范歆,黃惠敏,余祥樂 綜述 周煜恒,施策,呂帆,沈梅曉 審校
(溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院眼成像實(shí)驗(yàn)室,浙江 溫州 325005)
據(jù)估計(jì),目前全球接觸鏡使用人數(shù)超過1.4億[1],隨著使用人群的增多以及視光領(lǐng)域的發(fā)展,接觸鏡的適配也成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。接觸鏡的適配成功與否直接影響接觸鏡配戴的舒適性、配適后的視覺質(zhì)量以及應(yīng)用人群的眼部健康,正確、快速、有效地進(jìn)行接觸鏡配適對(duì)視光行業(yè)而言非常重要[2]。使用眼前段成像儀器可以幫助臨床醫(yī)生更準(zhǔn)確、快速地進(jìn)行接觸鏡的選擇和適配。臨床上常用的有角膜地形圖、三維眼表分析儀、眼前段光學(xué)相干斷層掃描儀等。通過這些儀器,醫(yī)生可以更精確地測量眼表的組織結(jié)構(gòu),并且觀察觀察鏡片與眼表、眼瞼的相互作用,為接觸鏡適配提供客觀定量的測量手段,從而在技術(shù)手段上提升接觸鏡適配的效率及準(zhǔn)確度。近年來,一些研究者已經(jīng)通過眼前段成像設(shè)備觀察,來客觀評(píng)估接觸鏡的適配情況。本文將根據(jù)使用的不同鏡片類型,總結(jié)歸納目前先進(jìn)眼前段成像儀器在接觸鏡適配上的應(yīng)用效果,為未來眼前段成像儀器對(duì)接觸鏡適配提供參考。
接觸鏡作為矯正屈光不正的一種方法,已有百余年歷史。隨著科技和材料的發(fā)展進(jìn)步,接觸鏡的用途也日趨廣泛,并不局限于屈光不正的矯正,還可作為繃帶鏡[3-4]、治療性載藥載體[5]、美容用品[6],生物傳感器等[7-8]。接觸鏡主要可以分為兩大類:軟性材質(zhì)接觸鏡、硬性材質(zhì)接觸鏡。軟鏡最早是在1961年由Wichterle等[9]用水凝膠(甲基丙烯酸羥乙酯,HEMA)材料成功制造的,近年來,人們將硅加入到水凝膠材料中,研發(fā)出硅水凝膠材料,大大提高了鏡片的透氧性,因此軟性接觸鏡得到了大多數(shù)人的青睞,在全球接觸鏡市場中占比接近90%。
在接觸鏡的發(fā)展的早期,因?yàn)橹谱鞑牧弦圆A橹?,成功適配需要眼表良好的支撐,所以硬性透氣性鏡片都是覆蓋角膜和鞏膜的大鏡片為主[10]。直到1948年,Kevin Tuohy在一次制作鏡片時(shí),不慎把鞏膜 部分和角膜部分分開了,他將鏡片的角膜部分拋光后,發(fā)現(xiàn)單獨(dú)的角膜部分鏡片也可以進(jìn)行配戴,這就是現(xiàn)代硬性角膜接觸鏡的雛形[11]?,F(xiàn)代角膜硬性接觸鏡可分為一般硬性透氣性接觸鏡(rigid gas permeable contact,RGP)、角膜塑形鏡(以下簡稱OK鏡)。
隨著透氣性材料的發(fā)展,Ezekiel[12]在1983年首次描述了硬性透氣性材料制作的鞏膜鏡,成為了現(xiàn)代鞏膜鏡的雛形。近年來,硬性高透氧性鞏膜鏡作為一種非手術(shù)治療角膜擴(kuò)張癥、眼表疾病、屈光不正的方法,越來越受到人們的重視[13-20]。與角膜硬性透氣性接觸鏡相比,鞏膜鏡將接觸鏡支撐點(diǎn)從角膜的密集神經(jīng)支配處移開,以提高鏡片的舒適度和穩(wěn)定性,減少高階像差,獲得更穩(wěn)定的視力,在配戴過程中也可以減小對(duì)中央角膜的機(jī)械壓力,避免因壓迫角膜而導(dǎo)致相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生[17,21-23]。
