青少年屈光不正眼在不同調(diào)節(jié)狀態(tài)下晶狀體的變化特點(diǎn)

李 菲，許瓊芳，陳 威，陳志祺，王軍明，向 艷

0引言

眼的調(diào)節(jié)使得不同距離處的物體可在視網(wǎng)膜清晰成像。根據(jù)經(jīng)典的有關(guān)調(diào)節(jié)的理論[1-2]，調(diào)節(jié)過(guò)程依賴于睫狀體的收縮及晶狀體的彈性形變。不同屈光狀態(tài)眼的晶狀體在調(diào)節(jié)過(guò)程中如何變化，所發(fā)生的形態(tài)變化是否存在差異，探究該問(wèn)題將有助于更好地了解屈光不正眼調(diào)節(jié)的特點(diǎn)。光學(xué)相干斷層掃描(optical coherence tomography，OCT)技術(shù)提供了簡(jiǎn)單快速，非接觸的高分辨率成像方法，應(yīng)用眼前節(jié)掃頻光學(xué)相干斷層掃描(SS-OCT)這一有效工具，可對(duì)眼前段結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量測(cè)量[3-4]。因此，本研究通過(guò)設(shè)計(jì)誘導(dǎo)不同的調(diào)節(jié)狀態(tài)，應(yīng)用SS-OCT觀察晶狀體相關(guān)參數(shù)的變化，探究屈光不正眼在不同調(diào)節(jié)狀態(tài)下所發(fā)生的晶狀體的形態(tài)變化。

1對(duì)象和方法

1.1對(duì)象前瞻性研究。隨機(jī)選取2019-01/10于我院門診就診的7～15歲屈光不正患者50例86眼，其中男21例41眼，女29例45眼，平均年齡11.64±2.16歲。根據(jù)屈光狀態(tài)進(jìn)行分組，近視組患者29例46眼，其中男12例，女17例，平均年齡11.84±2.02歲，平均等效球鏡度-2.17±1.41D；遠(yuǎn)視組21例40眼，其中男9例，女12例，平均年齡11.46±2.76歲，平均等效球鏡度為1.92±1.49D。入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)無(wú)全身疾病，無(wú)眼部器質(zhì)性病變；(2)無(wú)頭部及眼部外傷史，無(wú)眼部手術(shù)史；(3)雙眼屈光度數(shù)相差低于2.00D；散光度數(shù)低于1.50D；(4)調(diào)節(jié)幅度8D及以上。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)近期使用睫狀肌調(diào)節(jié)藥物(如阿托品、毛果蕓香堿)；(2)有弱視病史；(3)有角膜接觸鏡配戴史。兩組患者的性別、年齡等基線資料比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=0.011，P=0.917；t=0.481，P=0.634)。本研究獲得華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，受檢患者監(jiān)護(hù)人均簽署知情同意書(shū)。

1.2方法

1.2.1屈光度及調(diào)節(jié)幅度的測(cè)量運(yùn)用綜合驗(yàn)光儀在電腦驗(yàn)光基礎(chǔ)上進(jìn)行規(guī)范的主覺(jué)驗(yàn)光，確定最終屈光度。測(cè)得最佳矯正視力和度數(shù)后，采用移近法檢測(cè)調(diào)節(jié)幅度，遮蓋一眼將近視力表置于眼前40cm處，取能夠看清的視力表上最小視標(biāo)的上一行，逐漸向眼前移近，視標(biāo)模糊時(shí)報(bào)告并停止，測(cè)量矯正鏡片至視力表的距離，該數(shù)值的倒數(shù)即為調(diào)節(jié)幅度。

1.2.2眼軸長(zhǎng)度的測(cè)量應(yīng)用IOL Master 700測(cè)量眼球眼軸長(zhǎng)度(axis length，AL)，操作均由同一人完成，測(cè)量3次后取平均值。

