年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者角膜球面像差分析

朱珂珂，王 欣 ，穆紅梅

0引言

目前非球面人工晶狀體廣泛應(yīng)用于白內(nèi)障手術(shù)中，其自身所帶的負(fù)球差能夠中和角膜的正球差，提高患者術(shù)后的視覺質(zhì)量和對(duì)比敏感度。不同的非球面人工晶狀體有著不同的非球面設(shè)計(jì)和度數(shù)，國外有研究報(bào)道人眼的總球差即角膜球差與人工晶狀體的球差之和在接近0～0.1μm時(shí)可達(dá)到最佳視覺質(zhì)量。角膜的球差主要分為前表面的正球差和后表面的負(fù)球差。因此術(shù)前測量全角膜的球面像差對(duì)白內(nèi)障手術(shù)意義重大。本研究對(duì)年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者的角膜球面像差進(jìn)行分析，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1對(duì)象和方法

1.1對(duì)象選取2017-08/2018-08在我院確診為單純年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者217例217眼，其中男115例，女102例，年齡50～80(平均64.05±7.52)歲。按年齡段分組，Ⅰ組年齡50～60歲(63眼)，Ⅱ組年齡61～70歲(107眼)，Ⅲ組年齡71～80歲(47眼)。三組患者性別、眼別、角膜直徑差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。入選標(biāo)準(zhǔn)：排除其他地區(qū)和少數(shù)民族人口，患者年齡≥50歲，排除長期配戴角膜接觸鏡、有眼部手術(shù)史、眼表或角膜異常的患者。本研究目的已明確告知患者，并簽署知情同意書，且獲得醫(yī)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)認(rèn)可。

表1 三組患者角膜K值和球差的比較

1.2方法使用Pentacam眼前節(jié)分析系統(tǒng)(OCULUS)測量患者角膜參數(shù)，排除麻醉藥物及散瞳藥物點(diǎn)眼后的患者，檢查均在同一間暗室，同一醫(yī)師操作完成，選取成像質(zhì)量顯示為OK的數(shù)值納入研究，分別測量角膜前、后表面K值，用Zernike analysis計(jì)算以角膜頂點(diǎn)為中心6mm直徑范圍內(nèi)的前、后表面球差和總球差。每個(gè)患者檢查3次取平均值。

2結(jié)果

2.1角膜球差的正態(tài)性檢驗(yàn)患者217眼的角膜前、后表面和總球差經(jīng)單樣本K-S檢驗(yàn)符合正態(tài)分布(Z=0.673、0.858、0.622，P=0.755、0.453、0.834)。

2.2角膜球差和K值的組間比較Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組角膜總球差平均值分別為0.248±0.051、0.317±0.092、0.382±0.108μm(圖1)，所有患者角膜總球差平均值為0.311±0.098μm；組間角膜前、后表面K值比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而角膜前表面球差和總球差組間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，角膜后表面球差組間比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，表1)。

2.3角膜球差和K值與年齡的相關(guān)性經(jīng)Pearson相關(guān)性分析，角膜前、后表面K值與年齡無相關(guān)性(r=0.040、0.066，P=0.558、0.333；圖2)，角膜前、后表面K值與角膜總球差無相關(guān)性(r=0.100、0.012，P=0.143、0.865)，角膜前表面球差、角膜總球差與年齡呈正相關(guān)(r=0.506、0.509，P<0.01；圖3、4)，角膜后表面球差與年齡無相關(guān)性(r=0.097，P=0.154；圖5)。

3討論

本研究采用Pentacam眼前節(jié)分析系統(tǒng)的高分辨率Scheimpflug像機(jī)測量白內(nèi)障手術(shù)患者的全角膜球面像差，以角膜頂點(diǎn)為中心6mm直徑范圍內(nèi)的全角膜球差平均值為0.311±0.098μm。Beiko等[1-2]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，人的全角膜球差在0.270～0.280μm，與本研究結(jié)果相差0.031～0.041μm，考慮到角膜球差的絕對(duì)值大小，我們認(rèn)為這個(gè)差異是有臨床意義的，這或許和一部分白內(nèi)障患者在安裝非球面人工晶狀體后仍對(duì)視覺質(zhì)量不滿意有關(guān)系。

