什么是Pentacam
2003 年推出的商业用途 Pentacam，截至目前仍然是角膜断层扫描最常用的仪器之一。Pentacam 基于 Scheimpflug 成像，属于基于高程的系统类别。较旧的机器基于 Placido 盘原理，其中数据完全取决于从角膜前表面获取的信息，因此称为“角膜地形图”系统。另一方面，基于 Scheimpflug 的设备提供有关角膜前表面和后表面的实际信息，因此被称为“角膜断层扫描”系统。
这里提一下，基于 Scheimpflug 的设备包括有 TMS-5（日本名古屋 Tomey）、Pentacam（Oculus、Wetzlar、德国）、Sirius（意大利 CSO）等。随着现在对屈光手术的需求不断增加，在手术前快速准确地筛查这些病例的角膜扩张症是至关重要的，还包括完整的测厚图和角膜曲率图评估。另外，考虑到圆锥角膜 早期会影响角膜后轮廓，所以对角膜后表面的真实评估在筛查中是起着重要作用的。
Pentacam 可以在两秒钟内捕获 50 次扫描，并精确估计前后角膜轮廓、厚度、前房深度和瞳孔直径的细节。此外，它还提供了 Belin-Ambrosio 增强型扩张显示，可提供用于检测圆锥角膜的各种参数。所有这些功能使 Pentacam 成为眼前节成像的“老大哥”。
Pentacam的工作原理
Pentacam 使用 475nm 的蓝光（无紫外线）与旋转的 Scheimpflug 相机一起照亮眼球，其相机是一种定制设计的数字电荷耦合器件 (CCD)，具有同步像素采样。Scheimpflug 相机基于 Scheimpflug 定律，同时该机器有两个摄像头——一个位于中心的静态摄像头，用于检测瞳孔大小并保持患者的固定，另一个 Scheimpflug 摄像头在旋转轮上，用于从角膜缘 到角膜缘捕捉角膜和眼前节它提供了 3D 视图。
Pentacam 的基本模型在 2 秒内捕获 50 次扫描，每次扫描有 2760 个真实高度点和 138000 个真实高度点，覆盖整个角膜表面，即从角膜缘到角膜缘。旋转相机拍摄的狭缝 图像从0到180度角拍摄，以避免鼻子产生阴影。机器自动校正记录的微小眼球运动，从而使检查过程非常舒适、快速和准确。除此之外，机器还可以校正由相机光学元件、角膜或镜头引起的失真。扫描期间拍摄的图像被数字化，数据被传输到处理器，处理器提供前节的 3D 虚拟模型。
在扫描的时候，需在暗室中进行，要求患者注视机器中央的蓝光。为了减少操作员的因变量 ，机器具有自动释放模式，可自动确定正确的焦点和与角膜顶点的对齐并启动扫描。这个机器还具有质量因子 (QS) 形式的质量检查，用于前后角膜表面的图像分析，并且选择 >95% 的值进行分析。
目前正在使用三种型号的 Pentacam，基本款测量地形、高度、角膜厚度和前房参数。此外，Pentacam HR 提供有晶状体晶体 IOL 模拟；Pentacam AXL 还评估轴向长度以进行精确的 IOL 度数计算。
Pentacam参数
Pentacam 提供有关前段参数的详细信息，包括前部和后部角膜轮廓和高度、厚度、散光、瞳孔大小、前房深度、前段的 3D 模型等。下面来详细讨论下 Pentacam 地图上可视化的细节吧：
1. 患者信息详情
最左上角的框包含有关患者的信息，包括年龄、性别、扫描日期和出生日期（图 2）。
这里显示患者信息特征、厚度和角膜曲率值的总结。角膜曲率陡峭，K1 47D、K2 47.7D 和 Kmax 48.1D 伴随角膜变薄（最薄位置 489 um）：
2. 质量扫描
扫描质量由 QS（质量规范）给出，它告诉我们扫描质量，它应该是“OK”。它受眼球运动和眨眼的影响。如果结果是“数据间隙”、“修复”或“模型”，则应重复扫描以确保准确性。
3. 角膜曲率读数和曲率图
Q值。Q值告诉我们角膜前表面的球形度。0 到 -1 之间的值被认为是正常的，表示长长的形状（陡峭的中心和平坦的外围）。值 > 0 表示角膜扁平（中心平坦，边缘陡峭），值 < -1 表示角膜过度膨胀，如角膜扩张中所见。
角膜曲率值。平坦子午线中央 3mm 区域内的角膜曲率值为 K1，陡峭子午线中的角膜曲率值为 K2。Km 代表 K1 和 K2 的平均角膜曲率读数。前角膜表面的最大角膜曲率读数表示为 Kmax（见上图）。
前曲率图。曲率图显示了以颜色编码方式表示的前角膜表面（中央 8 毫米）的角膜屈光度（见下图）。热色（橙色/红色）表示角膜轮廓陡峭，而冷色（蓝色/紫色）表示角膜轮廓平坦。在规则散光病例的曲率图中观察到对称的领结图案。
真实净功率图
它代表了角膜的累积角膜曲率，同时考虑了前后角膜轮廓。
4. 测厚指数和角膜厚度图
