高度近視患者的高階像差、屈光度、眼軸的相關(guān)性研究

賴文娟，曾惠紅，梁堂鈺，吳小花，岑鳳萍

（廣西賀州市人民醫(yī)院眼科，廣西 賀州 542899）

中華醫(yī)學(xué)會(huì)眼科學(xué)分會(huì)在2019年發(fā)布的《兒童青少年近視普查工作流程專家共識(shí)》中指出，我國(guó)青少年近視率居高不下，且呈現(xiàn)逐年攀升、低齡化和重度化的趨勢(shì)[1]。早在2018年，國(guó)家衛(wèi)健委統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示我國(guó)近視患者已超過6億，總體近視率為53.6%，其中，大學(xué)生和高中的近視率均大于70%，小學(xué)生的近視率亦接近40%[2]。2020年在全國(guó)7省小學(xué)生近視篩查中發(fā)現(xiàn)[3]，我省抽取的1 191名小學(xué)生中就有429名近視患者，占36.0%。因此，采取強(qiáng)而有力的近視防控措施意義重大且刻不容緩，我國(guó)多個(gè)省份已將近視防控納入政府考核指標(biāo)?；颊哐矍螂S屈光度變化而發(fā)生改變，但這些變化是否對(duì)視覺質(zhì)量造成影響仍未可知，且國(guó)內(nèi)相關(guān)學(xué)者在這方面的研究甚少。評(píng)價(jià)視覺質(zhì)量的參考因素主要有：屈光度、視力、對(duì)比敏感度、像差等，其中，像差和屈光度均為視覺質(zhì)量的主要影響因素[4]。該兩項(xiàng)指標(biāo)的顯著改變可引起患者頭暈、眩光、甚至視物模糊等癥狀[5-6]。因此，本研究旨在通過檢測(cè)和分析高度近視的青少年患者高階像差、屈光度、眼軸和眼部結(jié)構(gòu)參數(shù)等數(shù)據(jù)的改變，研究其四者之間的相關(guān)性，從而為近視的預(yù)防和治療提供客觀依據(jù)。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

將2019年1月至2021年6月期間于廣西賀州市人民醫(yī)院眼科門診部就診的高度近視患者232例232眼（均采納右眼）作為橫斷面研究對(duì)象。其中，男女患者分別為112和120例，年齡6～17歲，平均（12.9±2.2）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）為年齡小于18歲的青少年；（2）采用復(fù)方托吡卡胺滴眼液（廠家：天津金耀集團(tuán)河北永光制藥有限公司，批號(hào)：0042116）進(jìn)行3次散瞳，1次/10 min，由同一醫(yī)師進(jìn)行主覺驗(yàn)光。（3）散光度范圍為0～-5.00 D，屈光度不小于-6.00 D，矯正視力不小于5.0。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）全身免疫性疾病的患者；（2）合并青光眼、眼底出血、白內(nèi)障等眼部疾病患者；（3）2周內(nèi)配戴過軟性角膜接觸鏡的患者；（3）1個(gè)月內(nèi)配戴過硬性角膜接觸鏡的患者。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者及其家屬均已知情并簽訂相關(guān)同意書。

1.2 方法與指標(biāo)

1.2.1 上述患者由同一專業(yè)醫(yī)師進(jìn)行主覺驗(yàn)光，測(cè)量球鏡度（spherical，S）、柱鏡度（cylinder，C），按照SE=S+1/2C公式計(jì)算屈光度即等效球鏡度（spherical equivalent，SE）。

1.2.2 通過超聲眼科專用診斷儀（邁瑞Resona 8EXP）對(duì)同一患者分別測(cè)量3次眼軸長(zhǎng)度（AL），取其平均值。

1.2.3 通過非接觸性眼壓計(jì)（佳能TX-20）對(duì)同一患者進(jìn)行3次眼壓測(cè)量（IOP），取平均值。

1.2.4 通過ALLEGRO Topolyzer VARIO三維眼前節(jié)分析測(cè)量眼部結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括：（1）角膜曲率：角膜平均屈光力（Km）、角膜最小屈光力（K1）、角膜最大屈光力（K2）；（2）中央角膜厚度（CCT）；（3）前房角（ACA）；（4）前房深度（ACD）。