本研究所納入的患者在性別、眼別、角膜直徑等基本要素方面無差異，平均年齡為64.05±7.52歲。Holladay等[2]分析71例白人患者，平均年齡74歲，平均角膜球差為0.285±0.074μm；Beiko等[1]分析395例加拿大患者，平均年齡66歲，平均角膜球差為0.274±0.089μm。Al-Sayyari等[3]分析185例沙特阿拉伯人，平均年齡43歲，平均角膜球差為0.252±0.115μm。Lim等[4]分析70例東南亞的華人，平均年齡32歲，平均角膜球差為0.312±0.114μm。國內(nèi)元力等[5]分析504例白內(nèi)障患者，平均年齡73.5歲，平均角膜球差為0.413±0.161μm?？梢姴煌N族、不同年齡段人群的角膜球差確實(shí)可能存在差異，本研究結(jié)果與其他文獻(xiàn)之間的差異還可能與樣本量的大小和測量儀器的不同有關(guān)。關(guān)于以Placido盤為基礎(chǔ)計(jì)算角膜高度數(shù)據(jù)和Pentacam的裂隙掃描獲得的角膜高度數(shù)據(jù)兩種方法對(duì)比研究表明：使用以Placido盤為基礎(chǔ)的角膜曲率測量儀器，中央角膜的高度數(shù)據(jù)不能直接測量，需間接計(jì)算。而一般正常角膜，從中心向外圍的高度逐漸變化，形成一個(gè)扁長形，這些差異變化可能對(duì)角膜球面像差的估計(jì)有重大的影響[6]。此外，使用以Placido盤為基礎(chǔ)的角膜曲率測量儀器無法測量角膜后表面的球面像差，如果不考慮后面，全角膜球差的計(jì)算可能發(fā)生較大的誤差[7]。而Pentacam眼前節(jié)分析系統(tǒng)通過旋轉(zhuǎn)掃描，最多可檢測25 000個(gè)點(diǎn)，利用角膜前、后表面的反射光線獲得高度圖計(jì)算波陣面像差和屈光力，可準(zhǔn)確地測得角膜前后表面的球差。

圖1 三組患者角膜總球差值。

圖2 角膜K值與年齡相關(guān)性。

圖3 角膜前表面球差與年齡相關(guān)性。

圖4 角膜總球差與年齡相關(guān)性。

圖5 角膜后表面球差與年齡相關(guān)性。

通過對(duì)數(shù)據(jù)的檢測分析，我們發(fā)現(xiàn)角膜前、后表面的K值，后表面的角膜球差均和年齡無相關(guān)性，角膜前表面球差和角膜總球差與年齡呈正相關(guān)，這和一些學(xué)者的研究結(jié)果一致[8-13]，推測可能為隨著年齡的增加，周邊角膜的退行性病變所致。但也有報(bào)道稱年齡和角膜球差無相關(guān)性，和全眼球差有關(guān)[14-16]。Wei等[17]對(duì)410例白內(nèi)障患者術(shù)前行iTrace波前像差分析儀檢查，發(fā)現(xiàn)角膜前表面球差、全眼球差均與年齡無關(guān)，而全眼總高階像差和彗差與年齡相關(guān)。我們認(rèn)為種族和分類的差異可能是眾多研究結(jié)果不一致的原因。本研究中角膜總球差波動(dòng)范圍0.072～0.773μm，標(biāo)準(zhǔn)差為0.098μm，顯示出了較大的個(gè)體差異性，分析結(jié)果告訴我們白內(nèi)障患者術(shù)前測量角膜球差的必要性。目前絕大多數(shù)非球面人工晶狀體都是按照國外人眼的參數(shù)設(shè)計(jì)，最多只能矯正0.27μm的正球差，本研究結(jié)果顯示平均角膜球差平均值為0.311μm，還會(huì)殘余部分球差無法得到矯正。因此更多樣的非球面IOL選擇和更適應(yīng)國人的非球面IOL的上市具有重要意義。

本研究測量的是以角膜頂點(diǎn)為中心6mm直徑范圍內(nèi)的球差數(shù)值，而一些年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者的瞳孔在暗環(huán)境下通常<6mm，小的瞳孔直徑意味著測量范圍需要減小。本研究如果測量以角膜頂點(diǎn)為中心5mm直徑范圍內(nèi)的角膜總球差平均值為0.172μm，較6mm直徑的數(shù)值有明顯減小，白內(nèi)障手術(shù)需選用負(fù)球差絕對(duì)值更小一些的非球面IOL。而以角膜頂點(diǎn)為中心測量則對(duì)一些Kappa角較大和角膜形態(tài)不規(guī)則患者的術(shù)后視覺質(zhì)量有較大影響。所以角膜球差對(duì)白內(nèi)障手術(shù)效果的影響還需綜合考慮各方面的因素。

總之，本研究使用Pentacam眼前節(jié)分析系統(tǒng)測量的年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者角膜球差平均值為0.311μm，且發(fā)現(xiàn)角膜前表面球差和角膜總球差與年齡呈正相關(guān)，為白內(nèi)障手術(shù)中非球面人工晶狀體的選擇提供了一定參考依據(jù)。