和治疗的指导作用。
【关键词】 眼反应分析仪 眼压 中央角膜厚度 角膜滞后量
0引言
众所周知,眼压(introcular pressure,IOP)不仅是青光眼诊断的重要指标之一,而且是监测青光眼的病情进展和评价治疗效果的重要指标之一。当然作为诊断工具的价值同它测量的可靠性密切相关,目前使用最广泛的眼压计是Goldmann压平眼压计(Goldmann applanation tonometer,GAT),并被认为是眼压测量的“金标准”。但当Goldmann[1]介绍这种眼压计测量眼压时就明确指出了自己设备的缺陷,该设备的精确度在角膜厚度为520μm时最佳,而当角膜厚度偏离这个点时,设备的精确度就逐渐下降,且薄角膜低估了眼压,厚角膜高估了眼压。近年来的许多研究也证实了这一点,使我们认识到GAT测得的眼压与角膜厚度存在密切联系。一些研究甚至指出至少有一部分原发性开角型青光眼(primary open angle glaucoma,POAG)患者由于其角膜厚度较薄, GAT测得的眼压读数偏低而被误诊为正常眼压性青光眼(normal tension glaucoma,NTG)[2],相反,一部分正常人由于其角膜厚度较厚,GAT测得的眼压读数偏高而被误诊为高眼压症(ocular hypertention,OHT)[3,4]。为了尽量减少角膜厚度对GAT测量造成的影响,眼科医师通常用各种不同的角膜测厚仪测量中央角膜厚度(central corneal thickness,CCT),通过校正公式计算真实眼压值。尽管如此,用于矫正CCT差异所用的测厚仪和校正公式仍然不尽精确、不够可靠,因而很难被普遍接受[57]。PASCALTM动态轮廓眼压计(dynamic contour tonometry,DCT)和ORA眼反应分析仪(ocular response analyzer, ORA)在这种困境中应运而生,被认为是能够精确测量眼压的医疗设备。ORA眼反应分析仪是由美国Reichert公司(ORA; Reichert Inc., Depew, NY)开发的一种去除角膜因素影响的眼压测量仪,它得益于单脉冲气流的双向压平和一个去除角膜因素影响的软件。
1仪器测量原理
ORA测量眼压的基本原理和传统的非接触式眼压计(noncontact tonometer,NCT)相似,但它是利用一种动态双向压平过程测量眼压,即是利用一股快速的脉冲气流作用于角膜和一个先进的电光分析系统监测角膜的变形,准确地测量平行的脉冲气流引起的角膜向内运动,压平后再形成轻微的凹陷。脉冲气流关闭后,压力衰减,角膜开始返回到正常形状,这个过程中角膜再获得一次压平。这样就得到两次压平眼压值,由于脉冲气流的动态性及角膜粘滞量衰减,使两次压平眼压值不一致。它们的平均值提供了可重复的模拟Goldmann眼压值(Goldmanncorrelated IOP value ,IOPg),它们的差异即角膜滞后量(corneal hysteresis,CH)。通过计算机软件计算自动得出角膜补偿眼压(cornealcompensated intraocular pressure,IOPcc ),即根据脉冲气流的力量随时间延长呈线性增加的原理,记录角膜中央被压平的时间而得出相对的压力。但在气流使角膜中央压平至3.0mm直径的圆形平面后,仍有一定的作用力使角膜产生轻度凹陷,然后回弹再次经平面状态后恢复原形。ORA记录角膜中央两次形成平面所用的时间,经过处理计算得出一个相当于压平眼压计的眼压值IOPg。
2操作方法
