Influence of the anterior chamber depth on the accuracy of the intraocular lens optical power calculation in short eyes

Full Text

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ИОЛ — интраокулярная линза

МКОЗ — максимально корригированная острота зрения вдаль

НКОЗ — некорригированная острота зрения вдаль

AL (axial length) — аксиальная длина глаза

ACD (anterior chamber depth) — глубина передней камеры

ELP (effective lens position) — эффективное положение линзы

SE (spherical equivalent) — сферический эквивалент

MedAE (median absolute error) — медианная абсолютная погрешность

ОБОСНОВАНИЕ

В последние годы ожидания от рефракционных результатов хирургии катаракты возросли. Ключевым фактором достижения запланированного результата является корректный расчет оптической силы интраокулярных линз (ИОЛ). При наличии нестандартных параметров, включая короткие [аксиальная длина (axial length, AL) < 22 мм] и длинные (AL > 24 мм) глаза, послеоперационный результат менее предсказуем, при этом большинство используемых формул дают ошибку в пределах 0,5 дптр менее чем в 75% глаз [1, 2]. В одной из работ показано, что каждый 1 мм некорректных измерений кривизны роговицы, AL и глубины передней камеры (anterior chamber depth, ACD) может проводить к рефракционной ошибке, соответствующей 5,7; 2,7 и 1,5 дптр соответственно [3]. T. Olsen [3] также показал, что ACD, AL и преломляющая сила роговицы вносят соответственно 42; 36 и 22% вклад в послеоперационную погрешность. Корректное измерение AL, преломляющей силы роговицы, ACD и эффективного положения линзы (effective lens position, ELP) представляется наиболее значимым для предоперационного расчета оптической силы ИОЛ [4].

В связи с использованием AL в качестве одной из переменных в абсолютном большинстве формул для расчета оптической силы ИОЛ, включая формулы третьего и четвертого поколения, биометрия относится к наиболее значимым факторам точности предоперационного планирования. Точность различных формул варьирует в зависимости от ACD, даже при наличии неизменных преломляющей силы роговицы и AL [5]. J. Jeong и соавт. [6] изучали роль биометрических параметров для 91 глаза в дооперационном периоде в точности применения различных формул. Показано, что измерение ACD в дооперационном периоде является ключевым фактором различия формул третьего поколения в сравнении с формулой Haigis. Прогнозирование послеоперационной рефракции на основе ACD было более точным, чем без учета ACD на коротких глазах и глазах с мелкой передней камерой [5]. На сегодняшний день доступны единичные работы, посвященные анализу вклада ACD в точность расчета оптической силы ИОЛ на коротких глазах [7].

Цель исследования — определить взаимосвязь между глубиной передней камеры и точностью расчета оптической ИОЛ на глазах с аксиальной длиной < 22 мм.

МЕТОДЫ

Дизайн исследования

Выполнено проспективное исследование.

Критерии соответствия

Критерии включения: наличие у пациентов показаний к удалению катаракты; аксиальная длина глаза менее 22 мм.

Критерии невключения: наличие осложненной катаракты; необходимость имплантации нестандартных видов интраокулярных линз; аксиальная длина глаза более 22 мм.

Критерии исключения: выявление в ходе хирургического вмешательства сопутствующей патологии глазного дна, влияющей на функциональный исход лечения.

Условия проведения

Исследование проведено на базе офтальмологических клиник «Эксимер» Москвы и Новосибирска, кафедры офтальмологии Ташкентской медицинской академии.

Продолжительность исследования

Исследование проведено в период с января 2017 по декабрь 2018 г.

Описание медицинского вмешательства

Разделение пациентов (n = 86; 133 глаза) на группы проводили согласно величине ACD. Группу I (n = 29, 40 глаз) составили пациенты с ACD < 2,5 мм, группу II (n = 30, 49 глаз) — с ACD от 2,5 до 2,9 мм, группу III (n = 27, 44 глаза) — с ACD > 2,9 мм.