1.2.5 通過ALLEGRO Topolyzer VARIO三維眼前節(jié)分析測(cè)量高階像差參數(shù)，包括：總像差（RMSg）、三階～七階像差（RMS3～RMS7）、總高階像差（RMSh）、球差（Z40）、三葉草像差（Z33）、水平位彗差（Z31）、90°/180°方向散光（Z22）。波陣面像差可以近似地用Zernike多項(xiàng)式的均方根（Root Mean Square，RMS）表達(dá)，均以μm計(jì)算。像差分為六階：一階和二階為傾斜、散光和焦離，屬于低階像差；三階到六階為高階像差，三階像差包括彗差，四階像差包括球差，五階像差包括次級(jí)彗差，六階像差包括次級(jí)球差，RMS3至RMS7分別代表三階到七階的像差的均方根值，RMSh代表總的高階像差的均方根值。具體操作方法如下：在暗環(huán)境中，囑被檢者，下頜置于頜托上，額部頂靠額托，注視正前方指示燈，然后囑患者睜眼瞬間對(duì)焦，避免睫毛、眼瞼遮擋角膜。在瞳孔5 mm的情況下，選取自動(dòng)成像質(zhì)量在95%以上的結(jié)果作為測(cè)量結(jié)果（均方根RMS值）。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果

2.1 眼部參數(shù)

眼部參數(shù)的數(shù)據(jù)詳見表1、2。

表1 患者基本眼部參數(shù)Table 1 Basic eye parameters of the patients

表2 患者高階像差參數(shù)（μm）Table 2 High-order aberrations parameters of the patients

2.2 高階像差相關(guān)性分析結(jié)果

相關(guān)分析結(jié)果呈負(fù)相關(guān)的有：RMS5與年齡，RMSg、RMSh、Z33、RMS3、RMS5、RMS6、RMS7與柱鏡度，RMSg、RMSh、Z40、RMS4、RMS6、RMS7與SE，RMSh與AL，Z31與K1（P＜0.05或0.01）；呈正相關(guān)有：RMSh、Z40、RMS4、RMS6與 K1，RMSg、RMSh、Z31、Z40、RMS4、RMS6、RMS7 與 K2，RMSg、RMSh、Z31、Z40、RMS4、RMS6與 Km（P＜0.05或0.01）；高階像差與球鏡度、CCT、ACD、ACA均無相關(guān)性（P＞0.05），見表3。

表3 高階像差相關(guān)性分析結(jié)果Table 3 The results of high order aberration correlation analysis

2.3 SE相關(guān)性分析結(jié)果

SE與AL、K2、Km、年齡均呈負(fù)相關(guān)性（P＜0.05或0.01），但與K1、IOP、ACD、CCT、ACA均無相關(guān)性（P＞0.05，見表4。將上述影響因素納入多元回歸分析，求出公式SE=-1.228×AL-0.600×K2+52.034，該回歸方程有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=53.283，P=0.00815）由回歸方程可知，患者的近視程度隨眼軸的增長(zhǎng)而顯著加深。

表4 SE相關(guān)性分析結(jié)果Table 4 The results of SE correlation analysis

2.4 AL相關(guān)性分析結(jié)果

AL與年齡、K1、K2、Km、ACD和球鏡度（S）均具相關(guān)性（P＜0.01），與IOP、CCT、ACA均無相關(guān)性（P＞0.05）。納入多元回歸分析后求得回歸方程：AL=-0.404×Km-0.312×S+2.019×ACD+34.502（R2=0.746）。結(jié)果表明，角膜曲率隨眼軸的增長(zhǎng)而斜率減小，前房深度隨眼軸的增長(zhǎng)而增加。

