低角膜內皮細胞密度患者角膜后表面高階像差的特點▲

錢道衛 牛勇毅 張洪洋 廖燕秋 李遠存

(1 深圳市坪山區人民醫院/南方醫科大學坪山總醫院眼科，廣東省深圳市 518118； 2 廣東省人民醫院眼科，廣東省廣州市 510080)

隨著視光技術的快速發展，像差作為人眼視覺質量的評估指標，在眼視光領域中受到越來越多的重視。研究表明，超聲乳化白內障吸除術后角膜前表面高階像差的變化不會影響術后患者的視覺質量，但是手術前后的角膜后表面高階像差發生了顯著的變化，可能影響術后患者的視覺質量[1]。隨著超聲乳化白內障手術設備和技術的不斷完善，以及人工晶狀體設計和材料的不斷更新，低角膜內皮細胞密度 (endothelial cells density,ECD) 患者亦可行超聲乳化白內障手術，并能獲得較好的視力效果。目前關于低角膜ECD患者行超聲乳化白內障手術的報告較多[2-3]，但關于低角膜ECD患者角膜后表面高階像差的研究相對較少。本研究使用Pentacam眼前節分析系統對低角膜ECD患者角膜后表面高階像差進行檢測，分析這類患者高階像差的特點，以便更好地指導臨床工作。

1 資料和方法

1.1 臨床資料 采用橫斷面研究設計。選取2014年5月至2017年4月在廣東省人民醫院眼科擬行白內障摘除手術且術前檢查角膜ECD<1 000個/mm2的16例(18眼)白內障患者作為低角膜ECD組。所有患者均符合白內障診斷標準，且根據晶狀體混濁分類系統Ⅱ分級[4]核分級為2～3級。排除標準：(1)合并影響視力的角膜斑翳患者；(2)圓錐角膜、虹膜異常患者；(3)既往有慢性葡萄膜炎病史，近6個月內有抗青光眼濾過手術史。低角膜ECD組中男性11例、女性5例，年齡50～87(69.28±9.18)歲，角膜ECD580.0～983.7(819.26±127.48)個/mm2；未合并其他眼部疾病2眼，合并眼部疾病16眼，包括抗青光眼術后(均超過半年)12眼和角膜云翳(但不影響視力)4眼。同時選取同期擬行白內障摘除手術且術前檢查角膜ECD介于2 000～2 500個/mm2之間的20例(20眼)白內障患者作為對照組。所有患者均符合白內障診斷標準，且根據晶狀體混濁分類系統Ⅱ分級[4]核分級為2～3級。排除標準：有眼部外傷史、角膜病變、葡萄膜炎、青光眼者，既往有內眼手術史者。對照組中男性13例、女性7例，年齡61～82(69.65±5.65)歲，角膜ECD 2 066.7～2 583.2(2 389.87±158.69)個/mm2。兩組患者的性別、年齡差異均無統計學意義(均P>0.05)。本研究已通過廣東省人民醫院醫學倫理委員會的批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 角膜內皮細胞參數的檢測 于白內障摘除術前應用SP-2000P型角膜內皮細胞計數儀(TOPCON公司)觀察患者角膜，選取角膜中央為檢測區域，由計算機分析系統檢測角膜內皮細胞參數，包括角膜ECD、細胞面積變異系數(coefficient of variation,CV)，均測量3次，取平均值。

1.3 角膜厚度和角膜后表面像差的檢查 于白內障摘除術前采用Pentacam三維眼前節分析儀(Oculus公司)檢測患者角膜厚度和角膜后表面像差，該設備是基于Scheimpflug攝像技術的非侵入性眼前階檢查系統。檢查前患者無須散瞳，在暗室下測量患者瞳孔直徑為6 mm時的角膜厚度和角膜后表面像差，重復測量3次。角膜后表面像差參數包括總像差、總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、球差、彗差和三葉草像差，用均方根(root mean square，RMS)表示像差值大小。

1.4 統計學分析 采用SPSS 19.0軟件進行統計學分析。符合正態分布的計量資料以(x±s)表示，組間比較采用兩獨立樣本t檢驗。不符合正態分布計量資料以[M(Q1,Q3)]表示，兩組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗。采用Pearson檢驗分析參數間的相關關系。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組患者角膜ECD、細胞面積CV和角膜厚度的比較 低角膜ECD組患者的角膜ECD少于對照組，細胞面積CV大于對照組(均P<0.05)；而兩組患者的角膜厚度差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組患者角膜ECD、細胞面積CV和角膜厚度的比較(x±s)

2.2 兩組患者角膜后表面像差的比較 低角膜ECD組的總像差、總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、三葉草像差的RMS值均高于對照組(均P<0.05)。兩組的球差和彗差RMS值差異均無統計學意義(均P>0.05)。見表2。

表2 兩組患者角膜后表面像差RMS值的比較(μm)

2.3 角膜ECD與角膜后表面高階像差的相關性 兩組角膜ECD與總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、彗差、三葉草像差、球差的RMS值均無相關性(均P>0.05)。見表3。

