- 白内障合并散光的评估与治疗
- 叶向彧 张广斌
- 2223字
- 2021-12-17 22:44:33
二、运用激光系统重塑角膜以矫正散光的标准化分析
美国标准学会（American National Standards Institute，ANSI）根据其Z80.11散光项目组的推荐结果，发表了针对激光角膜屈光手术的«运用激光系统重塑角膜以矫正散光的标准化分析»（ANSI法，本章节简称此方法为标准化矢量分析法），建议以这种矢量分析的结果作为散光性屈光不正分析的参考标准，以评价重塑角膜激光系统的安全性和有效性。该标准于2006年以特别文章的形式发表在 JRS上。标准化矢量分析法主要参考了Alpins法和Holladay法，侧重对散光的几何光学进行原理阐述和数学分析。
标准化矢量分析法的主要目的是制订统一和规范的评估指标和方法，以代表重塑角膜激光系统矫正散光的结果。散光项目组在ANSI激光角膜重塑工作组的主持下成立，由来自学院、政府和工业界的散光分析专家组成，前后历经4年，通过广泛的文献综述回顾了所有的（2006年以前）评价散光结果的方法。项目组讨论了每种方法的可行性和特殊参数，确定了相关专业术语的名称，分析了激光重塑角膜矫正散光所需的评价指标，定义了系统的分析变量目录，并且生成了对每个名词的数学定义。项目组还制订了评价激光重塑治疗散光所需的最小设定值，计算屈光不正分析变量的方法，并且对提供的数据建立了规范的图和表。标准化矢量分析法包括非矢量分析和矢量分析两部分，非矢量分析部分的内容在2014年的文献中有更规范的表达方式，详见本章第三节。现将矢量分析部分的内容介绍如下：
1.标准化矢量分析法的初始数据转换 在开始任何散光治疗结果的矢量分析之前，数据必须实施下列转换：
（1）角膜是主要的参考和评估平面，所以须根据实际的镜眼距离，把所有主觉屈光数据从眼镜平面转换至角膜平面。
（2）绕垂直轴翻转左眼的柱镜轴向，以使左眼和右眼数据在平均时不被主观地抵消，就是左眼新的轴向等于180°减去原始轴向。在进行进一步分析前，所有左眼的屈光数据（术前和术后）和目标术后屈光都应转换。在通过双倍角度转换之前必须将左眼的轴向翻转，并转换至角膜平面。
（3）为了在数学计算时得出矢量的正确角度，柱镜轴向的角度必须双倍（乘以2）。因为正常情况下，散光轴向的角度表示为0°～180°，但在图示和矢量运算时，这种表示方法会引起错误，例如，术前散光轴向5°，术后为175°，以图示和矢量运算均呈现为170°的变化；但实际上，只有10°的变化。双倍角后图示和矢量运算的问题可得到解决。
2.标准化矢量分析法的名词 ANSI Z80.11工作组制订了用于所有屈光不正矫正的评价指标（表2-2-1），其中部分名词和缩写在2014年的有关文献中有所修改，详见本章第三节。
表2-2-1 标准化矢量分析法的主要名词和缩写（2006年）
预期屈光矫正量（intended refractive correction，IRC）被定义为术前散光矫正处方的矢量和术后目标柱镜矢量的差值（术前的数值已转换至角膜平面），即计划进行的屈光矫正量。如果目标屈光状态是正视，IRC就等于术前散光矫正处方的矢量值。
手术产生的屈光矫正量（surgical induced refractive correction，SIRC）是术前和术后散光矫正矢量的差值（术前、术后已转换至角膜平面），即已矫正量。所有分析都试图以多种方法比较IRC和SIRC之间的区别，以决定矫正的精准性。
误差矢量（error vector，EV）是指IRC和SIRC之间的差别。单纯的散光欠矫，结果是轴向与原始轴向一致，但过矫就会翻转轴向。当屈光矫正目标是正视，EV等于术后散光的矢量值。
误差率（error ratio，ER）为 
，是指未成功治疗的预期矫正量与预期矫正量的比值。
，是指未成功治疗的预期矫正量与预期矫正量的比值。
矫正率（correction ratio，CR）为 
，是指成功矫正的量与需要矫正的量的比值。比率为1最理想，而<1意味着欠矫，>1意味着过矫。
