【關(guān)鍵詞】老年性白內障；圓錐角膜；人工晶狀體；光線(xiàn)追跡法

 

患者男，80歲，主因“右眼漸進(jìn)性視力下降半年”于就診于我院。患者半年前無(wú)明顯誘因出現右眼漸進(jìn)性視力下降，無(wú)視物變形，無(wú)眼前黑影遮擋，無(wú)眼紅、眼痛等不適。就診于我院，診斷為“右眼老年性白內障”，為行手術(shù)治療收入院。

 

既往史：高血壓病史10余年，口服藥物目前控制穩定。右眼高度近視約-12.00D。1個(gè)月前行左眼白內障超聲乳化聯(lián)合人工晶狀體植入術(shù)。余既往史無(wú)特殊。

 

眼科檢查：右眼視力0.1，Jr6，左眼視力0.3，Jr5。右眼眼壓12mmHg（1mmHg=0.133kPa），左眼眼壓10mmHg。雙眼前節無(wú)明顯異常，右眼晶體混濁，LOCSⅢ晶狀體核顏色（NC）及混濁程度（NO）分級為NC2NO3，左眼人工晶狀體在位。顯然驗光結果：右眼-12.00DS→0.2+；左眼-2.00DS/-1.00DC×30°→0.9。

 

診療經(jīng)過(guò)：入院后行眼生物學(xué)測量（IOLMaster，卡爾蔡司）示右眼：眼軸（axiallength,AL）測不出，以A超測量值26.25mm代替，角膜曲率（K值）K1：51.53D，K2：58.39D，平均值（SE）：54.96D，散光度（CyL）：-6.86D@164°；左眼：AL24.05mm，K1：46.04D，K2：49.64D，SE：47.84D，CyL：-3.59D@20°。患者右眼K值較大，對患者進(jìn)行Pentacam眼前節分析系統（Oculus）檢測，可見(jiàn)右眼角膜厚度變薄，最薄處角膜厚度為372μm，角膜后表面高度+34μm，角膜后表面屈光度：-8.8D；圓錐角膜篩查程序示右眼角膜后表面高度差最高點(diǎn)處為+50μm（見(jiàn)圖1），右眼角膜最薄厚度/平均角膜厚度遞增指數（ARTave）為88.36，角膜最薄厚度/最大角膜厚度遞增指數（ARTmax）為53，符合圓錐角膜特征。左眼中央角膜厚度為564μm。考慮患者右眼老年性白內障、圓錐角膜、高度近視診斷成立。

 

患者右眼晶狀體混濁明顯，考慮行右眼白內障超聲乳化聯(lián)合人工晶狀體植入手術(shù)。患者右眼K值過(guò)大，嘗試選擇以左眼K值代替右眼K值，利用Holladay1公式計算人工晶狀體度數，擬預留-2.0D，最終選擇AlconSN60AT+9.0D。患者術(shù)后第1天視力0.4，術(shù)后顯然驗光結果：右眼：-5.50DS/-3.00DC×165→0.6；左眼：-2.00DS/-1.00DCx30°→0.9。患者右眼術(shù)后屈光度與術(shù)前預計相差較大。

 

 

圓錐角膜是一個(gè)形態(tài)學(xué)定義，它指的是角膜中央進(jìn)行性變薄、擴張，并向前突起成錐狀，臨床表現為高度不規則近視散光[1]。根據Rabinowitz的篩選標準[1]：①角膜中央屈光度大于46.5D；②角膜上、下平均屈光度差值（I-S值）大于1.26D；③同一患者雙眼角膜屈光度差大于0.92D。本例患者右眼角膜中央曲率51.53D，角膜厚度為372μm，Pentacam眼前節分析系統檢測示最薄處角膜厚度為372μm，角膜后表面高度34μm，角膜后表面屈光度-8.8D。右眼ARTave為88.36，ARTmax為53。既往研究提示，利用Pentacam眼前節分析系統時(shí)若角膜后表面屈光度>-6D，角膜后表面高度>14μm，則高度提示圓錐角膜診斷[2]。ARTave臨界值為424，ARTmax臨界值為339，角膜后表面高度差異若大于16μm，均提示圓錐角膜。根據本例患者檢查結果，右眼圓錐角膜診斷明確。

