運用雙通道視覺質量分析系統評估角膜交聯手術后的客觀視覺質量

王萌萌，董坤峰，張軍紅，刁　科，李瑞芳，蔡　祎

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·臨床報告·

運用雙通道視覺質量分析系統評估角膜交聯手術后的客觀視覺質量

王萌萌，董坤峰，張軍紅，刁科，李瑞芳，蔡祎

Citation:Wang MM, Dong KF, Zhang JH,etal. Evaluation of objective visual quality after corneal cross-linking using double-pass analysis system.GuojiYankeZazhi(IntEyeSci) 2016;16(6):1196-1198

摘要

目的:采用雙通道視覺質量分析系統評估圓錐角膜患者角膜交聯手術前后的客觀視覺質量。

方法：收集2015-01/07患有進展期圓錐角膜而進行紫外光-核黃素角膜交聯手術的患者病例資料。利用雙通道系統比較手術前和手術后6mo患者的客觀散射指數(OSI)、對比度視力(VA)、調制傳遞函數截止頻率(MTF cut off)和斯特列爾比(SR)。

結果:共收錄患者13例16眼。術后6mo裸眼視力、最佳矯治視力、屈光度、Sim-k平均值與術前相比差異無統計學意義(P>0.05)；眼前節分析儀非侵襲平均淚膜破裂時間(NI Avg-BUT)比術前相比有明顯下降，差異有統計學意義(P<0.05)。雙通道視覺質量分析系統術后6mo時的MTF cut off、Strehl Ratio、OSI與術前相比差異無統計學意義(P>0.05)；淚膜分析平均OSI(tear film analysis mean OSI)比術前明顯升高，差異有統計學意義(P<0.05)。

結論：角膜交聯手術沒有使患者的術后視覺質量受到影響，但對術后6mo的淚膜穩定性有輕度影響，長期結果有待進一步觀察。

關鍵詞：雙通道分析系統；圓錐角膜；交聯；客觀視覺質量

引用：王萌萌，董坤峰，張軍紅，等.運用雙通道視覺質量分析系統評估角膜交聯手術后的客觀視覺質量.國際眼科雜志2016;16(6):1196-1198

0引言

角膜交聯(corneal crosslinking，CXL)手術是近年來新興的一種增強角膜強度的光化學手術療法，在治療角膜薄弱性疾病尤其是圓錐角膜方面具有良好療效[1-2]。雙通道視覺質量分析系統(optical quality analysis system，OQAS)是目前唯一可以直接客觀衡量最佳像差和眼透明度損失對人眼光學質量影響的儀器[3]。其具有客觀準確、操作簡便等特點，已逐漸被應用到許多眼科疾病的研究和診斷工作中[4]。本研究首次嘗試采用雙通道視覺質量分析系統對角膜交聯手術前后圓錐角膜患者的客觀視覺質量狀態進行評估，現將該研究匯報如下。

表1去上皮角膜交聯手術治療進展期圓錐角膜患者術前和術后6mo的評價指標

1對象和方法

1.1對象收集2015-01/07在河北省眼科醫院行標準去上皮角膜紫外光核黃素交聯手術成年患者，共收集符合納入和排除條件的進展期圓錐角膜成年患者13例16眼，其中男6例8眼，女7例8眼，年齡平均23.8±4.7歲。納入標準：(1)年齡大于18周歲；(2)明確診斷為進展期圓錐角膜；(3)中央角膜厚度大于400μm；(4)行標準去上皮角膜紫外光核黃素交聯手術；(5)術前摘軟性角膜接觸鏡2wk、硬性角膜接觸鏡1mo以上。排除標準：(1)伴有其它眼部急性、進行性合并癥；(2)伴有全身系統性疾?。?3)有眼部感染史；(4)有眼部手術史；(5)隨訪資料不完整。本研究經過河北省眼科醫院醫學倫理委員會的許可實施，手術前每例患者及其家屬均充分理解該研究和手術風險，并自愿簽署了科研和手術知情同意書。眼科常規檢查儀器：視力表(蘇州六六視覺科技股份有限公司)、裂隙燈(蘇州六六視覺科技股份有限公司)、直接檢眼鏡(蘇州六六視覺科技股份有限公司)、自動電腦驗光儀(ARK-1s，日本NIDEK公司)、綜合驗光儀(RT-600，日本NIDEK公司)和眼前節分析儀(Sirius，意大利CSO公司)。圍手術期藥品：1g/L氟米龍滴眼液、5g/L左氧氟沙星滴眼液、1g/L玻璃酸鈉滴眼液。