Всем пациентам проводили как стандартное (авторефрактометрия, тонометрия, визометрия, компьютерная периметрия, биомикроскопия, офтальмоскопия в условиях максимального мидриаза), так и специальное (кератотопография, эхография, ультразвуковая пахиметрия, оптическая когерентная биометрия с определением аксиальной длины глаза, глубины передней камеры и кривизны роговицы, по показаниям — оптическая когерентная томография) офтальмологическое обследование.

Клинико-функциональные параметры пациентов всех групп представлены в табл. 1. Приведены средние значения с учетом стандартного отклонения, а также диапазон минимальных и максимальных значений исследуемых параметров. Статистически значимых различий между группами в дооперационном периоде не выявлено, за исключением факичной глубины передней камеры, что определило разделение пациентов на исследуемые группы.

 

Таблица 1

Клинико-функциональные параметры в дооперационном периоде

Параметр	Группа I (n = 29, 40 глаз)	Группа II (n = 30, 49 глаз)	Группа III (n = 27, 44 глаза)	p
Возраст, лет	27–83 58,9 ± 13,8	27–88 65,1 ± 13,2	28–75 51,1 ± 12,2	>0,05
Аксиальная длина глаза, мм	18,54–21,96 20,55 ± 0,97	18,56–21,98 20,67 ± 0,98	19,39–21,94 20,81 ± 0,74	>0,05
Факичная глубина передней камеры, мм	2,05–2,48 2,32 ± 0,12	2,53–2,86 2,7 ± 0,09	2,90–3,70 3,11 ± 0,20	<0,05
Сферический компонент рефракции, дптр	-1,5–14,0 3,9 ± 4,7	-0,75–11,0 4,7 ± 3,6	-1,00–10,0 4,5 ± 4,1	>0,05
Цилиндрический компонент рефракции, дптр	-1,75–4,5 1,1 ± 1,7	-3,0–5,50 0,7 ± 1,9	-4,75–3,75 0,4 ± 1,4	>0,05
Ось цилиндра, град.	0–176 93,0 ± 59,7	0–178 91,2 ± 59,4	0–180 83,1 ± 55,9	>0,05
Показатели кератометрии:
• К1	34,5–47,3 44,1 ± 3,4	38,2–48,0 44,4 ± 2,2	40,3–47,2 44,1 ± 1,46	>0,05
• К2	35,4–49,0 45,1 ± 3,2	41,6–49,1 46,0 ± 1,7	43,0–48,7 45,4 ± 1,4	>0,05
Некорригированная острота зрения вдаль	0,01–0,3 0,12 ± 0,08	0,01–0,7 0,1 ± 0,12	0,02–0,7 0,15 ± 0,17	>0,05
Максимально корригированная острота зрения вдаль	0,01–1,0 0,54 ± 0,28	0,01–0,9 0,48 ± 0,26	0,1–1,0 0,56 ± 0,24	>0,05
Период наблюдения, мес	6,0–18,0 14,1 ± 2,0	7,0–20,0 13,8 ± 1,7	6,0–24,0 12,5 ± 2,4	>0,05

Примечания. Указаны значения min, max, M ± STD. Полужирным шрифтом выделено статистически значимое различие между группами.

 

Операцию факоэмульсификации проводили c использованием микрохирургических систем Stellaris (Bausch and Lomb, США) и Infinity (Alcon, США) через роговичный височный туннельный разрез длиной 1,8 мм. У пациентов с обратным астигматизмом более 0,75 D с целью его коррекции разрез расширяли до 2,5 мм или до 3,75 мм в зависимости от степени дефекта. Во всех случаях имплантированы различные монофокальные ИОЛ (Alcon, США).

Методы регистрации исходов

Расчет оптической силы ИОЛ проводили по формуле SRK/T, ретроспективное сравнение — по формулам Hoffer Q, Holladay II, Olsen, Haigis и Barrett Universal II. Точность каждой из формул рассчитывали путем сравнения целевого и расчетного сферического эквивалента (spherical equivalent; SE), в идеале равного нулю при вычитании расчетного SE из целевого SE (через 6 мес после хирургического вмешательства). Анализ проводили с помощью программного обеспечения системы VERION^© и открытых данных на сайтах исследуемых формул. Период наблюдения пациентов составил от 6 до 24 (12,7 ± 2,4) мес.