 

對于合并圓錐角膜的老年性白內障患者，在行白內障手術(shù)選擇人工晶狀體度數時(shí)有許多挑戰：此類(lèi)患者的K值顯著(zhù)高于正常值，且由于角膜中央明顯變薄，真實(shí)K值無(wú)法準確估計，如何計算人工晶狀體的度數是一大難題，若利用患者眼生物學(xué)測量而得的結果，則K值高于患者實(shí)際數值，導致計算后的人工晶狀體度數偏小，則會(huì )引起術(shù)后的遠視誤差[3]。對此類(lèi)患者人工晶狀體度數的計算尚缺乏準確的公式。Watson等[4]對老年性白內障合并圓錐角膜的92只眼進(jìn)行了一項回顧性研究，并根據K值的大小分為輕度組（K<48D）、中度組（48D≤K≤55D）和重度組（K>55D）。對輕度和中度組的患者，采取眼生物學(xué)測量所得K值進(jìn)行人工晶狀體度數計算；對重度組中的一半患者使用標準K值43.25D，而另一半則使用實(shí)際測量K值進(jìn)行人工晶狀體度數計算。術(shù)后均發(fā)現患者發(fā)生遠視誤差。在輕度和中度組的患者中，發(fā)現術(shù)后屈光誤差（術(shù)后屈光度與目標屈光度的差值）較小，盡管術(shù)后屈光誤差范圍較大。在重度組的患者中，使用標準K值的患者術(shù)后平均屈光誤差為0.6D，范圍為6.2D到-5.8D，而使用實(shí)際K值的患者術(shù)后平均屈光誤差為6.8D，范圍為0.2D到17.0D。眼軸長(cháng)度也是影響術(shù)后視力的另一個(gè)重要因素。Alio等[5]發(fā)現眼軸長(cháng)度與術(shù)后等效球鏡數值比K值更具有相關(guān)性。然而在圓錐角膜的患者中，偏心的角膜頂點(diǎn)有可能導致眼軸測量誤差。多重因素導致人工晶狀體度數計算不準確。

 

對于本例患者，患者左眼K值處于正常范圍，在計算人工晶狀體度數時(shí)采用Holladay1公式，選取HOYA+17.5D人工晶狀體（A常數118.7），患者左眼術(shù)后屈光度為-2.75DS/-1.00DC×30°→0.9。故在進(jìn)行右眼人工晶狀體計算時(shí)術(shù)前擬預留屈光度為-3.0D左右。患者右眼K值過(guò)大，采用SRK-II公式計算人工晶狀體度數為+7.5D，采用SRK-T公式為-0.5D，采用Holladay公式為-1.0D，故選擇哪種公式計算人工晶狀體度數是面對的棘手問(wèn)題。對本例患者，采用對側眼K值以及Holladay1公式最終選擇AlconSN60AT+9.0D的人工晶狀體。患者術(shù)后視力0.4，顯然驗光-5.50DS/-3.00DC×165→0.6，等效球鏡與目標屈光度-3.0D相差-4.0D。對于此類(lèi)患者，如何準確計算人工晶狀體度數是值得探討的問(wèn)題。

 

光線(xiàn)追跡法[6]，是根據Snell定律，追蹤光線(xiàn)通過(guò)每一光學(xué)界面后，最終到達成像面所形成的像。采用光線(xiàn)追跡法的示意圖見(jiàn)圖2。對于每一束光線(xiàn)，都計算其依次通過(guò)角膜、房水、人工晶狀體、玻璃體并最終在視網(wǎng)膜上的成像情況。利用ZEMAX軟件實(shí)現光線(xiàn)從角膜到視網(wǎng)膜的追跡，利用Snell定律準確計算各個(gè)界面的折射，其計算結果非常準確，只要給定準確的人眼各項生理解剖結構參數，那么其計算誤差幾乎可以忽略[6]。在光線(xiàn)追跡的過(guò)程中，唯一需要在術(shù)前進(jìn)行預測的是有效人工晶狀體位置（effectivelensplane，ELP），由于本例患者已行左眼人工晶狀體植入術(shù)，利用左眼術(shù)后前房深度增加值，可以較為準確的預測患者右眼術(shù)后ELP的大致位置。與第三代計算公式如HofferQ，Holladay1，以及SRK-T不同，光線(xiàn)追跡法在計算人工晶狀體位置時(shí)不依賴(lài)于角膜前表面曲率，因此幾乎沒(méi)有由公式選擇所帶來(lái)的計算誤差[7]。

