Pentacam三維眼前節(jié)分析儀在眼科臨床中的應(yīng)用

Pentacam三維眼前節(jié)分析儀在眼科臨床中的應(yīng)用焦一典，閆志，牛雨綜述趙海霞審校

三維眼前節(jié)分析儀(Pentacam)是具有旋轉(zhuǎn)式Scheimpflug攝像系統(tǒng)的眼前節(jié)分析儀，通過旋轉(zhuǎn)式測量程序生成三維Scheimpflug圖像，描繪并計算角膜緣之間整個眼前節(jié)和后房表面的角膜地形圖和角膜厚度，評估角膜前表面到晶狀體后表面的眼前段。目前，Pentacam在診斷眼前節(jié)疾病方面有著重要地位。臨床上Pentacam可廣泛應(yīng)用于屈光手術(shù)術(shù)前圓錐角膜(keratoconus,KC)的篩查，并精確監(jiān)測術(shù)后角膜形態(tài)的變化，依照眼前節(jié)參數(shù)進(jìn)行角膜塑形鏡(orthokeratology,OK)的驗配、白內(nèi)障植入人工晶狀體(intraocularlens,IOL)的優(yōu)選以及角膜移植等手術(shù)方案的制定。隨著Pentacam設(shè)備的更新，PentacamHR和PentacamAXL等新型設(shè)備在眼科臨床中應(yīng)用的越來越廣泛，然而，對其了解尚不全面。因此，該文詳細(xì)總結(jié)了Pentacam的發(fā)展及其在眼科的臨床應(yīng)用。

1Pentacam的發(fā)展和原理

角膜地形圖起源于17世紀(jì)，葡萄牙眼科學(xué)家António發(fā)明了一種評估角膜形狀手持設(shè)備，該裝置的中心開口處繪制了同心黑白圓圈，患者被置于光線充足的環(huán)境，然后在距離角膜15cm處進(jìn)行檢查[1]。如今，大多數(shù)角膜地形圖設(shè)備配備了Placido環(huán)和圖像配準(zhǔn)系統(tǒng)(視頻角膜鏡)。隨著光學(xué)設(shè)備不斷更新，計算機斷層掃描系統(tǒng)應(yīng)運而生，此技術(shù)具有掃描快速、圖像清晰等優(yōu)勢。目前，應(yīng)用斷層掃描技術(shù)的眼前節(jié)設(shè)備包括OrbScanIIz(Baushe&Lomb,美國)、Scheimpflug相機和基于眼前節(jié)光學(xué)相關(guān)斷層掃描技術(shù)(opticalcoherencetomography,OCT)的設(shè)備。Scheimpflug相機成像是目前最常用的眼前段斷層掃描方法之一，能夠測量光軸上的色散，進(jìn)而檢測透鏡透明度隨時間的變化。Scheimpflug相機設(shè)備包括Pentacam(PentacamHR和PentacamAXL,Oculus,Wetzlar,德國)、Galilei(ZiemerOphthalousSystemsAG,瑞士)和Sirius(CSO,Firenze,意大利)。Pentacam基于Scheimpflug攝像原理，以二極管發(fā)出的藍(lán)光為光源，通過攝像頭在光軸方向?qū)ρ劬M(jìn)行全面捕捉，可在2s內(nèi)拍攝50張圖像，并獲取25000個測量點，以提供從角膜前表面到晶狀體的圖像信息，這些圖像數(shù)據(jù)經(jīng)內(nèi)部軟件處理后實現(xiàn)眼前段的三維重建。PentacamHR的精確度較Pentacam更高，在原有的基礎(chǔ)上對視軸設(shè)計進(jìn)行了改良，裝備了1.45MB高分辨率的Scheimpflug相機，能夠在2s內(nèi)精準(zhǔn)拍攝50張圖像，并將最大測量點提升至13.8萬個[2]。PentacamAXL是一種具有PentacamHR功能和部分相干干涉(partialco-herenceinterferometry,PCI)的新穎生物測量設(shè)備，可基于PCI原理對眼軸長度進(jìn)行測量[3]。另外，Pentacam能夠?qū)ρ矍肮?jié)任何點進(jìn)行手動測量，重建角膜厚度圖，并提高角膜擴(kuò)張檢測的敏感性和特異性[4]。

