Pentacam三维眼前节分析仪在眼科临床中的应用

Pentacam三维眼前节分析仪在眼科临床中的应用焦一典，闫志，牛雨综述赵海霞审校

三维眼前节分析仪(Pentacam)是具有旋转式Scheimpflug摄像系统的眼前节分析仪，通过旋转式测量程序生成三维Scheimpflug图像，描绘并计算角膜缘之间整个眼前节和后房表面的角膜地形图和角膜厚度，评估角膜前表面到晶状体后表面的眼前段。目前，Pentacam在诊断眼前节疾病方面有着重要地位。临床上Pentacam可广泛应用于屈光手术术前圆锥角膜(keratoconus,KC)的筛查，并精确监测术后角膜形态的变化，依照眼前节参数进行角膜塑形镜(orthokeratology,OK)的验配、白内障植入人工晶状体(intraocularlens,IOL)的优选以及角膜移植等手术方案的制定。随着Pentacam设备的更新，PentacamHR和PentacamAXL等新型设备在眼科临床中应用的越来越广泛，然而，对其了解尚不全面。因此，该文详细总结了Pentacam的发展及其在眼科的临床应用。

1Pentacam的发展和原理

角膜地形图起源于17世纪，葡萄牙眼科学家António发明了一种评估角膜形状手持设备，该装置的中心开口处绘制了同心黑白圆圈，患者被置于光线充足的环境，然后在距离角膜15cm处进行检查[1]。如今，大多数角膜地形图设备配备了Placido环和图像配准系统(视频角膜镜)。随着光学设备不断更新，计算机断层扫描系统应运而生，此技术具有扫描快速、图像清晰等优势。目前，应用断层扫描技术的眼前节设备包括OrbScanIIz(Baushe&Lomb,美国)、Scheimpflug相机和基于眼前节光学相关断层扫描技术(opticalcoherencetomography,OCT)的设备。Scheimpflug相机成像是目前最常用的眼前段断层扫描方法之一，能够测量光轴上的色散，进而检测透镜透明度随时间的变化。Scheimpflug相机设备包括Pentacam(PentacamHR和PentacamAXL,Oculus,Wetzlar,德国)、Galilei(ZiemerOphthalousSystemsAG,瑞士)和Sirius(CSO,Firenze,意大利)。Pentacam基于Scheimpflug摄像原理，以二极管发出的蓝光为光源，通过摄像头在光轴方向对眼睛进行全面捕捉，可在2s内拍摄50张图像，并获取25000个测量点，以提供从角膜前表面到晶状体的图像信息，这些图像数据经内部软件处理后实现眼前段的三维重建。PentacamHR的精确度较Pentacam更高，在原有的基础上对视轴设计进行了改良，装备了1.45MB高分辨率的Scheimpflug相机，能够在2s内精准拍摄50张图像，并将最大测量点提升至13.8万个[2]。PentacamAXL是一种具有PentacamHR功能和部分相干干涉(partialco-herenceinterferometry,PCI)的新颖生物测量设备，可基于PCI原理对眼轴长度进行测量[3]。另外，Pentacam能够对眼前节任何点进行手动测量，重建角膜厚度图，并提高角膜扩张检测的敏感性和特异性[4]。

2Pentacam在眼科临床中的应用

2.1Pentacam在屈光手术中的应用屈光手术包括角膜屈光手术和人工晶状体(implantablecollamerlens,ICL)植入术。角膜屈光手术是通过准分子激光或飞秒激光切削中央角膜厚度，改变角膜前表面曲率，从而达到矫正近视的效果。ICL植入术与角膜屈光手术原理不同，它是一种将ICL植入眼内的微创手术，可达到与角膜屈光手术同样的效果，但对角膜无实质性损伤。角膜屈光手术分为表层角膜屈光手术，板层角膜屈光手术以及飞秒激光角膜基质透镜切除术(smallincisionlenticuleextraction,SMILE)。随着屈光手术的发展，其良好的安全性、有效性和准确性得到业界的广泛认可，越来越多的患者选择通过手术的方式来改善视力。因此，屈光手术患者术前的检查和术后治疗效果的评估至关重要。Pentacam引导的屈光手术主要基于角膜前表面的形态和角膜地形图的切削曲线等信息，其结果不受环境、瞳孔直径等因素的影响[5]。随着光学技术的发展，Pentacam提高了屈光手术术前筛选KC和持续监控角膜细微变化的能力，并能对术后治疗效果做出系统的评价。

2.1.1屈光手术术前检查与角膜中央厚度测量医源性角膜扩张和KC是屈光手术术后最严重的并发症，术前筛查是有效预防的关键。尽管当前角膜成像技术取得了长足的进步，但术后KC的发生率仍居高不下。因此，需要更为明确的筛查指标，以便诊断早期KC和其他角膜疾病。Pentacam生成的Belin/Ambrosio增强型扩张图(BAD)整合了包括角膜前后高度、厚度及最佳拟合球体的参考表面等视图，并将数据与标准数据库进行比较，提供预测角膜扩张性疾病所需的总体“D”值，有助于KC的诊断。研究[6]显示，角膜扩张综合偏差分析指数(BAD-D)是检测亚临床和临床圆锥角膜最有效的指标，可通过识别早期亚临床圆锥角膜，快速、准确地筛查潜在的屈光手术患者。Zaabaabetal[7]使用Pentacam断层扫描评估并比较了与KC相关的18个眼前节参数曲线下面积(AUROC)，结果显示Pentacam在鉴别KC方面表现优异(检出率=0.9～1.0)。

临床上，眼科医师依据Pentacam测量角膜水平直径(white-to-whitedistance，WTW)、中央角膜曲率、中央角膜厚度(centralcornealthickness,CCT)、水平前房角距离(angle-to-angle,ATA)、前房内角(internalanteriorchamber,ACQ)和晶状体矢高(crystallinelensrise,CLR)等生物力学参数，以此来选择最佳的屈光手术方式和相匹配的ICL[8]。ICL术后最具威胁的并发症是内皮细胞的快速丢失，这一风险与前房深度呈负相关，因此术前前房形态的评估对ICL植入的位置至关重要。拱顶是晶状体前表面与ICL之间的距离，不适宜的ICL将导致次优的拱顶，其与许多术后视觉上的并发症有关，因此提高ICL植入后拱顶的可预测性可改善术后视觉质量。拱顶对ICL植入术后并发症的发生息息相关，一方面，拱顶值过小可增加前囊下白内障的风险[9]；另一方面