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1、眼球的生物测量,首都医科大学附属北京同仁医院北京同仁眼科中心杨文利,定义,眼球长度的生物测量（axial eye length measurements）就是应用各种相关的检查方法对眼球的结构参数进行测量，如角膜厚度、前房深度、晶状体厚度、玻璃体腔长度以及眼球的轴长、眼外肌厚度、视神经直径、眶骨膜的厚度等进行测量，为眼部疾病的诊断和治疗提供依据。随着眼科新诊疗技术的发展，如白内障摘除联合眼内人工晶状体植入手术、屈光性角膜手术的开展，眼球的生物测量技术亦越来越受到广大临床医生的重视。如何获得眼球各个组成部分的准确参数一直是备受关注的一件事，因为任何微小的误差可以使完美的手术得不到理想的效果。,基
2、本原理,眼球的生物测量一般通过A型超声(以下简称A超)所获得。利用A超轴向分辨力好的特点，根据不同组织声阻抗差的不同，A超所表现出不同的波形，对欲探测组织进行测量，根据不同界面产生A超波形的时间不同，选择声波在不同组织中的最适声速，根据公式“距离=速度时间”获得相关组织的生物测量值,超声生物测量的适应证,白内障摘除联合眼内人工晶状体植入手术术前，通过生物测量获得眼球轴长，前房深度等相关参数，准确计算植入眼内人工晶状体的度数与眼球轴长相关疾病的诊断。如先天性青光眼，闭角型青光眼，近视眼，远视眼等屈光性角膜手术前检查。屈光手术前不仅需要测量角膜厚度，如条件允许应加测眼球轴长等相关参数肌源性眼球突出
3、。应用A型超声测量与眼肌相关的参数,历史回顾,基本计算公式 P18+（1.25Ref）其中P为虹膜支撑型人工晶状体术后预计为正视的人工晶状体度数，Ref为病人未发生白内障前的眼球屈光度，用度（diopters，D）表示,历史回顾,原始理论公式Thijssen公式Colenbrander公式Fyodorov公式Van der Herjde公式Binkhorst公式,历史回顾,手术后屈光度误差的计算公式Binkhorst公式EHoffer公式E=,历史回顾,回归公式正视眼回归公式：PA-BL-CK 手术后屈光度误差的计算公式为E=0.67(P-I)通过对SRK公式与理论公式进行对比研究发现，经典理
4、论公式与SRK回归公式对正视眼人工晶状体度数计算的不同当眼球轴长在23mm24mm之间时二者之间无明显差异，但SRK公式对眼球轴长过长的病例其计算的正视眼度数较经典理论公式计算的数值偏大，对眼球轴长过短的病例其计算的正视眼度数较经典理论公式计算的数值偏小。,历史回顾,修正公式Hoffer公式P=Shammas公式 P=,历史回顾,Binkhorst修正公式P=SRK II公式 P=A-2.5L-0.9K 如果眼球轴长在21mm21.9mm，在测量结果上加1D；如果眼球轴长在20mm20.9mm，在测量结果上加2D；如果眼球轴长低于20mm，在测量结果上加3D。如果眼球轴长较24.5mm长，SR
5、K公式计算的正视眼人工晶状体度数较实际结果高，其修正方法为在计算结果上直接减去0.5D,现代眼内人工晶状体度数计算公式,现代眼内人工晶状体度数的计算公式较原始理论公式和修正公式都更加完善，最大的不同之处在于其更加注意判断人工晶状体的位置（estimated lens position,ELP）以及手术后前房深度的改变原始理论公式，ELP为固定值现代人工晶状体计算公式中，ELP的值随眼球轴长的改变而改变，眼轴较正常短的病例其ELP值下降，反之眼轴长的病例其ELP值增加现代人工晶状体计算公式其ELP值不仅与眼球轴长有关，而且与角膜屈光度有关。前房深的病例角膜屈光度变化大，前房浅的病例角膜较平坦,现