在軟性接觸鏡的適配過程中,臨床醫(yī)生一般根據(jù)直徑、基弧、屈光力3個(gè)參數(shù)來進(jìn)行選擇,評(píng)估時(shí)主要通過裂隙燈評(píng)估中心定位和覆蓋度、移動(dòng)度、戴鏡驗(yàn)光、主觀感受[24]來評(píng)判接觸鏡是否適配成功。一般硬性透氣性接觸鏡同樣根據(jù)直徑、基弧、屈光力3個(gè)參數(shù)來進(jìn)行選擇[25-26],評(píng)估時(shí)進(jìn)行瞬目運(yùn)動(dòng)、鏡片活動(dòng)、中心定位、熒光素染色、戴鏡驗(yàn)光評(píng)估。OK鏡在硬鏡參數(shù)基礎(chǔ)上還需考慮光學(xué)區(qū)直徑,熒光素染色時(shí)需要評(píng)估不同弧區(qū)的適配狀態(tài)。臨床中,鞏膜鏡的驗(yàn)配一般根據(jù)矢高進(jìn)行,角膜K值反而沒有那么重要,臨床醫(yī)生常根據(jù)總直徑、光學(xué)區(qū)直徑、中央淚液層厚度(鏡片與角膜之間的淚液厚度)、屈光力等參數(shù)對(duì)鞏膜鏡進(jìn)行選擇,通過使用裂隙燈評(píng)估鏡片后淚液厚度、著陸區(qū)適配、邊緣適配、主覺驗(yàn)光來判斷鞏膜鏡的適配情況[27]。臨床上使用裂隙燈評(píng)估雖然經(jīng)濟(jì)、易行,但是存在一定的主觀性,且評(píng)估不夠準(zhǔn)確。對(duì)醫(yī)生來說,學(xué)習(xí)OK鏡和鞏膜鏡的驗(yàn)配耗時(shí)且學(xué)習(xí)難度大。對(duì)患者來說,熒光染色有致敏風(fēng)險(xiǎn),不斷的更換試鏡片試錯(cuò),往往使患者不適感增強(qiáng),配合度下降。
2.1.1 基于Placido 原理的角膜地形圖在軟性接觸鏡適配中的應(yīng)用
基于Placido環(huán)設(shè)計(jì)的角膜地形圖儀,能夠?yàn)獒t(yī)師提供圖形化的患者角膜前表面的形圖[28-30]。目前角膜地形圖能為臨床醫(yī)生提供的參數(shù)有前角膜平均曲率、角膜高度、角膜屈光度等。
角膜地形圖儀在軟鏡適配中已進(jìn)行了較長時(shí)間的應(yīng)用。Young等[31]發(fā)現(xiàn)使用Medmont E300測量角膜地形能比角膜曲率計(jì)更好地預(yù)測軟鏡的適配成功率。在他們的研究中,角膜的曲率、形狀因子(shape factor)、高度elevation、矢高(sagittal depth)等與鏡片適配成功率有很強(qiáng)的相關(guān)性,其中角膜矢高和鏡片偏心量之間的相關(guān)性最顯著。但這個(gè)方式仍有一定局限性,因?yàn)闇y量結(jié)果不足以準(zhǔn)確的預(yù)測軟鏡的最佳適配基弧。Hall等[32]分別將角膜地形圖儀拍攝的第一眼位和上下鼻 顳5個(gè)方向的5次掃描合成圖像;第一眼位、上下鼻顳、鼻上鼻下、顳上顳下9個(gè)方向拍攝的9次掃描合成圖像與僅拍攝第一眼位的圖像進(jìn)行對(duì)比,發(fā) 現(xiàn)合成后的圖像能覆蓋更大的角膜區(qū)域,為臨床醫(yī)生提供更多的角膜弦長及矢高的數(shù)據(jù),從而提高預(yù)測鏡片適配度的能力。但與進(jìn)行5次掃描相比,覆蓋更大范圍的9次掃描的結(jié)果似乎沒有明顯的差異。綜上所述,角膜地形圖儀所獲得的角膜前表面參數(shù)對(duì)鏡片適配過程中的鏡片偏心量有較好的預(yù)測結(jié)果,但是對(duì)軟鏡的最佳適配基弧的預(yù)測仍存在一定的局限性,這個(gè)結(jié)果是角膜地形圖儀成像范圍及成像深度的局限性所導(dǎo)致的[31]。
2.1.2 眼前段光學(xué)相干斷層掃描成像設(shè)備[33]在軟性接觸鏡適配中的應(yīng)用
由于傳統(tǒng)的角膜地形圖不能覆蓋足夠大的區(qū)域,測量范圍不包括角鞏膜緣,因此角鞏膜緣在軟鏡適配過程中的作用長期被忽視[34]。而相比傳統(tǒng)的角膜曲率計(jì)或角膜攝影儀,使用眼前段光學(xué)相干斷層掃描成像(OCT)技術(shù)[35-38]測量覆蓋的范圍更廣,能夠獲得外周角鞏膜數(shù)據(jù),更完整地顯示角膜和角鞏膜緣的顯微結(jié)構(gòu),還可以獲得戴鏡時(shí),鏡片前、后淚膜的數(shù)據(jù),這為軟性接觸鏡的動(dòng)態(tài)適配研究提供了有價(jià)值的數(shù)據(jù)參考[39]。Karnowski等[37]將OCT與基于Placido和基于Scheimpflug的成像設(shè)備進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)基于OCT的角膜斷層圖圖像質(zhì)量更好且測量時(shí)間更短,這些高質(zhì)量的斷層圖像不僅可以測量角膜高度,還可以用于評(píng)估上皮厚度,淚膜功能,進(jìn)行接觸鏡配適的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)評(píng)估等。
