視覺質(zhì)量分析系統(tǒng)在白內(nèi)障診斷及治療中的應(yīng)用研究進(jìn)展

霍伊明，孫朝暉，李亞楠，馮艷霞

1河北醫(yī)科大學(xué)，石家莊071000；2河北醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院；3石家莊市第一醫(yī)院

白內(nèi)障是眼球內(nèi)以晶狀體混濁為特點(diǎn)的疾病,是導(dǎo)致視力損害的常見原因[1]。近年白內(nèi)障手術(shù)理念已經(jīng)從單純的復(fù)明手術(shù)向屈光性手術(shù)轉(zhuǎn)變[2]。屈光性白內(nèi)障手術(shù)綜合考慮患者視力、晶狀體混濁程度、患者的視覺需求等，可幫助患者提高術(shù)后功能性視力，最終提升患者術(shù)后視覺質(zhì)量[3, 4]。目前臨床上對白內(nèi)障患者視覺質(zhì)量評價的主觀方法包括視力、對比敏感度、問卷調(diào)查等，但存在自身偏差、效率低、檢查者主觀偏差等問題。視覺質(zhì)量分析系統(tǒng)(optical quality analysis system，OQAS)第一次真正實(shí)現(xiàn)客觀意義上視覺質(zhì)量的檢測分析。OQAS可分析一個面上所有的光學(xué)信息，綜合考慮像差、散射和衍射的影響，最終得到一系列視覺質(zhì)量參數(shù)，可綜合分析人眼光學(xué)通路上所有屈光介質(zhì)信息。

OQAS的設(shè)計原理是點(diǎn)光源通過人眼屈光介質(zhì)到達(dá)視網(wǎng)膜，視網(wǎng)膜將光線返回并被系統(tǒng)采集分析，形成雙通道系統(tǒng)[5]。通過對點(diǎn)光源在視網(wǎng)膜上不同的成像特點(diǎn)和光線分布進(jìn)行分析，獲得點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)、調(diào)制傳遞函數(shù)、客觀散射指數(shù)、斯特列爾比和不同對比度下的模擬視力等視覺質(zhì)量參數(shù)，多方面評價患者視覺質(zhì)量[6]，使其在白內(nèi)障患者視覺質(zhì)量分析方面有獨(dú)特的優(yōu)勢?，F(xiàn)將OQAS的視覺質(zhì)量參數(shù)及其在白內(nèi)障診療中的應(yīng)用進(jìn)展綜述如下。

1 OQAS的視覺質(zhì)量參數(shù)

1.1 客觀散射指數(shù)(objective scatter index，OSI) OSI是指OQAS檢測視網(wǎng)膜像的12～20弧分視角之間的環(huán)形區(qū)域光強(qiáng)度與中央1弧分視角的光強(qiáng)度比值。OSI反映的是視覺通路中所有屈光介質(zhì)的透明度。OSI值越高說明眼內(nèi)散射水平越高[7]。OQAS檢測的散射主要包括眼內(nèi)散射和眼表散射[8]。眼內(nèi)散射分為正向散射和反向散射，OQAS測量的是直接影響視網(wǎng)膜成像的正向散射，更能反映白內(nèi)障引起的主觀視覺干擾。白內(nèi)障術(shù)前臨床可通過結(jié)合晶狀體的混濁程度和OSI值，確定手術(shù)時機(jī)。

1.2 調(diào)制傳遞函數(shù) (MTF) MTF是指不同空間頻率下像與物對比度之間的差異，反映屈光系統(tǒng)對成像質(zhì)量的影響。MTF值在0～1，反映光學(xué)系統(tǒng)對不同空間頻率的傳遞能力，即空間頻率越高，光學(xué)系統(tǒng)的傳遞能力就越低，MTF值下降，成像變模糊，從而導(dǎo)致視覺質(zhì)量下降。

