扫频OCT CASIA2测量白内障患者术前晶状体与术后人工晶状体偏心和倾斜的相关性

唐玉玲 廖萱 谭青青 钱玖林 周桂梅 兰长骏

作者单位：川北医学院附属医院眼科 川北医学院眼视光医学院，南充 637000

人工晶状体（IOL）的偏心和倾斜对其光学性能有负面影响，尤其是对于非球面、散光型和多焦点的IOL。IOL的偏心量是指IOL中心相对于视轴的位移量，倾斜度是IOL相对于视轴垂直的水平面的偏离角度。IOL的偏心和倾斜会导致像差增加，如彗差，从而降低视觉质量。目前测量IOL偏心和倾斜的临床研究相对更多，有关白内障患者晶状体偏心和倾斜的研究较少，同时根据白内障患者术前晶状体与术后IOL偏心和倾斜的相关性来预测术后IOL偏心和倾斜的研究则更少，且大部分研究需将测量获得的图像进行二次处理才能得到偏心和倾斜的值，并以瞳孔轴作为参考轴。有研究使用IOL Master 700（德国Carl Zeiss公司）对白内障患者进行测量，发现术前晶状体与术后IOL的倾斜度和倾斜方向存在一定的相关性。同时有研究使用新型扫频OCT CASIA2（日本Tomey公司）对白内障患者术前晶状体和术后IOL的偏心和倾斜相关性进行分析，同样发现术前晶状体和术后IOL的偏心和倾斜均存在一定的相关性。CASIA2使用角膜地形轴作为测量偏心和倾斜的参考轴，Zhang等比较了IOL相对于角膜地形轴、瞳孔轴和光轴的偏心和倾斜，提出角膜地形轴是测量白内障术后IOL偏心和倾斜的最佳参考轴，最接近于视轴。使用CASIA2测量值对国人白内障术后IOL和术前晶状体进行相关性分析较为罕见，而IOL的偏心和倾斜与术前晶状体的偏心和倾斜的相关性问题值得更深入的探讨。因此，本研究采用扫频OCT CASIA2测量白内障患者术前晶状体和术后IOL的偏心和倾斜，评估二者之间的相关性，探讨其临床应用前景。

1 对象与方法

1.1 对象

纳入标准：①确诊为白内障；②泪膜功能正常；③瞳孔直径≥3 mm，20 mm＜眼轴长度＜27 mm；④认知能力正常，自愿接受本研究相关检查并能按时随访。排除标准：①患有可能降低视力的眼部病理或神经病变，如眼外伤、晶状体脱位、假性剥脱综合征、青光眼或眼底病变等；②术中或术后并发症，如后囊膜破裂、中央连续环形撕囊不完整或严重的后囊混浊等；③术后眼压＞21 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；④晶状体混浊程度影响晶状体偏心和倾斜测量者。

样本量经公式计算出至少需要样本量96眼。连续纳入2020年3—7月在川北医学院附属医院眼科行白内障手术的白内障患者109例（157眼，右眼80眼，左眼77眼），其中男44例，女65例，年龄48～88（69.8±9.1）岁，眼轴长度21.67～26.37（23.65±0.86）mm。本研究遵循《赫尔辛基宣言》，并经川北医学院附属医院伦理委员会批准（批号：2020ER030-1），患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 手术方式 所有手术均由同一位有经验的医师使用相同的程序进行。采用表面麻醉，10:30 方位2.4 mm透明角膜切口，注入黏弹剂，5.5～5.8 mm直径连续环形撕囊，超声乳化晶状体核，吸出晶状体皮质，注入黏弹剂，囊袋内植入SN60WF IOL（美国Alcon公司），置换黏弹剂后，调整至IOL居中且襻位置在3点和9点，前房成形后水密角膜切口。

1.2.2 CASIA2检查 所有受检者均行白内障术前术后常规检查。由同一位经验丰富的检查者使用CASIA2进行检查。晶状体测量采用Pre-op Cataract模式，IOL测量采用Post-op Cataract模式。患者在检查前均休息5 min，测量时注视固视灯；检查者获取测量图像，确认后保存，直接获取晶状体和IOL偏心量、偏心方向、倾斜度及倾斜方向等参数（见图1）。在白内障术前对患者散瞳前和使用0.5%复方托吡卡胺滴眼液（日本Santen公司）散瞳后的晶状体分别进行连续3次的测量，在白内障术后1周时，再对患者散瞳前和散瞳后的IOL分别进行连续3次的测量。