研究[31]表明:角膜曲率計(jì)測量結(jié)果與最佳適配軟鏡基弧之間相關(guān)性較弱??赡苁且?yàn)榻悄で视?jì)的測量覆蓋范圍僅包括角膜中央直徑2~3 mm的區(qū)域,Hall等[40]通過眼前段OCT對(duì)軟鏡適配的研究結(jié)果表明:在對(duì)鏡片適配的預(yù)測方面,角鞏膜形態(tài)學(xué)參數(shù)的影響比單純角膜形態(tài)學(xué)參數(shù)的影響更大,這可能是導(dǎo)致在角膜測量值相近的兩眼之間軟性接觸鏡的適配結(jié)果卻不盡相同的原因之一。他們的研究還發(fā)現(xiàn):OCT斷層圖像對(duì)于硬度更高的硅水凝膠鏡片比較軟的水凝膠鏡片的適配預(yù)測效果更好。Kumar等[41]的研究同樣證實(shí)了角鞏膜形態(tài)學(xué)參數(shù)在軟鏡適配中的重要性。他們還發(fā)現(xiàn)角膜-鞏膜連接處的輪廓在軟鏡適配中起重要作用,表明OCT成像的角膜鞏膜地形圖有助于預(yù)測軟鏡適配,且比用傳統(tǒng)的角膜曲率計(jì)或角膜攝影儀的結(jié)果更準(zhǔn)確。Alonso-Caneiro等[2]通過OCT觀察發(fā)現(xiàn)軟性接觸鏡對(duì)角鞏膜緣形態(tài)的影響比對(duì)中央角膜區(qū)形態(tài)的影響更大,且在不同軟鏡種類中,硅水凝膠球面型接觸鏡所產(chǎn)生的影響最小。
鏡片運(yùn)動(dòng)和中心定位是評(píng)估鏡片適配過程中充分?jǐn)M合的兩個(gè)關(guān)鍵方面。鏡片運(yùn)動(dòng)可以作為反映鏡片后淚液的指標(biāo)[42],在軟性接觸鏡配適過程中,鏡片的偏心可能產(chǎn)生角膜覆蓋不完全[43]、角膜點(diǎn)染[44-45]等不良影響。Cui等[46]使用超長掃描深度OCT在鏡片戴入后5 min和30 min時(shí)評(píng)估中心定位和移動(dòng)度有良好的重復(fù)性。在配戴的30 min時(shí)的測量結(jié)果顯示大多數(shù)鏡片位于顳側(cè)和下方的位置。與戴入后5 min相比,30 min時(shí)鏡片居中更好,運(yùn)動(dòng)更少。Cui等[47]使用超高分辨率和超長掃描深度OCT可以評(píng)估微米級(jí)的鏡片運(yùn)動(dòng),發(fā)現(xiàn)軟性接觸鏡運(yùn)動(dòng)受鏡片直徑和基弧設(shè)計(jì)以及眼表角膜曲率半徑和矢高等參數(shù)的影響。
在配戴軟性接觸鏡過程中,淚液在潤滑 眼表[48-49]、鏡片運(yùn)動(dòng)[50]、清理眼表代謝物和氧氣運(yùn)輸中[51]起重要作用[52-53]。Wang和Nichols等[54-55]通過超高分辨率眼前段OCT觀察軟性接觸鏡在眼表的適配情況,發(fā)現(xiàn)OCT能夠清晰地成像鏡片前和鏡片后淚膜,還可以觀察淚膜和淚新月[56]的變化并評(píng)估淚液動(dòng)力學(xué)的變化[57]。Chen等[58]使用超高分辨率OCT觀察發(fā)現(xiàn)滴入人工淚液后,雖然可以改善眼部舒適度,但是鏡片后淚膜的厚度并沒有增加。Cui等[59]發(fā)現(xiàn)超高分辨率眼前段OCT可以較好地評(píng)估軟鏡鏡片邊緣與眼表的貼合關(guān)系。他們觀察到軟鏡配戴6 h后,鏡片邊緣的結(jié)膜重疊程度增加,鏡片周邊區(qū)域的鏡片后淚膜厚度減少。說明軟鏡的邊緣結(jié)構(gòu)可能在鏡眼之間的結(jié)膜反應(yīng)和周邊鏡片后淚膜的變化過程中起作用。Shen等[60]使用超高分辨率和超長掃描深度OCT觀察到鏡片邊緣處眼表形態(tài)的變化以結(jié)膜積聚和產(chǎn)生淚膜間隙為主要特征。不同類型的軟鏡會(huì)存在有不同程度的結(jié)膜積聚和不同頻率的淚膜間隙。因此,可以使用OCT來指導(dǎo)鏡片邊緣的設(shè)計(jì)和驗(yàn)配。