6、代眼内人工晶状体度数计算公式,Holladay和Holladay 2公式Holladay公式为修正的理论公式，它基于以下三个方面进行修正识别眼球轴长的标准精确地测定角膜屈光度的值更精确地术后前房深度值计算，个性化地为短眼球轴长、正常眼球轴长、长眼球轴长的病例设计手术参数进行计算,现代眼内人工晶状体度数计算公式,Holladay 2公式与Holladay公式最大的不同就在于其对ELP的计算更加精确ELP值除与眼球轴长、角膜屈光度有关外，还需要测量角膜白到白直径、有晶状体眼前房深度、有晶状体眼晶状体厚度等参数，此外还与病人的性别、年龄等有关。Holladay 2公式尚未完全公开，但它的一部分研究成
7、果被应用与角膜屈光手术如LASIK手术等，具有如下特征标准的眼内人工晶状体计算，包括有晶状体眼、无晶状体眼和假晶状体眼对无晶状体眼和假晶状体眼眼轴长度的精确计算多个计算公式计算结果的对照人工晶状体数据库的建立激光角膜切削术后角膜屈光度的交替计算个性化的晶状体常数其它如结果输出分析、再计算、误差的预告、散光分析及潜在问题分析等,现代眼内人工晶状体度数计算公式,SRK/T公式 最佳的手术后前房深度预测根据视网膜厚度对眼球轴长进行修正角膜屈光系数 Hoffer Q公式个性化的前房深度值随着眼内人工晶状体样式的不同而变化。前房深度系数的改变与眼球轴长的增加或减少成正比。当眼球轴长过长（大于26mm）、
8、过短（小于22mm）时，其前房深度变化显著。A常数与前房深度有关,现代眼内人工晶状体度数计算公式,不同公式之间的比较当眼球轴长在23.5mm，角膜屈光度值在43.5D时，所有的人工晶状体计算公式的计算结果都是基本类似的当眼轴小于21mm、角膜屈光度大于47D或眼轴长大于26mm、角膜屈光度小于41D时，Holladay公式是不适用的如果眼球轴长为21mm，角膜屈光度为41D的各公式的计算结果相差2D，而角膜屈光度大的病例（D=47D）则差0.2D当眼球轴长为26mm时，角膜屈光度为41D时不同公式计算结果相差0.5D，而角膜屈光度为47D时则差1.3D,现代眼内人工晶状体度数计算公式,所有的现
9、代公式都较原始理论公式和修正公式先进在平均眼球轴长的状态下，Holladay公式、SRK/T公式和Hoffer Q公式的计算结果无显著差异Holladay II公式对于眼球轴长短的病例较Holladay公式更精确SRK/T公式对于眼轴较长的病例更加准确前房深度系数 不同的人工晶状体计算公式应用不同的计算系数。Hoffer Q公式应用的是前房深度系数，与手术后前房深度的预测值有关Holladay公式应用SF值，与角膜前表面和虹膜平坦面之间的距离有关SRK/T公式则与A常数有关。所有这些常数的发展都有个性化和适应计算公式的趋势，对人工晶状体的计算结果影响越来越大,屈光公式,屈光公式是一种单纯依靠眼
10、屈光度变化而不考虑眼球轴长变化的人工晶状体度数的计算方法，一般用于以下三种情况：有晶状体眼的人工晶状体植入手术，即在正常的晶状体前再植入人工晶状体以矫正病人的屈光误差。无晶状体眼二期人工晶状体植入手术前眼内人工晶状体度数的计算。用于计算piggback眼内人工晶状体植入即在原有的人工晶状体前再植入人工晶状体以矫正原有人工晶状体的屈光度误差。,屈光公式,Holladay屈光公式临床应用如果某病人需要植入人工晶状体矫正屈光误差，测量如下参数 PreRx8.25Sph；DpostRx0.75Sph；K44.12D；V13mm；SF1.027（A常数114）通过公式计算p8.00D,屈光公式,Gill
