角膜厚度測量影響因素研究進展

王淑榮，肖鵬柁，劉 鑫，何宇茜，張 妍

（吉林大學第二醫院，眼科，吉林長春130041）

角膜厚度測量影響因素研究進展

王淑榮，肖鵬柁，劉 鑫，何宇茜，張 妍＊

（吉林大學第二醫院，眼科，吉林長春130041）

早在十八世紀，人們在對尸體進行解剖的過程中就對角膜及角膜厚度有了最初的認識，當時認為角膜厚度約為1 mm，但由于各種客觀原因，測量結果有著較大誤差［1］。近年來，角膜厚度尤其是中央角膜厚度的測量在預防及治療眼科疾病中起著愈來愈重要的作用。而測量角膜厚度的方法也不斷推陳出新，朝著更便捷，準確，安全等方向發展。本文結合相關文獻，就臨床上常見的幾種測量方法及其影響因素作一綜述。

1 角膜厚度的影響因素

角膜厚度可能會受到性別，眼別，年齡，眼壓，屈光度，有無佩戴接觸鏡，是否使用散瞳藥水及自身疾病等相關因素的影響。研究認為角膜厚度與性別無關［2，3］。與眼別無關［4］。一些各年齡段角膜厚度并未見明顯差異［5，6］；而有角膜厚度和年齡是相關的，且在老年人尤其在女性中，其角膜厚度要明顯薄于中青年人群［7，8］。研究認為角膜厚度與眼壓呈正相關，即角膜增厚一定程度上會導致眼壓升高［9，10］；但趙家良教授卻認為是眼壓升高致使對角膜內皮層的損傷，角膜也就增厚［11］。一些學者認為近視眼的屈光度數與中央角膜厚度呈負相關，這可能與高度近視后眼軸被拉長，眼球壁會擴張有關［12］；而也有學者認為近視眼屈光度數與角膜厚度并無關系［13，14］。Sel S認為佩戴角膜接觸鏡會使角膜厚度變薄［15］。趙曉婷認為在滴散瞳藥水后角膜厚度會增厚［16］。李英姿認為干眼癥的患者角膜厚度比正常人要薄［17］；另有報道稱糖尿病同樣會引起角膜厚度的變化［18］，同時眼部手術史會明顯影響角膜厚度［19］。

由上述可知絕大部分學者都認為性別、眼別都不是角膜厚度的影響因素。所有學者都一致認為角膜厚度與眼壓是呈正相關的。年齡與角膜厚度的關系仍然存在著爭議，觀點主要集中在是隨著年齡的增大角膜逐漸變薄還是年齡并不會影響角膜厚度。對于正常眼與近視眼的角膜厚度是否存在著顯著性差異人們尚未達成共識。另有少量報道稱接觸鏡會影響角膜厚度，但是機理不明。此外，一些與眼部相關的疾病及某些全身性疾病亦會影響角膜厚度。

2 測量角膜厚度的重要方法及其影響因素

目前測量角膜厚度的重要方法主要有超聲波測量法和光學測量法。其中超聲波測量法主要包括傳統A型超聲角膜測厚儀和超聲生物顯微鏡（UBM），在青光眼的診斷及醫治的過程當中即是利用傳統A型超聲測厚儀對角膜厚度進行測量的［20］；光學測量法主要包括非接觸式角膜內皮細胞鏡、眼前節光學相干斷層掃描儀（AS－OCT）、Pentacam眼前節分析測量系統、Orbscan裂隙掃描角膜地形圖及共焦顯微鏡，在對大部分白內障患者進行角膜厚度測量時使用的都是非接觸式角膜內皮細胞鏡［21］。現在就依次對上述方法的測量原理及其影響因素作一個闡述。

2.1 超聲波測量法

2.1.1 傳統A型超聲角膜測厚儀 原理：通過A型超聲角膜測厚儀對角膜的厚度進行測量同經典的光學測量方法相比其結果更為準確。在上個世紀八十年代至九十年代期間一度被當作是角膜測量領域中的“金標準”。其應用的基本原理是“‘角膜厚度’即是‘超聲波在角膜中傳播的時間間隔’乘‘超聲波在角膜中的傳播速度’”，在測量過程當中，測量者需采集超聲探頭發出超聲波后超聲波分別從角膜前表面和角膜后表面反射回來之間的時間差，便可計算出角膜厚度［22］。