Tan等[34]分析了OCT拍攝的角鞏膜緣圖像后,用正交殘差平方和(sum of squared orthogonalized residuals,SSRO)這一指標(biāo)來量化角鞏膜緣的形態(tài)。他們發(fā)現(xiàn)SSRO在不同象限和種族中存在顯著差異,且軟性接觸鏡配戴者在上象限和下象限的角膜-鞏膜交界地形圖差異越小,配戴6 h后的主觀舒適度更好。
總結(jié)而言眼前段OCT具有高精度、非接觸[33]、方便快捷等優(yōu)點(diǎn)[61],也是目前為止唯一可進(jìn)行戴鏡觀察眼表形態(tài)[62-63]的儀器,在軟鏡的適配評(píng)估過程中具有較大的優(yōu)勢。
因?yàn)檐涚R的覆蓋范圍超過角膜緣,所以角膜緣[64]和鞏膜的形態(tài)也會(huì)影響軟鏡的配適?,F(xiàn)有的O CT儀器可以精確、快捷、無創(chuàng)的測量角鞏膜輪廓數(shù)據(jù),結(jié)合軟件分析,預(yù)測最適配的軟鏡參數(shù),還可以評(píng)估鏡片的配適,以便做出調(diào)整。同時(shí),還能夠觀察戴鏡時(shí)淚膜、角膜上皮、角膜基質(zhì)等的變化,增 加臨床醫(yī)生對(duì)于軟性接觸鏡和眼表、眼瞼相互作用的了解。
3.1.1 眼前段成像設(shè)備角膜硬性透氣性接觸鏡適配中的應(yīng)用
Nosch等[65]用角膜地形圖儀對(duì)于RGP的適配情況進(jìn)行預(yù)測,研究結(jié)果顯示:在RGP的初始適配過程中,根據(jù)圖像預(yù)測的適配結(jié)果可以與有成熟經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生適配RGP的結(jié)果相媲美。Ramdas等[66]用Pentacam HR和Medmount E300對(duì)圓錐角膜患者測量比較后發(fā)現(xiàn):中心K值,K-min,K-steep和K-flat等參數(shù)在預(yù)測基弧方面都表現(xiàn)良好,非中心參數(shù)K-min可以提高對(duì)全角膜硬性透氣性接觸鏡最佳基弧的預(yù)測效果,并且可以減少試戴片的數(shù)量。Donshik等[67]采用EyeSys角膜攝影儀進(jìn)行配適指導(dǎo),結(jié)果顯示:圖像提供的數(shù)據(jù)在選擇最終鏡片參數(shù)方面不如試戴片試錯(cuò)的結(jié)果,但是在選擇初始試戴片時(shí)可能有用,在圓錐角膜這類不規(guī)則角膜患者中,角膜地形圖有助于確定鏡片的初始基弧。Elbendary等的[68]研究證明:OCT可以成像和測量不同RGP適配模式下圓錐角膜患者的淚膜厚度,從而評(píng)估其鏡片適配。
顯然,OCT可用于戴鏡評(píng)估和選擇硬性鏡片參數(shù),減 少試戴片試錯(cuò)的數(shù)量,縮短適配所需時(shí)間,提高患者滿意度。但是OCT對(duì)于鏡片適配的評(píng)估仍存在爭議。Piotrowiak等[69]認(rèn)為OCT對(duì)于鏡片的適配評(píng)估不如人工操作的熒光素染色法準(zhǔn)確??赡苁且?yàn)樵趻呙璧膭?dòng)態(tài)過程中,鏡片位置和OCT測量的位置都可能發(fā)生變化,這對(duì)于定量的結(jié)果產(chǎn)生了影響。
3.1.2 眼前段成像設(shè)備在角膜塑形鏡適配中的應(yīng)用
由于OK鏡的矯正治療涉及角膜形狀的改變,先前的研究發(fā)現(xiàn)預(yù)處理的角膜形狀指數(shù)[形狀因子(p),偏心值€或非球面性(Q)][70-72]、初始角膜中心厚度[73]都可以作為預(yù)測矯正結(jié)果的因素[74]。Cho等[30]比較了Humphrey Atlas 991,Orbscan II,Dicon CT200,Medmont E300幾種儀器測試角膜地形參數(shù)的結(jié)果,其中Humphrey和Medmont的重復(fù)性和再現(xiàn)性較好,Orbscan II在4種地形圖儀中表現(xiàn)最差。