11、s屈光等式 为piggback眼内人工晶状体植入手术的计算公式。P=(Errorx1.4)+1D Error为再植入人工晶状体前的眼球屈光误差。这个公式的局限性在于其与A常数无关，对不同A常数的眼内人工晶状体计算有一定的局限性；此外对术后为近视的误差矫正尚不完善,屈光公式,Shammas屈光等式 对于piggback式眼内人工晶状体植入的病例，研究表明采用两种不同的方法计算人工晶状体度数，可以将手术前已有的5D+5D的误差修正到0.5D+0.5D的误差。这两个等式的优点在于十分简单，只需要有屈光度和A常数就可以计算，而眼球轴长和角膜屈光度则不是必须参数对于远视眼 对于近视眼,屈光公式,Isei
12、konia眼的计算Iseikonia指双眼视网膜成像的大小相同的状态，即双眼具有相同的球后聚焦距离对于大多数病例Iseikonia的计算不是必须的，Iseikonia最重要的用途在于高度近视或高度远视合并白内障且必须手术治疗，而另一只眼尚无需手术治疗的病例。此类病例手术后由于计算的误差，可能导致双眼视网膜对目标物体成像大小不等，这称为视像不等可以导致明显的视疲劳并由此引发的头痛等症状,屈光公式,Hoffer Iseikonia公式 Shammas Iseikonia公式,检查仪器,探头 换能器 声束 显示器 敏感性的设定 声速的设定电子门,检查方法,直接接触检查法(contact method
13、)间接浸润检查法(immersion method),检查方法,正常表现,检查方法,困难眼的生物测量 无晶状体眼假晶状体眼 膨胀期白内障 硅油填充眼 屈光性角膜手术后眼球轴长的测量,无晶状体眼,一般情况下，声速的设定选择1532m/s，部分选择1534m/s。如果仪器只有1550m/s的条件，可以通过以下公式换算：AXL1534/1550(AXL in 1550),假晶状体眼,对于假晶状体眼进行眼球生物学参数测量时，将声速设定为1532m/s，然后根据晶状体与不同材质人工晶状体的适宜声速对眼球轴长进行修正。公式如下 ALAL1532CALF其中AL为实际的眼球轴长，AL1532为声速为1532
14、m/s时测量的眼球轴长值，CALF为修正系数。,膨胀期白内障,晶状体的厚度可以准确测量，1岁时为4.01mm，80岁为4.80mm。这是根据Bellow的数据进行的估算，方法为4为整数而年龄为小数。例如，53岁的病人其晶状体的厚度为4.53，6岁的病人其晶状体厚度为4.06对于膨胀期的白内障晶状体含水量增加且厚度也增加（超过5.0mm），所以适宜的声速自1641m/s下降为1590m/s。如果在测量眼球轴长时采用分段测量法，对膨胀期白内障仍然采用1641m/s的声速，则最终的结果可以产生大于正常0.15mm左右的误差，术后屈光度的误差为0.4+0.5D,硅油填充眼,例如某病人为眼内硅油填充术后
15、，采用平均声速法进行生物测量结果如下：前房深度为3.01mm，晶状体厚度为5.23mm，眼球轴长35.86mm，可修正为玻璃体腔长度V153227.62mm实际玻璃体腔长度V=27.62mm实际眼球轴长3.01+5.23+17.6725.91mm如果您使用的仪器有分段测量设定的功能，可以在初始设置时将玻璃体声速设置为980m/s，其测量的结果可以直接应用而无需修正,屈光性角膜手术后眼球轴长的测量,角膜屈光度的修正 原始数据获得法 屈光参数分析法临床参数分析法接触镜过矫法人工晶状体位置的修订Hoffer Q公式的应用,检查方法,如何避免测量的误差 探头压迫眼球 角膜和探头之间存在液体,如何避免测