1.3 調(diào)制傳遞函數(shù)截止頻率(MTF Cut off) 當(dāng)空間頻率增高達(dá)一定值時，光學(xué)系統(tǒng)的傳遞能力就會達(dá)到最低，成像最模糊，此時的空間頻率即為光學(xué)系統(tǒng)的MTF Cut off。正常人MTF Cut off值>30 c/deg,表示該眼的分辨率正常，屈光系統(tǒng)無明顯異常，成像清晰，視覺質(zhì)量好；<30 c/deg，表示存在屈光系統(tǒng)的異常[9]。MTF Cut off值可幫助患者了解目前的視覺質(zhì)量，有利于白內(nèi)障患者手術(shù)前后的視覺質(zhì)量比較和隨訪。

1.4 斯特列爾比(SR) SR指在相同光闌直徑時實(shí)際光學(xué)系統(tǒng)所形成的像與理想完美光學(xué)系統(tǒng)的理想高斯像點(diǎn)之間的光強(qiáng)度之比，可理解為MTF曲線下的面積[10]。SR值越大，反映人眼受像差影響越小，視覺質(zhì)量越好。SR值的范圍是0～1，當(dāng)SR的值為1時，達(dá)到完美的無像差，說明患者視覺質(zhì)量好。結(jié)合MTF Cutoff可以對白內(nèi)障手術(shù)、屈光手術(shù)等治療前后患者的視覺質(zhì)量進(jìn)行客觀分析。

1.5 模擬對比度視力(predicted VA) predicted VA是指在三種不同對比度下的模擬視力，反映了純光學(xué)的客觀視力。在臨床實(shí)踐中常用的為 100%、20%及9%三種對比度狀態(tài)，其中predicted VA 100% 反映了人眼的純光學(xué)考慮所能達(dá)到的視力，predicted VA 20%反映了對比度為20%時的空間頻率 ，predicted VA 9%反映了對比度為9%時的空間頻率。三種對比度狀態(tài)可分別反映人眼在白天、黃昏、夜晚的對比度視力，比傳統(tǒng)視力表檢查能夠更客觀全面的評估患者在日常生活中的視力。

2 OQAS在白內(nèi)障診斷及治療中的應(yīng)用

2.1 OQAS在晶狀體渾濁程度判斷中的應(yīng)用 目前臨床使用的晶狀體混濁程度分級方法主要是依據(jù)裂隙燈下檢查結(jié)果進(jìn)行晶狀體混濁分類方法Ⅲ(LOCSⅢ)。LOCSⅢ是一種主觀性白內(nèi)障混濁程度評價系統(tǒng)，裂隙燈下觀察的晶狀體混濁是反向散射結(jié)果，測出LOCSⅢ值可偏低，無法提供晶狀體混濁對視網(wǎng)膜成像質(zhì)量影響的直接信息[11]。OQAS得到的OSI反映的是正向散射，更接近于患者主觀感受。早期白內(nèi)障患者可能主訴視力不適，但是裂隙燈檢查時晶狀體輕度混濁或最佳矯正視力僅有輕微喪失，OQAS更適用于此類患者，可反映患者真實(shí)的白內(nèi)障程度。Cabot等[7]研究發(fā)現(xiàn)，OSI可作為早期白內(nèi)障患者術(shù)前評估的有效工具。Artal等[12]發(fā)現(xiàn)OSI<1代表非白內(nèi)障眼睛，OSI約為2代表早期白內(nèi)障，OSI>2代表中度到成熟的白內(nèi)障。OSI判斷晶狀體的混濁程度的靈敏度非常高，研究[13]發(fā)現(xiàn)，可作為一個新的參數(shù)，評估眼內(nèi)散射和晶狀體混濁程度分級[14]。