因?yàn)榻悄に苄午R直徑小于角膜直徑,所以在OK鏡的適配中,鏡片偏心是很常見的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象主要發(fā)生在角膜的顳下象限。Chen等[75]用TMS-4角膜地形圖儀測量,發(fā)現(xiàn)鏡片偏心的大小和方向是由角膜近中心的不對(duì)稱性決定的。在大多數(shù)情況下,鏡片偏心的量適中,是可以接受的。如果鏡片偏心量太大,可能會(huì)導(dǎo)致治療后視覺質(zhì)量不佳[76-78],出現(xiàn)光暈、眩光、視力下降、像差增加等,甚至導(dǎo)致角膜出現(xiàn)急性或慢性的并發(fā)癥[79-80]。Li等[81]發(fā)現(xiàn):P entacam測出的角膜Q值[82]在鼻-顳和上-下象限之間的差異對(duì)于預(yù)測鏡片偏心是一個(gè)方便和可靠的參數(shù)。與鏡片正位的眼睛相比,出現(xiàn)鏡片偏心的眼睛在鼻-顳和上-下象限的角膜Q值差異更大。這種角膜Q值的不對(duì)稱性解釋了為什么OK鏡片很容易轉(zhuǎn)移到顳側(cè)和下側(cè)象限。Gu等[83]用Medmont E300來測量角膜地形參數(shù),并通過這些參數(shù)來確定鏡片偏心量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)表面不對(duì)稱指數(shù)、角膜中心到頂點(diǎn)的距離(CCCV)、3~5 mm鼻側(cè)和顳側(cè)象限的角膜曲率差異(5 mm-Knt)和0~3 mm上下象限的角膜曲率差異(3 mm-Ksi)等參數(shù)對(duì)OK鏡的鏡片偏心程度預(yù)測的效果較好。Li等[84]發(fā)現(xiàn):近中心的角膜 高度差異(Medmont E300測量的2條子午線在8 mm弦長時(shí)的角膜高度差)越大,球面OK鏡的偏心量越大,而在這種情況下,使用環(huán)曲面OK鏡能減少鏡片的偏心量;同時(shí),較大 直徑的鏡片可能有助于限制鏡片偏心。連燕等[85]用超長掃描深度譜域OCT來評(píng)估OK鏡的配適,認(rèn)為OCT提供的二維和三維的斷層圖像能夠顯示眼表與鏡片之間的配適狀態(tài),有助于理解因OK鏡配適不佳而引起的相關(guān)并發(fā)癥。用OCT來評(píng)估OK鏡的偏心及配適松緊是客觀且定量的,與傳統(tǒng)熒光染色有較好的一致性。
因?yàn)榻悄び残酝笟庑越佑|鏡的直徑小于水平可見虹膜直徑,所以角膜的形態(tài)相較角鞏膜形態(tài)更加重要。應(yīng)用現(xiàn)有的Medmont E300,Humphrey Atlas 991,Pentacam,EyeSys,TMS-4,OCT等儀器,可以預(yù)測鏡片的定位、矯正效果,減少使用試鏡片的次數(shù),提高驗(yàn)配效率。但使用這些儀器評(píng)估鏡片的適配仍然存在爭議,需要進(jìn)一步研究探索。
4.1.1 基于Placido 原理的角膜地形圖在鞏膜鏡適配中的應(yīng)用
由于OCT和三維眼表分析儀(eyesurface profiler,ESP)等儀器的價(jià)格高昂,遠(yuǎn)沒有角膜地形圖儀那么普遍。雖然角膜地形圖儀的覆蓋范圍有限,但是使用角膜地形圖儀也可為鞏膜鏡的配適提供直接或間接的信息[37]。Harkness等[28]比較了OCT,ESP和Medmont E300測量矢高的結(jié)果以評(píng)估它們預(yù)測中央淚液層厚度的能力,結(jié)果表明:使用Medmont ESH軟件輔助分析Medmont E300圖像,在測量矢高的過程中,OCT和Medmont的測量結(jié)果沒有明顯差異,而ESP的測量結(jié)果明顯低于這二者。Macedo-de-Araújo等[86]用Medmont E300測量了126只角膜規(guī)則和不規(guī)則的眼睛,證明角膜不對(duì)稱性這一形態(tài)學(xué)參數(shù),在規(guī)則角膜中的鞏膜鏡著陸區(qū)的落點(diǎn)有一定的預(yù)測能力。而EH Chord(與鞏膜鏡直徑相等的弦處的矢高)是與鞏膜鏡矢高最相關(guān)的參數(shù)。Medmont E300可以用于矢高的測量,以預(yù)測中央淚液層厚度,但其成像范圍和深度有限,且無法對(duì)戴鏡時(shí)的中央淚液層厚度進(jìn)行測量,所以仍存在一定的局限性。