16、量的误差,声波方向是否与视轴相同晶状体波形异常视网膜波形异常电子门识别异常眼内疾病,眼内疾病,黄斑疾病,眼内疾病,后巩膜葡萄肿,眼内疾病,玻璃体变性,眼内疾病,视网膜脱离,建议,目前尚无任何一种仪器或检查方法可以完全避免眼球轴长测量时产生的误差，但以下几项建议对于我们在检查过程中避免误差有一定帮助检查由经过系统培训的专业医生、技术人员完成。最好使用间接浸润检查法，以避免人为对眼球加压。每只眼必须检查3次以上并保留每一次的检查结果，一般每次测量值相差不超过0.1mm，两眼的轴长值相差一般不超过0.3mm。任何关于探头、声速的选择，测量技术的变化都可左右测量结果的准确性准确设定各项检查参数确保检查
17、仪器能够准确识别各种眼内组织。手术者需复核检查结果，尤其注意相关参数的设定和选择。对于大多数的病例其两眼选择人工晶状体的度数相差一般不超过0.5D 远视眼的轴长一般较23mm短，近视眼的轴长一般在24mm以上，两者之间一般为正视眼。手术者应注意结合临床分析，必要时重复检查或结合B超的测量结果,人工晶状体度数的选择,目标屈光度的选择正视眼和屈光不正 IsometropiaIseikonia病人的需要与期望近视眼的人工晶状体度数选择 远视眼的人工晶状体度数选择晶状体囊破裂合并玻璃体脱出病例的人工晶状体度数选择手术后非期望值出现的处理,目标屈光度的选择,一些医生倡议对所有的病人都选择手术后为正视眼的
18、人工晶状体度数，但也有一些医生建议给患者选择轻度近视的人工晶状体度数。研究的结果表明轻度的近视、散光可以增加假晶状体眼的聚焦深度，手术后的视力达到20/30可以得到远视力和近视力都好的状态而不需选择佩带眼镜。并不是所有的病人都能得到同样的结果，手术医生一定要了解病人的需要和期望，参照病人对侧眼的屈光度选择人工晶状体度数是正视、近视抑或为远视。,正视眼和屈光不正,正视眼是指没有任何屈光误差的眼球状态，屈光不正与之相反是存在屈光误差的眼球状态。对于大多数的人工晶状体计算公式都要参照正视眼的屈光值保证病人手术后能清晰地观察到外界。仪器通过计算给出一定范围的内的屈光差值所对应的人工晶状体度数以利医生选
19、择，这对那些对侧眼为屈光不正状态的病人选择相应的人工晶状体度数有很大帮助。如果仪器没有此项功能可以通过对角膜屈光度进行修正后重新计算的方法获得新的人工晶状体度数。例如某病人的眼球轴长为23.5mm，K=43.5D，计算植入20.0D的后房型人工晶状体可以获得手术后正视眼状态，如果希望手术后保留0.5D近视，可以通过如下方法进行计算：43.0D，将K代入公式而眼球轴长不变重新计算可以得到20.7D的人工晶状体度数，即为手术后为0.5D屈光度所需植入的人工晶状体度数。,Isometropia,Isometropia指双眼具有相同的屈光度。获得这样的手术效果需要对获得正视眼度数的人工晶状体计算公式进
20、行修正：即将对侧眼角膜接触镜的屈光度于需要手术眼的角膜屈光度的值相加。例如，对侧眼的近视度为2.0D，手术眼的角膜屈光度为44.0D，为获得相同的屈光度将角膜屈光度修正为42.0D，将42.0D代入手术眼的计算公式所得的计算结果即为Isometropia的人工晶状体度数。但是这种方法现在已经很少采用，现代的计算公式保证手术者可以得到较小的计算误差，而且病人对1.5D2.0D的屈光误差也很容易接受而不产生复视和视疲劳。,Iseikonia,指视网膜成像的大小相同的状态。要得到Iseikonia状态必须保证双眼有相同的后聚焦长度，对于正视眼，白内障手术后如果仍为正视眼或轻度近视Iseikonia状
21、态可持续存在，如果双眼存在较大的屈光度差，则需要特殊的修正方法对所选择的人工晶状体度数进行修正以保证双眼视像相同。Iseikonia修正主要用于那些一侧眼白内障需手术治疗而对侧眼视力好但为高度近视或散光度大且尚不需要手术治疗的病例。如果对侧严在短期内也考虑手术治疗的病人则不需要考虑Iseikonia修正。,病人的需要与期望,对于病人的需要医生需要在手术前与病人进行深入的交流，选择正视眼的人工晶状体度数是十分容易的，但是否对每个病例都合适值得推敲。一般而言，对于年轻人选择术后正视的屈光度是无可厚非的，对于老年人或需要近距离工作的病人，可以选择术后有轻度近视的屈光度。但是对于手术医生而言，务必了解