1.2方法

1.2.1評價指標OQAS客觀視覺質量分析系統：由西班牙Visiometrics公司生產。該系統有六種功能：(1)視覺質量的客觀檢測評估：調制傳遞函數截止頻率(MTF cut off)、斯特列爾比(SR)；(2)客觀散射指數(OSI)的測量；(3)偽調節和真實調節力；(4)客觀檢測淚膜功能；(5)客觀驗光；(6)對比度視力檢查。

1.2.2角膜交聯手術所有患眼均進行了去上皮角膜交聯手術。表面麻醉，眼科常規消毒，去除手術區域的角膜上皮組織，采用0.1%核黃素溶液完全覆蓋裸露的角膜基質10min，平衡鹽溶液沖洗，功率為30mW/cm2紫外光照射4min，治療過程中保持角膜濕潤，術畢戴繃帶式角膜接觸鏡3～5d。

1.2.3圍手術期用藥和隨訪術前5g/L左氧氟沙星滴眼液4次/d，共3d；術后5g/L左氧氟沙星滴眼液4次/d，共14d，1g/L玻璃酸鈉滴眼液4次/d，共14d；1g/L氟米龍滴眼液遞減4次/d共7d、3次/d共7d、2次/d共7d、1次/d共7d。對患者術前、術后1、14d，1、3、6mo進行隨訪。記錄并比較術前和術后6mo時患者術眼的客觀視覺質量。

2結果

術后手術均成功，術后眼科常規檢查沒有觀察到角膜、前房、虹膜、晶狀體、眼底的異常改變和并發癥。術前和術后6mo的各觀察指標的檢測結果見表1。術后6mo裸眼視力、最佳矯治視力、屈光度與術前比較無統計學差異(P>0.05)。眼前節分析儀結果顯示Sim-k平均與術前比較無統計學差異(P>0.05)；NI Avg-BUT(非侵襲平均淚膜破裂時間)由術前的11.1±1.36s下降為術后6mo的9.64±1.27s，差異有統計學意義(P<0.05)。OQAS結果顯示，MTF cut off、Strehl Ratio、OSI與術前比較無統計學差異(P>0.05)；淚膜分析平均OSI(tear film analysis mean OSI)術前的2.12±0.69上升為術后6mo的2.93±0.75，差異有統計學意義(P<0.05)。

3討論

角膜交聯療法是近年來國內外治療圓錐角膜研究的熱點之一。紫外光核黃素交聯已被證實可以增加角膜基質的機械強度，為阻止進展期圓錐角膜病變的發展提供了一個新的治療手段。由于完整的角膜上皮對核黃素(分子量376.37Da)有屏障作用，為了加速核黃素在角膜基質中的彌散并使其在角膜內均勻分布，經典CXL手術操作需要去除角膜上皮[5]。這種去除中央角膜上皮而后進行的角膜紫外光核黃素交聯方法被稱為經典的去上皮交聯(standard Epi-off CXL)，其安全性和有效性已經被多數研究證實[6-8]。盡管近年來隨著相關研究的進展，已有不需要去上皮的新型透上皮交聯(trans-epithelial CXL 或Epi-on CXL)[9-10]方法開始在臨床和研究中運用，但經典的去上皮交聯依然是角膜交聯的“金標準”手術方案，今后仍會在科研和臨床工作中占據主導地位。