ORA的操作方法与传统的非接触式眼压计相似,但不需移动测压头,测压头会自动对准角膜测量眼压。其具体操作过程如下:(1)先开计算机和ORA电源,再打开ORA处理软件,进入眼压测量模式,键入新患者按钮,弹出一个窗口后,输入新患者的姓名、性别、年龄、种族、群体。(2)嘱患者解开衣领和领带,放松,并告诉患者测压头不会接触眼球,他们感觉到的只是一股柔和的气体。(3)将额托置于右侧端或左侧端,嘱患者额部置于额托上,外眦平眼压计上的眦部对准标志,鼻子和下巴应内收,注视绿灯固视目标,如不能看到绿灯则注视红灯。(4)嘱患者眨眼几次后,睁开双眼注视绿灯,键入测量按钮,并再次提醒患者睁开双眼注视绿灯,测压头对准角膜后立即发出一股柔和的脉冲气流作用于角膜,进行眼压测量,几毫秒后关闭脉冲气流,退回测压头,并得到一个测量的波形图和一组测量值。(5)用同样方法测量3~4次,再测量另1眼,如某次测量波形图和测量值与其它几次相差很大就删除它,再测1次。(6)测完后双眼所有测量结果都显示在显示屏上并得出双眼的平均值,点击“done”键存储测量结果。
3测量参数的临床意义及其影响因素
测量完毕后显示屏上会出现以下参数:(1)IOPg:可重复的模拟Goldmann眼压值,是两次压平眼压的平均值,并根据Goldmann压平眼压计的结果与压平气流压力间的线性校正系数对眼压数据进行校正,类似于传统Goldmann压平眼压计获得的眼压值;(2)CH:角膜滞后量,反映角膜生物力学特性的指标,主要是反映角膜粘性阻力,即吸收和分散能量的能力,与IOP无关,与CCT有弱相关,与角膜直径、散光量、视力、眼轴长度等无关;(3)IOPcc:角膜补偿眼压,是根据CH所得信息对IOP进行校正所得到的眼压值,即减少角膜本身特性对眼压测量的影响,比GAT更好地反映真实眼压;(4)CRF:角膜阻力因素,即角膜整体硬度,也是反映角膜生物力学特性的指标,它反映角膜受气流压迫产生形变时的阻力累积效应:粘性阻力和弹性阻力。该参数与CCT,IOPg,CH相关,提供独特的角膜信息;与IOPcc无关。在原发性开角型青光眼(primary open angle glaucoma,POAG)人群中CH值偏高,而在非青光眼人群中CH值偏低[8]。这点对于早期诊断POAG有较大意义。因为这类青光眼早期眼压波动较大,仅仅根据眼压进行早期诊断较为困难。而根据视野及眼底表现确诊时,疾病已达晚期,视力及视野的损害已不可恢复。因此,在临床上我们可以将患者的CH作为参考指标之一,进而提高早期诊断POAG的准确率。
4仪器的精确度及其优缺点
ORA是一种新型非接触眼压计,不仅具有传统非接触眼压计的不需表面麻醉,无交叉感染,不接触角膜,快速等优点,而且准确性高,可重复性好,与CCT无相关性等优点。ORA有较强的稳定性,角膜厚度和特性的改变均不会影响测量结果。Montard等[8]在评价ORA测量参数的准确性的研究中发现,在排除屈光不正且裂隙灯检查正常的100眼用ORA测量眼压、CH和CRF,再用Orbscan测量CCT,并进行相关性分析。结果表明双眼间有很好的一致性(r=0.84,P<0.01)和很低的变异系数(cv=8.52%),说明测量较准确。CH和CRF的均数分别为10.25±1.60mmHg和10.25±1.85mmHg,都符合高斯分布。CH,CRF与CCT有显著相关性,IOPcc与CCT无相关性。MorenoMontaés等[9]研究发现, ORA测得的参数,无论是在检查者内或检查者间都有很好的一致性,而以CH的可重复性最高,以IOPg最低。并得出结论,在非手术眼,ORA提供了可重复的角膜生物力学特性和眼压测量。Kynigopoulos等[10]随机选择49个健康自愿者,用ORA连续测量4次后,再用GAT测量,并计算它们之间重复系数、变异系数、同类相关系数;结果表明,CH的变异最大,IOPg的重复性最好,重复系数各为2.61和1.97,且ORA测得的眼压明显高于GAT眼压值。