表3 角膜ECD與角膜后表面高階像差RMS值的相關性

2.4 角膜厚度與角膜后表面高階像差的相關性 低角膜ECD組中，角膜厚度與總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、彗差、三葉草像差、球差的RMS值均無相關性(均P>0.05)。 對照組中，角膜厚度與4階像差的RMS值呈負相關 (P<0.05)，與總高階像差、3階像差、5階像差、彗差、三葉草像差、球差的RMS值均無相關性(均P>0.05)。見表4。

表4 角膜厚度與角膜后表面高階像差RMS值的相關性

3 討 論

隨著白內障手術設備和技術的完善，低角膜ECD白內障患者得以進行復明手術，但這類患者眼部多伴有其他病變，故其術后視覺質量受到越來越多學者的關注。角膜作為主要的屈光介質，其屈光力約占人眼的3/4，角膜高階像差是影響全眼成像質量的主要因素之一[5]。劉麗清等[6]發現，角膜前后表面的形態并不一致，在光路的傳播方向上，對像差的影響也不一致。Chen等[7]比較了圓錐角膜和正常角膜的后表面像差，發現圓錐角膜的總高階像差、各階高階像差顯著高于正常角膜，并認為圓錐角膜患者的角膜后表面不規則程度比角膜前表面更嚴重。研究顯示，角膜后表面彗差對整個角膜彗差的補償作用微小，而角膜后表面的散光和球差變化會對整個角膜的散光和球差產生影響[8-9]。這說明角膜后表面像差對視覺質量具有重要影響。

李曉晶等[10]發現，微切口飛秒激光小切口基質透鏡取出術后患者的角膜像差增大(包括角膜后表面像差)，隨著隨訪時間的延長，角膜切口愈合反應逐漸平緩，角膜趨于平復，術后6個月時不同大小的切口對整體角膜像差的影響趨于一致。而王娟等[1]發現，超聲乳化白內障吸除術后患者的角膜總高階像差、各階高階像差、彗差、三葉草像差均較術前顯著增大，但在術后3個月時各像差基本趨于穩定。康煥君等[11]對58眼角膜穿孔傷術后高階像差進行研究，發現角膜后表面高階像差、彗差、球差、余差均高于正常角膜，這可能是由角膜清創縫合術后角膜形態的不規則性引起的。上述研究結果說明角膜手術后角膜生物力學發生了變化，而角膜生物力學特性與角膜高階之間存在相關性，且角膜生物力學特性的變化主要與角膜后表面像差相關聯[12]。本研究結果表明，低角膜ECD組患者角膜后表面總像差、總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、三葉草像差的RMS值均高于對照組(均P<0.05)，分析原因可能是低角膜ECD組患者多伴有眼部手術史，角膜的生物力學特性發生了改變，導致角膜后表面不規則性增大，引起像差增大。角膜彗差主要反映角膜屈光特性中的非對稱性，球差反映中心曲率與周邊曲率的平衡關系[13]。在本研究中低角膜ECD組球差和彗差RMS值高于對照組，但差異均無統計學意義(均P>0.05)，具體原因有待進一步研究。

本研究中，兩組角膜ECD與總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、彗差、三葉草像差、球差的RMS值均無相關性(均P>0.05)，說明角膜后表面高階像差不會隨著角膜ECD的改變而改變。分析原因可能為：角膜內皮細胞為一層厚度約5 μm的六角形扁平細胞，其損傷后毗鄰的細胞通過細胞重組、增大和遷徙來覆蓋損傷區，重建完整的內皮單層結構[14]，故沒有引起角膜后表面形態的明顯改變。細胞面積CV反映內皮細胞平均大小的變異程度[15]。本研究結果顯示，低角膜ECD組的細胞面積CV大于對照組(P<0.05)，說明各種原因導致角膜ECD丟失后，角膜內皮細胞開始重構，增加了內皮細胞的穩定性，以確保角膜ECD的降低不會引起角膜后表面形態的改變。這也可以間接解釋角膜后表面高階像差不會隨著角膜ECD的改變而改變。角膜厚度與高階像差的關系至今尚無統一結論[16-18]。研究顯示，角膜厚度與角膜前后表面像差和全眼像差均無相關性[6,9]。Qu等[17]發現，角膜前表面球差與角膜厚度有明顯相關性。本研究中除對照組角膜厚度與4階像差呈負相關外(P<0.05)，兩組的角膜厚度與總高階像差、3階像差、5階像差、彗差、三葉草像差、球差均無相關性(均P>0.05)。這可能是因為中央角膜厚度一般非常穩定，所以中央角膜厚度對角膜像差的影響很小[6]。

本研究的不足之處：(1)由于納入標準嚴格(低角膜ECD、白內障、能采集高階像差)，樣本量過少，有可能造成結果偏倚。(2)由于研究對象多為手術后患者，雖然處于術后穩定期，但手術對像差的影響未能完全排除。(3)低角膜ECD患者多合并有眼科疾病，影響角膜像差的因素更多。

雖然角膜前后表面像差存在補償機制[19]，但本研究發現低角膜ECD患者角膜后表面像差個體差異性大、高階像差普遍增大，因此，在為低角膜ECD患者白內障術后選擇人工晶狀體時，應綜合考慮角膜后表面像差對角膜散光和像差的影響，術前檢查時應詳細、準確地測量每例患者角膜前后表面像差參數，從而為患者提供個性化的選擇。