3 討論

高度近視可引起多種視網(wǎng)膜疾病，其與遺傳因素、不科學(xué)的用眼習(xí)慣、長(zhǎng)期接觸現(xiàn)代化電子設(shè)備發(fā)出的高能短波光、硬質(zhì)食物飲食結(jié)構(gòu)以及體育鍛煉的缺乏有關(guān)[2-3]。本研究結(jié)果屈光度與眼部相應(yīng)參數(shù)的回歸方程SE=-1.228×AL-0.600×K2+52.034，表明眼軸（AL）和角膜最大屈光力（K2）對(duì)屈光度的變化起著關(guān)鍵作用。既往研究指出眼球的屈光狀態(tài)，很大程度上受到角膜曲率和屈光力的影響，晶狀體的影響排在其次，其他屈光介質(zhì)的影響相對(duì)較小。散光性屈光不正的度數(shù)與角膜散光存在很大相關(guān)性，由此可見角膜散光在散光性屈光不正中起到重要作用。本研究AL和K2與SE相關(guān)分析結(jié)果表明，AL和K2對(duì)SE有關(guān)鍵調(diào)節(jié)作用。眼軸的增長(zhǎng)會(huì)增加角膜散光度數(shù)，角膜曲率隨著K2的增大而變得陡峭。由此可見，AL和K2二者共同作用調(diào)控SE的情況。AL的增長(zhǎng)可能由于兒童發(fā)育期視黃醇通路被血中高胰島素阻斷，引起鞏膜組織細(xì)胞增殖過度，最終導(dǎo)致AL的增長(zhǎng)，從而引起近視。年齡小于18歲的青少年，正處于眼球快速發(fā)育階段，也是近視的快速發(fā)生發(fā)展階段，本研究結(jié)果提示醫(yī)務(wù)人員在醫(yī)療工作中，對(duì)于伴有散光的近視兒童，要辨明其散光產(chǎn)生的重要原因，排除其他疾病導(dǎo)致的散光的同時(shí)，關(guān)注患兒的AL和K2情況，認(rèn)真詳細(xì)記錄患兒個(gè)人屈光情況，并形成個(gè)人檔案系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)期留存和追蹤隨訪，定期對(duì)患兒的AL和K2等各項(xiàng)眼部生物學(xué)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，采取合理有效的措施進(jìn)行干預(yù)，延緩近視散光的進(jìn)展，避免視力的進(jìn)一步下降。

早期的國(guó)外研究表明[7]，年齡僅為13歲、屈光度為-6.00 D的患者的眼軸已長(zhǎng)成成年人水平，由此可見，眼軸增長(zhǎng)與高度近視形成關(guān)系密切。本文研究發(fā)現(xiàn)AL與年齡呈現(xiàn)正相關(guān)性（r=0.281），分析可能與青少年身體發(fā)育、用眼活動(dòng)隨年齡增加而加重等因素有關(guān)，這與國(guó)外學(xué)者P?rssinen等[8-9]研究結(jié)論吻合。本研究結(jié)果眼軸與眼部結(jié)構(gòu)參數(shù)回歸方程為AL=-0.404×Km-0.312×S+2.019×ACD+34.502，表明角膜平均屈光力（Km）和前房深度（ACD）是眼軸的增長(zhǎng)的關(guān)鍵因素。結(jié)果可知，AL與Km呈負(fù)相關(guān)，即Km減小，角膜曲率隨之減小，從而AL增長(zhǎng)，加速近視的形成。此外，AL隨ACD增加而增加，但與前房角、中央角膜厚度、眼壓無關(guān)。有研究表明[10]，中度近視患者的眼軸與前房深度呈正相關(guān)性，而更高度的近視患者的前房深度則并無再變化。本研究的納入人員均為高度近視患者，并且得到的結(jié)論指出AL的改變不是由Km或者ACD單一因素決定，而是二者共同作用的結(jié)果。此結(jié)果對(duì)以往眼軸長(zhǎng)度的決定因素進(jìn)行了補(bǔ)充，臨床工作中不僅要關(guān)注患者ACD的情況，還要將Km的情況納入到眼部生物數(shù)據(jù)的采集中。另有報(bào)道發(fā)現(xiàn)[11]，眼軸與眼壓呈正相關(guān)性，懷疑高眼壓可能會(huì)導(dǎo)致眼球擴(kuò)張，從而眼軸延長(zhǎng)。本研究的對(duì)象年齡較小[平均（12.9±2.2）歲]，患兒的眼球自身代償因素較強(qiáng)，故眼壓與眼軸在此年齡階段未見明顯的相關(guān)性。這也提示在臨床工作中，眼壓會(huì)由于不同年齡階段眼球的自身代償而不同程度地影響眼軸情況。

