IOLMaster光学生物测量仪

I O L M a s t e r光学生物测

量仪

Revised final draft November 26, 2020

眼视光特检技术十二

2007-06-1508:52A.M.

第十二章IOLMaster光学生物测量仪

光学干涉生物测量的原理和概念，眼轴长度、角膜曲率测量、前房深度测量、角膜直径测定和人工晶状体度数计算的操作方法，资料分析和临床应用，晶状体常数优化等技术，操作注意事项。

第一节概述

一、光学生物测量的原理

激光干涉生物测量是基于部分干涉测量的原理，采用半导体激光发出的一束具有短的干涉长度（160μm）的红外光线（波长780nm），并将其分成两束，使之具有相干性；同时，两束光分别经过不同的光学路径后，都照射到眼球，而且都经过角膜和视网膜反射回来。干涉测量仪的一端对准被测量的眼球，另一端装有光学感受器，当两束光相遇时，如果这两束光线路径距离的差异小于干涉长度，光学感受器即能测出干涉信号，根据干涉仪内的反射镜的位置测出的距离就是角膜到视网膜的光学路径（图12-1）。

图12-1利用IOLMaster进行光学生物测量

图中，眼球轴长即是角膜前表面到视网膜色素上皮层的光学路径距离。光学测量曲线显示光学感受器接收到与眼底位置相关的干涉信号曲线。最强的峰值可以认是视网膜色素上皮层；最强峰值旁对称的次级峰是半导体激光的。

二、IOLMaster光学生物测量仪

IOLMaster（图12-2）是一种计算人工晶状体度数进行眼球轴长测量而设计的仪器，它将角膜曲率、角膜直径（white-to-white，白到白角膜直径（white-to-white，白到白）图12-2IOLMaster光学生物测量仪、前房深度、眼球轴长的测量集中于一体，同时还提供足量资料用于眼轴监测，前房型IOL植入术术前检查。IOLMaster眼球轴长的测量沿着视轴的方向，获得从角膜前表面到视网膜色素上皮层的光学路径距离。它是一种非接触性的测量方法，因探头无需接触角膜，故角膜无需表麻、不会造成角膜上皮损伤和感染；因不需要使用浸入法超声测量所用的罩杯，故患者易接受；能自动判断眼别，方便测量且无眼别错误。检测时患者采取坐位，操作过程与其它生物学测量相似。

该仪器的测量范围：角膜曲率从5ｍｍ～10ｍｍ（角膜前表面半径），前房深度1杄5ｍｍ～6杄5ｍｍ，眼球轴长14ｍｍ～40ｍｍ，根据显示幕所设定的缩放比例，测量结果精确度可达到±0杄02ｍｍ。内置软件提供计算人工晶状体度数的公式包括：SRKⅡ、SRK/T、HolladayI、HofferQ以及Haigis五种，可根据不同眼轴进行选择。同时它提供20种不同类型人工晶状体的资料。

第二节操作技术

一、准备测量

1杄动打开电源开关，开始自检，然后出现患者资料输入界面。

2杄输入患者资料姓（Lastname）、名（FirstName）、出生日期（DateofBirth）和编号（IDNumber）。资料将根据您所输入的储存（区分大小写）。出生日期输入的形式：月月／日日／年年，并经过合理性验证，见图12-3。