图1.白内障患者术前晶状体和术后IOL的3D效果A：术前晶状体的3D效果；B：术后IOL的3D效果。IOL的光轴（黄色虚线）和视线（蓝色虚线）由内置软件自动生成。R，曲率半径；Front R，晶状体前表面的曲率半径；Rs，陡峭轴曲率半径；Rf，平坦轴曲率半径；Back R，晶状体后表面的曲率半径；Tilt，倾斜；Decent，偏心；LT，晶状体厚度；LEDia，晶状体赤道直径；IOL，人工晶状体Figure 1.3D effects of preoperative crystalline lens and postoperative IOL in cataract patients.A:3D effects of preoperative crystalline lens in cataract patients;B:3D effects of postoperative IOL in cataract patients.IOL's optical axis (yellow broken line)and line of sight (blue broken line) are automatically generated by built-in software.R,radius of curvature;Front R,radius of curvature of the anterior surface of the lens;Rs,radius of steep axial curvature;Rf,radius of curvature of flat axis;Back R,radius of curvature of posterior surface of crystalline lens;LT,lens thickness;Le-dia,equatorial diameter of lens;IOL,crystalline lens.

1.3 统计学方法

自身对照研究。采用SPSS 26.0软件进行统计学分析。连续型定量资料经Kolmogorov-Smirnov检验证实其符合正态分布，以表示。采用配对

t

检验比较晶状体和IOL偏心和倾斜均数的差异；患者术后IOL和术前晶状体偏心和倾斜的相关性采用Pearson相关分析，以0＜

r

＜0.4为低度相关、0.4≤

r

＜0.7 为中度相关、0.7 ≤

r

≤1.0 为高度相关（均

P

＜0.05）。计算相关系数时，对3 次测量结果使用矢量分析方法（参照Holladay等的方法）得到矢量的平均值。以

P

＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CASIA2测量白内障患者晶状体、IOL的偏心和倾斜量

白内障患者晶状体散瞳前偏心为（0.217±0.112）mm，倾斜为（5.017±1.422）°；IOL偏心为（0.245±0.136）mm，倾斜为（5.144±1.345）°。晶状体散瞳后偏心为（0.220±0.110）mm，倾斜（5.310±1.645）°；IOL偏心为（0.250±0.145）mm，倾斜（5.437±1.646）°。晶状体和IOL散瞳前后偏心的差异无统计学意义（

t

=-0.64,

P

=0.525;、

t

=-1.39,

P

=0.167），倾斜的差异无统计学意义（

t

=-0.79,

P

=0.434;