本研究應(yīng)用的ALLEGRO Topolyzer VARIO三維眼前節(jié)分析結(jié)合了Placido磁盤技術(shù)，在同一次檢測(cè)掃描中即可獲取波前像差、角膜地形圖、眼前段成像和角膜厚度的數(shù)據(jù)，操作便捷，且選取研究對(duì)象年齡偏小，有效消除了主觀誤差。國(guó)內(nèi)外早期很多研究表明[12-14]，高階像差與屈光度沒有顯著的相關(guān)性。近年來，Kasahara等[15]和Choi等[16]分別對(duì)高度近視患者和散光患者進(jìn)行研究評(píng)估，發(fā)現(xiàn)近視和散光的程度均與高階像差呈現(xiàn)正相關(guān)，即近視越嚴(yán)重、散光越大，高階像差明顯增加，對(duì)視覺質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響。由此可見，新儀器的引入和最新研究結(jié)果的更新極其重要，能夠?yàn)榻暤脑\斷和治療提供重要的輔助手段。

球鏡度數(shù)是表征人眼近視和遠(yuǎn)視的屈光度值的。屈光度是屈光力的大小單位，以D表示，即指平行光線經(jīng)過該屈光物質(zhì)，以焦點(diǎn)在1m時(shí)該屈光物質(zhì)的屈光力為1屈光度或1 D。本研究發(fā)現(xiàn)，高階像差與球鏡度、CCT、ACD、ACA均無相關(guān)性（均P＞0.05），大部分的高階像差對(duì)屈光度、角膜曲率具有顯著相關(guān)性，其中RMS5與年齡呈負(fù)相關(guān)，且RMSh與AL呈負(fù)相關(guān)。屈光度與K1無相關(guān)性，K2與Km呈顯著的負(fù)相關(guān)性。有研究指出AL的增長(zhǎng)與高階像差存在著潛在的關(guān)聯(lián)[17]。因此，有理由推斷AL增長(zhǎng)可能是高階像差減少的一種補(bǔ)償方式，從而加速了近視的發(fā)生。另有研究指出高階像差與K1和K2有一定的相關(guān)性[18-19]。本研究的結(jié)果大部分高階像差與K1和K2呈現(xiàn)顯著相關(guān)性，表明角膜曲率對(duì)高階像差乃至視覺質(zhì)量的變化有著重要作用。有研究指出球差（Z40）對(duì)視覺質(zhì)量有著重要影響，Z40能使調(diào)節(jié)反應(yīng)的準(zhǔn)確性減小，從而造成黃斑區(qū)成像模糊[20，21]。本研究亦發(fā)現(xiàn)，Z40與SE、角膜曲率密切相關(guān)，即患者的Z40隨近視程度加深、角膜曲率陡峭而顯著增加，但與眼軸無顯著相關(guān)性。本文結(jié)果發(fā)現(xiàn)RMS3和Z31與眼軸不具相關(guān)性，其原因可能是像差測(cè)量?jī)x器、瞳孔分析直徑、患者年齡等的差異造成的。

綜上，本文為特定人群（高度近視的青少年）的橫斷面研究，通過觀察和測(cè)量患者高階像差、屈光度、眼軸，以及眼部結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)的改變，分析前者與后三者的相關(guān)性，從而為防治青少年高度近視提供參考數(shù)據(jù)。由于本文研究對(duì)象的眼球結(jié)構(gòu)處于動(dòng)態(tài)變化階段，關(guān)于高度近視患者視覺質(zhì)量的研究，仍需作前瞻性縱向研究探索。本研究為設(shè)立近視防控制度和體系提供了數(shù)據(jù)支持。