得出结论,ORA眼压测量在正常人中显示很好的短期重复性。正是由于ORA的设计原理及这些特性使其具有了传统眼压计所没有的优点:(1)它每次能储存1眼的4次测量结果,自动计算平均值,且能比较双眼测量结果的差异和对多次测量结果进行比较;(2)数字显示结果,避免读数偏差;(3)精确测量角膜生物力学特性:CH和CRF;(4)自动显示测量结果的信号图,若某次信号图与其它信号图不一致,可以删除重测;(5)测量不受角膜性质影响,能准确测量LASIK术后、圆锥角膜等角膜特别薄弱的患者眼压;(6)能储存所有测量结果,并能对结果进行统计学分析;(7)非接触特性,避免交叉感染。事实上,影响ORA测量的因素的确较少,它不受角膜水肿、局部角膜感觉缺失、低视力、角膜曲率等因素的影响[1113]。但对于不能配合检查如眼球震颤而无法固视患者不能准确进行眼压测量。
6 ORA与CCT之间的相关性研究
大量研究证明IOPcc很少受CCT的影响。Hager等[14]对156只正常眼中央角膜厚度(CCT)进行测量后分别用非接触眼压计(noncontact tonometer,NCT),ORA和GAT测量其眼压值,用统计学分析所有数据间的一致性及CRF,CH对各种眼压值的影响。结果发现,在正常眼IOPcc与CCT无相关性,而与CH有相关性(P<0.01)。然而,CRF与GAT,NCT有相关性(P<0.01)。并得出结论,在正常人群中,被角膜粘滞性调整后的IOPcc相对于NCT,GAT很少受CCT的影响。在角膜生物力学特性方面,CRF,CH比CCT提供了更多的信息。Lam等[15]对125只华人正常眼先用ORA测量,再用GAT测量眼压和用超声角膜测厚仪测量CCT,再进行分析。结果发现,IOPcc,IOPg与GAT有很好的一致性(其中IOPgGAT的平均差异为0.33mmHg,95%的可信区间为4.55~4.44mmHg;IOPccGAT的平均差异为0.24mmHg, 95%的可信区间为4.83~5.07mmHg)。CCT与CH,CRF,GAT,IOPg均存在正相关性(P<0.01),而与IOPcc无相关性(P=0.33)。并得出结论,在正常人群中IOPcc,IOPg与GAT都有很好的一致性,但CCT对IOPcc的影响无统计学意义。但另一些研究认为IOPcc与CCT有明显的相关性,在MartinezdelaCasa等[16]对48例青光眼患者(局部接受药物治疗)的研究中发现,ORA的眼压值高于GAT的眼压值,然而这种差异并不是不变的,而是随GAT眼压值的增加而增加。ORA提供的IOPcc,IOPg与CCT具有很好的相关性,而GAT与CCT无相关性,唯一能被解释的是眼压被降得太低,混淆了GAT与CCT之间的关系。并得出结论,ORA比GAT明显高估了眼压,他们之间的差异随GAT眼压值的增加而增加,ORA的眼压值似乎受CCT的影响。Hager等[17]对192例青光眼和59例非青光眼先后用ORA,GAT,DCT 3种眼压计测量眼压,比较3种眼压值的差异及分析它们与CH,CCT之间的关系。结果,两群体间CH和CCT无明显差异。GAT与CCT存在正相关性,而DCT,IOPcc与CCT无相关性,但DCT与IOPcc差异有显著性,且这两个眼压值的差异随CH值和眼压值而变异。并得出结论,尽管DCT与ORA测量的眼压相对于GAT测量的眼压不受CCT的影响,但IOPcc不是原始的而是考虑了CH后的眼压测量参数。故DCT与IOPcc的间接比较是不可靠的,且DCT较ORA难以掌握。Touboul等[18]分析正常人、青光眼、圆锥角膜、LASIK术后、角膜移植术后5组CH与CCT,GAT的相关性,结果发现CH同CCT,IOP有弱相关性,圆锥角膜组和LASIK术后组CH值比正常人组和青光眼组低;CH越低,则IOPg,IOPcc越低;在圆锥角膜组和LASIK术后组CH比CRF高。并得出结论,CH受IOP,CCT影响轻微,低的CH值被认为是IOP低估的一个危险因子。