22、理论上的正视眼度数并非术后没有一点误差。病人可以接受手术后存在轻度近视但对远视一般不能接受。对于大多数人而言，如果手术后视力期望为正视眼医生选择的人工晶状体范围在19D21D。偶尔所选择的人工晶状体度数较实际度数大，这将增加手术后的近视程度，但这不是将进展期白内障的远视眼矫正为正视眼的常规方法，矫正仍以选择正视眼度数为主。,近视眼的人工晶状体度数选择,近视眼病人屈光度范围在2.0D-4.0D之间的，通常可以通过佩戴眼镜和不配戴眼镜调节看远和看近。反之，高度近视的病人则只能通过佩戴眼镜调节看远与看近。老年人或经常案头工作的人一般希望自己的近视力好，而年轻人则希望自己为正视眼。手术者不要将术后的屈
23、光度准确设定为正视眼，因为如果人工晶状体度数计算的误差可能导致病人手术后产生远视。相反我们应当选择0.5D-1.0D的近视，对大多数手术前近视的病例，手术后仍希望保留一点近视状态，一般中度近视指屈光度在2.0D-4.0D之间，高度近视的屈光度大于4.0D。,例1 某病人的术前检查结果如下检查项目 右眼 左眼视力 20/70 20/80屈光检查 3.0D 3.0D晶状体情况 混浊 混浊,双眼均选择术后2.5D的人工晶状体，这样手术后病人的屈光状态与目前基本相同，病人仍然可以不佩戴眼镜进行阅读，如果必要只需佩戴眼镜就可获得良好的远视力。一只眼选择术后1.0D-1.5D的人工晶状体，另一只眼选择2.
24、0-2.5D的人工晶状体，这样手术后一只眼看远为主，另一只眼看近为主，不需佩戴眼镜而且不会产生视物不等和视疲劳。一只眼选择手术后正视，另一只眼选择2.0D2.5D，但很容易导致视物不等和视疲劳。双眼均选择术后正视眼的人工晶状体。,检查项目 右眼 左眼视力 20/20 20/80屈光检查 2.5D 3.0D晶状体情况 清亮 混浊病人双眼均为近视，但只有一只眼有白内障且需要手术治疗，选择如下,选择术后屈光度为2.0D-2.5D的人工晶状体以保持现有的屈光状态不变，手术后不会产生视物不等或屈光参差。选择术后屈光度为0.75D-1.0D的人工晶状体，患者可以逐步适应与对侧眼的屈光差，但有可能出现视物不
25、等或屈光参差。手术后病人仍然需要眼镜来看远或看近。选择正视眼的人工晶状体度数主要为年轻人获得良好视力。但双眼屈光度相差大，可能产生屈光参差和视物不等，如果对侧眼佩戴角膜接触镜或进行屈光手术治疗。如果病人不产生视疲劳等症状，则不需任何矫正，让手术眼看远而对侧眼看近也是一种好的选择。,检查项目 右眼 左眼视力 20/20 20/80屈光检查 正视 2.5D晶状体情况 清亮 混浊,选择手术后为2.0D-2.5D的人工晶状体，可以防止较大的屈光参差出现减少视物不等。这种状态对病人而言将十分满意。选择正视眼的人工晶状体度数，这是大多数手术者的第一选择，但这将导致这样的失误。如果患者双眼的眼球轴长相同，左
26、眼为白内障进展期主要用来看近则选择正视是正确的。但病人的眼球轴长不同，且右眼尚不需要手术，所以还是的选择更适合病人。,检查项目 右眼 左眼视力 20/70 20/80屈光检查 8.0D 8.0D晶状体情况 混浊 混浊,对两眼中的一只眼选择0.5D或正视的人工晶状体，另一只眼选择1.5-2.0D使患者从此摆脱眼镜的困扰。但是由于高度近视的病例多合并有后巩膜葡萄肿，所以想准确得到术前的预计视力是十分困难的，现有的各个公式对高度近视的计算准确性都有一定的差距，虽然预计术后屈光度为0.5D，但实际的结果可能在正视和1.0D之间。双眼均选择正视眼的人工晶状体，这是一个常年用框架眼镜或角膜接触镜的病人是十