，是指成功矫正的量与需要矫正的量的比值。比率为1最理想，而<1意味着欠矫，>1意味着过矫。
幅度误差（error of magnitude，EM），是SIRC和IRC之间的算术差值，即|IRC|-|SIRC|。幅度的误差为0是最理想的结果。如结果为负值表示过矫，正值表示欠矫。CR和EM都是用以评价手术有效性的指标。
角度误差（error of angle，EA）是评估治疗是否在正确的轴向上实施的参数。EA是治疗后结果和预期治疗结果角度之间的差别。因为是在矢量空间，结果需要进行双倍角度转换，所以从数学角度上讲，EA是SIRC和IRC之间角度差值的一半。EA总是被定义为锐角。由于是传统代数法，如果对于IRC来说SIRC是顺时针，EA为负值；如果对于IRC来说SIRC是逆时针，EA为正值。
治疗误差矢量（treatment error vector，TEV），其大小为EM（｜IRC｜-｜SIRC｜），方向为EA的角度（图2-2-3）。如果EM是负值，TEV的角度等于EA加90°。如果EM是正值，TEV的角度等于EA。
3.标准化矢量分析法的图示（图2-2-3）
4.标准化矢量分析法的数学运算部分 矫正散光的处方表示为柱镜屈光度（ C）和轴向（ A），preop代表术前，postop代表术后，标准化矢量分析法的数学运算部分如下：
Xpreop= Cpreop×cos（2× Apreop）
Ypreop= Cpreop×sin（2× Apreop）
Xpostop= Cpostop×cos（2× Apostop）
Ypostop= Cpostop×sin（2× Apostop）
其中 n为预留屈光度，若预期矫正至正视，即 n=0，则 Xn= Yn=0；若手术需预留屈光度，即 n≠0，则 Xn， Yn需进行矢量转换后代入上述公式进行计算。
图2-2-3 标准化法矢量分析基本散光矢量值及各矢量值之间的关系
A.目标屈光度为正视 B.目标屈光度为非正视
Preop Error: preoperative error（术前屈光不正）。EA: error of angle（角度误差）。EM: error of magnitude（屈光度幅度误差）。EV: error vector（误差矢量）。TEV: treatment error vector（治疗误差矢量）。NEV: normalized error vector（标准化误差矢量）。IRC: intended refractive correction（预期屈光矫正量）。SIRC: surgically induced refractive correction（手术引起的屈光矫正量）。NIRC: normalized intended refractive correction（标准化的预期屈光矫正量）。Axis Shift: 轴向变动。Preop correction: preoperative correction（术前矫正量）。Target Correction: 目标矫正量。Achieved Postop: 术后实际值。
如 Y≥0并且 X>0，则 A SIRC=θ
如 Y<0并且 X>0，则 A SIRC=θ+180°
如 X<0，则 A SIRC=θ+90°
如 X=0并且 Y>0，则 A SIRC=45°
如 X=0并且 Y<0，则 A SIRC=135°
EM=|IRC|-|SIRC|，如结果为负值表示过矫
如 A SIRC- A IRC<90°，EA= A SIRC- A IRC
如 A SIRC- A IRC>90°，EA= A SIRC- A IRC-180°
如 A SIRC- A IRC<-90°，EA= A SIRC- A IRC+180°
如 A SIRC- A IRC=±90°，EA=0°
总之，标准化矢量分析法提供了规范的评价指标，也提供了评价激光系统重塑角膜以矫正散光所必需的分析，描述了计算屈光不正分析变量的方法。标准化矢量分析的运用，有利于重塑角膜激光系统安全性和有效性的评估。