以往多數研究認為，角膜紫外光核黃素交聯可以有效控制并改善圓錐角膜的病情進展，并且對術眼的角膜內皮、晶狀體和視網膜均無損害[11-12]。本研究中的進展期圓錐角膜患者經過去上皮角膜交聯手術治療后，術后6mo時的裸眼視力、最佳矯正視力、屈光度數、Sim-k平均值均與術前無顯著統計學差異(P>0.05)，說明手術后6mo恢復并保持在術前視力水平，并使圓錐角膜病情在術后6mo內得到了良好的控制和穩定。

本研究中，我們采用OQAS評價手術前后患者眼睛的客觀光學質量。與傳統主觀的視覺質量檢查方法(如視力和對比敏感度)相比，該檢查對患者的認知、配合程度和主觀感受依賴性低，檢查結果客觀準確；與波陣面像差相比，該檢查能全面客觀的量化眼睛整體光學成像質量，并避免了波陣面像差檢查對眼內散射、衍射的忽視和對患者成像質量的高估[13]。雙通道視覺質量分析系統有以下視覺質量評估參數：MTF(modulate transfer function，調制傳遞函數)是不同空間頻率下像與物對比度之間的差異，一般隨著空間頻率的增大逐漸降低，從而形成人眼MTF曲線；MTF cut off(MTF截止頻率)表示人眼MTF曲線在空間頻率達到該頻率值時就會達到分辨率極限，即MTF趨向于零，正?！?0c/d，值越大視覺質量越好；Strehl Ratio指在有像差情況下的高斯像點處的光強除以無像差存在時高斯像點的光強，值在0～1之間，正常人眼為0.15，越高越好；OSI(objective scatter index，客觀散射指數)是雙通道影響外周12～20弧分處與中心1弧分處的光能量之比，值在0～10之間，正常人眼一般低于2[14]。以往研究顯示，雙通道視覺質量分析系統在圓錐角膜患者的視覺質量評估中具有良好的準確性和重復性[15]。本研究中雙通道視覺質量分析系統檢測結果顯示，MTF cut off、Strehl Ratio和OSI在術前均處于正常值上限或輕度異常范圍，這與圓錐角膜患者的不規則角膜散光有關；與術前相比，術后6mo MTF cut off、Strehl Ratio和OSI值無明顯變化(P>0.05)，提示角膜紫外光核黃素交聯沒有影響患者的客觀視覺質量。

此外，雙通道視覺質量分析系統具有客觀檢測評價淚膜功能[16]，該功能以20s連續采集人眼的OSI數據并進行統計分析和圖形分析，以Mean OSI(平均OSI值)作為主要統計學參考指標。一般而言，當Mean OSI<0.6時為健康眼，0.6～1.2之間為臨界干眼，>1.2為干眼。該檢測結果方法與本研究中所用的Sirius眼前節分析儀非侵襲淚膜破裂時間試驗均為非接觸、非侵襲性的淚膜質量評估方法，均無需熒光染色。兩者的區別是前者(雙通道視覺質量分析系統)是借助光學參數OSI對淚膜質量進行評估，而后者(Sirius眼前節分析儀)是借助角膜前表面屈光力對淚膜質量進行評估，兩者互為印證，可以增加淚膜質量評估的準確性。需要說明的是，本研究中術前Mean OSI受圓錐角膜患者的不規則角膜散光影響數值偏大，所以術前Mean OSI不能直接用來評價圓錐角膜患者的淚膜質量。但手術前后Mean OSI的變化趨勢可以間接反映淚膜質量的變化。本研究中雙通道視覺質量分析系統Mean OSI在術后6mo時比術前有明顯上升，差異有統計學意義(P<0.05)，這與本研究中Sirius眼前節分析儀非侵襲淚膜破裂時間試驗數據變化趨勢相一致，說明患者在手術后6mo時的淚膜不穩定。