27、分满意的选择，但是手术医生一定要记住对于那些年轻、没有老花眼或远视眼经历的人他们期待手术后良好的远、近视力，如果人工晶状体的计算有任何误差都会导致手术后视力的变化，如果残留一些近视还好，如果过渡矫正为远视病人是很难接受的。手术前良好的沟通是双方满意的前提。双眼均选择手术后屈光度在2.0D2.5D之间的人工晶状体，这种选择对老年人或一直佩戴眼镜的患者比较适宜。这样他们阅读时可以不用佩戴任何眼镜而观看电视时只需佩戴一只较以前度数低得多的眼镜即可。,IOL Master在眼内人工晶状体屈光度计算的应用,首都医科大学附属 北京同仁医院 眼科杨文利,IOL Master简介,1999年由Zeiss公司研
28、制一种基于光学原理的非接触性生物测量仪眼内人工晶状体屈光度测量和计算一体化的仪器拓展了光学相干成像技术的应用领域,IOL Master工作原理,IOL Master的主要功能,前房深度测量角膜曲率半径或角膜屈光度角膜白到白直径眼球轴长眼内人工晶状体屈光度的计算（多公式）长眼轴角膜屈光手术后,IOL Master的主要功能,前房深度的测量非相干光成像通过裂隙灯成像 后测量5次的平均值,IOL Master的主要功能,角膜曲率半径（mm）或角膜屈光度（D）的测量以角膜顶点为中心的7点测量法3次以上的平均值,IOL Master的主要功能,角膜直径白到白的测量非相干光成像测量通过对角膜成像后 3次测
29、量的平均值,IOL Master的主要功能眼球轴长的测量,SNR值的意义,IOL Master的主要功能,眼内人工晶状体屈光度的计算（多公式）SRK/IISRK/THaigisHoffer QHolladay,IOL Master测量眼球轴长的特点,主要的测量参数是视路长度，即沿视轴方向角膜前表面与视网膜色素上皮层之间的距离。与超声测量眼球轴长相比，IOL Master的测量值要长0.2mm左右。这是因为超声测量的点是视网膜的内界膜之间的距离，而IOL Master可以测量到视网膜的色素上皮层之间的距离。,基本资料,光学和声学测量的比较,手术结果,术后随访共纳入97只眼（46只左眼，51只右眼
30、，双眼患者为11人，男人，女人）与预期结果完全一致的病例74.63%与预期结果的误差在 0.5D 的94.53%,IOL Master的特点,在儿童的应用年龄小，配合差眼球震颤、弱视等,IOL Master的特点,在眼内硅油填充手术后的应用IOL Master测量的也不是距离是光路的长度。光的速度就包含在传播介质的屈光度中，屈光度就是光线在真空中的速度和在介质中的速度之比。,IOL Master的特点,在角膜屈光手术后的应用屈光手术公式（piror refractive surgery）,IOL Master的特点,在长眼轴病例的应用Haigis-L公式,IOL Master的特点,特殊病例的应用浅前房后巩膜葡萄肿,IOL Master的特点,透明晶状体的人工晶体植入手术Phakic IOL,IOL Master 使用的注意事项,病例的选择III级以下核视力在0.1以上角膜无斑翳A常数的修订,超声和光学相干测量的比较-项目 超声生物测量 PCI生物测量-检查方法 接触 非接触是否交叉感染 可能 否麻醉 局部麻醉 无需麻醉检查时间 不定，依病人配合否 0.4秒 510分钟测量方式 节段性测量 非节段性测量显示方式 角膜、晶状体、眼球 显示眼球后壁 壁等均显示操作 需要相关培训后使用 检查者易掌握准确性 浸润法较接触法准确 与浸润法相同病人配合 需要 需要且 屈光间质相对清晰-,