图12-3患者资料输入对话框

3杄进入监测模式单击ＮＥＷ按钮或敲击键盘上的ＥＮＴＥＲ键可以进入测量操作。程序将自动启动“观察”模式（OVW）。仪器动定位灯和发光二极管照明。

4杄仪器和患者准备

（1）让患者保持注视中间的红色固视灯，但在其它测量时该固视灯黄色。

（2）让患者下颌置于颌托上，眼角对准两侧额托护栏上的红色圆环标记使患者的双眼处于水平位置。

（3）调节仪器和患者间距离直到6个光斑的位置都处于聚焦状态，见图12-4。

二、眼轴长度测量（ALM眼轴长度测量（ALM）

1杄启动

可以用三种方式之中的一种：

（1）鼠标点击下方ALM按钮；

（2）按键盘上的Ａ键（操纵杆上的推动按钮）；

（3）操纵杆上的释放按钮。

图12-4受检眼正确对焦的影像

1杄聚焦点2杄十字线

图12-5眼轴测量模式选择：有晶体眼、无晶体眼、人工晶体(矽凝胶、Memory、PMMA和丙烯酸酯)眼和矽油眼(有晶体、无晶体)模式2杄模式选择

在测量无晶状体眼、人工晶状体眼或填充矽油眼时，从AL菜单中选择相应的模式，默认有晶状体眼，见图12-5。

3杄测量

（1）启动ALM模式后，眼球局部自动放大，聚焦点和垂直线变得清晰可见，见图12-6。

（2）要求患者注视红色固视灯。在显示器屏的中心，出现一个十字准线（图12-6）和一个圆环。

（3）微调仪器，使固视灯的反射光清晰出现在圆环内。

（4）按下操纵杆上的释放按钮或者踩下脚踏开关，即可获得测量结果。

（5）按下操纵杆上的释放按钮，开始该眼的第二次测量；根据仪器设定，一天中每一眼最多进行20次测量。（6）如对测量结果满意，可点击“下一步”按钮或按钮盘上的ＳＰＡＣＥ（空格）键即可进入下一步测量。4杄测量结果判定

状况栏中显示测量信号的信噪比（signal-to-noise，SNR信噪比（signal-to-noise，SNR）和眼轴长度值（AL），见图12-7。信噪比是评价测量质量的标准，信噪比必须在1杄6以上，否则应重新测量（参见第三节）。

