方法回顧性分析504例單純老年性白內(nèi)障患者的術(shù)前角膜測(cè)量資料，按年齡（1組：60~69歲，153例；2組：70~79歲，251例；3組：80~90歲，100例）分組，探討角膜球面像差的分布規(guī)律及其相關(guān)因素。

 

結(jié)果患者平均年齡（73.50&plusmn;6.82）歲，角膜平均屈光力（Km）值（44.50±1.39）D，后表面Km值（-6.44±0.25）D，三組之間差異不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，年齡與角膜Km值及后表面Km值間無相關(guān)性（r值分別為-0.033和0.037，P>0.05）。1組、2組和3組的角膜前表面球面像差分別為（0.361±0.122）μm、（0.401±0.139）μm和（0.440±0.145）μm；后表面球面像差分別為（-0.122±0.035）μm、（-0.105±0.040）μm和（-0.090±0.043）μm；總角膜球面像差分別為（0.360±0.142）μm、（0.421±0.158）μm和（0.476±0.170）μm。角膜前、后表面及總角膜球面像差在三組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。角膜前、后表面及總角膜球面像差與年齡間的相關(guān)系數(shù)r值分別為0.203、0.288和0.258（P<0.01）。

 

結(jié)論60歲以上單純老年性白內(nèi)障人群的角膜球面像差平均值較大，并且前表面及總角膜球面像差隨年齡增加而增大，后表面負(fù)性球面像差的絕對(duì)值隨年齡增加而減小。

 

【關(guān)鍵詞】角膜；角膜波陣面像差；老年；白內(nèi)障

 

隨著白內(nèi)障手術(shù)技術(shù)和設(shè)備的日趨進(jìn)步，白內(nèi)障手術(shù)業(yè)已由復(fù)明手術(shù)向屈光手術(shù)轉(zhuǎn)變。波陣面像差概念的引入以及相應(yīng)檢查設(shè)備、人工晶狀體設(shè)計(jì)的發(fā)展，使得醫(yī)師們有機(jī)會(huì)能夠通過植入人工晶狀體，改變術(shù)后患者全眼高階像差，從而提高患者的術(shù)后視覺質(zhì)量。

 

球面像差（球差）是人眼高階像差中的主要成份，也是目前唯一可用人工晶狀體矯正的軸對(duì)稱性高階像差。過去絕大多數(shù)文獻(xiàn)對(duì)全年齡段人群研究發(fā)現(xiàn)，角膜球面像差平均值約為+0.21~+0.28μm，而對(duì)老年人群中角膜球面像差分布情況的研究尚為數(shù)不多。在老年人群中，角膜球面像差的平均值是多少？是否會(huì)隨年齡而發(fā)生變化？本研究的目的為，利用大樣本量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析單純老年性白內(nèi)障人群中角膜球面像差的分布情況及其年齡相關(guān)性，以期為實(shí)施白內(nèi)障手術(shù)的個(gè)體化人工晶狀體選擇以及未來人工晶狀體設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

 

 

收集2011年9月至2012年4月于我院接受白內(nèi)障手術(shù)的患者術(shù)前所測(cè)得的角膜相關(guān)資料。入選標(biāo)準(zhǔn)為：患者年齡≥60歲；除外翼狀胬肉、角膜內(nèi)皮營(yíng)養(yǎng)不良、角膜瘢痕、周邊角膜變性等角膜疾病者；除外曾行角膜手術(shù)者；除外曾行抗青光眼手術(shù)者；除外既往有眼外傷史及玻璃體視網(wǎng)膜手術(shù)史者；Pentacam眼前節(jié)診斷分析儀（OCULUS，德國(guó)）檢查質(zhì)量狀態(tài)（qualitystatus，QS）顯示為OK的病例。符合入選標(biāo)準(zhǔn)的患者共504例，選擇右眼作為觀察對(duì)象進(jìn)行分析?；颊咂骄挲g（73.50±6.82）歲，將患者按年齡段分為3組，1組（60~69歲）153例，2組（70~79歲）251例，3組（80~90歲）100例。

 

 

使用Pentacam眼前節(jié)診斷分析儀于白內(nèi)障手術(shù)前測(cè)量角膜參數(shù)，以每次測(cè)量25幀Scheimpflug圖像重建眼前節(jié)三維結(jié)構(gòu)。選取QS為OK的測(cè)量結(jié)果納入統(tǒng)計(jì)分析。