测厚值。pentacam 显示三个 pachymetry 读数，即“Pachy apex”代表角膜顶点/中心的角膜厚度，“瞳孔中心 pachymetry”代表瞳孔中心的角膜厚度，“最薄位置 (TL)”代表角膜厚度最薄的位置。Pachy 顶点被认为是测量所有其他 pachymetry 指数位移的参考点。“X轴”和“Y轴”分别代表水平和垂直子午线位移。加号或减号分别表示方向高于或低于参考点。
测厚图。上图中可以看到，角膜不同点（中央 8 毫米）的厚度被记录下来。不同厚度对应的颜色可以在图表的侧板上看到。冷色代表角膜厚，暖色代表角膜变薄。通常角膜顶点的厚度是最薄的点。如果角膜最薄点与角膜变陡共存，则角膜顶点的最薄点的位移会引起角膜扩张的怀疑。
5. 高程图
在上图中，将测量的角膜表面的高程细节与参考表面进行比较，参考表面可能是最佳拟合球体 (BFS) 或最佳拟合复曲面椭球 (BFTE)。参考球体上方的点被视为高程并以正值（暖色）表示，而参考球体下方的点被视为洼地并以负值（冷色）表示。存在单独的前部和后部高程图。这是有助于早期发现角膜扩张病例的。
6. 瞳孔直径
Pentacam 可准确评估中视瞳孔直径 (PD)，这对于计划进行屈光手术的患者进行筛查至关重要。之前我早就写过，暗瞳大于7，一般术后就会有眩光、光晕的风险。
7. 前房分析仪
Pentacam 可以创建眼睛的 3D 模型并估计参数，如前房角和前房深度（内皮到前晶状体囊），这对于评估青光眼病例很有价值。它还给出了角膜校正后的眼内压值。用于密度测定评估的附加软件可提供角膜和晶状体密度测定的结果。
8. Belin Ambrosio 增强型扩张器显示（BAD 图）
我们熟称Belin图，是基于增强型最佳拟合球体的概念，是在考虑患者角膜的角膜曲率读数后计算的。这有助于突出基于最佳拟合球体的高度图上可能遗漏的细微角膜异常，用来排除圆锥角膜风险。
高程图是根据最佳拟合球体以及 Belin Ambrosio 增强型 Ectasia 显示中的增强型最佳拟合球体模型计算的。此地图还显示了两者之间的差异图。在 BAD 地图中看到的其他图表包括：
a,角膜厚度空间分布（CTSP）
该图表示从 TL 到角膜周边的角膜厚度的平均进展。其使用红点绘制，它应位于绘制的三个黑色虚线内以供参考，平均值为 0.8-1.1。6 毫米区域内的任何突然倾斜或上升都被视为异常。
b,厚度增加百分比 (PTI)
该图表示上图的百分比图。6 毫米区域内的任何突然倾斜或上升都被视为异常。
c,D值
它由 5 个参数组成，包括前表面 Df、后表面 Db、测厚级数 Dp、最薄点 Dt 和最薄点位移 Da。每个单独的参数及其最终 D 数都归一化为其平均值，并报告为与平均值（D 值）的标准偏差。参数以白框（正常）<1.6SD、黄框（可疑）>1.6SD或红框（异常）>2.6SD表示。然而，人们还应该将患者的年龄与 D 值相关联，因为与年轻人相比，年龄较大的人群的怀疑阈值更高。
Pentacam的临床应用
1. 角膜扩张障碍的筛查
圆锥角膜是最常见的角膜扩张，在正常裂隙灯检查和仅评估角膜中央 3mm 的手动角膜曲率测定法中很容易遗漏。比如下图中，圆锥角膜患者的 Pentacam 图在轴向曲率图上显示（左）不对称的领结图案（下陡峭），并伴有相应的角膜变薄；最薄的位置为 491 um，x 和 y 轴上的位移分别为 0.46 mm 和 0.26 mm；在最大陡峭位置（右）Belin-ambrosio 增强型扩张显示图，在高程图和差异图中显示热色以及异常百分比厚度增加图（从 2 毫米区域急剧下降）和 8.6 的 D 值
2.角膜扩张的监测和治疗
借助患者的常规断层扫描图，可以监测疾病进展和对治疗的反应。进展图的早期变化有助于及时干预。
3. 屈光手术筛查
这个不用多说了，激光手术作用在角膜，术前检查的第一步就是PENTACAM检查。它提高了屈光手术前 FFKC 和角膜扩张症的筛查精度。它还有助于适当规划和仔细选择适合患者的屈光手术类型。
4. 有晶状体人工晶状体植入术
3D 腔室分析仪可用于对计划植入有晶状体晶体 IOL 的患者进行术前评估，它提供了前房深度的精确值。
5. 镜头密度测量
密度计软件通过考虑晶状体的体积和密度来提供核白内障的分级。它还有助于诊断囊袋膨胀综合征和后囊膜混浊的病例。
6. 改进的人工晶状体计算
考虑到 Pentacam 提供的实际角膜曲率读数，与之前仅考虑角膜前表面的角膜曲率计相比，可以进行精确的人工晶状体度数计算
7. Zernike 分析和角膜波前
它决定了角膜的高阶像差 (HOA)。它有助于根据角膜的 Q 值规划要在接受白内障手术的患者中植入的 IOL 类型（非球面或具有球面像差的 IOL）。此外，高 HOA 的患者可以计划进行波前引导的 LASIK。
8. 青光眼评估
3D 腔室分析仪对青光眼患者也很有用。它给出了前房角和前房深度的值，这些数据值是闭角型青光眼患者的重要参数。
声明：本文来源知乎眼科医生钟博士文献，仅为学习交流。