影響因素：由測量原理可知超聲波在角膜中傳播的時間間隔或其在角膜中的傳播速度因其它因素而異常變化時，將會直接影響測量結果的準確性。在影響傳播時間方面，因為角膜的后彈力層與前房之間的組織密度相近，故角膜后表面的反射界面常波動于前房與角膜后彈力層之間，這樣會造成傳播時間的不確定性，對測量結果造成較大影響［23］；在測量時，超聲探頭需緊貼角膜前表面，這樣會將淚膜移除，同時，測量者極易經由探頭對角膜進行擠壓從而間接使超聲波在角膜中的傳播時間縮短，而使得測量結果較真實結果偏小［24］。在影響傳播速度方面，當患者的角膜處于某種病理情況下時，如角膜屈光手術后，因角膜的組織結構改變甚至損傷，超聲波在角膜中傳播的速度會受到明顯影響［25］；同時，因在測量前要向患者眼表滴入表麻劑，麻醉劑會使得角膜上皮發生輕微水腫的現象，水腫后角膜組織的水合作用會顯著增強，而水合作用的增強會使角膜組織的正常結構出現異常，最終導致超聲波在通過角膜組織時速度發生改變［26］；此外，在實際操作中，對同一點角膜厚度連續多次測量時難以精確重復，這樣會造成取角膜厚度平均值時有較大誤差［27］。

2.1.2 超聲生物顯微鏡（UBM） 原理：超聲生物顯微鏡工作時，探頭可發射頻率為45－95MHz的高頻超聲波，計算機通過對發射的超聲波及其超聲波反射后反饋的信息進行分析處理，可模擬出深度為4－5mm的組織的清晰圖像，該圖像的分辨率最高可達到20μm，因此操作者可直觀的觀察到角膜的構造并對其進行各種參數的精確測量［28］。

影響因素：在使用超聲生物顯微鏡測量角膜厚度的過程當中，需要操作者憑借操作經驗手動選取測量的最佳位置，如此操作者的熟練程度及其主觀性將會成為影響測量結果的最大不確切因素［29］。

2.2 光學測量法

2.2.1 非接觸式角膜內皮細胞鏡 原理：角膜內皮細胞鏡所運用的基本光學原理是光在均勻介質中是沿直線傳播及光從一種介質傳播到另一種介質中時會發生反射現象，角膜內皮細胞鏡測量原理與傳統A型超聲角膜測厚儀類似，其將測量的介子替換成光子，測量系統通過收集光在角膜前表面和角膜內皮層兩次反射間的時間差，計算得出所測得的角膜厚度［30］。

影響因素：當患者的角膜因瘢痕或其它疾病造成角膜渾濁或水腫時，光在角膜中的傳播會發生歪曲使得傳播時間會受到不同程度的延誤，同時其傳播速度也會發生明顯的變化，造成測量結果不可靠［31］；在測量時，患者需要固視前方的目標光點，因此當患者處于眼睛散光度數過高或伴有眼球震顫等非理想狀態時，會因固視困難而對測量結果造成較大偏差［32］。

2.2.2 Orbscan裂隙掃描角膜地形圖 原理：Orbsacan裂隙掃描角膜地形圖依據的是光學裂隙掃描原理，將眼前節的各個結構表面的信息數據進行采集，通過計算機的精確計算建立一個眼前節的三維立體圖形，由此可以直接得到角膜厚度及角膜各個部分曲率等數據［33］。

