方法回顧性分析504例單純老年性白內(nèi)障患者的術前角膜測量資料，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)計學意義，年齡與角膜Km值及后表面Km值間無相關性（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)計學意義（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，后表面負性球面像差的絕對值隨年齡增加而減小。

 

【關鍵詞】角膜；角膜波陣面像差；老年；白內(nèi)障

 

隨著白內(nèi)障手術技術和設備的日趨進步，白內(nèi)障手術業(yè)已由復明手術向屈光手術轉(zhuǎn)變。波陣面像差概念的引入以及相應檢查設備、人工晶狀體設計的發(fā)展，使得醫(yī)師們有機會能夠通過植入人工晶狀體，改變術后患者全眼高階像差，從而提高患者的術后視覺質(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稱性高階像差。過去絕大多數(shù)文獻對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性，以期為實施白內(nèi)障手術的個體化人工晶狀體選擇以及未來人工晶狀體設計提供依據(jù)。

 

 

收集2011年9月至2012年4月于我院接受白內(nèi)障手術的患者術前所測得的角膜相關資料。入選標準為：患者年齡≥60歲；除外翼狀胬肉、角膜內(nèi)皮營養(yǎng)不良、角膜瘢痕、周邊角膜變性等角膜疾病者；除外曾行角膜手術者；除外曾行抗青光眼手術者；除外既往有眼外傷史及玻璃體視網(wǎng)膜手術史者；Pentacam眼前節(jié)診斷分析儀（OCULUS，德國）檢查質(zhì)量狀態(tài)（qualitystatus，QS）顯示為OK的病例。符合入選標準的患者共504例，選擇右眼作為觀察對象進行分析。患者平均年齡（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)障手術前測量角膜參數(shù)，以每次測量25幀Scheimpflug圖像重建眼前節(jié)三維結(jié)構(gòu)。選取QS為OK的測量結(jié)果納入統(tǒng)計分析。

 

記錄平均角膜屈光力（Km）值，后表面Km值，Zernike分析計算以角膜頂點為中心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，分別計算各觀察指標在不同組內(nèi)的平均值，并進行組間比較。分析年齡與Km值以及角膜球面像差之間的相關性。使用SSPS16.0軟件進行統(tǒng)計學分析，統(tǒng)計學方法包括單樣本K-S檢驗、配對t檢驗、單因素方差分析、Pearson相關分析等。

 

 

以所有入選病例的右眼作為觀察對象，共504只眼，計算角膜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只眼為負值，分別占全部觀察對象的99.60%和0.40%。500只眼的后表面球差為負值，4只眼為正值，分別占全部觀察對象的99.21%和0.79%。

 

經(jīng)單樣本K-S檢驗，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相關分析，年齡與角膜Km值和后表面Km值之間均不存在相關性（r值分別為-0.033和0.037，P值分別為0.457和0.404）；觀察對象角膜前、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)計學意義（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)計學意義（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)計學意義（見圖4）。

 

球面像差是由于球面光學系統(tǒng)不同部位對入射光線的折射能力不同所致，近軸光線和遠軸光線經(jīng)折射后不能匯聚在一點從而產(chǎn)生像差。當遠軸光線聚焦點位于近軸光線聚焦點之前時產(chǎn)生的像差定義為正性球面像差，反之為負性球面像差。無論正性或是負性球面像差均會降低光學系統(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，年輕時受到角膜后表面以及晶狀體負性球面像差的代償，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，晶狀體的改變使其負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)障術后植入眼內(nèi)使得全眼正性球差進一步增大?；谶@個原因，人們設計出了非球面人工晶狀體以補償角膜的正性球差以降低術后全眼球差。非球面人工晶狀體依照其設計理念的不同，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性球差設計的TecnisZA9003（AMO），AcrysofIQ（Alcon），其球面像差值分別為-0.27μm和-0.20μm；以及零球差設計的SofPortAO（Bausch-lomb）和RaynerC-flex（970C）Aspheric（RAYNER）等。非球面人工晶狀體可以補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)障術后的全眼球差，從而提高了患者術后的對比敏感度[5]。

 

目前角膜波陣面像差的測量主要利用角膜高度圖計算不同位置的角膜高度差，結(jié)合光線追蹤原理使用Zernike多項式計算所得。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相機成像原理的眼前節(jié)分析儀。Pentacam是使用旋轉(zhuǎn)Scheimpflug相機成像的眼前節(jié)診斷系統(tǒng)，以特制的藍色二極管激光為光源，2s內(nèi)完成25次掃描，最多可檢測25000個點，利用角膜前、后表面的反射光線獲得高度圖，進而計算波陣面像差和屈光力。

 

為了有效地補償角膜球差，需要了解角膜球面像差的分布情況，以期進行個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，國內(nèi)童女俠等[9]使用Humphrey（Zeiss）角膜地形圖測量42~89歲144例年齡相關性白內(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誤差；③測量儀器的不同，既往研究多使用基于Placido盤的角膜地形圖測量角膜曲率，進一步轉(zhuǎn)化為角膜高度數(shù)據(jù)計算像差，這類基于Placido盤的角膜地形圖系統(tǒng)實際測量的是淚膜表面地形圖；而本研究使用的Pentacam是以旋轉(zhuǎn)Scheimpflug相機為基礎，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)。在我們先前的一項關于準分子激光原位角膜磨鑲術（LASIK）術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)測量75例近視患者[平均年齡（27.28±6.21）歲]145只眼的術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計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，這提示需要重新評價以矯正角膜球面像差為目的的非球面人工晶狀體設計。