图12-6正确对焦时眼的影像

1杄垂直线2杄聚焦点3杄十字准线

图12-7眼轴测量的状况栏中显示信噪

比（SNR）和眼轴长度（AL）

图中：SNR?4杄2，可信度高；眼轴长度22杄05ｍｍ

三、角膜曲率测量（KER）

1杄启动

可以用三种方式之中的一种：

（1）在眼轴测量完毕后按键盘上的ＳＰＡＣＥ（空格）键；

（2）鼠标点击下方对应的曲率测量按钮；

（3）按键盘上的K键。

2杄测量

（1）让患者注视黄色固视灯。

（2）调整仪器，使6个周边的测量点对称地分布在环状十字准星周围，并达到最佳的聚焦状态。

（3）测量之前让患者瞬目，以形成一层合适的泪膜；干眼患者可在测量之前滴人工泪液。

（4）按下操纵杆上的释放按钮或踩下脚踏开关即可获得5次测量的平均值，见图12-8。

图12-8IOLMaster测量状态栏角膜曲率

图中显示：主子午在线的角膜曲率（屈光度K或ｍｍ）及其相应轴向

（5）结果满意时，点击“下一步”按钮或单击SPACE（空格）键即可进入下一步测量。

四、前房深度测量（ACD前房深度测量（ACD）

在测量前房深度前，应先进行角膜曲率测量，该值将被用于前房深度的计算。

1杄启动

可以用三种方式之中的一种：

（1）在角膜曲率测量完毕后按ＳＰＡＣＥ键；

（2）鼠标点击下方“前房深度”测量按钮；

（3）按键盘上的D键。

2杄测量

（1）让患者注视黄色固视灯，而不要注视侧面裂隙灯光。

（2）精细调节仪器，使在影像的方框内定位元点的影像处于最清晰的状态；

角膜影像不被反射光干扰；

晶状体前表面可清楚观察到，见图12-9。

图12-9前房深度测量图示

图中：箭头所指定位元点的影像应位于角膜和晶状体的影像之间

（3）按下操纵杆上的释放按钮或者踩下脚踏开关即可获得测量结果。

（4）如果角膜曲率不是用IOLMaster测量的，将会出现一个对话窗，要求您输入角膜半径（如果角膜是散光的，则需要双眼主子午在线的值），以便计算结果。

（5）如果需要，可以重复测量。最多可显示5组ACD值。

五、角膜直径“白到白”测定（WTW）

1杄启动

可以用三种方式之中的一种：

（1）在前房深度测量完毕后按键盘上的ＳＰＡＣＥ键；

（2）鼠标点击下方“白到白”测量钮；

（3）按键盘上的W键。

2杄测量

（1）让患者注视黄色固视灯。

（2）调节仪器使6个周边的测量点对称地分布在十字准星周围，并使虹膜结构或瞳孔边缘达到最佳的聚焦状态。

（3）按下操纵杆上的释放按钮或者踩下脚踏开关即可获得测量结果，见图12-10。

图12-10角膜直径“白到白”测定图示

图中：除ＷＴＷ值外，同时显示视轴与虹膜中央之间的偏差。座标的

原点定于虹膜的中央，如果视轴在虹膜中心上方，Y值正，反之

即负；当视轴在中心的右边时X值正，左边负

六、IOL度数计算

如果所有的测量值都已测定（根据计算内容不同计算公式要求也不同），您即可根据患者手术或术后的不同需要，进行各种人工晶状体度数计算的操作。

1杄启动

可以用两种方式之中的一种：

（1）鼠标点击下方的“人工晶状体计算”按钮；

（2）按键盘上的I键。

2杄计算

见图12-11。

图12-11人工晶状体计算图示

1杄屈光手术后的角膜转换2杄手术医生3杄人工晶状体类型

（1）选择拟植入人工晶状体类型：每位操作者最多可以预设20种人工晶状体。

（2）五种人工晶状体：SRKⅡ，SRK/T，HolladayI，HofferQ以及Haigis的公式列在顶部，单击选择所需的公式。

（3）操作者在从医生列表框中选择自己的名字，可以获得操作者个性化的资料库。

（4）然后单击选中需要进行人工晶状体计算的患者某眼，并输入预期术后度数。

（5）当输入必需的资料后，单击人工晶状体计算按钮动计算。人工晶状体计算适用于每一种选定的人工晶状体和每一只被测量的眼。

（6）在显示幕上只显示选定该眼的资料。若要查看另一眼的资料，可点击单选按钮“另一手术眼”。

（7）单击打印按钮可打印出人工晶状体的计算资料。

（8）单击“ＯＫ”结束人工晶状体计算。

第三节参数分析及临床应用

一、眼轴长度测量信号曲线

1杄有效的测量信号曲线

（1）极好的信号（SNR＞10）：可见多个次级峰（系统特异性所致）；清澈的介质，良好的患者定位；轻度的屈光异常，见图12-12。

图12-12极好的信号曲线

图中：SNR=10杄5，眼轴AL=21杄62ｍｍ，主峰陡峭，多个次级峰清晰可见

（2）清晰的信号（SNR2杄0～10杄0）：次级峰可见；相对清澈的介质，见图12-13。

图12-13清晰的信号曲线

图中：SNR=2杄8，眼轴AL=20杄50ｍｍ，次级峰清晰可见

（3）临界的信号（SNR1杄6～2杄0）：测量信号陡升，在状态栏上，该测量结果边上有一个感叹号标记。此外会出现信号“ＢｏｒｄｌｉｎｅＳＮＲ”（临界信噪比），见图12-14。

图12-14临界的信号曲线

图中：SNR=1杄8，眼轴AL=22杄85ｍｍ，测量信号陡增2杄无效的信号曲线

低信号（SNR＜1杄6），显示“Ｅｒｒｏｒ”（错误）信息，测量信号无法与噪音区分，见图12-15。出现的主要原因往往由于患者不稳定、重度屈光异常、视轴存在致密的混浊。

