年齡相關性白內障患者角膜球面像差分析

朱珂珂，王 欣 ，穆紅梅

0引言

目前非球面人工晶狀體廣泛應用于白內障手術中，其自身所帶的負球差能夠中和角膜的正球差，提高患者術后的視覺質量和對比敏感度。不同的非球面人工晶狀體有著不同的非球面設計和度數，國外有研究報道人眼的總球差即角膜球差與人工晶狀體的球差之和在接近0～0.1μm時可達到最佳視覺質量。角膜的球差主要分為前表面的正球差和后表面的負球差。因此術前測量全角膜的球面像差對白內障手術意義重大。本研究對年齡相關性白內障患者的角膜球面像差進行分析，現將結果報告如下。

1對象和方法

1.1對象選取2017-08/2018-08在我院確診為單純年齡相關性白內障患者217例217眼，其中男115例，女102例，年齡50～80(平均64.05±7.52)歲。按年齡段分組，Ⅰ組年齡50～60歲(63眼)，Ⅱ組年齡61～70歲(107眼)，Ⅲ組年齡71～80歲(47眼)。三組患者性別、眼別、角膜直徑差異無統計學意義(P>0.05)。入選標準：排除其他地區和少數民族人口，患者年齡≥50歲，排除長期配戴角膜接觸鏡、有眼部手術史、眼表或角膜異常的患者。本研究目的已明確告知患者，并簽署知情同意書，且獲得醫院倫理委員會的批準認可。

表1 三組患者角膜K值和球差的比較

1.2方法使用Pentacam眼前節分析系統(OCULUS)測量患者角膜參數，排除麻醉藥物及散瞳藥物點眼后的患者，檢查均在同一間暗室，同一醫師操作完成，選取成像質量顯示為OK的數值納入研究，分別測量角膜前、后表面K值，用Zernike analysis計算以角膜頂點為中心6mm直徑范圍內的前、后表面球差和總球差。每個患者檢查3次取平均值。

2結果

2.1角膜球差的正態性檢驗患者217眼的角膜前、后表面和總球差經單樣本K-S檢驗符合正態分布(Z=0.673、0.858、0.622，P=0.755、0.453、0.834)。

2.2角膜球差和K值的組間比較Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組角膜總球差平均值分別為0.248±0.051、0.317±0.092、0.382±0.108μm(圖1)，所有患者角膜總球差平均值為0.311±0.098μm；組間角膜前、后表面K值比較，差異無統計學意義(P>0.05)，而角膜前表面球差和總球差組間比較，差異有統計學意義(P<0.05)，角膜后表面球差組間比較，差異無統計學意義(P>0.05，表1)。

2.3角膜球差和K值與年齡的相關性經Pearson相關性分析，角膜前、后表面K值與年齡無相關性(r=0.040、0.066，P=0.558、0.333；圖2)，角膜前、后表面K值與角膜總球差無相關性(r=0.100、0.012，P=0.143、0.865)，角膜前表面球差、角膜總球差與年齡呈正相關(r=0.506、0.509，P<0.01；圖3、4)，角膜后表面球差與年齡無相關性(r=0.097，P=0.154；圖5)。

3討論

本研究采用Pentacam眼前節分析系統的高分辨率Scheimpflug像機測量白內障手術患者的全角膜球面像差，以角膜頂點為中心6mm直徑范圍內的全角膜球差平均值為0.311±0.098μm。Beiko等[1-2]研究結果發現，人的全角膜球差在0.270～0.280μm，與本研究結果相差0.031～0.041μm，考慮到角膜球差的絕對值大小，我們認為這個差異是有臨床意義的，這或許和一部分白內障患者在安裝非球面人工晶狀體后仍對視覺質量不滿意有關系。