Этическая экспертиза

Получено одобрение от Локального этического комитета офтальмологической клиники «Эксимер» (г. Москва, № 4 от 09.11.2016; г. Новосибирск, № 2 от 11.11.2016) и Ташкентской медицинской академии (№ 118 от 19.04.2017).

Статистический анализ

Статистическая обработка результатов исследования выполнена с использованием приложения Microsoft Excel 2010 и статистической программы Statistica 10.1 (StatSoft, США). Проведен расчет среднего арифметического значения (М), стандартного отклонения от среднего арифметического значения (SD), минимальных (min) и максимальных (max) значений, размаха вариации Rv (разность max-min). Для оценки достоверности полученных результатов при сравнении средних показателейиспользовался t-критерий Стьюдента. При сравнении частоты встречаемости признака использовался точный критерий Фишера. Различия между выборками считали достоверными при p < 0,05, доверительный интервал 95%. Отклонение расчетного значения сферического эквивалента от целевого определяли с помощью дисперсионного анализа (ANOVA) и регрессионного анализа, при этом проводили ретроспективное сравнение отклонения сферического эквивалента с помощью различных формул для расчета ИОЛ. Для оценки различий средних погрешностей применяли тест Краскела–Уоллиса (Kruskal–Wallis). Погрешность оценки (estimation error, E) определяли как разницу между фактической послеоперационной SE в течение 6 мес наблюдения и прогнозируемой послеоперационной SE. Абсолютную погрешность (absolute error, AE) определяли как абсолютное значение E. Среднюю числовую погрешность (mean numerical error, MNE), среднюю (mean absolte error, MAE) и медианную (median absolute error, MedAE) абсолютную погрешность рассчитывали для каждой формулы. Отдельно оценивали процент глаз с MNE в пределах ±0,25, ±0,50, ±1,0 и ±2,0 дптр для каждой формулы.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Объекты (участники) исследования

Обследованы 86 пациентов (133 глаза) с короткой переднезадней осью — от 18,54 до 21,98 (20,7 ± 0,9) мм, факоэмульсификацией катаракты или удалением прозрачного хрусталика с рефракционной целью и имплантацией ИОЛ. Женщины составили 55,8% (n = 48), мужчины — 44,2% (n = 38). Возрастной диапазон варьировал от 27 до 88 (61,0 ± 13,8) лет.

Основные результаты исследования

Во всех группах отмечено увеличение некорригированной (НКОЗ) и максимально корригированной (МКОЗ) остроты зрения вдаль в послеоперационном периоде. В группе I показано увеличение НКОЗ с 0,12 ± 0,08 до 0,57 ± 0,20 (p < 0,05), а МКОЗ — с 0,54 ± 0,28 до 0,64 ± 0,24 (p > 0,05). Для группы II отмечена динамика НКОЗ с 0,1 ± 0,12 до 0,56 ± 0,23 (p < 0,05), МКОЗ — с 0,48 ± 0,26 до 0,65 ± 0,25 (p > 0,05). В группе III определен рост НКОЗ с 0,15 ± 0,17 до 0,61 ± 0,26 (p < 0,05), МКОЗ — с 0,56 ± 0,24 до 0,70 ± 0,22 (p > 0,05). Таким образом, во всех исследуемых группах отмечен статистически значимый рост НКОЗ через 6 мес наблюдения.

Для шести исследуемых формул проведен расчет основных погрешностей (табл. 2). При одинаковых MAE для нескольких формул их эффективность в группе пациентов с короткой передне-задней осью одинакова, несмотря на возможную различную частоту попадания в целевую рефракцию одной из групп с аксиальной длиной глаза менее 22 мм.