6 ORA对角膜屈光手术后角膜生物力学特性及眼压测量的评估
为了确定ORA在角膜屈光术后眼压测量的有效性,Kirwan等[19]对90眼行LASIK和35眼行LASEK用GAT在术前及术后3mo测量眼压,LASIK眼做120μm角膜瓣,术后3mo用ORA测量IOPg和IOPcc。并测量术后3mo CCT,CH和角膜曲率,分析术后GAT眼压值变化与它们之间的关系。结果发现,在LASIK组,GAT眼压测量值较术前降低了3.7±2.3mmHg,GAT与IOPg在术后差异无显著性(P=0.06),GAT与IOPcc在术后差异有显著性(P=0.001);在LASEK组,GAT眼压测量值较术前降低了3.9±2.3mmHg,GAT与IOPg在术后差异无显著性(P=0.6),GAT与IOPcc在术后差异有显著性(P=0.002);术后GAT眼压降低值同术前、术后CCT及CH,术后角膜曲率改变均无相关性。并得出结论角膜屈光术后GAT和IOPg有很好的一致。Pepose等[20]对66例行LASIK术的患者术前、术后用GAT,ORA,DCT以随机顺序测量眼压。结果发现,术后CCT平均减少了90.2μm,GAT测量的眼压值术后较术前减少了1.8±2.8mmHg(P<0.01),IOPg测量的眼压值术后较术前减少了4.6±2.8mmHg(P<0.01),IOPcc测量的眼压值术后较术前减少了2.1±2.6mmHg(P<0.05),然而DCT测量的眼压值术后较术前无明显变化(0.5±2.6mmHg)。术后CRF减少了28.6%(P<0.01),CH减少了16.2%(P<0.01),眼压脉动振幅(ocular pulse amplitude,OPA)减少了1.8%(P=0.32)。并得出结论,LASIK术后,DCT测量的眼压值相比于GAT和ORA测量的眼压值不受CCT和角膜生物力学特性的影响。在眼压测量上,ORA和DCT都比GAT在统计学有更低的变异;LASIK手术使CH,CRF显著降低,它们各自反映的是LASIK术后角膜粘滞性和粘弹性的改变,相反OPA无统计学意义上的变化。
7小结
ORA与传统的非接触式眼压计(NCT)测量方法非常相似,但其测量的精确度却显著提高,且不受CCT的影响,并能测量CH,CRF等角膜生物力学特性因子,了解角膜的粘弹性和粘滞性等特点。它们可能提供了比单独CCT更多、更完整的在眼压测量中角膜的信息。其次,ORA对LASIK术后和圆锥角膜等角膜特别薄弱的患者能很好地测量眼压且能了解角膜生物力学特性的改变。此外,ORA也广泛适用于角膜厚度偏离平均值、GAT无法准确测量眼压的病例,ORA的测量原理决定了它能够准确测量(含义是测量的系统误差<0.5mmHg)。总之,ORA允许我们去测量那些以前被大多临床医师忽略的角膜特性,那些寻求角膜参数在眼压测量中影响的新技术最终可能导致青光眼治疗的改变。同时这些新技术使测量的眼压更加接近于真实的眼内压。但目前尚需进一步研究明确的是ORA测量眼压及角膜参数对青光眼治疗的指导作用。此外,ORA在青光眼患者和已经使用药物降低眼压的患者中的应用尚需进一步研究。
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