2Pentacam在眼科臨床中的應(yīng)用

2.1Pentacam在屈光手術(shù)中的應(yīng)用屈光手術(shù)包括角膜屈光手術(shù)和人工晶狀體(implantablecollamerlens,ICL)植入術(shù)。角膜屈光手術(shù)是通過準(zhǔn)分子激光或飛秒激光切削中央角膜厚度，改變角膜前表面曲率，從而達(dá)到矯正近視的效果。ICL植入術(shù)與角膜屈光手術(shù)原理不同，它是一種將ICL植入眼內(nèi)的微創(chuàng)手術(shù)，可達(dá)到與角膜屈光手術(shù)同樣的效果，但對角膜無實質(zhì)性損傷。角膜屈光手術(shù)分為表層角膜屈光手術(shù)，板層角膜屈光手術(shù)以及飛秒激光角膜基質(zhì)透鏡切除術(shù)(smallincisionlenticuleextraction,SMILE)。隨著屈光手術(shù)的發(fā)展，其良好的安全性、有效性和準(zhǔn)確性得到業(yè)界的廣泛認(rèn)可，越來越多的患者選擇通過手術(shù)的方式來改善視力。因此，屈光手術(shù)患者術(shù)前的檢查和術(shù)后治療效果的評估至關(guān)重要。Pentacam引導(dǎo)的屈光手術(shù)主要基于角膜前表面的形態(tài)和角膜地形圖的切削曲線等信息，其結(jié)果不受環(huán)境、瞳孔直徑等因素的影響[5]。隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，Pentacam提高了屈光手術(shù)術(shù)前篩選KC和持續(xù)監(jiān)控角膜細(xì)微變化的能力，并能對術(shù)后治療效果做出系統(tǒng)的評價。

2.1.1屈光手術(shù)術(shù)前檢查與角膜中央厚度測量醫(yī)源性角膜擴(kuò)張和KC是屈光手術(shù)術(shù)后最嚴(yán)重的并發(fā)癥，術(shù)前篩查是有效預(yù)防的關(guān)鍵。盡管當(dāng)前角膜成像技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，但術(shù)后KC的發(fā)生率仍居高不下。因此，需要更為明確的篩查指標(biāo)，以便診斷早期KC和其他角膜疾病。Pentacam生成的Belin/Ambrosio增強型擴(kuò)張圖(BAD)整合了包括角膜前后高度、厚度及最佳擬合球體的參考表面等視圖，并將數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較，提供預(yù)測角膜擴(kuò)張性疾病所需的總體“D”值，有助于KC的診斷。研究[6]顯示，角膜擴(kuò)張綜合偏差分析指數(shù)(BAD-D)是檢測亞臨床和臨床圓錐角膜最有效的指標(biāo)，可通過識別早期亞臨床圓錐角膜，快速、準(zhǔn)確地篩查潛在的屈光手術(shù)患者。Zaabaabetal[7]使用Pentacam斷層掃描評估并比較了與KC相關(guān)的18個眼前節(jié)參數(shù)曲線下面積(AUROC)，結(jié)果顯示Pentacam在鑒別KC方面表現(xiàn)優(yōu)異(檢出率=0.9～1.0)。

臨床上，眼科醫(yī)師依據(jù)Pentacam測量角膜水平直徑(white-to-whitedistance，WTW)、中央角膜曲率、中央角膜厚度(centralcornealthickness,CCT)、水平前房角距離(angle-to-angle,ATA)、前房內(nèi)角(internalanteriorchamber,ACQ)和晶狀體矢高(crystallinelensrise,CLR)等生物力學(xué)參數(shù)，以此來選擇最佳的屈光手術(shù)方式和相匹配的ICL[8]。ICL術(shù)后最具威脅的并發(fā)癥是內(nèi)皮細(xì)胞的快速丟失，這一風(fēng)險與前房深度呈負(fù)相關(guān)，因此術(shù)前前房形態(tài)的評估對ICL植入的位置至關(guān)重要。拱頂是晶狀體前表面與ICL之間的距離，不適宜的ICL將導(dǎo)致次優(yōu)的拱頂，其與許多術(shù)后視覺上的并發(fā)癥有關(guān)，因此提高ICL植入后拱頂?shù)目深A(yù)測性可改善術(shù)后視覺質(zhì)量。拱頂對ICL植入術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生息息相關(guān)，一方面，拱頂值過小可增加前囊下白內(nèi)障的風(fēng)險[9]；另一方面