 

記錄平均角膜屈光力（Km）值，后表面Km值，Zernike分析計(jì)算以角膜頂點(diǎn)為中心6mm直徑范圍內(nèi)的前、后表面及總角膜球面像差值。分析各球面像差參數(shù)的分布性質(zhì)。按照年齡分組，分別計(jì)算各觀察指標(biāo)在不同組內(nèi)的平均值，并進(jìn)行組間比較。分析年齡與Km值以及角膜球面像差之間的相關(guān)性。使用SSPS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，統(tǒng)計(jì)學(xué)方法包括單樣本K-S檢驗(yàn)、配對(duì)t檢驗(yàn)、單因素方差分析、Pearson相關(guān)分析等。

 

 

以所有入選病例的右眼作為觀察對(duì)象，共504只眼，計(jì)算角膜Km值、后表面Km值、角膜前表面球差、后表面球差以及總角膜球差的平均值和變異系數(shù)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。502只眼的角膜前表面球差和總角膜球差為正值，2只眼為負(fù)值，分別占全部觀察對(duì)象的99.60%和0.40%。500只眼的后表面球差為負(fù)值，4只眼為正值，分別占全部觀察對(duì)象的99.21%和0.79%。

 

經(jīng)單樣本K-S檢驗(yàn)，前、后表面及總角膜球差均符合正態(tài)分布，Z值分別為0.622、0.819及0.775，P值分別為0.834、0.513及0.585。

 

經(jīng)Pearson相關(guān)分析，年齡與角膜Km值和后表面Km值之間均不存在相關(guān)性（r值分別為-0.033和0.037，P值分別為0.457和0.404）；觀察對(duì)象角膜前、后表面及總角膜球差依年齡的分布見圖1~圖3所示，年齡與角膜前、后表面及總角膜球差之間的相關(guān)系數(shù)r值分別為0.203、0.288和0.258，P值分別為0.000、0.000和0.000。

 

觀察對(duì)象按照年齡分為1組（60~69歲）、2組（70~79歲）、3組（80~90歲），各參數(shù)在不同組內(nèi)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果以及組間差異的單因素方差分析結(jié)果見表2?？梢钥闯觯蟊砻鍷m值、前表面球差、后表面球差和總角膜球差隨著分組年齡的增加而增大，角膜Km值隨分組年齡的增加而減小。單因素方差分析結(jié)果顯示，角膜Km值和后表面Km值在年齡組間差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（α=0.05）；角膜前表面球差、后表面球差和總角膜球差在年齡組間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.000）。經(jīng)兩兩比較，角膜前、后表面及總角膜球差各年齡組間的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（見圖4）。

 

球面像差是由于球面光學(xué)系統(tǒng)不同部位對(duì)入射光線的折射能力不同所致，近軸光線和遠(yuǎn)軸光線經(jīng)折射后不能匯聚在一點(diǎn)從而產(chǎn)生像差。當(dāng)遠(yuǎn)軸光線聚焦點(diǎn)位于近軸光線聚焦點(diǎn)之前時(shí)產(chǎn)生的像差定義為正性球面像差，反之為負(fù)性球面像差。無論正性或是負(fù)性球面像差均會(huì)降低光學(xué)系統(tǒng)成像的清晰度，在人眼中則成為影響視覺質(zhì)量的重要因素。全眼球面像差由角膜球面像差和眼內(nèi)球面像差組成，眼內(nèi)球面像差主要來源于角膜后表面和晶狀體的球面像差。通常情況下，角膜為正性球面像差，年輕時(shí)受到角膜后表面以及晶狀體負(fù)性球面像差的代償，全眼球面像差維持在較低的水平并維持良好的視覺質(zhì)量[1]。Levy等[2]對(duì)35名裸眼視力好于20/15的人研究發(fā)現(xiàn)，其全眼球面像差的平均值為（0.110±0.077）μm。隨著年齡的增長(zhǎng)，晶狀體的改變使其負(fù)性球面像差逐步減小或向正性球面像差轉(zhuǎn)變，從而使得全眼球面像差顯著增大，極大地影響了老年人的視覺質(zhì)量[3,4]。

 

