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角膜地形圖 | Sirius角膜地形圖解讀和應(yīng)用

 澄清的橙 2024-03-11 發(fā)布于河南

       基于角膜斷層掃描(corneal tomography)的角膜地形圖得到越來越得到廣泛的應(yīng)用,,通過角膜斷層掃描,,可以直接獲得角膜前、后表面的高度數(shù)據(jù)和角膜厚度圖,。除此之外,,還可測量虹膜、瞳孔,、晶狀體,,甚至可以構(gòu)建整個角膜,前房和瞳孔區(qū)晶狀體的三維形態(tài),,為眼屈光系統(tǒng)提供數(shù)據(jù),。

       角膜地形圖有多種不同的表達方式,單圖呈現(xiàn)方式如:軸向曲率圖,、切線曲率圖,、高度圖,、厚度圖、高斯曲率圖,、屈光力圖,、等效屈光力圖、前房深度,、角膜投影,、角膜形態(tài)圖等;多圖模式又有:屈光四聯(lián)圖,、總覽圖,、雙眼對照圖、差異圖,、波前像差,、圓錐角膜分析等。

圖片

                       ▲ sirius圖形方式(部分)

這么多圖是不是看著有點?????圈,,

其實我們常用的還是以下四種基礎(chǔ)圖形:

軸向曲率圖,、切線曲率圖、高度圖,、厚度圖

下面以Sirius角膜地形圖儀為例,,

來解讀這四類圖形:

軸向曲率和切向曲率

基于角膜曲率計公式而得到的,角膜曲率的計算公式為D=(n2一n1)/r,。D為角膜的屈光度,,n2為角膜折射指數(shù),通常取值1.3375,,n1為角膜前的屈光介質(zhì)的折射指數(shù),,通常為空氣,其折射指數(shù)通常默認(rèn)為1,, r為角膜的曲率半徑(單位為mm),。根據(jù)r的計算方式不同,分為軸向角膜曲率和切向角膜曲率,。


 · 01 ·   軸向曲率圖


原理:

基于視軸,,角膜頂點,地形圖測量軸為同一個點的原理來設(shè)計的,,它假設(shè)所有點的曲率都在中心視軸上,。

在軸向圖中,曲線上每一點的曲率計算都以該處法線與主光軸上交點為曲率中心,。這個曲率中心并不是該點真正意義上的曲率中心。

圖片

解讀:

1.軸向角膜曲率為描述角膜表面每一個點的曲率,,通過測定角膜上每一個與某一特定軸相關(guān)點的曲率而獲得,,這一特定的軸通常為視軸,。

2.由于角膜表面為非球面,在角膜周邊部測量時會有明顯的誤差,。因中央光學(xué)區(qū)接近球面,,軸向圖對角膜中央?yún)^(qū)誤差較小。

3.軸向圖描述的是角膜的光學(xué)特性(角膜散光,、軸向及不規(guī)則性等),,不能描述角膜的形態(tài)。

4.角膜軸向曲率圖可獲得角膜整體曲率數(shù)據(jù),,但對微小的局部變化卻更容易忽視,。軸向圖可有效地消除角膜表面的小變異,提供盡可能少的不規(guī)則地形圖,,以便更容易閱讀和理解,。

應(yīng)用:

軸向曲率更接近于角膜曲率計的計算方式,其描述中央角膜的屈光結(jié)果更為準(zhǔn)確,,常用于屈光手術(shù)前后的屈光狀態(tài)評估,、人工晶狀體度數(shù)的計算等。



 · 02 ·    切向曲率圖


原理:
切向曲率圖中,,是曲線上每一點的曲率計算所用的曲率中心都是該點所在弧段微分的真實曲率中心,。

切向曲率圖反映得是角膜表面每一個點的準(zhǔn)確真實的曲率半徑,相比軸向圖在曲率上的敏感度更高,。
圖片

解讀:
1.角膜切向曲率圖代表角膜上每一個點的局部曲率,,有時也被稱為“局部曲率圖”或“即時曲率圖”。對于局部曲率變化更敏感,,更加精確地反映角膜周邊部的形態(tài),。

2.由于其點與點之間參照軸不同,每個點之間的變異程度較大,,切向圖較軸向圖更容易識別出過渡帶的不平緩現(xiàn)象,,不規(guī)則能夠更清晰地顯示,消除大多數(shù)軸向地形圖呈現(xiàn)出的“平滑”外觀,。

應(yīng)用:

1.切線圖常用于角膜塑形之后,,顯示角膜曲率的變化以及判斷角膜塑形鏡片的定位情況。

2.常用于評估屈光手術(shù)后角膜局部形態(tài)的變化,。



 · 03 ·    高度圖

原理:

高度圖顯示的是角膜表面與最佳匹配球面BFS(Best fit sphere)的差異,。BFS是獲知角膜各點形態(tài)后擬合出一個與角膜最貼合的球面,與地球地形圖中常用海平面作為參考面的原理非常相似,。


解讀:

圖片

1.高度圖顯示的并不是原始的數(shù)據(jù)(實際的高度數(shù)據(jù)),,而是與某些參考面對比后的相對高度數(shù)據(jù),這樣可以放大兩者之間的差異以及給臨床醫(yī)師提供一幅標(biāo)有可疑區(qū)域的定性地形圖,。缺點是不能描述某些局部區(qū)域細(xì)微的變化,。

2.角膜高度不受軸向,、方向、角膜曲率的影響,,角膜高度圖能更準(zhǔn)確地檢測出角膜異常,。因此角膜高度圖不易出現(xiàn)假陽性結(jié)果。

3.能夠直觀顯示角膜形狀,,主要用來描述角膜變平變陡的趨勢:對于陡的角膜局部表面,,會顯得更陡,對于平的局部,,會顯得更平,。

4.曲率高的位置相對于擬合球面是低于擬合球面,地形圖采用負(fù)值表示,。曲率低的位置相對于擬合球面是高于擬合球面,,地形圖用正值表示。

5.角膜散光與高度圖:

●規(guī)則散光是當(dāng)兩條主子午線相互垂直時,,其經(jīng)典圖形為平坦的子午線在BFS之上,,陡峭的子午線在BFS之下。散光度數(shù)越高主子午線相應(yīng)點之間的差別越大,,越往周邊子午線也就偏離 BFS 越遠(yuǎn),。

圖片

▲角膜規(guī)則散光的高度圖


●不規(guī)則散光是指兩條主子午線沒有互相垂直,不規(guī)則散光的角膜由于嚴(yán)重變形常常難以辨認(rèn)主子午線,,這些角膜往往發(fā)生了病理性的改變,、最佳矯正視力明顯降低,可見于圓錐角膜,、前表面營養(yǎng)障礙性疾病或角膜疤痕等

應(yīng)用:
1.高度圖在接觸鏡的驗配中是非常有用的參考值,。角膜塑形驗配中,對于需要確定是否選擇環(huán)曲面設(shè)計的鏡片,,高度圖以及高度差的參考意義很大,。

2.幫助驗配醫(yī)生想象角膜的真實狀態(tài),預(yù)測熒光染色的配適結(jié)果,。

3.屈光手術(shù)前后評估角膜狀態(tài):通過對比屈光手術(shù)前后的角膜高度圖,,可以直接測量手術(shù)中去除角膜組織的準(zhǔn)確的量。也能用于檢測術(shù)后異常,,如偏中心切削和中央島,。


4.用來判斷角膜是否有圓錐改變,高度圖一般有兩張,,分別為前表面高度和后表面高度,。早期圓錐角膜患者在圖像上常常出現(xiàn)角膜后表面高度的細(xì)微變化,而先于角膜前表面的變化。



 · 04 ·     厚度圖

原理:

角膜厚度圖是整個角膜厚度分布的圖形表示,。角膜厚度圖數(shù)據(jù)非常類似測量的原始數(shù)據(jù),,只有斷層掃描技術(shù)才能生成角膜厚度圖,而Placido 盤角膜地形圖儀無法實現(xiàn),。

解讀:

圖片

1.角膜厚度圖顯示角膜不同區(qū)域的角膜厚度,地圖上的暖色(紅,、橙,、黃)代表較薄的區(qū)域,冷色(綠,、藍(lán))代表較厚的區(qū)域,,坐標(biāo)原點為中央角膜厚度(CCT),角膜最薄點用圖片表示,。

2.正常角膜最薄的區(qū)域在中央5°以內(nèi),,厚度向周邊方向增加。正常情況下,,角膜鼻側(cè)和上側(cè)區(qū)域較厚且較平坦,。中央角膜正常厚度為520~540um。


3.角膜厚度圖的結(jié)果可檢測異常角膜,,角膜最薄點偏中心和角膜厚度不對稱時,,提示角膜疾病(如圓錐角膜),。如果角膜的上下區(qū)域差超過30um,,或者最薄點與對側(cè)眼相比相差 30um 以上,則角膜可能是不正常的,。

應(yīng)用:

1.中央角膜厚度是評價和規(guī)劃屈光手術(shù)的傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),。

