Modern corneal imaging technology in cataract and refractive surgery -Total corneal astigmatism and corneal epithelial thickness measurements for surgical planning in lens exchange- and laser vision correction surgery

Abstract

<p><i>Background/Aim:</i> The precision and accuracy of corneal imaging technology are crucial in contemporary cataract and refractive surgery. This thesis aims to assess the repeatability and agreement of measurements for total corneal astigmatism (TCA), axial length (AL) and corneal epithelial thickness mapping (ETM) using five modern optical coherence tomography (OCT) devices across various clinical conditions, including normal eyes, post-laser vision correction eyes, and keratoconus (KC). <p><i>Methods:</i> We examined 392 eyes with three consecutive measurements using two swept-source (SS) OCTs (Anterion and Casia SS-1000), one spectral-domain (SD) OCT (Avanti), one SS-OCT combined with reflectometry (IOLMaster 700), and one SD-OCT combined with Placido imaging (MS-39). Repeatability was assessed by pooled within-subject standard deviation (Sw), and agreement was analyzed using paired t-tests, Bland-Altman plots, and the tolerance index for agreement (TA). <p><i>Results:</i> TCA measurements demonstrated excellent repeatability across all devices. Statistically significant differences in cylinder magnitude were observed for most pairs of devices, except IOLMaster 700 to MS-39 and Anterion to MS-39. Anterion and IOLMaster 700 exhibited high repeatability in AL measurements and the difference between them was not clinically significant. For ETM, Anterion demonstrated higher repeatability compared to Avanti and MS-39. The TA surpassed the cutoff in all sections for all pairs of devices, showing their non-interchangeability. <p><i>Conclusions:</i> All devices demonstrated good repeatability in TCA-, AL- and ETM measurements. However, variations and low agreement in cylinder magnitude and ETM were observed, proving their non-interchangeability. On the other hand, AL measurements with Anterion and IOLMaster 700 were interchangeable. We expect our findings to provide valuable insights into tailored approaches based on device characteristics and the patient's condition.

<p><i>Bakgrunn/Mål:</i> Presisjonen og nøyaktigheten til teknologien for avbildning av hornhinnen er avgjørende i moderne grå stær- og refraktiv kirurgi. Denne avhandlingen har som mål å vurdere gjentagbarheten og enigheten i målinger av total hornhinneastigmatisme (TCA), aksiallengde (AL) og kartlegging av tykkelsen på hornhinnens epitel (ETM) ved hjelp av fem moderne optiske kohærens-tomografi (OCT)-enheter under ulike kliniske forhold, inkludert normale øyne, øyne etter laserøyeoperasjon og keratokonus (KC). <p><i>Metoder:</i> Vi undersøkte 392 øyne med tre påfølgende målinger ved bruk av to swept-source (SS)-OCT-enheter (Anterion og Casia SS-1000), en spectral-domain (SD)-OCT (Avanti), en SS-OCT kombinert med reflektometri (IOLMaster 700) og en SD-OCT kombinert med Placido-bilde (MS-39). Gjentagbarheten ble vurdert ved hjelp av samlet standardavvik innen subjektet (Sw), og enigheten ble analysert ved hjelp av parede t-tester, Bland-Altman-plott og toleranseindeksen for enighet (TA). <p><i>Resultater:</i> Målinger av TCA viste utmerket gjentagbarhet på tvers av alle enheter. Statistisk signifikante forskjeller i sylinderstyrke ble observert for de fleste enhetspar, bortsett fra mellom IOLMaster 700 og MS-39, samt mellom Anterion og MS-39. Anterion og IOLMaster 700 viste høy gjentagbarhet i AL-målinger, og forskjellen mellom dem var ikke klinisk signifikant. For ETM viste Anterion høyere gjentagbarhet sammenlignet med Avanti og MS-39. TA oversteg grenseverdien i alle deler for alle enhetspar, noe som viser at de ikke er utbyttbare. <p><i>Konklusjoner:</i> Alle enhetene viste god gjentagbarhet i målinger av TCA, AL og ETM. Imidlertid ble det observert variasjoner og lav enighet i sylinderstyrke og ETM, noe som bekrefter at de ikke er utbyttbare. På den annen side var AL-målingene med Anterion og IOLMaster 700 utbyttbare. Vi forventer at våre funn vil gi verdifulle innsikter for tilpassede tilnærminger basert på enhetenes egenskaper og pasientens tilstand.