1.2.3SS-OCT檢查及數(shù)據(jù)測(cè)量SS-OCT(CASIA SS-1000)檢查由熟練操作人員進(jìn)行。在整個(gè)過(guò)程中，環(huán)境光照條件保持不變，以避免瞳孔直徑的顯著變化，患者保持頭位和眼位固定，清楚地注視內(nèi)部視標(biāo)“*”，通過(guò)內(nèi)置程序?qū)崿F(xiàn)不同的調(diào)節(jié)狀態(tài)，按照0、-3、-6D順序依次刺激，在特定調(diào)節(jié)狀態(tài)(0、-3、-6D)下能夠清晰持續(xù)看清該視標(biāo)5s時(shí)，采用晶狀體分析模式進(jìn)行眼前節(jié)掃描，捕獲眼前節(jié)圖像并拍照。所有圖像分析均由兩名對(duì)研究不知情的觀察者應(yīng)用圖像分析軟件Image-pro plus進(jìn)行測(cè)量分析，分別測(cè)量晶狀體厚度(lens thickness，LT)、晶狀體前表面曲率半徑(anterior crystalline lens radius of curvature，ALRC)、晶狀體后表面曲率半徑(posterior crystalline lens radius of curvature，PLRC)，測(cè)量3次，取平均值為最終測(cè)量值。

統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：采用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。不同調(diào)節(jié)狀態(tài)下兩組晶狀體參數(shù)的比較采用重復(fù)測(cè)量數(shù)據(jù)的方差分析，兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料的組間比較采用卡方檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1兩組患者在調(diào)節(jié)放松狀態(tài)下晶狀體參數(shù)及AL的比較調(diào)節(jié)放松狀態(tài)下(0D)，近視組患者AL大于遠(yuǎn)視組，LT小于遠(yuǎn)視組，ALRC與PLRC均大于遠(yuǎn)視組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)，見(jiàn)表1。

表1 兩組患者調(diào)節(jié)放松狀態(tài)下AL及晶狀體參數(shù)比較

2.2兩組患者在不同調(diào)節(jié)狀態(tài)下晶狀體參數(shù)的比較不同調(diào)節(jié)狀態(tài)下(0、-3、-6D)，隨著調(diào)節(jié)刺激的增加，兩組患者LT均隨之顯著增厚，ALRC與PLRC均隨之顯著減小，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(LT：F組間=22.7，P組間<0.01，F(xiàn)狀態(tài)=25.22，P狀態(tài)<0.01，F(xiàn)組間×狀態(tài)=0.01658，P組間×狀態(tài)=0.9836；ALRC：F組間=37.55，P組間<0.01，F(xiàn)狀態(tài)=193.4，P狀態(tài)<0.01，F(xiàn)組間×狀態(tài)=1.589，P組間×狀態(tài)=0.2061；PLRC：F組間=35.98，P組間<0.01，F(xiàn)狀態(tài)=224.1，P狀態(tài)<0.01，F(xiàn)組間×狀態(tài)=0.119，P組間×狀態(tài)=0.8878)。三種調(diào)節(jié)狀態(tài)下，遠(yuǎn)視組患者LT均大于近視組，近視組患者ALRC與PLRC均大于遠(yuǎn)視組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表2。

表2 兩組患者在不同調(diào)節(jié)狀態(tài)下晶狀體參數(shù)的比較

2.3兩組患者在調(diào)節(jié)過(guò)程中晶狀體參數(shù)變化率的比較根據(jù)晶狀體參數(shù)的變化量(-3D或-6D調(diào)節(jié)狀態(tài)下與0D調(diào)節(jié)狀態(tài)下晶狀體參數(shù)的差值)與0D調(diào)節(jié)狀態(tài)下晶狀體參數(shù)的比值計(jì)算誘發(fā)-3D或-6D調(diào)節(jié)刺激時(shí)所產(chǎn)生的晶狀體參數(shù)變化率。在-3、-6D調(diào)節(jié)狀態(tài)下兩組患者LT變化率及PLRC變化率差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，但-6D調(diào)節(jié)狀態(tài)下兩組患者ALRC變化率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，即遠(yuǎn)視組完成-6D的調(diào)節(jié)所產(chǎn)生的ALRC變化幅度顯著大于近視組，見(jiàn)表3、4。此外，在-3、-6D調(diào)節(jié)狀態(tài)下兩組患者ALRC變化率均高于PLRC變化率，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(-3D：t近視組=4.066，P近視組<0.01，t遠(yuǎn)視組=3.501，P遠(yuǎn)視組<0.01；-6D：t近視組=6.814，P近視組<0.01，t遠(yuǎn)視組=10.42，P遠(yuǎn)視組<0.01)，表明晶狀體前表面變凸的幅度明顯大于后表面變凸的幅度，見(jiàn)圖1。

