角膜扩张症眼的IOL度数计算

一目了然的要点

1. 角膜扩张症眼的IOL度数计算

角膜扩张症（corneal ectasia）是一种角膜进行性陡峭化、变薄的多因素疾病。最常见的角膜扩张症是圆锥角膜（keratoconus），但也可能发生在LASIK、PRK等准分子激光手术、放射状角膜切开术、小切口透镜取出术（SMILE）术后。

角膜扩张症进展时会诱发近视和不规则散光。由于角膜屈光力在狭小范围内大幅波动，人工晶状体度数计算比正常眼困难得多¹⁾。主要原因有以下两点。

角膜屈光力（K值）不准确：角膜陡峭且顶点偏心，标准角膜曲率测量难以获得准确值。
有效晶状体位置（ELP）预测困难：通过角膜曲率估算有效晶状体位置的计算公式，因扩张症眼前房深度变化导致预测误差增大¹⁾。

使用标准人工晶状体计算公式时，圆锥角膜眼术后有远视化（hyperopic surprise）的倾向。因此，推荐使用圆锥角膜专用公式¹⁾。

Q 有圆锥角膜也能接受白内障手术吗？

即使有角膜扩张症，也可以进行白内障手术。但是，由于人工晶状体度数计算的准确性降低，需要使用专用公式和角膜断层扫描进行精密检查¹⁾。术前确认角膜稳定性是前提条件。

2. 主要症状和临床所见

自觉症状

与角膜扩张相关的视觉症状如下：

频繁更换眼镜处方：由于屈光力不稳定，需要反复更换处方。早期可以矫正，但随着病情进展，矫正变得困难。
单眼视力不良：常存在较大的左右眼差异，只有在遮盖好眼时才注意到视力不良。
视力下降：由角膜不规则散光和混浊引起。合并白内障时，鉴别原因很重要。
重影和眩光：可能伴有高阶像差引起的视觉障碍。

临床所见

角膜扩张的临床所见通过角膜地形图和断层扫描进行评估。

下方陡峭化：角膜下方曲率增加是特征性表现。
上方扁平化：与下方陡峭化形成对比。
放射轴偏移：在屈光力图上表现为放射轴偏移。
前表面和后表面异常突出：在高度图上可见异常突出。
角膜变薄：伴有中央至下方角膜厚度减少。

仅凭矫正视力无法完全评估视功能，因此需要包括角膜地形图和断层扫描在内的综合评估。

3. 原因和风险因素

人工晶状体度数计算困难的原因主要归结为以下三个因素¹⁾。

角膜屈光力（角膜曲率测量）误差

仅测量角膜前表面：手动角膜计、自动角膜计和角膜地形图仅测量角膜前表面，并为后表面曲率分配固定值。在扩张性角膜眼中，前后曲率比与正常眼不同，因此这种推测变得不准确¹⁾。
陡峭角膜顶点的偏心：如果角膜顶点不在视轴上，则在此处测量的K值可能不适合计算。
普尔钦像扭曲：在手动角膜计中，扩张引起的普尔钦像扭曲降低了测量可靠性。

有效晶状体位置预测误差

除Haigis公式外，第三代和第四代人工晶状体计算公式使用角膜屈光力来计算术后预测前房深度。在角膜变平（近视LASIK术后）或变陡（扩张）的眼中，会导致有效晶状体位置的低估或高估¹⁾。

眼轴长度测量问题

扩张性角膜眼倾向于呈现长眼轴和深前房。超声生物测量不准确，推荐使用可在视轴上测量的光学生物测量。

Q 为什么标准的人工晶状体计算公式无法获得准确结果？

标准计算公式假设角膜形态正常。在扩张症眼中，角膜前表面和后表面的曲率比发生变化，导致K值不准确。此外，根据K值预测有效晶状体位置的算法也会产生误差，因此容易导致术后远视¹⁾。

4. 诊断与检查方法

术前屈光检查

对于考虑进行白内障手术的扩张症患者，主观屈光检查（manifest refraction）是第一步。这使术者和患者能够共享术后预期结果的参考。

硬性角膜接触镜下的屈光检查（hard CL over-refraction）有助于鉴别视力下降的原因是角膜还是白内障。如果硬性CL改善视力，则原因为角膜；如果未改善，则为白内障。

