角膜直徑與角膜厚度及其變化率的相關性研究

潘珊珊 趙愈敏 時世碩 趙強

角膜厚度是角膜屈光手術設計手術方案的重要參數(shù)，也是篩查圓錐角膜的重要指標之一。隨著光學測量技術的發(fā)展，基于Schiemflug技術的Pentacam眼前節(jié)成像分析系統(tǒng)、基于相干光斷層掃描技術的眼前節(jié)相干光層析成像術(anterior segment optical coherence tomography,AS-OCT) 等眼前節(jié)成像分析技術已不僅僅局限于傳統(tǒng)的角膜中央厚度的測量，同時還可以精確測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指標，對圓錐角膜早期診斷的敏感性具有較強的指導性，在臨床中廣泛應用[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分析程序評估角膜厚度變化的多項總體性指標在角膜直徑偏小的人群中顯示異常的比例更高，與角膜直徑相對較大的北美人群相比，此相關性在中國人群中更強。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。但是目前對于角膜直徑對角膜不同范圍厚度的影響尚無研究，故本研究將此問題做進一步細化研究，以期對角膜厚度分析程序的進一步完善和優(yōu)化提供方向和理論依據(jù)。

資料與方法

一、對象

回顧性分析2019年1～12月我院行角膜屈光手術患者129例，年齡17～37歲，平均(22.74±5.02)歲。男性72例，女性57例。患者均進行屈光手術術前嚴格篩查，排除圓錐角膜、角膜瘢痕、角膜變性、角膜營養(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厚度變化率、角膜最薄點厚度及位置。不同范圍角膜厚度變化率=(該范圍角膜厚度-角膜最薄點厚度)/角膜最薄點厚度。

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26.70%。3組患者基本資料見表1。3組性別差異有統(tǒng)計學意義，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統(tǒng)計學意義。

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性

3組不同范圍角膜厚度見表2。結(jié)果顯示：中央0 mm及2 mm范圍3組角膜厚度差異無統(tǒng)計學意義，中央4 mm、6 mm及8 mm范圍角膜厚度3組差異有統(tǒng)計學意義。相關分析顯示：中央0 mm、2 mm范圍角膜厚度與角膜直徑無相關性(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相關(Spearman系數(shù)，rs分別為-0.176、-0.250、-0.309，均P<0.05)，負相關性越靠周邊越大(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性

3組不同范圍角膜厚度變化率見表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)計學意義。相關分析顯示：中央4 mm、6 mm、8mm范圍角膜厚度變化率均與角膜直徑呈負相關(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范圍的負相關性最大(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厚度及其距離角膜中心距離比較

3組角膜最薄點厚度平均值分別為(547.09±28.62)μm、(534.41±22.21)μm及(541.32±23.65)μm，差異無統(tǒng)計學意義(F=2.892，P>0.05)；三組角膜最薄點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，差異無統(tǒng)計學意義(F=2.892，P>0.05)；3組角膜最薄點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，差異無統(tǒng)計學意義(F=0.677，P>0.05)。

討 論

角膜直徑是角膜及眼內(nèi)屈光手術、角膜接觸鏡驗配的重要參數(shù)。臨床研究顯示國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26.70%。同時在小角膜組、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方案設計的重要參數(shù)，角膜厚度是否異常也是屈光手術術前圓錐角膜篩查的重要指標[8-10]。近些年，基于Scheimflug旋轉(zhuǎn)照相成像技術的Pentacam三維眼前節(jié)成像系統(tǒng)、基于相干光斷層掃描技術的AS-OCT等為代表眼前節(jié)成像技術可精確測量及計算角膜各區(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]，也廣泛應用于屈光手術術前禁忌證的篩查。

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較大的北美及南美人群得出[11，12]，國人尤其是角膜直徑相對偏小的患者，角膜直徑是否會影響角膜厚度分布而進一步導致分析結(jié)果的偏差鮮有研究。Boyd等[4]研究發(fā)現(xiàn)在Pentacam的BAD程序中多個參數(shù)(ARTmax、PImin、PIavg、PImax、Df、Db、Final D等)與角膜直徑呈相關性，角膜直徑相對較小的研究對象其參數(shù)顯示異常的比例增高，且與角膜直徑相對較大的北美人群相比，此相關性在中國人群更明顯。此研究結(jié)果對于我們更深入判讀角膜形態(tài)學指標有了新的提示。但是角膜直徑對角膜不同范圍厚度的影響尚無研究。本研究將角膜直徑對角膜不同范圍厚度的影響做了細化研究，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相關，且越靠周邊，負相關性越大，而在中央2 mm范圍內(nèi)角膜厚度與角膜直徑不相關，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相關，即角膜直徑越小，角膜從中央到周邊增厚的速率越大，且此負相關性在角膜4 mm和6 mm范圍的最大。

對于角膜最薄點厚度及位置，既往研究顯示國人角膜最薄點距角膜頂點距離平均約0.50～0.59 mm，角膜最薄點厚度平均約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。但是角膜直徑對于角膜最薄點的厚度及位置是否有影響既往無相關研究。本研究顯示：3組患者角膜最薄點厚度及其與中央厚度差、最薄點距離角膜中央的距離差異均無統(tǒng)計學意義，角膜直徑對角膜最薄點的厚度及位置無影響。

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，對角膜中央?yún)^(qū)域厚度及最薄點厚度和位置無影響，為未來眼前節(jié)分析系統(tǒng)設計及改進提供了理論依據(jù)和方向。本研究的不足在于由于本研究病例來源于行角膜屈光手術的近視患者，受到屈光狀態(tài)、年齡限制，后續(xù)研究需進一步擴大研究對象的人群。同時角膜直徑對不同象限角膜厚度及變化的分析，也是下一步研究的方向。