 

Таблица 2

Средняя числовая (MNE), средняя абсолютная (MAE) и медианная абсолютная (MedAE) погрешность при использовании формул Hoffer Q, Holladay 2, Haigis, SRK/T, Olsen и Barrett Universal II в исследуемых группах

Параметр	Hoffer Q	Holladay 2	Haigis	SRK/T	Olsen	Barrett Universal II
Группа I (40 глаз) MNE(D) ± SD Диапазон MAE(D) ± SD MedAE	-0,38 ± 0,61 -2,0–3,28 0,64 ± 0,75 0,39	-0,12 ± 1,03 -2,06–2,97 0,68 ± 0,73 0,37	-0,03 ± 0,89 -2,09–3,31 0,75 ± 0,71 0,51	-0,42 ± 0,98 -2,16–3,20 0,72 ± 0,79 0,43	-0,29 ± 0,94 -2,10–3,09 0,68 ± 0,75 0,35	-0,01 ± 0,97 -1,81–3,02 0,66 ± 0,69 0,49
Группа II (49 глаз) MNE(D) ± SD Диапазон MAE(D) ± SD MedAE	-0,12 ± 0,64 -1,31–2,06 0,58 ± 0,55 0,50	-0,02 ± 0,71 -1,24–2,13 0,63 ± 0,48 0,53	0,05 ± 0,69 -1,09–1,97 0,58 ± 0,53 0,45	-0,14 ± 0,94 -1,36–2,51 0,70 ± 0,51 0,59	-0,10 ± 0,81 -1,48–2,05 0,67 ± 0,49 0,56	0,21 ± 0,85 -1,34–2,80 0,63 ± 0,66 0,50
Группа III (44 глаза) MNE(D) ± SD Диапазон MAE(D) ± SD MedAE	0,10 ± 0,41 -1,29–1,87 0,37 ± 0,45 0,23	-0,04 ± 0,55 -1,39–2,06 0,37 ± 0,40 0,22	-0,01 ± 0,58 -1,52–1,99 0,40 ± 0,47 0,17	0,05 ± 0,61 -1,44–2,16 0,43 ± 0,50 0,37	0,21 ± 0,65 -1,20–2,43 0,35 ± 0,49 0,27	0,02 ± 0,58 -1,35–2,09 0,48 ± 0,48 0,35

Примечание. MNE (D) — средняя числовая погрешность, MAE(D) — средняя абсолютная погрешность, MedAE — медианная абсолютная погрешность. D — диоптрии.

 

В группе I значимых различий при сравнении MedAE для шести формул не выявлено (p < 0,05). Наибольшие значения MedAE (0,51 и 0,49 соответственно) и меньший диапазон MNE (-0,03 ± 0,89 и -0,01 ± 0,97 соответственно) показаны для формул Haigis и Barrett Universal II.

Отсутствие значимых различий при сравнении MedAE показано и для группы II, однако значения показателя при использовании формулы Haigis, в отличие от группы I, было наименьшим и составило 0,45, а наибольшее — для формул SRK/T и Olsen (0,59 и 0,56 соответственно). Данные формулы характеризовались наибольшим значением MAE (0,70 и 0,67 соответственно), в то время как для других формул MAE была ниже (p > 0,05). Наименьшее значение MNE показано для формул Haigis (0,05 ± 0,69) и Holladay 2 (-0,02 ± 0,71). Различия MNE для исследуемых формул не были статистически значимыми (p > 0,05).

В группе III значимых различий при сопоставлении средних значений MedAE не выявлено (р > 0,05). Наименьшая MedAE (0,17) и лучшие значения MNE (-0,01 ± 0,58) показаны для формулы Haigis, в то время как формула SRK/T характеризовалась наибольшей MedAE (0,37).

На рис. 1–3 представлен процент глаз с MNE в диапазоне ±0,25, ±0,50, ±1,0 и ±2,0 дптр для каждой формулы по группам. MNE обратно пропорциональна количеству глаз, попавших в целевую рефракцию, т.е. низкое значение MNE соответствует большей частоте попадания в целевую рефракцию.

Результаты были сопоставимы во всех трех группах, за исключением процента достижения рефракции ±0,25 и ±0,50 дптр в группе II, где показано значимое преимущество формулы Haigis.