影響因素：在測量開始前，Orbscan裂隙掃描角膜地形圖需要設置對應的聲數－參數值，測量結果會隨著參數值的變化而變化，而目前對參數值的設置尚無統一的標準，因此，儀器本身便存在著不可忽視的絕對誤差［34］；當被測試者由于各種原因不能固視前方指示燈時，對測量結果會產生重大的影響［35］；由于該設備進行的是非接觸式測量，其測量時可能會包括部分淚液及淚膜的厚度，這樣會使得測量值較真實值偏大［36］；當患者的角膜透明度達不到預設標準時，如發生角膜水腫，角膜白斑時，角膜將不能當作是均勻介質，光在其中順應著也將沿著曲線傳播，這樣必然會影響到計算機對眼前節各結構信息數據的全面而準確的收集，從而構建出并不真實的三維立體圖像，間接影響到對角膜厚度的精確測量。

2.2.3 Pentacam眼前節分析測量系統 原理：Pentacam是一種新興設計的三維眼前節分析診斷系統，所依據的是物理學中的Scheimpflug光學原理，同上述角膜地形圖測量原理類似，Pentacam也是經由計算機對眼前節各個結構表面進行數據收集以后，經過縝密分析呈現出眼前節的三維圖像，之后可人為的對角膜的厚度或其它參數進行測量［37］。

影響因素：若患者測量時淚液過多或眼瞼異常時會對角膜有不同程度的遮擋，從而會導致儀器收集的信息出現偏差，對測量結果造成不利影響［38］；由于其測量依賴的仍是光學基本原理，故同其它光學測量儀器一樣，患者的角膜透明程度會直接決定測量結果的精確程度［39］；同時，在測量過程當中需要求患者固視前方的指示燈，故對患者的配合程度要求較高。

2.2.4 眼前節光學相干斷層掃描儀（AS－OCT） 原理：眼前節各結構因為緊密性或密度的差異而體現出光學散射性的差異性，該掃描儀利用這種差異性，同時依據光干涉法對眼前節各組織結構進行定量分析與定性的呈現出二維圖像，從而對囊括角膜在內的眼組織各結構進行直觀的分析、測量［40］。

影響因素：操作者對眼前節光學相干斷層掃描儀的熟練程度將會直接影響到測量的精確的程度［41］。

2.2.5 共焦顯微鏡

原理：共焦顯微鏡是依據共聚焦原理研發一種可用于重建微觀物體的三維圖像的精密設備。在眼科學的應用當中，共焦顯微鏡可經由移動透鏡系統對角膜進行三維掃描，借此重建出角膜的三維圖像，從而對角膜的厚度及其它各種參數進行測量［42］。

影響因素：在測量過程中，患者需要保持眼球靜止，若患者配合不佳則會導致較大誤差［43］；同時，由于操作者的主觀性，對角膜的定位不是非常精確，難以對同一部位進行多次重復測量，造成可重復性差，測量結果偏差較大［28］。

隨著科學技術的不斷的發展，新的測量儀器不斷出現，角膜厚度的測量愈發的簡捷直觀。但是不同測量儀器的測量值并不相同，每一種測量儀器既有其優勢又有其劣勢。以光學原理為基礎的測量方法主要會受到角膜透明度及患者配合程度的影響；以超聲波原理為基礎的測量方法是接觸性的，增加了患者的不舒適感及交叉感染的風險，同時對操作者的要求更高，所測值受人為因素影響較大。然而隨著檢驗技術的不斷創新與發展，我們有理由期待在不久的未來將會出現受外界因素影響更小，測量結果更為精確，操作更為便捷，患者更為舒適的新一代測量設備及方法。

［1］周佳奇，周行濤.角膜厚度測量新進展［J］.國際眼科縱覽，2007，31（4）：239.

［2］Gros－Otero J，Arruabarrena－Sánchez C，Teus M.Central corneal thickness in a healthy Spanish population［J］.Arch Soc Esp Oftalmol，2011，86（3）：73.

［3］李 鬻.近視人群相關眼部參數測量值的性別差異臨床分析［J］.河南外科學雜，2011，17（6）：19.

［4］王衛群，張幼梅，史蘇愛，等.中央角膜厚度的測量及與眼壓的關系［J］.眼科研究，2004，22（5）：529.

［5］Linke SJ，Ceyrowski T，Steinberg J，et al.Central versus thinnest pachymetry of the cornea and thinnest point vector length：impact of ocular side，refractive state，age，and sex［J］.Cornea，2013，32（5）：e127.

