角膜直徑與角膜厚度及其變化率的相關(guān)性研究

潘珊珊 趙愈敏 時(shí)世碩 趙強(qiáng)

角膜厚度是角膜屈光手術(shù)設(shè)計(jì)手術(shù)方案的重要參數(shù)，也是篩查圓錐角膜的重要指標(biāo)之一。隨著光學(xué)測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，基于Schiemflug技術(shù)的Pentacam眼前節(jié)成像分析系統(tǒng)、基于相干光斷層掃描技術(shù)的眼前節(jié)相干光層析成像術(shù)(anterior segment optical coherence tomography,AS-OCT) 等眼前節(jié)成像分析技術(shù)已不僅僅局限于傳統(tǒng)的角膜中央厚度的測(cè)量，同時(shí)還可以精確測(cè)量角膜中周邊不同區(qū)域范圍的厚度，其內(nèi)置的分析程序如Pentacam的BAD分析程序(Belin/Ambrosio Enhanced Ectasia Display)可分析角膜不同區(qū)域厚度及分布變化、角膜前后表面高度分布等多項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)圓錐角膜早期診斷的敏感性具有較強(qiáng)的指導(dǎo)性，在臨床中廣泛應(yīng)用[1-3]。

但是角膜直徑是否影響角膜厚度及其分布，目前研究非常有限。Boyd和白繼[4]等研究發(fā)現(xiàn)在Pentacam程序中，BAD分析程序評(píng)估角膜厚度變化的多項(xiàng)總體性指標(biāo)在角膜直徑偏小的人群中顯示異常的比例更高，與角膜直徑相對(duì)較大的北美人群相比，此相關(guān)性在中國(guó)人群中更強(qiáng)。此研究揭示了未充分考慮角膜直徑的影響因素而使眼前節(jié)分析結(jié)果偏差，對(duì)我們角膜形態(tài)分析結(jié)果的判讀具有重要的啟示。但是目前對(duì)于角膜直徑對(duì)角膜不同范圍厚度的影響尚無(wú)研究，故本研究將此問(wèn)題做進(jìn)一步細(xì)化研究，以期對(duì)角膜厚度分析程序的進(jìn)一步完善和優(yōu)化提供方向和理論依據(jù)。

資料與方法

一、對(duì)象

回顧性分析2019年1～12月我院行角膜屈光手術(shù)患者129例，年齡17～37歲，平均(22.74±5.02)歲。男性72例，女性57例?；颊呔M(jìn)行屈光手術(shù)術(shù)前嚴(yán)格篩查，排除圓錐角膜、角膜瘢痕、角膜變性、角膜營(yíng)養(yǎng)不良、青光眼、白內(nèi)障等眼部疾病。所有患者均選取右眼數(shù)據(jù)。

二、方法

1．測(cè)量方法：采用Pentacam眼前節(jié)分析儀采集角膜前后表面形態(tài)學(xué)參數(shù)，數(shù)據(jù)均在自然瞳孔狀態(tài)下暗室采集。采集圖像質(zhì)量因子(quality specification, QS)>95%的結(jié)果用于分析。記錄角膜直徑、角膜中央及2 mm、4 mm、6 mm、8 mm范圍平均厚度及相應(yīng)厚度變化率、角膜最薄點(diǎn)厚度及位置。不同范圍角膜厚度變化率=(該范圍角膜厚度-角膜最薄點(diǎn)厚度)/角膜最薄點(diǎn)厚度。

2．分組：根據(jù)角膜水平直徑分為3組：小角膜組(角膜直徑≤11.5 mm)、中角膜組(11.6 mm≤角膜直徑≤12.0 mm)和大角膜組(角膜直徑>12.0 mm)。

結(jié) 果

一、一般資料

入選患者角膜水平直徑10.6～12.9 mm，最大角膜直徑與最小角膜直徑相差2.3 mm，變異率達(dá)26.70%。3組患者基本資料見(jiàn)表1。3組性別差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，小角膜組男性所占比例最低，大角膜組男性所占比例最高。3組患者等效球鏡及散光度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 3組患者基本資料

二、不同范圍角膜厚度與角膜直徑的相關(guān)性

3組不同范圍角膜厚度見(jiàn)表2。結(jié)果顯示：中央0 mm及2 mm范圍3組角膜厚度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，中央4 mm、6 mm及8 mm范圍角膜厚度3組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。相關(guān)分析顯示：中央0 mm、2 mm范圍角膜厚度與角膜直徑無(wú)相關(guān)性(Spearman系數(shù)rs分別為-0.135、-0.134，均P>0.05),中央4mm、6 mm及8 mm范圍角膜厚度與角膜直徑呈負(fù)相關(guān)(Spearman系數(shù)，rs分別為-0.176、-0.250、-0.309，均P<0.05)，負(fù)相關(guān)性越靠周邊越大(圖1)。

表2 不同范圍角膜厚度(μm)

三、不同范圍角膜厚度變化率與角膜直徑的相關(guān)性

3組不同范圍角膜厚度變化率見(jiàn)表3。結(jié)果顯示：角膜中央2 mm、4 mm、6 mm及8 mm范圍角膜厚度變化率3組差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。相關(guān)分析顯示：中央4 mm、6 mm、8mm范圍角膜厚度變化率均與角膜直徑呈負(fù)相關(guān)(Spearman系數(shù)，rs分別為-0.228、-0.344、-0.388、-0.291，均P<0.05)，以角膜4 mm和6 mm范圍的負(fù)相關(guān)性最大(圖2)。

表3 不同范圍角膜厚度變化率(%)