角膜屈光力的测量

角膜屈光力的测量精度决定了人工晶状体计算的成败。主要测量方法如下所示。

测量方法	测量面	备注
手动/自动角膜曲率计	仅前表面	中央3mm，后表面为推测值
角膜地形图	仅前表面	倾斜→计算高度差
角膜断层扫描	前表面+后表面	金标准

角膜断层扫描是计算扩张眼角膜K值的金标准¹⁾。它直接测量角膜前表面和后表面的高度差，计算全角膜屈光力。
Pentacam（Oculus公司）：通过单个旋转相机获取Scheimpflug图像。真实净屈光力图和等效K值有用。
Galilei（Ziemer公司）：集成两个旋转相机和Placido盘。

散光评估

圆锥角膜眼中，前表面角膜散光常为顺规散光，后表面角膜散光常为逆规散光¹⁾。建议评估前表面、后表面和全角膜散光¹⁾。前表面角膜散光1.8 D的截断值有助于区分圆锥角膜和正常眼，据报道敏感度和特异度均为90.2%¹⁾。

光学生物测量

眼轴长度测量推荐使用光学生物测量。代表性设备如下。

IOLMaster（Carl Zeiss公司）：基于部分相干干涉测量法。最新版本配备扫频源光学相干断层扫描。
Lenstar（Haag-Streit公司）：使用光学低相干反射测量法。优点是一次扫描完成所有测量。内置Barrett Toric计算器。

Q 应该使用角膜断层扫描的哪个图？

对于Pentacam，“真实净屈光力图”和“等效K值”有用。真实净屈光力图通过为角膜前表面和后表面分配各自的折射率来计算。等效K值可以在1至7 mm的任意区域检查K值，有助于选择用于人工晶状体计算的K值。

5. 标准治疗方法

术前稳定化

作为人工晶状体度数计算的前提，确认角膜稳定性是必不可少的。在进展中的角膜上进行计算会导致结果不佳。

稳定性评估：每隔3至6个月进行三次角膜地形图检查，以排除进行性扩张。
角膜交联：对于进行性扩张，应先行交联稳定化¹⁾。
角膜内环：角膜内环植入也是一种稳定化选择。交联或角膜内环可改善术后视力预后¹⁾。

通常，圆锥角膜在50岁后不再进展。但透明角膜边缘变性可能继续进展，需注意¹⁾。

人工晶状体计算公式的选择

专用公式（推荐）

Barrett True-K圆锥角膜公式：可使用测量的角膜后表面曲率。即使在严重病例中也显示出良好精度¹⁾。

Kane圆锥角膜公式：利用人工智能（AI）的公式。比传统公式提供更准确的屈光目标预测¹⁾。

EVO 2.0（使用TK）：在中度圆锥角膜中精度提高¹⁾。

传统公式

SRK/T：在传统公式中表现最佳¹⁾。但不如专用公式。

其他：Hoffer Q、Holladay 1和2、Haigis等有较强的远视化倾向。建议避免使用SRK/T以外的传统公式于圆锥角膜眼¹⁾。

系统评价中，各公式的平均绝对误差报告如下：Barrett Universal II 0.314D（82.1%）、Haigis 0.346D（76.1%）、Holladay 2 0.351D（69.1%）、SRK/T 0.389D（71.3%）、Hoffer Q 0.409D（63.3%）、Holladay 1 0.409D（62.0%）¹⁾。括号内为在目标屈光度±1.0D以内的比例。

目标屈光度的设定

对于K值≤55 D的圆锥角膜眼，建议设定轻度近视目标（-0.5 D至-1.5 D）¹⁾。这是考虑到术后远视化的风险。放射状角膜切开术后眼同样建议设定近视目标¹⁾。

人工晶状体的类型

单焦点人工晶状体：使用最广泛。不引入额外像差，是扩张性眼病的首选。
散光型人工晶状体：对稳定的圆锥角膜矫正规则散光有效。微切口白内障手术（MICS）后植入散光型人工晶状体被报道为安全有效的方法¹⁾。但无法完全消除散光，且术后无法使用散光型角膜接触镜。
多焦点人工晶状体：不推荐用于高阶像差较大的扩张性眼病，会引入更多像差，降低视觉质量。