2.2 OQAS在白內(nèi)障手術(shù)時機(jī)選擇中的應(yīng)用 白內(nèi)障是引起老年人視力受損的一個常見原因，其發(fā)病與年齡有關(guān)。白內(nèi)障病情進(jìn)展緩慢，手術(shù)是治療白內(nèi)障的主要方法，手術(shù)時機(jī)的選擇顯得尤為重要[15]。準(zhǔn)確的視覺功能評估有助于白內(nèi)障手術(shù)的術(shù)前決策，相對客觀地評估患者術(shù)后的視覺質(zhì)量。OQAS被廣泛應(yīng)用于白內(nèi)障分級的客觀評價，可幫助臨床醫(yī)生選擇最佳手術(shù)時機(jī)[16]。Jin等[15]發(fā)現(xiàn)MTF、OSI、SR、predicted VA 100%、predicted VA 20%、predicted VA10%可作為白內(nèi)障手術(shù)時機(jī)選擇的參考指標(biāo)，其中OSI是決定白內(nèi)障手術(shù)適宜性的最有效參數(shù)[7]。OSI、MTF cut off等參數(shù)測量的是正向散射光線，可客觀分析視覺干擾是否由白內(nèi)障導(dǎo)致，有助于手術(shù)時機(jī)的合理選擇。在白內(nèi)障手術(shù)的決策中，視覺質(zhì)量已經(jīng)成為一個重要的衡量因素。Artal 等[12]建立以下分類:OSI<1為正常眼,1～3之間為早期白內(nèi)障,3～7之間為進(jìn)展期白內(nèi)障,≥7為成熟期白內(nèi)障。因此OQAS可在術(shù)前對視覺質(zhì)量進(jìn)行客觀綜合的評價。

白內(nèi)障的手術(shù)時機(jī)選擇過程中不應(yīng)僅考慮視力，因?yàn)槠胀ㄒ暳z查并不能夠提供完整的功能性視力，還應(yīng)考慮對比度視力、像差、光學(xué)干擾等，應(yīng)結(jié)合OQAS的測量、視力問卷評分、晶狀體混濁度分級系統(tǒng)、視力等指標(biāo)來綜合分析[7]。因此，OQAS的客觀結(jié)果有利于驗(yàn)證患者由白內(nèi)障引起的視覺干擾，有利于合理選擇手術(shù)時機(jī)。

2.3 OQAS在預(yù)測白內(nèi)障術(shù)后視覺質(zhì)量中的應(yīng)用 白內(nèi)障患者術(shù)后的視覺質(zhì)量與眼光學(xué)功能、神經(jīng)功能有關(guān)。目前臨床對于白內(nèi)障術(shù)后患者的視力及視覺質(zhì)量，無法通過客觀的參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測。術(shù)前常規(guī)檢查可幫助醫(yī)師了解一些明顯的眼部疾病，但術(shù)前很難發(fā)現(xiàn)不明顯的眼底病變。OQAS可結(jié)合術(shù)前最佳矯正視力和模擬對比度視力來預(yù)測白內(nèi)障術(shù)后視覺質(zhì)量。predicted VA可反映除外視覺神經(jīng)系統(tǒng)影響以外的客觀視力，因此可以預(yù)測患者的視力下降是屈光介質(zhì)性還是神經(jīng)源性，從而為術(shù)后視覺質(zhì)量的預(yù)測提供參考[17]。當(dāng)predicted VA>最佳矯正視力，表明患者視網(wǎng)膜或者視神經(jīng)存在損害，術(shù)后視力恢復(fù)不佳，需要慎重考慮是否手術(shù)。當(dāng)predicted VA<最佳矯正視力，表明患者視力下降完全由白內(nèi)障造成，預(yù)測術(shù)后視力提高較好，建議手術(shù)。肖雨等[18]認(rèn)為predicted VA可定性預(yù)測白內(nèi)障的手術(shù)效果，發(fā)現(xiàn)OQAS預(yù)測術(shù)后符合率為90%，認(rèn)為OQAS有利于對白內(nèi)障手術(shù)效果的評判。

2.4 OQAS在白內(nèi)障不同治療方式療效比較的應(yīng)用 目前對于不同類型人工晶狀體植入術(shù)后視覺質(zhì)量的評價尚缺乏可靠指標(biāo)，術(shù)后視力無法完全概括患者的術(shù)后視覺質(zhì)量。OQAS可檢測人角膜、前房、人工晶狀體、玻璃體等。眼的任一屈光介質(zhì)出現(xiàn)問題，患者的視覺質(zhì)量參數(shù)均會出現(xiàn)異常。隨著新型人工晶體的不斷更新，OQAS可用于評估不同人工晶體植入術(shù)后視覺質(zhì)量，有利于對于不同人工晶體的選擇[19～21]。OQAS還可用于檢測不同手術(shù)方式術(shù)后視覺質(zhì)量，有利于手術(shù)方式的改進(jìn)。