本研究所納入的患者在性別、眼別、角膜直徑等基本要素方面無差異，平均年齡為64.05±7.52歲。Holladay等[2]分析71例白人患者，平均年齡74歲，平均角膜球差為0.285±0.074μm；Beiko等[1]分析395例加拿大患者，平均年齡66歲，平均角膜球差為0.274±0.089μm。Al-Sayyari等[3]分析185例沙特阿拉伯人，平均年齡43歲，平均角膜球差為0.252±0.115μm。Lim等[4]分析70例東南亞的華人，平均年齡32歲，平均角膜球差為0.312±0.114μm。國內元力等[5]分析504例白內障患者，平均年齡73.5歲，平均角膜球差為0.413±0.161μm。可見不同種族、不同年齡段人群的角膜球差確實可能存在差異，本研究結果與其他文獻之間的差異還可能與樣本量的大小和測量儀器的不同有關。關于以Placido盤為基礎計算角膜高度數據和Pentacam的裂隙掃描獲得的角膜高度數據兩種方法對比研究表明：使用以Placido盤為基礎的角膜曲率測量儀器，中央角膜的高度數據不能直接測量，需間接計算。而一般正常角膜，從中心向外圍的高度逐漸變化，形成一個扁長形，這些差異變化可能對角膜球面像差的估計有重大的影響[6]。此外，使用以Placido盤為基礎的角膜曲率測量儀器無法測量角膜后表面的球面像差，如果不考慮后面，全角膜球差的計算可能發生較大的誤差[7]。而Pentacam眼前節分析系統通過旋轉掃描，最多可檢測25 000個點，利用角膜前、后表面的反射光線獲得高度圖計算波陣面像差和屈光力，可準確地測得角膜前后表面的球差。

圖1 三組患者角膜總球差值。

圖2 角膜K值與年齡相關性。

圖3 角膜前表面球差與年齡相關性。

圖4 角膜總球差與年齡相關性。

圖5 角膜后表面球差與年齡相關性。

通過對數據的檢測分析，我們發現角膜前、后表面的K值，后表面的角膜球差均和年齡無相關性，角膜前表面球差和角膜總球差與年齡呈正相關，這和一些學者的研究結果一致[8-13]，推測可能為隨著年齡的增加，周邊角膜的退行性病變所致。但也有報道稱年齡和角膜球差無相關性，和全眼球差有關[14-16]。Wei等[17]對410例白內障患者術前行iTrace波前像差分析儀檢查，發現角膜前表面球差、全眼球差均與年齡無關，而全眼總高階像差和彗差與年齡相關。我們認為種族和分類的差異可能是眾多研究結果不一致的原因。本研究中角膜總球差波動范圍0.072～0.773μm，標準差為0.098μm，顯示出了較大的個體差異性，分析結果告訴我們白內障患者術前測量角膜球差的必要性。目前絕大多數非球面人工晶狀體都是按照國外人眼的參數設計，最多只能矯正0.27μm的正球差，本研究結果顯示平均角膜球差平均值為0.311μm，還會殘余部分球差無法得到矯正。因此更多樣的非球面IOL選擇和更適應國人的非球面IOL的上市具有重要意義。

本研究測量的是以角膜頂點為中心6mm直徑范圍內的球差數值，而一些年齡相關性白內障患者的瞳孔在暗環境下通常<6mm，小的瞳孔直徑意味著測量范圍需要減小。本研究如果測量以角膜頂點為中心5mm直徑范圍內的角膜總球差平均值為0.172μm，較6mm直徑的數值有明顯減小，白內障手術需選用負球差絕對值更小一些的非球面IOL。而以角膜頂點為中心測量則對一些Kappa角較大和角膜形態不規則患者的術后視覺質量有較大影響。所以角膜球差對白內障手術效果的影響還需綜合考慮各方面的因素。

總之，本研究使用Pentacam眼前節分析系統測量的年齡相關性白內障患者角膜球差平均值為0.311μm，且發現角膜前表面球差和角膜總球差與年齡呈正相關，為白內障手術中非球面人工晶狀體的選擇提供了一定參考依據。