图12-15无效的信号曲线

图中：SNR＜1杄6，提示信号无效，无法分辨出测量信号

二、眼轴长度测量释义

图12-16信号峰示意图

包含对称的次级峰的测量信号，其

与最高峰的距离0杄8ｍｍ1杄晶状体常数的优化

一般说来，IOLMaster干涉信号是由于测量光线被泪膜和视网膜色素上皮分别反射生的，故这两个信号被用于眼轴长度测量。

不同的是超声生物测量仪测得的眼轴长度值是角膜和玻璃体内界膜之间的距离，因超声波是经这两层膜反射的。确保由IOLMaster光学生物测量仪得到的测量值与声学眼轴长度测量值一致，该系统自动进行了内界膜和色素上皮间不同距离的调整，显示的眼轴长度可直接与超声测量所得的值相比。

但使用IOLMaster光学生物测量仪计算确定植入晶状体度数时，重新优化“人工晶状体常数”是非常必要的，其根本原因是由于光学测量所获得的各种计算常数：如A常数、ACD常数等，与通过超声测量获得的结果是完全不同的。

2杄信号峰释义

当仪器处于最佳校正状态时，SNR较高而散光较轻（约6D），可见次级峰对称分布在测量的最高峰两侧，这些峰是光源造成的假象。每一个次级峰距最高峰的距离约0杄8ｍｍ。在所有被测眼中，几乎都可见到该峰，见图12-16。

三、临床应用

由于IOLMaster光学生物测量仪能够精确测量眼轴长度、前房深度、角膜曲率、角膜直径（WTW）等，同时因其非接触、无损伤、快速和易操作，因而临床应用日趋广泛，被越来越多的医生接受。

1杄人工晶状体度数的测定

IOLMaster光学生物测量仪存储器有普通白内障手术植入IOL度数计算的所有指标资料，可实现在一台机器上进行所有测量；同时该设备提供了多种模式：如，有晶状体眼、人工晶状体眼（四种材料的晶状体模式）、矽油填充眼的准确测量。同时还有备选的屈光手术后IOL计算矫正模式，提供既往施行过屈光手术（RK、PRK、LASIK等）的白内障患者IOL度数计算。

由于IOLMaster生物测量需要患者注视，所以测量的就是角膜到黄斑的距离，因此，沿着眼球视轴方向进行的光学测量能够比超声测量获得更准确的资料。对于调节型人工晶状体，目前关注的是如何进行精确的生物测量和晶状体度数计算。在一项FDA的研究中，比较了使用IOLMaster和浸入式超声测量眼轴长度所得的结果，显示二者相关性0杄997。另一组研究显示，通过IOLMaster确定植入1CU型可调节型人工晶状体度数，可获得较好的调节效果。

五种人工晶状体计算公式SRKⅡ、SRK/T、HolladayI、HofferQ以及Haigis，适应了不同眼轴长度患者的IOL 度数计算需要。

2杄有晶状体眼屈光手术评估

确定角膜直径，历来是白内障、有晶状体眼屈光手术和某些角膜疾病诊断的重要依据，以往主要依靠手工测量，不但可重复性差，而且结果误差明显。应用IOLMaster进行角膜水平直径测量，迅速准确；该仪器还同时提供了前房深度的资料，

决定有晶状体眼屈光手术的晶状体植入IOL大小带来便利。

3杄眼轴长度变化的追踪随访

最近，IOLMaster已被引入到青少年屈光不正患者眼轴变化的研究中，是因其具有非接触、可重复性好、同时前房深度测量结果更精确等特性。

4杄闭角型青光眼前房深度测量

闭角型青光眼患者由于晶状体等因素的改变，将导致前房深度发生一系列改变。通过监测和比较手术对前房深度的影响，能够青光眼患者更好地控制眼压提供有用信息。同时，常规青光眼滤过术后，前房深度也可以通过IOLMaster测量确定干预时机，而不必担心因测量时接触眼球而损坏滤过口。