 

Рис. 1. Процент глаз с MNE в диапазоне ±0,25, ±0,50, ±1,0 и ±2,0 дптр в группе I (n = 29, 40 глаз)

 

Рис. 2. Процент глаз с MNE в диапазоне ±0,25, ±0,50, ±1,0 и ±2,0 дптр в группе II (n = 30, 49 глаз)

 

Рис. 3. Процент глаз с MNE в диапазоне ±0,25, ±0,50, ±1,0 и ±2,0 дптр в группе III (n = 27, 44 глаза)

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Точное измерение ACD играет одну из ключевых ролей в прогнозировании послеоперационной рефракции и определении эффективного положения линзы. Прогностическая точность различных формул для расчета оптической силы ИОЛ зависит не только от AL, но и от ACD [8, 9]. На глазах с короткой аксиальной длиной неверный расчет в измерении ACD приводит к большей ошибке, чем на длинных глазах. В ряде исследований показано влияние ACD в коротких глазах на точность расчетов с использованием формул третьего и четвертого поколений [5, 9], однако данные исследования проводили без учета формул Barrett Universal II и Holladay 2. В настоящей работе изучали шесть наиболее часто используемых формул для расчета оптической силы ИОЛ.

Y. Eom и соавт. [5] в группе глаз с ACD < 2,5 мм показали, что формула Haigis ассоциирована с более точным расчетом послеоперационной рефракции. Вместе с тем в работе S. Yang и соавт. [9], напротив, применение данной формулы приводило к наибольшей ошибке прогнозирования. В нашей работе формулы Haigis и Barrett Universal II были ассоциированы как с наибольшей MedAE, так и меньшим диапазоном MNE, что не позволяет рекомендовать их для использования в данной группе пациентов.

В указанных выше работах [5, 9] в группе глаз с ACD 2,5–2,9 мм ни для одной из исследуемых формул не показано значимого преимущества. В нашей работе наименьшие MAE и MedAE определены для формулы Haigis, что также сопровождалось наиболее высоким процентом попадания в целевую рефракцию ±0,5 дптр. Данная формула представляется наиболее эффективной для пациентов с ACD 2,5–2,9 мм. В то же время наибольшие MAE и MedAE и наименьший процент попадания в целевую рефракцию ±0,5 дптр определен для формулы SRK/T, что свидетельствует о необходимости пересмотра стандартных подходов к расчету оптической силы ИОЛ в данной группе пациентов. Схожие данные получены и в группе с ACD > 2,9 мм, что согласуется с данными литературы [5, 7, 9].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе представлен анализ эффективности шести формул для расчета оптической силы ИОЛ в зависимости от глубины передней камеры у пациентов с короткой переднезадней осью. Для глаз с глубиной передней камеры < 2,4 мм ни одна формула не показала значимого преимущества, в то время как при 2,4–2,9 мм и выше рекомендовано применение формулы Haigis, а формула SRK/T продемонстрировала худший результат. Полученные данные диктуют необходимость пересмотра существующих стандартов расчета оптической силы ИОЛ у пациентов на коротких глазах в зависимости от глубины передней камеры.

About the authors

Alexander Yu. Tsygankov

“Excimer” eye center

Author for correspondence.
Email: alextsygankov1986@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9475-3545
SPIN-code: 6476-4740

MD, PhD

Russian Federation, Moscow

Kirill B. Pershin

“Excimer” eye center

Email: kpershin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3445-8899
SPIN-code: 6019-3113

MD, PhD, Professor

Russian Federation, Moscow

Nadezhda F. Pashinova

“Excimer” eye center

Email: pashinovan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5973-0102
SPIN-code: 6212-9808

MD, PhD

Russian Federation, Novosibirsk

Ivan A. Likh

“Excimer” eye center

Email: likh80@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0002-3646
SPIN-code: 8759-8515

MD

Russian Federation, Moscow

Abdusamad A. Akhrarov

Tashkent Medical Academy

Email: abdusamad.akhrarov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9260-8280
SPIN-code: 2125-8330

MD, PhD

Uzbekistan, Tashkent

References

Supplementary files