t

=-0.473,

P

=0.637）。

2.2 白内障患者术后IOL偏心、倾斜与术前晶状体的相关性

分别于术前术后测量白内障患者双眼。

散瞳前，右眼术后IOL偏心量和术前晶状体无相关性（

r

=-0.03,

P

=0.793）；术后IOL偏心轴向（

r

=0.48,

P

＜0.001）、倾斜度（

r

=0.53,

P

＜0.001）、倾斜轴向（

r

=0.36,

P

=0.002）与术前晶状体的相同指标分别呈正相关性。散瞳后，白内障患者术后IOL偏心量与术前晶状体呈弱相关性（

r

=0.26,

P

=0.024），术后IOL偏心轴向（

r

=0.34,

P

=0.004）、倾斜度（

r

=0.56,

P

＜0.001）、倾斜轴向（

r

=0.36,

P

=0.002）与术前晶状体相同指标分别呈正相关性。见图2—5。散瞳前，左眼术后IOL偏心量与术前晶状体无相关性（

r

=0.18,

P

=0.129），术后IOL倾斜度与术前晶状体呈中等强度相关性（

r

=0.44,

P

＜0.001），术后IOL偏心轴向（

r

=0.62,

P

＜0.001）和倾斜轴向（

r

=0.91,

P

＜0.001）与术前晶状体相同指标分别呈较强相关性。散瞳后，术后IOL偏心量与术前晶状体无相关性（

r

=0.07,

P

=0.572）；术后IOL偏心轴向（

r

=0.64,

P

=0.010）、倾斜度（

r

=0.55,

P

＜0.001）、倾斜轴向（

r

=0.93,

P

＜0.001）与术前晶状体别呈较强的正相关性。见图2—5。

3 讨论

正常状态下，双眼的自然晶状体均向颞下方偏心0.07～0.12 mm，向颞下方倾斜5.1°～5.3°。本研究表明，晶状体及IOL均有约0.2 mm的偏心和5°的倾斜，晶状体和IOL的偏心和倾斜在散瞳后均大于散瞳前，偏心的差异有统计学意义，而倾斜的差异无统计学意义。Chen等研究表明，IOL的偏心和倾斜在散瞳前后的差异无统计学意义；考虑为部分患者白内障混浊过重，注视差，测量时偏倚较大，且OCT晶状体图像轮廓可能不清晰，数据重复性差。Lu等研究发现眼轴长度和前房深度与晶状体倾斜度均呈负相关；Wang等则发现青光眼患者或可疑房角关闭患者眼轴长度更短，前房深度更浅，同时晶状体厚度更厚，晶状体前表面曲率更大，均可能导致其晶状体相较于正常者晶状体更易出现倾斜。柴茜楠等体外实验表明，偏心主要会使非球面IOL彗差增加。Holladay等研究表明，非球面IOL的偏心小于0.4 mm，倾斜小于7°，其视觉质量才会优于球面IOL的视觉质量，否则IOL的偏心和倾斜可能会限制、抵消或改变非球面IOL的优点。

IOL植入眼内后不可避免地存在一定程度的偏心和倾斜，功能性IOL特别是多焦点人工晶状体（Multifocal intraocular lens,MIOL）对IOL在眼内的位置要求更高，如果术前能够判断术后IOL的位置，则有助于指导IOL的选择，同时也有利于预判术后患者可能出现的视觉质量问题，便于术前与患者和家属沟通。因此，有必要进行白内障患者术前晶状体与术后IOL偏心和倾斜的相关性研究。

本研究结果显示，除偏心量外，不管是散瞳前还是散瞳后，偏心轴向、倾斜度和倾斜轴向术前晶状体与术后IOL相同指标均呈正相关。其中左眼倾斜轴向的相关性在散瞳前和散瞳后均较好，而倾斜度的相关性在散瞳前和散瞳后均呈中等强度相关；而测量右眼数据时发现，倾斜度在散瞳前后均呈弱相关，倾斜轴向散瞳前后均呈中等强度相关。Hirnschall等采用IOLMaster 700测量62例奥地利白内障患者62 眼术后IOL和术前晶状体的倾斜度，发现二者的倾斜度之间存在较弱的相关性，倾斜轴向之间存在较好的相关性，与本研究结果较为一致。而Wang等同样采用IOL Master 700测量65 例美国白内障患者（65 眼），却显示白内障患者术后IOL和术前晶状体的倾斜度和倾斜轴向的相关性均较好。原因可能是Wang等的研究纳入了更大的眼轴范围（21.25～33.84 mm），且纳入的长眼轴病例数多于短眼轴，同时使用IOL Master 700 测量时未进行散瞳后的测量，而本研究纳入的眼轴范围为21.67～26.37 mm，与Hirnschall等的眼轴范围20.3～26.2 mm更为接近，故研究结果也更为相似。Chen等研究表明，IOL的偏心与眼轴长度呈正相关，即眼轴越长，IOL越易发生偏移；而倾斜却与眼轴长度呈负相关，即眼轴越短，IOL越易发生倾斜。Lu等使用IOLMaster 700对眼轴长度范围为21.40～37.96 mm的晶状体倾斜进行研究发现，晶状体的倾斜和眼轴长度呈负相关，随着眼轴长度的增长，倾斜度降低，同时在高度近视眼中，倾斜度会有更大的差异性，可能会由于悬韧带的松弛导致更大的偏心和倾斜。

图2.白内障患者双眼散瞳前后术后IOL和术前晶状体偏心量的相关性散点图A：右眼散瞳前；B：右眼散瞳后；C：左眼散瞳前；D：左眼散瞳后Figure 2.Scatter plot of correlation between crystalline lens and IOL decentration in binoculus.A:Right eye under non-mydriatic condition;B:Right eye under mydriatic condition;C:Left eye under non-mydriatic condition;D:Left eye under mydriatic condition.

图3.白内障患者双眼散瞳前后术后IOL和术前晶状体偏心轴向的相关性散点图A：右眼散瞳前；B：右眼散瞳后；C：左眼散瞳前；D：左眼散瞳后Figure 3.Scatter plot of correlation between crystalline lens and IOL in the axis of decentration in binoculus.A:Right eye under non-mydriatic condition;B:Right eye under mydriatic condition;C:Left eye under non-mydriatic condition;D:Left eye under mydriatic condition.