然而，隨著CXL應用的日益廣泛，其術后存在的一些并發癥，如角膜刺激癥狀、疼痛、視力下降、角膜知覺減退、角膜上皮下霧狀混濁(haze)，感染性角膜炎及角膜潰瘍、角膜溶解等也屢見報道[17-18]。盡管本研究中患者視力、屈光度和角膜Sim-k平均的結果顯示了所用的角膜交聯手術有效性和安全性良好，但是我們分析手術后患者淚膜質量的下降可能與該手術的去上皮操作和術后角膜知覺減退有關。圓錐角膜患者術后長期的淚膜穩定性還有待今后進一步的觀察和研究。

此外需要說明的是，我國食品藥品監督管理機構在2015-08-31正式批準了第一臺可在我國正式上市的角膜交聯設備，可以說CXL是一項新式手術療法。因此，我國廣大眼科醫師和圓錐角膜患者對該療法尚需一定時間的認識和接受過程。本研究由于以上原因沒有能夠收集到更多的CXL治療病例，今后將繼續收集病例以擴大研究樣本量，并對CXL的長期療效進行觀察。

總之，本研究顯示標準去上皮角膜紫外光核黃素交聯手術術后圓錐角膜病情無進展，患者的視覺質量沒有受到手術的影響。但是該交聯手術療法對患者術后6mo的淚膜穩定性有輕度影響，長期效果有待進一步觀察。

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Evaluation of objective visual quality after corneal cross-linking using double-pass analysis system

Meng-Meng Wang, Kun-Feng Dong, Jun-Hong Zhang, Ke Diao, Rui-Fang Li, Yi Cai

Foundation items:Science and Technology Planning Project of Xingtai City, Hebei Province (No.2015ZZ050; No.2012ZC058)

Department of Refractive Treating, Hebeisheng Eye Hospital, Hebei Provincial Key Laboratory of Ophthalmology, Xingtai 054001, Hebei Province, China

Correspondence to:Meng-Meng Wang. Department of Refractive Treating, Hebeisheng Eye Hospital, Hebei Provincial Key Laboratory of Ophthalmology, Xingtai 054001, Hebei Province, China. wangmengmg@163.com

Received：2016-02-14Accepted：2016-05-06

Abstract

?AIM: To evaluate the objective visual quality of patients who underwent corneal cross-linking for the keratoconus using double-pass analysis system.

?METHODS: Advanced keratoconus patients who underwent UV-riboflavin corneal cross-linking from January to July 2015 were included．The outcomes of their objective scattering index (OSI), predicted visual acuity (VA), the cut-off frequency of modulation transfer function (MTF cut-off), the Strehl ratio (SR) were compared before and 6mo after corneal cross-linking.

?RESULTS: A total of 13 patients (16 eyes) were included. There was no statistically significant difference between pre- and 6mo postoperative data in uncorrected visual acuity，best corrected visual acuity，refractions and mean value of Sim-k (P>0.05). Non-invasive average tear film break up time (NIAvg-BUT) detected by the Sirius system decreased after corneal cross-linking (P<0.05). Using double-pass analysis system, no statistically significant change was found in MTF cut off, Strehl Ratio, OSI before and after treatment(P>0.05). Tear Film Analysis Mean OSI increased at 6mo postoperatively (P<0.05).

?CONCLUSION: The subjective visual quality isn’t effected by corneal cross-linking. The tear stabilities of patients are influenced by these operations at 6mo postoperatively. More observations on long-term effect are needed to be taken in the future.

KEYWORDS:?double-pass analysis system; keratoconus; cross-linking; subjective visual quality

基金項目：河北省邢臺市科技計劃項目(No.2015ZZ050；No.2012ZC058)
作者單位：(054001)中國河北省邢臺市，河北省眼科醫院屈光治療科 河北省眼科學重點實驗室

作者簡介：王萌萌，男，醫學博士，主治醫師，研究方向：屈光、白內障。

通訊作者：王萌萌.wangmengmg@163.com

收稿日期：2016-02-14 修回日期： 2016-05-06

DOI:10.3980/j.issn.1672-5123.2016.6.54