跳到內容
白內障與前節

術中像差測量

術中像差測量(intraoperative aberrometry, IWA)是一種在白內障手術中測量波前像差,以確認和優化人工水晶體IOL)度數以及調整散光人工水晶體軸向的技術。它作為術前測量和公式計算人工水晶體度數的補充工具,能夠在手術室內即時評估無水晶體眼和人工水晶體眼的屈光狀態。

人工水晶體度數可在無水晶體眼和人工水晶體眼兩種狀態下透過術中像差測量進行確認和調整。它也被認為有助於散光人工水晶體的軸向對齊1)。然而,術中像差測量是否總能改善術後效果尚不明確1)

Q 術中像差測量是否必須?
A

對於無併發症的常規白內障手術並非必需。對於有屈光手術史或需要散光矯正的病例尤其有用。建議與術前測量合併使用。

波前是指光線的傳播面。在理想的眼睛中,波前會精確地聚焦在視網膜上,但實際眼睛的光學不規則性會導致扭曲。這種扭曲稱為像差。

像差分為以下兩類。

  • 低階像差:包括稜鏡、球面離焦(近視/遠視)和散光。這些可以透過眼鏡或隱形眼鏡矯正,是臨床上最重要的像差。
  • 高階像差:包括三葉草像差和彗差等。這些由角膜不規則引起,普通眼鏡無法矯正。

評估高階像差需要規定瞳孔直徑。4 mm反映明視功能,6 mm反映暗視功能。通常,瞳孔直徑從4 mm增加到6 mm時,高階像差會增加約兩倍。球差常與光暈現象相關,彗差常與眩光和星芒現象相關。

波前像差以澤尼克多項式進行數學描述。在金字塔狀排列中,重要的低階像差位於底部,高階像差位於頂部。結果以均方根(RMS)報告,表示實際波前與理論平面波前之間的平均差異,以單一數值表示。

目前臨床上使用的主要術中像差測量設備如下所示。

ORA系統

製造商:愛爾康公司(原WaveTec公司)

測量原理:塔爾博特-莫爾干涉法。透過兩個光柵產生的條紋圖案分析球面度數、柱面度數和散光軸。

特點:採用超發光二極體光源。透過AnalyzOR整合,可比較術前、術中和術後數據。

測量範圍:-5至+20 D

HOLOS IntraOp

製造商:Clarity公司

測量原理:高速旋轉MEMS鏡和四象限檢測器。直接測量波前位移的大小。

特點:可實現每秒高達90次的高速測量。

測量範圍:-5至+16 D

ORA系統於2012年作為ORange的後繼機型推出,改進了光學系統、介面和演算法。2014年,Alcon公司收購了WaveTec公司。

作為術中設備基礎的波前感測器有多種類型。

  • Hartmann-Shack型:測量速度快,被許多製造商採用。需注意淚液紊亂和眼瞼遮擋。
  • 裂隙掃描型:通過測量屈光度反向計算像差。測量範圍廣但耗時較長。
  • Tscherning型:直接分析視網膜影像的方法。

使用ORange的早期研究顯示,術後球面誤差為0.36±0.30 D,效果良好。然而,在無併發症的眼睛中,術中像差測量是否優於傳統計算公式,研究結果尚無定論。對於常規白內障手術中術中像差測量的實用性尚未達成共識。

有LASIK、PRK等屈光矯正手術史的眼,在人工水晶體度數決定上具有特殊挑戰。

術中像差測量被認為對屈光矯正手術(PRK或LASIK)史眼有用,但在放射狀角膜切開術後眼中其效用較低1)

白內障手術後行LASIK的眼,達到正視±0.5 D以內的比例不足55%,低於無屈光手術史眼的70%。使用ORA的最新研究顯示改善,ORA的絕對誤差中位數為0.35 D,67%在±0.5 D以內,94%在±1.0 D以內。

計算方法絕對誤差中位數
ORA0.35 D
術者選擇0.6 D
Haigis-L0.53 D
Shammas0.51 D

散光人工水晶體需要高精度的軸對齊,因為每10度的軸偏差會導致散光矯正效果損失三分之一。

術中像差測量可在無水晶體狀態下提供精確的軸位,並在假水晶體狀態下確認對齊。據報導,在術中像差測量引導下放置散光人工水晶體,術後平均殘餘屈光散光低於0.5 D的可能性提高2.4倍。

屈光手術後眼中進行術中像差測量引導下散光人工水晶體放置的研究中,ORA的平均預測誤差為0.43,優於IOLMaster(0.77)和ASCRS計算機(0.61)。估計使用ORA時80%的眼睛等效球鏡在±0.75 D以內,而僅使用術前測量時僅為53%。

使用ORange進行角膜輪部減張切開(LRI)的指南中,報告術後平均殘餘屈光散光減少了5.7倍。然而,此趨勢在統計上並不顯著。

Q 散光型人工水晶體的軸位偏移有多大影響?
A

每偏移10度軸位,散光矯正效果約損失三分之一。由於精確的軸位對準直接關係到術後視功能,術中像差儀即時確認非常有用。

術中像差儀的測量值受多種變異因素影響。為最大化精度,需要控制這些因素。

  • 開瞼器壓迫:開瞼器對眼球施加壓力,改變其形狀。適當放置可將影響降至最低。
  • 眼壓波動:測量前需將眼壓恢復到生理範圍。前房內的黏彈性物質和灌注液量會影響測量。
  • 角膜基質水合(基質水腫):術中角膜水腫會影響屈光值。
  • 切口引起的變化角膜切口在術中和術後會引起不同的散光
  • 術後立即與術後差異:術後立即與術後1週的散光值有顯著差異。
Q 術中測量值與術後屈光度是否一致?
A

術後立即與術後1週的散光值有顯著差異。原因是切口變化、角膜基質水合及眼壓波動等。術中測量值僅供參考,可能與最終屈光度有些許偏差。

5. 角膜像差測量與人工水晶體選擇

Section titled “5. 角膜像差測量與人工水晶體選擇”

角膜像差測量有助於選擇眼內透鏡,並可能幫助判斷多焦點眼內透鏡等高性能透鏡的適用性1)

隨著年齡增長,水晶體的球面像差朝正方向變化,與角膜的正球面像差相加,導致對比敏感度下降。非球面眼內透鏡可矯正此球面像差,改善黃昏和暗處的對比敏感度與視功能1)

評估多焦點眼內透鏡植入眼的波前像差時需注意。折射型多焦點眼內透鏡因瞳孔屈光度急劇變化,高階像差值較大。繞射型則因近紅外光繞射效率降低,僅顯示遠焦點部分的結果。

6. 最新研究與未來展望(研究階段報告)

Section titled “6. 最新研究與未來展望(研究階段報告)”

以HOLOS IntraOp為代表的新一代設備,利用MEMS鏡面技術實現了每秒高達90次的快速測量。測量速度的提升有望提高術中工作流程的效率。

ORA系統整合了AnalyzOR平台,能夠對術前、術中和術後的數據進行綜合比較和分析。基於累積數據的演算法持續改良,有望提高預測精度。

在無併發症的常規白內障手術中,術中像差測量的附加價值仍存在爭議。未來需要透過大規模前瞻性研究來驗證其實用性。

Q 未來術中像差測量會成為標準嗎?
A

屈光手術史眼或使用散光人工水晶體時已廣泛應用。在常規白內障手術中的有用性尚未確立,需要進一步累積證據。


  1. American Academy of Ophthalmology. Cataract in the Adult Eye Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2022;129(1):P1-P126.

複製全文後,可以貼到你常用的 AI 助手中提問。