日本的计算工具

在日本临床实践中，Double-K法、前段OCT（托美）的OKLIKUS光线追踪软件、IOL-Station（尼德克）的Calmellin-Calossi公式和Haigis-L公式被认为有用。美国白内障与屈光手术学会（ASCRS）网站提供免费的人工晶状体计算器，可同时比较多种公式。Barrett True K公式在2015年更新后也支持远视LASIK和放射状角膜切开术后的人工晶状体度数计算。

Q 应该使用哪种公式？

推荐使用Barrett True-K圆锥角膜公式和Kane圆锥角膜公式¹⁾。如果必须使用传统公式，SRK/T结果相对较好。建议使用多种公式计算并比较结果。

Q 可以使用散光型人工晶体吗？

对于角膜稳定的病例，它有助于矫正规则散光¹⁾。然而，完全矫正不规则散光是困难的，并且术后无法使用散光型隐形眼镜。计划佩戴硬性隐形眼镜的患者不适用¹⁾。

6. 病理生理学与详细发病机制

本节详细解释人工晶体度数计算误差的机制。

人工晶体计算的三大误差因素

人工晶体度数计算所需的三个基本测量值是眼轴长度、角膜屈光力（K值）和有效晶体位置¹⁾。在扩张性角膜病变眼中，所有这些都可能出现误差。

角膜屈光力相关误差的机制

总角膜屈光力由角膜前表面和后表面的屈光力之和决定。标准角膜曲率计和地形图仅测量角膜前表面，并使用角膜屈光指数1.3375来估算后表面曲率。在正常眼中，由于前后表面曲率比恒定，这种近似是有效的，但在扩张性角膜病变眼中，该比率发生变化，导致误差¹⁾。

近视激光视力矫正（如LASIK）后：中央角膜变平。根据K值计算有效晶体位置的公式假设人工晶体比通常更靠近角膜，导致晶体度数低估。
扩张性角膜病变眼：角膜变陡。K值高估导致人工晶体度数低估，术后出现远视¹⁾。K值越大，术后远视误差的风险越高¹⁾。

圆锥角膜中散光的特殊性

在圆锥角膜眼中，前表面角膜散光以逆规散光为主，后表面角膜散光以顺规散光为主¹⁾。据报道，自动角膜曲率计存在顺规散光过矫、逆规散光欠矫的偏差。

严重程度导致的精度变化

人工晶体预测精度受圆锥角膜严重程度的影响¹⁾。在轻中度病例中，新一代公式（如EVO 2.0 TK）可提高精度，但在进展期病例中，任何传统公式的性能都相对较低¹⁾。在进展期病例中，特别推荐使用Barrett True-K或Kane圆锥角膜公式¹⁾。

严重程度分类包括Amsler-Krumeich分类、Alio-Shabayek分类和Belin ABCD分级系统¹⁾。

7. 最新研究与未来展望（研究阶段报告）

AI集成型人工晶状体计算公式

利用人工智能和机器学习的人工晶状体计算公式（如Hill-RBF公式和Kane公式）的开发正在推进。这些公式分析大规模数据集，构建适应个体眼睛解剖和屈光特性的预测模型。据报道，尤其在眼轴长度异常的眼睛中精度有所提高。

新一代测量设备

Pentacam AXL：一种将角膜地形图测量与眼轴长度测量及人工晶状体计算功能集成的设备。一台设备即可完成地形图和生物测量。
Optovue Cornea Advance：利用光学相干断层扫描技术直接测量角膜前表面和后表面的曲率，计算角膜屈光力。

未来课题

尽管圆锥角膜专用公式的优势已得到证实，但按严重程度进行的亚组分析因病例数有限而受到限制¹⁾。确定性的判断需要大规模研究¹⁾。随着设备和IOL技术的进步，计算的安全性和可预测性正在提高。

8. 参考文献

European Society of Cataract and Refractive Surgeons (ESCRS). ESCRS Clinical Guidelines for Cataract Surgery. ESCRS; 2024.