4.1.2 sMap3D 在鞏膜鏡適配中的應(yīng)用
與基于Placido 的角膜地形圖系統(tǒng)不同,sMap3D是利用熒光素鈉對(duì)角膜表面進(jìn)行染色從而檢測眼表形態(tài)。這一設(shè)備的優(yōu)勢在于,評(píng)估眼表形態(tài)的過程中不受鞏膜鏡配戴者淚膜薄、眼表形態(tài)異常、角膜瘢痕的影響。在不規(guī)則的角膜也可以測量其真實(shí)形貌,不過在測量正常角膜時(shí)可能不如基于Placido的成像系統(tǒng)準(zhǔn)確[87]。在使用過程中,觀察者可以使用sMap3D將上視、直視和下視的三幅圖像進(jìn)行拼接[87],從而彌補(bǔ)單張圖像覆蓋成像范圍不足的缺陷。
DeNaeyer等[88]研究發(fā)現(xiàn):鞏膜鏡著陸點(diǎn)處與眼表的矢高值差異,通常可以預(yù)測鞏膜鏡配適后的中央淚液層厚度。使 用sMap3D測量鞏膜環(huán)曲面性和在直徑16 mm處的矢高值重復(fù)性很好,且矢高測量結(jié)果與OCT測量的同類結(jié)果有很好的相關(guān)性[89],說明該設(shè)備適用于鞏膜鏡的配適。這種角膜-鞏膜地形圖極大地簡化了適配過程,對(duì)于角膜和鞏膜形態(tài)都異常的眼睛,根據(jù)角膜-鞏膜地形圖可以同時(shí)進(jìn)行角膜和鞏膜的貼合預(yù)測。用sMap3D在正常人群中測量角鞏膜地形圖[90],表明大多數(shù)受試者的鞏膜形態(tài)表現(xiàn)出一定的不對(duì)稱性,但至少1/3的受試者的鞏膜形態(tài)是球面或規(guī)則的,說明大多數(shù)人的鞏膜表面是環(huán)曲面。這些對(duì)鞏膜形態(tài)的觀察結(jié)果發(fā)現(xiàn),應(yīng)用后環(huán)曲面鞏膜鏡可以改善著陸區(qū)配適情況,提高配戴者的舒適度[91]。sMap3D對(duì)于角膜和鞏膜前表面形態(tài)學(xué)參數(shù)的測量數(shù)據(jù),可以運(yùn)用于鏡片的設(shè)計(jì),對(duì)于鞏膜鏡矢高值也有較好的預(yù)測效果,但因?yàn)閟Map3D需要使用熒光素染色,所以仍有致敏風(fēng)險(xiǎn)和臨床應(yīng)用的局限性。
4.1.3 ESP 在鞏膜鏡適配中的應(yīng)用
ESP是基于傅里葉變換輪廓術(shù)的一種新技術(shù),利 用熒光素鈉染色,可以用于測量包括角膜、角膜緣和鞏膜在內(nèi)的整個(gè)眼前段形態(tài)[92]。
Macedo-de-Araújo等[93]提出使用ESP在量化鞏膜鏡對(duì)眼表形態(tài)的改變有較好的作用。這項(xiàng)研究的初步結(jié)果表明:短期鞏膜鏡配戴改變了鞏膜、結(jié)膜的地形,其中變化更明顯的區(qū)域可能與鞏膜鏡的著陸區(qū)相關(guān)。且在分析的所有區(qū)域中,不規(guī)則角膜的矢高值均高于規(guī)則角膜,特別是在顳區(qū)的差異較大。Jesus等[94]用ESP獲得眼前節(jié)三維形貌,加上估量的軸長,可用于鞏膜半徑的高精度計(jì)算,這種方法可能有助于更精確地測量眼表的形貌。
鞏膜鏡偏心可導(dǎo)致鏡眼關(guān)系的變化,包括鏡片和角膜之間的淚液厚度不足導(dǎo)致鏡片與角膜直接接觸或結(jié)膜過度壓迫[95]。鞏膜不對(duì)稱度越大可能導(dǎo)致鏡片偏心量增加[96],其中水平子午線上的偏心量最大。而鏡片偏心量越大,鏡片對(duì)眼表的壓迫量就越強(qiáng)。影響鞏膜鏡偏心的因素在水平和垂直子午線之間可能有所不同。鞏膜測量數(shù)據(jù)中鼻顳側(cè)不對(duì)稱性與鏡片水平偏心量有關(guān)。鼻部和顳部鞏膜高度的差異越大,鏡片顳側(cè)偏心量越大。鏡片的垂直偏心與鏡片的 初始淚液厚度有關(guān),初始淚液厚度越大,鏡片下側(cè)偏心越大,這可能是因?yàn)殪柲ょR的重心相對(duì)于角膜發(fā)生了前移。