傳統(tǒng)的球面人工晶狀體本身具有正性球差，白內(nèi)障術(shù)后植入眼內(nèi)使得全眼正性球差進(jìn)一步增大?；谶@個(gè)原因，人們?cè)O(shè)計(jì)出了非球面人工晶狀體以補(bǔ)償角膜的正性球差以降低術(shù)后全眼球差。非球面人工晶狀體依照其設(shè)計(jì)理念的不同，具有不同的球面像差值。目前臨床上常用的非球面人工晶狀體包括負(fù)性球差設(shè)計(jì)的TecnisZA9003（AMO），AcrysofIQ（Alcon），其球面像差值分別為-0.27μm和-0.20μm；以及零球差設(shè)計(jì)的SofPortAO（Bausch-lomb）和RaynerC-flex（970C）Aspheric（RAYNER）等。非球面人工晶狀體可以補(bǔ)償角膜的正性球差或者不引入正性球差，較傳統(tǒng)球面人工晶狀體可以顯著降低患者白內(nèi)障術(shù)后的全眼球差，從而提高了患者術(shù)后的對(duì)比敏感度[5]。

 

目前角膜波陣面像差的測(cè)量主要利用角膜高度圖計(jì)算不同位置的角膜高度差，結(jié)合光線追蹤原理使用Zernike多項(xiàng)式計(jì)算所得。角膜高度圖的獲得方式包括基于Placido盤的角膜地形圖系統(tǒng)以及基于Scheimpflug相機(jī)成像原理的眼前節(jié)分析儀。Pentacam是使用旋轉(zhuǎn)Scheimpflug相機(jī)成像的眼前節(jié)診斷系統(tǒng)，以特制的藍(lán)色二極管激光為光源，2s內(nèi)完成25次掃描，最多可檢測(cè)25000個(gè)點(diǎn)，利用角膜前、后表面的反射光線獲得高度圖，進(jìn)而計(jì)算波陣面像差和屈光力。

 

為了有效地補(bǔ)償角膜球差，需要了解角膜球面像差的分布情況，以期進(jìn)行個(gè)體化的非球面人工晶狀體的選擇。Holladay等[6]的研究顯示人眼角膜前表面球差平均值為+0.270μm，Wang等[7]研究發(fā)現(xiàn)角膜前表面球差為（+0.280±0.086）μm，Khan等[8]觀察50~79歲60只眼的角膜球面像差平均值為（+0.252±0.104）μm，國(guó)內(nèi)童女俠等[9]使用Humphrey（Zeiss）角膜地形圖測(cè)量42~89歲144例年齡相關(guān)性白內(nèi)障患者188只眼的角膜球面像差，其平均值為（+0.231±0.092）μm。在本研究中，我們使用Pentacam眼前節(jié)診斷分析儀測(cè)量所得角膜球差的平均值為（0.413±0.161）μm，這與以往的研究有所差異。探討其原因可能包括：①研究人群的差異，以往多數(shù)研究得到的是全年齡段人群的平均值，而本研究則是針對(duì)60歲以上人群，這能更好地反映老年人群中角膜球差的真實(shí)分布情況；②樣本量大小的影響，大樣本量的研究能夠更好地避免隨機(jī)誤差；③測(cè)量?jī)x器的不同，既往研究多使用基于Placido盤的角膜地形圖測(cè)量角膜曲率，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為角膜高度數(shù)據(jù)計(jì)算像差，這類基于Placido盤的角膜地形圖系統(tǒng)實(shí)際測(cè)量的是淚膜表面地形圖；而本研究使用的Pentacam是以旋轉(zhuǎn)Scheimpflug相機(jī)為基礎(chǔ)，通過多幀Scheimpflug照片重建眼前節(jié)圖像直接得到角膜高度數(shù)據(jù)。在我們先前的一項(xiàng)關(guān)于準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)（LASIK）術(shù)后角膜高階像差改變分析的研究中，使用OPTIKONScout2000角膜地形圖系統(tǒng)測(cè)量75例近視患者[平均年齡（27.28±6.21）歲]145只眼的術(shù)前角膜球面像差平均值為（0.40±0.10）μm[10]?，F(xiàn)階段非球面人工晶狀體的設(shè)計(jì)多以既往研究所得人群平均角膜球差值為參考，而本研究發(fā)現(xiàn)老年人群的角膜球差值高于以往估計(jì)，這提示需要重新評(píng)價(jià)以矯正角膜球面像差為目的的非球面人工晶狀體設(shè)計(jì)。