2.5 OQAS在淚膜光學(xué)功能評估中的應(yīng)用 部分白內(nèi)障患者術(shù)后仍存在術(shù)眼干燥、異物感、視力波動等癥狀，不僅影響患者術(shù)后視覺質(zhì)量，還可延緩患者視功能恢復(fù)，降低生活質(zhì)量。覆蓋和保護(hù)眼表的淚膜是視覺系統(tǒng)的主要屈光性表面，淚膜完整性及淚液成分異?？赡軙腩~外的高階像差和散射，導(dǎo)致視網(wǎng)膜成像質(zhì)量的下降[22]。以往臨床淚膜評價主要依靠淚液分泌測定、角膜熒光素鈉染色等方法，缺乏客觀、量化的淚膜評價指標(biāo)，且無法對淚膜功能進(jìn)行動態(tài)檢測。OQAS可直接采集點(diǎn)光源的視網(wǎng)膜像，被認(rèn)為是一種更直接、更客觀、更準(zhǔn)確的人眼視覺質(zhì)量評價方法。OQAS可將淚膜作為一層屈光介質(zhì)進(jìn)行分析，測得OSI在短時間內(nèi)的波動狀態(tài)可反映淚膜光學(xué)質(zhì)量的動態(tài)變化[23, 24]。淚膜動態(tài)散射指數(shù)為淚膜平均OSI減去基礎(chǔ)OSI，一般認(rèn)為<0.6為健康眼，0.6～1.2為臨界干眼，>1.2為干眼[25，26]。

2.6 OQAS在選擇后發(fā)性白內(nèi)障治療時機(jī)中的應(yīng)用 后發(fā)性白內(nèi)障是晶狀體上皮細(xì)胞的增殖引起細(xì)胞在晶狀體后囊的積累，造成后囊膜混濁，而導(dǎo)致后發(fā)性白內(nèi)障的發(fā)生，最終導(dǎo)致術(shù)后視覺質(zhì)量再度下降[22]。后發(fā)性白內(nèi)障的還與手術(shù)方式、人工晶狀體材質(zhì)、人工晶狀體設(shè)計等相關(guān)[27]。后囊混濁仍是白內(nèi)障術(shù)后的主要并發(fā)癥，28%的患者在人工晶狀體植入術(shù)5年后視力受損[28]。臨床上常采用YAG激光后囊膜切開術(shù)治療。準(zhǔn)確客觀評價后囊膜混濁對指導(dǎo)其進(jìn)一步激光治療具有重要的臨床意義。Zhang 等[29]認(rèn)為，OSI也是客觀評價后囊膜混濁的一個參數(shù)。對于存在視覺障礙，而沒有視力下降的患者，OSI有利于激光后囊膜切開術(shù)治療時機(jī)的選擇。

綜上所述，OQAS能提供人眼光學(xué)質(zhì)量所需要的相對全面的細(xì)節(jié)信息，對全眼的各屈光介質(zhì)的散射情況進(jìn)行分析測量，且具有快速、準(zhǔn)確、可重復(fù)等特點(diǎn)[30]。因此能夠更加綜合全面、客觀地分析白內(nèi)障患者的視覺質(zhì)量，為手術(shù)時機(jī)的選擇、術(shù)前術(shù)后效果的評估、不同人工晶狀體的選擇等方面提供了重要的評價標(biāo)準(zhǔn)，同時可為白內(nèi)障患者提供個性化的診療方案。OQAS不僅應(yīng)用于白內(nèi)障疾病的診療中，還可以應(yīng)用于眼科領(lǐng)域的多個學(xué)科，在角膜屈光手術(shù)、角膜病、干眼、眼底病等疾病中均有很大的應(yīng)用價值。