使用ESP等客觀準(zhǔn)確的眼表形態(tài)學(xué)參數(shù)測量儀器[92],可以幫助醫(yī)生更好的預(yù)測鞏膜鏡矢高值和偏心量,避免因配適不佳而引起的并發(fā)癥。但因?yàn)镋SP價(jià)格高昂,且使用熒光素染色有致敏風(fēng)險(xiǎn),所以并未在臨床廣泛使用。
4.1.4 眼前段光學(xué)相干斷層掃描成像設(shè)備在鞏膜鏡適配中的應(yīng)用
用眼前段OCT可成功測量的最關(guān)鍵的鞏膜鏡參數(shù)之一是中央淚液層厚度。此外,眼前段OCT監(jiān)測、記錄和量化鏡片和角膜之間的淚液層厚度變化的能力,可以加深醫(yī)生對(duì)鞏膜鏡配戴過程中鏡眼之間相互影響的了解[97]。
Choi等[98]學(xué)者分析了眼前段OCT的圖像,成功測量了前鞏膜曲率半徑。Bandlitz等[99]學(xué)者使用OCT測量了8條不同子午線上的鞏膜半徑,他們發(fā)現(xiàn)鞏膜半徑與角膜形態(tài)無關(guān),鞏膜最陡和最平的子午線與角膜最陡和最平的子午線分布也無關(guān)。這也就解釋了為何其他研究中角膜地形參數(shù)并不能很好地預(yù)測鞏膜鏡基弧,而鞏膜半徑可以為軟鏡和鞏膜鏡的設(shè)計(jì)和配適提供有用信息。對(duì)于一些特殊的患者,如在放射狀角膜切開術(shù)后、準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)后、高度散光的患者中,使用試鏡法試戴鞏膜鏡,總是會(huì)出現(xiàn)氣泡或過大的淚液層厚度,采用OCT所獲得的角膜鞏膜矢高數(shù)據(jù),重新設(shè)計(jì)了雙環(huán)曲的鞏膜鏡后,不再有氣泡形成,且淚液層厚度也減少。眼前段OCT為鞏膜鏡鏡片設(shè)計(jì)提供了有效的外周角膜和鞏膜的測量數(shù)據(jù),可以使用更少的數(shù)據(jù)更好地進(jìn)行鏡片配適,并且能夠提高初次試鏡成功率[100]。
在測量中央淚液層厚度方面,Yeung等[21]比較了人工使用裂隙燈顯微鏡的測量結(jié)果、ImageJ分析裂隙燈拍攝圖片所獲得的結(jié)果和OCT測量的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的觀察者人工測量的結(jié)果與數(shù)字分析或AS-OCT測量結(jié)果的相關(guān)性也較低,人工測量結(jié)果比客觀測量偏高,這意味著使用眼成像設(shè)備進(jìn)行淚液層的精確測量有一定的必要性。目前,臨床醫(yī)生使用裂隙燈顯微鏡準(zhǔn)確測量鏡片中央淚液層厚度的水平參差不齊,再加上裂隙燈測量存在不確定性,不同的觀察者,甚或只是不同的觀察角度測量結(jié)果都可能存在一定的差異。McDonnell等[101]比較了裂隙燈和OCT測量中央淚液層厚度的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)兩者差異很大,且這個(gè)結(jié)果不能用角膜曲率的差異、鞏膜鏡的放大率、裂隙燈光照的角度、鏡片位置等原因解釋。這也證明使用OCT評(píng)估鞏膜鏡中央淚液層厚度的可靠性更高。
眼前段OCT也被用于評(píng)估鞏膜鏡的中央淚液層厚度及其隨時(shí)間變化的表現(xiàn)[97],評(píng)估量化鞏膜鏡鏡片的沉降速率和沉降量,探究可能影響中央淚液層厚度變化的因素[102]。Otchere等[103]使用ASOCT對(duì)患有圓錐角膜或角膜透明樣邊緣變性的鞏膜鏡配戴者進(jìn)行了測量,觀察到鏡片配戴1 h后所有配戴者均出現(xiàn)了不同程度的 淚液層厚度減少,減少速率受配戴者、初始鏡片與眼表之間的適配關(guān)系和配戴時(shí)間的影響。Rathi等[104]發(fā)現(xiàn)患有不同眼表疾病的患者配戴鞏膜鏡4 h后,中央淚液層厚度都明顯減少,說明適配評(píng)估應(yīng)該至少在配戴4 h之后??紤]到鏡片的沉降,為避免鏡片與角膜接觸,在選擇試戴片時(shí)應(yīng)該選擇比所需矢高更大的鏡片。且與其他的眼表疾病患者相比,角膜膨隆患者所需的鏡片矢高要更大,因?yàn)榕浯?h后中央淚液層厚度變化幅度更大[104]。Vincent等[105]研究發(fā)現(xiàn):小直徑鞏膜鏡(直徑16.5 mm),鏡片的水平和垂直偏心量在8h內(nèi)呈指數(shù)衰減,偏心量在戴入鏡片后2 h內(nèi)快速減少,約2 h后趨于穩(wěn)定,而中央淚液層厚度在2 h內(nèi)快速減少,2~4 h緩慢減少,在鏡片配戴4 h后趨于穩(wěn)定。所以建議對(duì)于初次鏡片試戴,要至少配戴4 h后穩(wěn)定了再做評(píng)估。