［6］Hoffmann EM，Lamparter J，Mirshahi A，et al.Distribution of central corneal thickness and its association with ocular parameters in a large central European cohort：the Gutenberg health study［J］.PLoS One，2013，8（8）：e66158.

［7］Galgauskas S，Norvydait D，Krasauskait D，et al.Age－relatedchanges in corneal thickness and endothelial characteristics［J］.Clin Interv Aging，2013，8：1445.

［8］Filipecka I，Nowak A，Lewicka K，et al.Evaluate central corneal thickness in patients from Podbeskidzie area in adult patients［J］.Klin Oczna，2013，115（2）：121.

［9］Saeedi O，Pillar A，Jefferys J，et al.Change in choroidal thickness and axial length with change in intraocular pressure after trabeculectomy［J］.Br J Ophthalmol，2014，98（7）：976.

［10］Nebbioso M，Fazio S，Di Blasio D，et al.Hypobaric hypoxia：effects on intraocular pressure and corneal thickness［J］.Scientific World Journal，2014，2014：585218.

［11］趙家良.正常人與原發性閉角型青光眼的角膜厚度［J］.眼科研究，1986，2（2）：91.

［12］Rozema JJ，Wouters K，Mathysen DG，et al.Overview of the repeatability，reproducibility，and agreement of the biometry values provided by various ophthalmic devices［J］.Am J Ophthalmol，2014，158（6）：1111.

［13］Chen YC，Kasuga T，Lee HJ，et al.Correlation between central corneal thickness and myopia in Taiwan［J］.Kaohsiung J Med Sci，2014，30（1）：20.

［14］Ortiz S，Mena L，Rio－San Cristobal A，et al.Relationships between central and peripheral corneal thickness in different degrees of myopia［J］.J Optom，2014，7（1）：44.

［15］Sel S，Trau S，Knak M，et al.Evaluation of central corneal thickness after cataract surgery，penetrating keratoplasty and longterm soft contact lens wear［J］.Cont Lens Anterior Eye，2013，36（5）：238.

［16］趙曉婷，朱少棟，賀 權，等.復方托吡卡胺滴眼液對測量角膜厚度的影響［J］.中華統代眼科學雜志，2005，2（2）：127.

［17］李英姿，呂 帆，瞿 佳.干眼癥患者角膜厚度的測量研究［J］.眼視光學雜志，2001，3（3）：158.

［18］Storr－Paulsen A，Singh A，Jeppesen H，et al.Cornealendothelial morphology and central thickness in patients with type II diabetes mellitus［J］.Acta Ophthalmol，2014，92（2）：158.

［19］Hindman HB，Huxlin KR，Pantanelli SM，et al.Post－DSAEK optical changes：a comprehensive prospective analysis on the role of ocular wavefront aberrations，haze，and corneal thickness［J］.Cornea，2013，32（12）：1567.

［20］Choudhari NS，George R，Sathyamangalam RV，et al.Long－term change in central corneal thickness from a glaucoma perspective［J］.Indian J Ophthalmol，2013，61（10）：580.

［21］Goktas A，Gumus K，Mirza GE，et al.Corneal endothelial characteristics and central corneal thickness in a population of Turkish cataract patients［J］.Eye Contact Lens，2012，38（3）：142.

［22］Pholshivin P，Tangpagasit W.Comparison of central corneal thickness measurements by ultrasound pachymeter，optical coherence tomography and corneal topography［J］.J Med Assoc Thai，2012，95（Suppl 4）：S123.

［23］Wu W，Wang Y，Xu L.Meta－analysis of Pentacam vs.ultrasound pachymetry in central corneal thickness measurement in normal，post－LASIK or PRK，and keratoconic or keratoconus－suspect eyes［J］.Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol，2014，252（1）：91.

［24］Northey LC，Gifford P，Boneham GC.Comparison of topcon optical coherence tomography and ultrasound pachymetry［J］.Optom Vis Sci，2012，89（12）：1708.