 

既往已有研究證實(shí)光學(xué)追跡法在計算人工晶狀體度數方面的優(yōu)越性[8-10]。朱海豐等[11]采用人工晶狀體屈光度計算公式與光線(xiàn)追跡相結合的方法，預算準分子激光近視屈光矯正術(shù)后白內障術(shù)眼所需植入人工晶狀體屈光度。首先根據角膜屈光術(shù)前的角膜測量參數利用SRK-T計算公式得出前房深度值，確定人工晶狀體的植入位置，然后根據術(shù)后角膜切削區光學(xué)參數和預測的人工晶狀體植入位置及眼軸長(cháng)度，利用ZEMAX光學(xué)設計軟件實(shí)現光線(xiàn)追跡的方法計算所需植入術(shù)眼的人工晶狀體屈光度大小。該方法簡(jiǎn)單，僅需要角膜屈光術(shù)前的眼角膜參數、術(shù)后角膜前表面切削區參數；計算準確，該計算方法誤差均值為0.36D，基本滿(mǎn)足手術(shù)效果。

 

患者角膜屈光術(shù)后的角膜形態(tài)已經(jīng)發(fā)生了變化，采用傳統公式計算人工晶狀體度數將產(chǎn)生明顯的遠視誤差。本例患者的角膜參數同樣復雜，患者右眼由于圓錐角膜造成K值過(guò)大，角膜中央區明顯變薄，若利用實(shí)際K值，經(jīng)典公式計算出的結果差別較大，而采用基于ZEMAX光學(xué)設計軟件進(jìn)行光線(xiàn)追跡的方法計算所需植入的人工晶狀體度數則非常準確。由于本例患者右眼術(shù)后屈光誤差較大，為了回顧性分析其最佳植入人工晶狀體度數，利用Matlab軟件進(jìn)行編程，將患者右眼全部的生物學(xué)測量參數通過(guò)Matlab-ZEMAX接口函數導入ZEMAX軟件，利用光線(xiàn)追跡法重新計算該患者理論上應植入的人工晶狀體度數。由于采用了全部的角膜地形圖數據（101*101個(gè)點(diǎn)），該方法可以直接計算預測患者術(shù)后的點(diǎn)擴散函數（PSF），并通過(guò)PSF和“E”視標的卷積預測術(shù)后視力表的“E”視標在患者視網(wǎng)膜的成像情況，初步預測患者的術(shù)后視力。計算結果如下：若患者植入晶體為+1.84D晶體，則為正視眼；若患者植入+6.0D晶體，則預測術(shù)后屈光度為-3.0D；若植入+9.0D，則預測術(shù)后屈光度為-5.25D，與患者術(shù)后屈光度基本相符（-5.50DS/-3.00DC×165→0.6）。在實(shí)際計算過(guò)程中，由于患者K值過(guò)高，角膜表面高度數據變化太快，光在傳播過(guò)程中相位變化過(guò)快，因此角膜前后表面數據采樣率明顯不足，無(wú)法通過(guò)傅里葉變換的方法計算PSF。在對患者的前后角膜表面高度進(jìn)行Zernike多項式擬合后（擬合前11階），則PSF可以計算，模擬患者在植入不同度數人工晶狀體時(shí)的PSF見(jiàn)圖3。若患者植入+2.0D人工晶狀體，則術(shù)后看到的E視標如圖4A所示，提示患者術(shù)后的最佳矯正視力應在0.6左右，這與患者術(shù)后的實(shí)際情況基本一致。該人工晶狀體度數計算方法準確，為此類(lèi)具有不規則角膜形態(tài)的患者提供了新的人工晶狀體度數計算方法。