關(guān)于鏡片正位,Ritzmann等[106]的研究結(jié)果提示鞏膜鏡片往往呈顳側(cè)和下側(cè)偏心。這是由于鞏膜鏡片首先落在最高的鼻側(cè)上,為了達(dá)到平衡時(shí),鞏膜鏡片會(huì)向相對(duì)較低的對(duì)側(cè)沉降和移動(dòng)。相比顳側(cè),鼻側(cè)的鏡片下淚液層更薄。他們還發(fā)現(xiàn),在12.8 mm弦長處,前眼表形態(tài)幾乎是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的,而在15.0 mm弦長處,眼表形狀就變得不對(duì)稱了,說明越遠(yuǎn)離角膜,眼表的形態(tài)越不對(duì)稱。
雖然O CT 可以清楚地觀察到鏡片周邊配適的細(xì)節(jié),但鏡片配戴后對(duì)下方結(jié)膜的血供影響仍然只能通過醫(yī)生從裂隙燈看到的結(jié)膜是否變白來判斷,具有一定的主觀性,缺乏定量判斷。Gimenez-Sanchis等[107]發(fā)現(xiàn)可以通過光學(xué)相干斷層掃描血管成像[108]拍攝鏡片著陸區(qū)的血流情況來判斷鏡片的適配情況。如果鏡片周圍區(qū)出現(xiàn)血流中斷,提示配適過緊,需要重新調(diào)整,通過觀察血流,可以清楚的判斷鏡片對(duì)眼表的壓力大小,優(yōu)化鞏膜鏡的配適,使醫(yī)生能夠更好地控制結(jié)膜組織作為鏡片支撐物所受的影響,并評(píng)估其對(duì)血管結(jié)構(gòu)的影響。
綜上所述,OCT能夠運(yùn)用于預(yù)測最佳適配的鞏膜鏡矢高,指導(dǎo)鏡片設(shè)計(jì),提高初次試戴鏡成功率,也可以用于評(píng)估中央淚液層厚度,周邊配適及著陸區(qū)血供。OCT作為唯一能夠?qū)崿F(xiàn)戴鏡測量眼表參數(shù)的儀器,在鞏膜鏡的適配中,有特有的優(yōu)勢及廣泛的應(yīng)用前景。
目前配適鞏膜鏡的主要問題,是估計(jì)適當(dāng)?shù)闹醒霚I液層厚度,既要避免與角膜接觸,又要不干擾角膜生理,這就需要對(duì)于角膜和鞏膜的矢高進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。同時(shí),還需要選擇合適的鞏膜鏡著陸區(qū)幾何形狀以匹配鞏膜形狀,因此更需要角鞏膜緣和鞏膜的地形數(shù)據(jù)來進(jìn)行引導(dǎo)配適。鞏膜鏡著陸于鞏膜上,需要成像儀器的覆蓋范圍,不僅包括角膜區(qū)域,還要覆蓋角膜緣和鞏膜,才能更好地引導(dǎo)進(jìn)行鞏膜鏡適配。應(yīng)用Medmont E300,ESP,sMap3D,OCT等儀器,可以更準(zhǔn)確地測量眼表的形態(tài)學(xué)參數(shù),預(yù)測鞏膜鏡矢高和中央淚液層厚度,有助于鞏膜鏡的適配。
目前眼科成像設(shè)備在接觸鏡適配中有積極的指導(dǎo)作用,其中在鏡片偏心量量化評(píng)估、戴鏡后淚液層全面評(píng)估、眼表形態(tài)預(yù)測鏡片周邊適配等方面有獨(dú)特的優(yōu)勢。但是目前眼科成像設(shè)備在接觸鏡適配中的應(yīng)用并不廣泛,臨床上仍為裂隙燈主觀評(píng)估為主,主要限制因素為眼科成像設(shè)備的高成本導(dǎo)致的普及困境以及量化軟件的易用性及可讀性不強(qiáng)。未來眼科成像設(shè)備在接觸鏡適配中的發(fā)展方向?yàn)樵谄占笆褂脠鼍暗耐瑫r(shí),使用優(yōu)化的算法結(jié)合人工智能易化成像設(shè)備的使用方式,全面、多角度地參與到通用接觸鏡影像指導(dǎo)適配的領(lǐng)域中,并為未來個(gè)性化設(shè)計(jì)接觸鏡做好前期基礎(chǔ)。