［25］趙 博，馬世江，陳 革，等.傅立葉域光學相干斷層掃描、A型超聲測厚儀和超聲生物物顯微鏡測量角膜厚度的相關性分析［J］.眼科新進展，2013，33（7）：662.

［26］邱樂梅，王順清，張小蘭，等.Sirius眼前節分析系統與A型超聲測厚儀對中央角膜厚度測量結果的對照分析［J］.臨床眼科雜志，2012，20（3）：213.

［27］張鴻蹈，蔣 華.角膜厚度測量的研究進展［J］.國際眼科雜志，2012，12（3）：451.

［28］Al Farhan HM.Agreement between Orbscan II，VuMAX UBM and Artemis－2very－high frequency ultrasound scanner for measurement of anterior chamber depth［J］.BMC Ophthalmol，2014，14（7）：1565.

［29］Wolfsohn JS，Davies LN.Advances in an terior segment imaging［J］.Curr Op in Op hthalmol，2007，18（1）：32.

［30］彭曉娟，田 燁，劉四英，等.三種儀器測量LAS E K術后中央角膜厚度的比較［J］.國際眼科雜志，2014，14（3）：477.

［31］Suzuki S，Oshika T，Oki K，et al.Corneal thickness measurements scanning—slitcorneal topography and noncontact specular microscopy versus ultrasonic pachymetry［J］.J Cataract Refract Surg，2003，29（7）：1313.

［32］Borrego－Sanz L，Sáenz－Francés F，Bermudez－Vallecilla M，et al.Agreement between central corneal thickness measured using Pentacam，ultrasound pachymetry，specular microscopy and optic biometer Lenstar LS 900and the influence of intraocular pressure［J］.Ophthalmologica，2014，231（4）：226.

［33］劉治容，張 悅，陳 斌.Orbscan一Ⅱ角膜地形圖儀與A超測量角膜厚度的比較［J］.四川醫學，2004，25（5）：514.

［34］王霽雪，吳 荒，楊隆艷，等.Orbscan—II、Pentacam及超聲測厚儀角膜厚度測量值的比較［J］.中華眼視光學與視覺科學雜志，2010，12（1）：66.

［35］Elbaz U，Zadok D，Frenkel S，et al.Mathematical approximation of Orbscan II central corneal thickness to contact ultrasound［J］.Cornea，2013，32（6）：772.

［36］彭 希.角膜厚度的測量及其臨床意義［J］.臨床眼科雜志，2013，21（2）：183.

［37］劉小天，周宏健，廖燕紅，等.Pentacam、Topcon 3DOCT一2000及A超角膜測厚儀測量中央角膜厚度的比較［J］.中國醫師雜志，2014，16（4）：456.

［38］Tai LY，Khaw KW，Ng CM，et al.Central corneal thickness measurements with different imaging devices and ultrasound pachymetry［J］.Cornea，2013，32（6）：766.

［39］賈 麗，李金科，張 超，等.Pentacam測量近視眼角膜厚度和前房深度［J］.國際眼科雜志，2011，11（1）：149.

［40］Mazzotta C，Caragiuli S.Intraoperative corneal thickness measurement by optical coherence tomography in keratoconic patients undergoing corneal collagen cross－linking［J］.Am J Ophthalmol，2014，157（6）：1156.

［41］尹鴻芝，李福生，周躍華，等.不同儀器測量中央角膜厚度的比較［J］.國際眼科雜志，2012，12（9）：1770.

［42］Ramírez M，Hernández－Quintela E，Naranjo－Tackman R.Epi－LASIK：a confocal icroscopy analysis of the corneal epithelium and anterior stroma［J］.Ophthalmic Surg Lasers Imaging，2012，43（4）：319.

［43］Salvetat ML，Zeppieri M，Miani F，et al.Comparison between laser scanning in vivo confocal microscopy and noncontact specular microscopy in assessing corneal endothelial cell density and central corneal thickness［J］.Cornea，2011，30（7）：754.

2015－03－11）

1007－4287（2015）10－1805－04

吉林省衛生廳青年基金（2013Q005）；吉林省科技廳國際合作項目（20130413025GH）

＊通訊作者