2.中央角膜與邊緣角膜之間的關(guān)系可以作為角膜異常變薄的一個指標(biāo),可有助于發(fā)現(xiàn)圓錐角膜或其他擴張性病變,。

 · 四聯(lián)圖· 

=屈光四聯(lián)圖=

圖片
屈光四聯(lián)圖由前表面切向曲率 角膜厚度 前后表面高度組成,,可用于角膜形態(tài)評估,尤其是圓錐角膜的分析,。

讀圖:
按倒“Z”順序:后表面高度?前表面高度?角膜厚度圖?切向曲率圖

①高度讀:觀察高度形態(tài)及數(shù)值
●后表高度圖5mm區(qū)域是否有異常形狀:中央島,,C型等;高度圖后表面發(fā)生偏高位置對應(yīng)前表面是否有發(fā)生改變

●圓錐角膜高度圖參考值:前表面高度最高點值: 8~ 10 (可疑,、異常),;后表面高度最高點值:15~ 20(可疑、異常)

②角膜厚度圖:
厚度圖最薄點厚度及位置,,最薄點是否偏下或顳下,。

高度圖后表面發(fā)生偏高位置對應(yīng)厚度是否變薄。

 ③?切向曲率圖:
切向曲率5mm區(qū)域內(nèi)是否下方偏高

圓錐角膜分析參數(shù):
圖片
●THKmin:角膜最薄點厚度,參考值:466-488 um

 ●Kfmax/ Kbmax:角膜前/后表面最陡點曲率

●Δzfmax/Δzbmax角膜前/后表面最高點高度和健康人群的差值

● NPS:特征點集中度,,<0.5報紅,,0.5-1報黃,>1正常

●SIf/SIb:前/后表面曲率不對稱指數(shù),,對稱指數(shù)前部:該指數(shù)定義為兩個直徑為3毫米的圓形區(qū)域的平均前高斯曲率(以屈光度表示)之差,,圓形區(qū)域的中心距頂點1.5毫米。

? CSIf/CSIb:前/后表面中央-周圍指數(shù),,該指數(shù)定義為3 mm中央?yún)^(qū)和3至6mm區(qū)之間的平均高斯曲率(以屈光度表示)之差


圖片

EIF/EIB:角膜前表面擴張指數(shù)/角膜后表面擴張指數(shù),。該指數(shù)通過分析統(tǒng)計學(xué)中角膜前/后表面出現(xiàn)圓錐角膜的區(qū)域中的彗差,、二次彗差,、二次散光和Zernike分解的球面像差成分來評估擴張的存在和狀態(tài),。


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THKmin:角膜最薄點厚度,參考值:>466-488 um

TImax: 最大厚度增量,,為被測角膜厚度和正常健康人群的第95百分位之間厚度增加百分比的最大差異,。報黃:>0.22 ,報紅:>1.2

TSI: 角膜厚度不對稱指數(shù),,該指數(shù)定義為中心的上下兩個直徑為3毫米的圓形區(qū)域的平均角膜厚度的差值,,這兩個圓形區(qū)域的中心距角膜頂點1.5毫米,與垂直軸角度為8°,。>11.59μm時報黃,,>14.69μm時報紅


=白內(nèi)障四聯(lián)圖=

圖片

白內(nèi)障四聯(lián)圖由前后表面軸向曲率 角膜厚度 等效屈光力圖形組成,。檢查角膜基本參數(shù),,分析角膜形態(tài)的規(guī)則性和屈光力分布情況,實現(xiàn)白內(nèi)障手術(shù)術(shù)前角膜形態(tài)檢查,。

參數(shù)解讀:

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瞳孔地形圖:
?:瞳孔直徑
:Kappa角

前房信息:
前房深度:中央角膜厚度CCT 房水深度AqD
Lens rise:晶狀體矢高(CLR)
HACD:水平前房直徑(角到角)
:Alpha角

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應(yīng)用:

1.一般建議植入多焦IOL患者需滿足:

Kappa角<0.5 mm或Kappa角小于MIOL中央折射光學(xué)區(qū)直徑的一半,。

瞳孔4mm 范圍HOA RMS<0.3μm,超出此范圍的患者謹(jǐn)慎植入,,>0.5μm不建議植入,。

2.建議植入散光型IOL患者應(yīng)滿足:

瞳孔4mm 范圍全角膜規(guī)則散光>0.75D

3.球面 /非球面IOL選擇:

角膜的球差會影響眼的光學(xué)性能,降低對比敏感度,,降低視覺質(zhì)量,,IOL設(shè)計成負(fù)球差以矯正角膜正球差,改善大瞳孔時的視覺質(zhì)量,。根據(jù)患者6mm角膜球差,,建議如下:
角膜球差<0μm,選擇球面IOL


角膜球差0-0.1μm,,選擇零球差非球面IOL


角膜球差0.1-0.27μm,,選擇低球差非球面IOL


角膜球差>0.27μm,,選擇高球差非球面IOL


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聲明:本文僅供醫(yī)療衛(wèi)生專業(yè)人士學(xué)習(xí)交流,該等信息不能取代專業(yè)的醫(yī)療指導(dǎo)和診療建議,。

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