表3 兩組患者在-3D調(diào)節(jié)狀態(tài)下晶狀體參數(shù)變化率的比較

表4 兩組患者在-6D調(diào)節(jié)狀態(tài)下晶狀體參數(shù)變化率的比較

圖1 不同調(diào)節(jié)狀態(tài)下兩組患者ALRC變化率與PLRC變化率比較 bP<0.01 vs 同組ALRC變化率；cP<0.05 vs 同調(diào)節(jié)狀態(tài)下近視組ALRC變化率。

3討論

根據(jù)Helmholtz關(guān)于調(diào)節(jié)的經(jīng)典理論以及相關(guān)研究結(jié)果[2，5]，視近時(shí)睫狀肌收縮，懸韌帶松弛，晶狀體由于自身彈性回縮而變凸，從而增大其屈光力，使近處物體在視網(wǎng)膜清晰成像。本研究采用SS-OCT能夠更直觀、更準(zhǔn)確地觀察晶狀體在0、-3、-6D調(diào)節(jié)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化，結(jié)果顯示，從0D誘導(dǎo)-3、-6D的調(diào)節(jié)，隨著調(diào)節(jié)程度的逐步加深，晶狀體厚度不斷增大，晶狀體前后表面變得更凸，前后表面曲率半徑均逐步變小，這一動(dòng)態(tài)變化與既往研究結(jié)果[6-10]一致。

本研究顯示，在三種調(diào)節(jié)狀態(tài)下，遠(yuǎn)視組晶狀體厚度均顯著大于近視組，晶狀體前后表面曲率半徑均顯著小于近視組，且遠(yuǎn)視組平均眼軸長(zhǎng)度顯著小于近視組。代誠(chéng)等[11]研究結(jié)果與此類似，通過(guò)對(duì)比不同屈光狀態(tài)和不同年齡組晶狀體形態(tài)差異，發(fā)現(xiàn)隨著眼軸的增長(zhǎng)，晶狀體表現(xiàn)出曲率半徑增大、直徑增大、厚度變薄的變化，晶狀體參數(shù)與眼軸具有顯著相關(guān)性。另一項(xiàng)研究也表明，隨著眼軸增長(zhǎng)，晶狀體厚度變薄且前表面變得更加平坦[12]。由此推測(cè)，遠(yuǎn)視組與近視組晶狀體形態(tài)存在的差異可能是與眼軸長(zhǎng)度相關(guān)的適應(yīng)性變化。短眼軸的遠(yuǎn)視眼通過(guò)適應(yīng)性改變晶狀體的形態(tài)，使其更厚更凸以增加屈光度，而近視眼晶狀體的屈光度相對(duì)較低以代償眼軸的增長(zhǎng)。