图4.白内障患者双眼散瞳前后术后IOL和术前晶状体倾斜度的相关性散点图A：右眼散瞳前；B：右眼散瞳后；C：左眼散瞳前；D：左眼散瞳后Figure 4.Scatter plot of correlation between crystalline lens and IOL tilt in binoculus.A:Right eye under non-mydriatic condition;B:Right eye under mydriatic condition;C:Left eye under non-mydriatic condition;D:Left eye under mydriatic condition.

图5.白内障患者双眼散瞳前后术后IOL和术前晶状体倾斜轴向的相关性散点图A：右眼散瞳前；B：右眼散瞳后；C：左眼散瞳前；D：左眼散瞳后Figure 5.Scatter plot of correlation between crystalline lens and IOL in the axis of tilt in binoculus.A:Right eye under non-mydriatic condition;B:Right eye under mydriatic condition;C:Left eye under non-mydriatic condition;D:Left eye under mydriatic condition.

Kimura等使用CASIA2评估日本白内障患者术后IOL和术前晶状体位置的相关性，在散瞳前和散瞳后，IOL与晶状体的偏心量呈正相关，倾斜度有较强的正相关性。而本研究中，倾斜度的相关性较好，偏心量却无显著相关性。造成差异的原因可能有2个：一是Kimura等纳入病例数较少，采用的统计学方法为组内相关系数，故样本量及统计学方法存在差异，可能造成结果存在一定差异；二是2项研究均未对纳入的白内障患者的白内障严重程度进行分级，不能评估2项研究的晶状体混浊程度是否相似，该因素可能影响测量的准确性。

Gu等使用CASIA2对中国白内障患者术后1周IOL和术前晶状体偏心量和倾斜度的相关性进行研究发现，术后IOL的偏心与术前晶状体的偏心量呈正相关，但相关性较弱；术后IOL与术前晶状体的倾斜度呈较强的相关性。此研究未对偏心和倾斜的轴向进行相关性分析，但其偏心量和倾斜度的相关性与本研究结果较为相似，偏心量的相关性弱，倾斜度的相关性较强。

IOL偏心和倾斜对功能性IOL的影响更大，尤其是MIOL。柴茜楠等体外实验表明，散光矫正型IOL对偏心的耐受性与非球面IOL相似，偏心主要会使彗差增加，散光和三叶草像差的增加较少。He等报道，MIOL的倾斜度越小，高阶像差越小，视觉质量越好；衍射型MIOL对瞳孔大小的依赖性较小，对Kappa角和偏心的包容性较高，但倾斜则无论方向如何，均会对视觉质量造成一定的影响。Zhu等研究则发现，IOL的倾斜与彗差具有较强的相关性，会对视觉质量造成一定的影响。故对选择功能性IOL的白内障患者，更应注重患者术前晶状体的偏心和倾斜，避免术后出现较大的偏心和倾斜值，对术后视觉质量造成较大的影响。

CASIA2测量白内障患者术前晶状体的偏心和倾斜在一定程度上可以预测术后IOL的倾斜和倾斜方向，为临床医师术前选择IOL类型有一定帮助，选择更合适的IOL，避免一些类型的功能性IOL因为偏心和倾斜过大导致的视觉质量下降和视觉干扰。根据白内障术前晶状体及术后IOL倾斜度及倾斜方向的正相关性，此研究具有较好的临床意义，若术前检查发现晶状体有明显的偏心和倾斜时，则应慎重向患者推荐功能性IOL，避免术后IOL的偏心和倾斜限制、抵消或改变功能性IOL的优点。

除偏心量外，扫频OCT测量白内障患者术前晶状体和术后IOL的偏心轴向、倾斜度和倾斜轴向均呈正相关，且倾斜轴向的相关性最好。在临床工作中，医师可根据白内障术前晶状体的偏心和倾斜在一定程度上估计术后IOL植入的位置，为患者选择更合适的IOL。日常生活中，瞳孔大部分时间处于小瞳状态，故小瞳状态下的偏心和倾斜对临床工作中IOL的选择更具有指导意义，而小瞳下检查也更易被患者接受和配合。

利益冲突申明

本研究无任何利益冲突

作者贡献声明

唐玉玲：参与选题、设计，实施CASIA2 检测，收集数据、统计处理，撰写论文初稿。廖萱：指导课题设计及研究实施，修改论文。谭青青：参与选题、设计、资料的分析，修改论文。钱玖林：实施CASIA2检测，收集数据。周桂梅：实施CASIA2检测，收集数据。兰长骏：课题总体设计、资料的分析，修改论文