圖2 角膜不同范圍厚度變化率與角膜直徑的相關(guān)性分析A示角膜中央2 mm范圍；B示角膜中央4 mm范圍；C示角膜中央6 mm范圍；D示角膜中央8 mm范圍

四、不同直徑組角膜最薄點(diǎn)厚度及其距離角膜中心距離比較

3組角膜最薄點(diǎn)厚度平均值分別為(547.09±28.62)μm、(534.41±22.21)μm及(541.32±23.65)μm，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=2.892，P>0.05)；三組角膜最薄點(diǎn)與中央角膜厚度差平均為(3.06±1.35)μm、(2.90±1.51)μm及(2.98±1.95)μm，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=2.892，P>0.05)；3組角膜最薄點(diǎn)距離角膜中心距離分別為(0.65±0.21)mm、(0.59±0.22)mm及(0.62±0.22)mm，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.677，P>0.05)。

討 論

角膜直徑是角膜及眼內(nèi)屈光手術(shù)、角膜接觸鏡驗(yàn)配的重要參數(shù)。臨床研究顯示國(guó)人正常角膜直徑差異很大，男性大于女性[5-7]。本研究中，患者角膜水平直徑10.6～12.9 mm，最大角膜直徑與最小角膜直徑相差2.3 mm，變異率達(dá)26.70%。同時(shí)在小角膜組、中角膜組及大角膜組中，男性所占比例逐漸增高，與以往研究結(jié)果相同。

角膜厚度是角膜屈光手術(shù)方案設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，角膜厚度是否異常也是屈光手術(shù)術(shù)前圓錐角膜篩查的重要指標(biāo)[8-10]。近些年，基于Scheimflug旋轉(zhuǎn)照相成像技術(shù)的Pentacam三維眼前節(jié)成像系統(tǒng)、基于相干光斷層掃描技術(shù)的AS-OCT等為代表眼前節(jié)成像技術(shù)可精確測(cè)量及計(jì)算角膜各區(qū)域范圍的角膜厚度、曲率及高度。其內(nèi)置的分析程序如Pentacam的BAD分析程序可分析角膜不同區(qū)域厚度及分布變化、角膜前后表面高度分布，使圓錐角膜的早期診斷的敏感性大大提高[2，3]，也廣泛應(yīng)用于屈光手術(shù)術(shù)前禁忌證的篩查。

但是眼前節(jié)成像系統(tǒng)中內(nèi)置的分析程序多是以基于角膜直徑相對(duì)較大的北美及南美人群得出[11，12]，國(guó)人尤其是角膜直徑相對(duì)偏小的患者，角膜直徑是否會(huì)影響角膜厚度分布而進(jìn)一步導(dǎo)致分析結(jié)果的偏差鮮有研究。Boyd等[4]研究發(fā)現(xiàn)在Pentacam的BAD程序中多個(gè)參數(shù)(ARTmax、PImin、PIavg、PImax、Df、Db、Final D等)與角膜直徑呈相關(guān)性，角膜直徑相對(duì)較小的研究對(duì)象其參數(shù)顯示異常的比例增高，且與角膜直徑相對(duì)較大的北美人群相比，此相關(guān)性在中國(guó)人群更明顯。此研究結(jié)果對(duì)于我們更深入判讀角膜形態(tài)學(xué)指標(biāo)有了新的提示。但是角膜直徑對(duì)角膜不同范圍厚度的影響尚無(wú)研究。本研究將角膜直徑對(duì)角膜不同范圍厚度的影響做了細(xì)化研究，結(jié)果顯示：角膜4 mm、6 mm及8 mm范圍角膜厚度與角膜直徑呈負(fù)相關(guān)，且越靠周邊，負(fù)相關(guān)性越大，而在中央2 mm范圍內(nèi)角膜厚度與角膜直徑不相關(guān)，即角膜直徑越小，角膜中周部及周邊厚度越大，而角膜中央厚度不受角膜直徑影響。在角膜厚度變化率方面，本研究顯示：角膜中央2 mm、4 mm、6 mm及8 mm范圍角膜厚度變化率均與角膜直徑呈負(fù)相關(guān)，即角膜直徑越小，角膜從中央到周邊增厚的速率越大，且此負(fù)相關(guān)性在角膜4 mm和6 mm范圍的最大。

對(duì)于角膜最薄點(diǎn)厚度及位置，既往研究顯示國(guó)人角膜最薄點(diǎn)距角膜頂點(diǎn)距離平均約0.50～0.59 mm，角膜最薄點(diǎn)厚度平均約535.3～540.07 μm，與角膜中央厚度差平均約2.20～2.88 μm[13，14]，與本研究結(jié)果相似。但是角膜直徑對(duì)于角膜最薄點(diǎn)的厚度及位置是否有影響既往無(wú)相關(guān)研究。本研究顯示：3組患者角膜最薄點(diǎn)厚度及其與中央厚度差、最薄點(diǎn)距離角膜中央的距離差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，角膜直徑對(duì)角膜最薄點(diǎn)的厚度及位置無(wú)影響。

綜上所述，角膜直徑可影響角膜中周部及周邊范圍厚度及全角膜厚度變化率，對(duì)角膜中央?yún)^(qū)域厚度及最薄點(diǎn)厚度和位置無(wú)影響，為未來(lái)眼前節(jié)分析系統(tǒng)設(shè)計(jì)及改進(jìn)提供了理論依據(jù)和方向。本研究的不足在于由于本研究病例來(lái)源于行角膜屈光手術(shù)的近視患者，受到屈光狀態(tài)、年齡限制，后續(xù)研究需進(jìn)一步擴(kuò)大研究對(duì)象的人群。同時(shí)角膜直徑對(duì)不同象限角膜厚度及變化的分析，也是下一步研究的方向。