本研究利用SS-OCT觀察發(fā)現(xiàn)，誘導(dǎo)調(diào)節(jié)過(guò)程中，無(wú)論近視組還是遠(yuǎn)視組，晶狀體厚度均顯著變大，ALRC與PLRC均顯著變小。該結(jié)果與先前研究結(jié)果[6，13-14]一致，以往研究對(duì)象為成年人或近視人群，而本研究對(duì)象包含近視和遠(yuǎn)視青少年。此外，Dubbelman等[14]對(duì)調(diào)節(jié)過(guò)程中晶狀體的形態(tài)變化進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果表明，平均完成1D調(diào)節(jié)ALRC的變化值比PLRC多達(dá)4.7倍。本研究成員前期研究結(jié)果顯示，平均完成1D調(diào)節(jié)ALRC減小0.44mm，而PLRC僅減小0.09mm[15]。然而，由于調(diào)節(jié)放松狀態(tài)下遠(yuǎn)視眼與近視眼晶狀體形態(tài)存在差異，故本研究通過(guò)與各組晶狀體基線水平相比計(jì)算出調(diào)節(jié)時(shí)晶狀體參數(shù)的變化率，能更加準(zhǔn)確反映晶狀體的形變幅度。結(jié)果顯示，無(wú)論近視組還是遠(yuǎn)視組，調(diào)節(jié)時(shí)晶狀體ALRC的變化率均顯著高于PLRC的變化率。另有研究證實(shí)，老齡眼晶狀體前表面形變顯著減慢是晶狀體屈光力降低的主要原因[16]，結(jié)合本研究結(jié)果印證了晶狀體前表面在調(diào)節(jié)中的突出作用。

本研究結(jié)果表明，近視組與遠(yuǎn)視組在調(diào)節(jié)過(guò)程中晶狀體增厚的程度并無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，PLRC的變化率也大致相同，然而，完成-6D調(diào)節(jié)時(shí)遠(yuǎn)視組ALRC的變化率為-23.8%±6.5%，顯著大于近視組(-20.1%±8.3%)，即遠(yuǎn)視眼晶狀體前表面發(fā)生的形變幅度顯著大于近視眼。由此推測(cè)，隨著調(diào)節(jié)幅度的增加，所需晶狀體的組織形變量增大，而晶狀體前表面對(duì)于屈光力的貢獻(xiàn)作用大，故晶狀體前表面的形變程度較后表面更為顯著。并且，Shoji等[12]認(rèn)為，調(diào)節(jié)刺激下晶狀體的形態(tài)變化受到眼軸的影響。代誠(chéng)等[11]研究發(fā)現(xiàn)，晶狀體的形態(tài)變化隨著眼軸增長(zhǎng)呈減小趨勢(shì)。在眼軸增長(zhǎng)的同時(shí)，受到睫狀肌的作用力影響[17]，眼球赤道部增長(zhǎng)減緩，使晶狀體的形態(tài)變化受到抑制。在本研究中，遠(yuǎn)視眼眼軸長(zhǎng)度明顯短于近視眼，當(dāng)誘發(fā)較大幅度調(diào)節(jié)時(shí)，遠(yuǎn)視眼晶狀體表現(xiàn)為前表面變得更加陡峭，與基線水平相比其變化率顯著高于近視眼，其形變幅度較近視眼更大。然而，本研究還需納入更多樣本，從而更全面地了解不同程度屈光不正眼在適應(yīng)調(diào)節(jié)的過(guò)程中晶狀體變化的異同。

總之，SS-OCT作為觀察活體調(diào)節(jié)最有用的工具，有助于監(jiān)測(cè)晶狀體為適應(yīng)調(diào)節(jié)所發(fā)生的形態(tài)變化，并還原天然的調(diào)節(jié)過(guò)程。本研究結(jié)果表明，遠(yuǎn)視眼較近視眼眼軸更短，晶狀體更厚，前后表面曲率半徑更小。在調(diào)節(jié)過(guò)程中，晶狀體厚度增加，形態(tài)變凸，其前表面曲率的變化為增大晶狀體屈光度發(fā)揮主要作用，且在大幅度調(diào)節(jié)刺激下，遠(yuǎn)視眼晶狀體前表面的形變程度顯著大于近視眼。該測(cè)量結(jié)果提供了青少年近視眼與遠(yuǎn)視眼在適應(yīng)不同調(diào)節(jié)時(shí)晶狀體變化的生物學(xué)參數(shù)，有助于更好地了解屈光不正眼在各種生理?xiàng)l件下晶狀體的變化特點(diǎn)，并為臨床相關(guān)研究提供了一定的形態(tài)學(xué)支持。