5杄其它

还有研究者发现，IOLMaster可以很好地观察调节型人工晶状体调节力的变化。此外在屈光手术角膜曲率测定上，IOLMaster也带来了一些新的信息。

第四节注意事项

一、IOLMaster测量与传统超声测量的比较

光学测量的眼球轴长比超声测量的长度长0杄30±0杄17ｍｍ（如果屈光指数设定n=1杄3574，则结果的差异0杄25±0杄17ｍｍ），可能是因超声测量是角膜顶点到视网膜内界膜的距离，而光学测量是角膜顶点到视网膜色素上皮层的距离的缘故。

二、IOLMaster测量技巧

（一）眼轴长度测量

1杄进行操作之前，再一次告诉患者盯住红色固视灯，这样才能确保测量的是角膜到黄斑的绝对距离。

2杄每次检查资料显示后，判断SNR数值，如果在2杄0以下，建议重复检查。

3杄眼轴测量信号出现陡峭的高峰和对称的次级峰，也预示结果的精确性，而且比SNR更重要。

4杄如晶状体很浑浊，将仪器聚焦后再稍微散焦一点可能更好，在圆环内散焦和移动反射光不会影响结果的准确性。

5杄后囊下混浊的患者散瞳检查可能效果更好。

6杄避免测量视网膜脱离眼，此时不能排除错误的测量结果。

7杄患者的视觉精确度很差时，如高度屈光异常（＞±6D），戴上眼镜可能会使测量更准确。

（二）角膜曲率测量

1杄角膜曲率测量应在其它接触式检查（如A超）或眼表麻醉前进行。

2杄对于角膜明显不规则的患眼，如角膜白斑或瘢痕，测量的结果可能不准确。通过调节升降或左右位移，远离瘢痕区域可能获得信号。

3杄在每次测量前，建议患者轻微眨眨眼，保证泪膜完整；对干眼症者使用人工泪液可获得相对好的结果。

4杄嘱咐患者睁大眼睛，小心起上睑，不可压迫眼球。

5杄在测量人工晶状体眼时，在角膜映光点聚焦状态向后拉操作杆约1ｍｍ，即可获得良好的信号。

（三）前房深度测量

1杄在前房深度测量之前必须进行角膜曲率测量，以便计算前房深度。

2杄患者应该保持注视黄色固视灯。

3杄定位点的影像处于显示幕的方块内时聚焦状态。

4杄定位点的影像应该处于角膜和晶状体的影像之间，而不是在晶状体上或角膜影像内。

5杄对于瞳孔较小的患者（如青光眼）前房深度测量尤其困难，测量前患者需要进行一些训练。

6杄无晶状体眼无法测量。人工晶状体眼如不能有效散射裂隙光，也不能获得结果。

7杄虹膜上的裂隙影像出现连续时，测量结果将是虹膜与角膜的距离，此时应侧向移动仪器以获得真实结果。（四）角膜直径测量

1杄调整室内亮度可促进对虹膜结构的检测。

2杄聚焦在虹膜上，而不是周围几点上，见图12-17。

图12-17角膜直径测量时，确保聚焦在虹膜上

3杄如果虹膜结构不可辨认，聚焦在虹膜或角膜的边缘均可。

三、IOLMaster测量的局限性

1杄由于采用光学测量方法，如果没有光线从眼底反射出来，无论是由于眼内遮挡，如部分致密的白内障、角膜瘢痕或玻璃体出血，还是患者不能持续注视0杄3～0杄4秒以上，都不能得到测量资料，国外报道占患者总数的10%～15%。此时需要结合常规的A超检测来获得眼轴长度等资料。

2杄与超声测量一样，IOLMaster把眼球内不同组织视均一组织，也使用一个平均屈光指数，当遇到短眼球时也会生误差。