剖析近視眼角膜前表面Q值和球差的關聯論文

時間:2022-12-30 10:01:00

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剖析近視眼角膜前表面Q值和球差的關聯論文

【摘要】目的:研究近視人群角膜前表面Q值的分布及Q值與角膜前表面球差(C12)、全眼球差(C12)之間的相關性。方法:選擇青少年近視眼100眼。使用TOPOLYSER角膜地形圖測量角膜前表面的e值,根據Q=e2,分別求得角膜20°,25°,30°的Q值。WASCA波前像差分析儀和Humphrey角膜地形圖儀分別測量并獲得全眼球差(6.0mm分析直徑)和角膜前表面球差(6.0mm分析直徑)的Zernike系數進行分析。結果:20°,25°,30°的Q值分別為0.144(中位數),0.213±0.110,0.277±0.108。6.0mm分析直徑下角膜球差和全眼球差分別為0.25712±0.06914μm和0.06630±0.10823μm。25°的角膜Q值與6.0mm角膜球差呈正相關(r=0.673,P=0.000)。25°的角膜Q值與6.0mm全眼球差正相關(r=0.241,P=0.016)。結論:角膜前表面從中央向周邊變平坦趨勢越來越明顯,Q值絕對值越往周邊越大。25°角膜前表面Q值與角膜球差顯著相關,而與全眼球差相關性弱。

【關鍵詞】近視;角膜;Q值;球差

準分子激光屈光性角膜手術利用準分子激光對角膜組織的消融使術后角膜前表面形態重塑,改變屈光力,從而矯正屈光不正。但傳統的角膜屈光手術通常采用的標準球面切削,雖然去除了患眼的屈光不正度數,但使得術后球差明顯增加,使視覺質量下降。為了改善視覺質量,人們提出了Q值(即非球面性系數)引導的個性化切削。但目前關于角膜前表面Q值的分布及Q值與眼球差相關性的研究較少。為此,我們對來我院準備接受近視屈光手術患者的臨床資料進行總結和分析,以期探索Q值引導準分子激光角膜屈光手術最佳目標Q值的選。

1對象和方法

1.1對象

隨機抽取200703/200704在我院屈光手術中心進行近視屈光手術術前檢查的近視患者50例100眼,男24例,女26例;年齡18~33(平均24.85±4.31)歲;低度近視組16眼、中度近視組48眼、高度近視組36眼。顯性驗光屈光度數(等效球鏡)為5.49±2.39D,屈光度數范圍:0.50~11.00D。所有患眼均無任何角膜手術史及任何眼病,隱形眼鏡均停戴1mo以上,最佳矯正視力均在1.0以上。

1.2方法

1.2.1屈光手術術前檢查流程

按照屈光手術術前檢查流程,對近視患者依次進行下列檢查:視力、電腦驗光、角膜地形圖、像差、主覺驗光、裂隙燈、角膜中央厚度和眼軸長度測量、散瞳眼底檢查。其中角膜地形圖及像差檢查均由同1人檢查,每眼重復測量3次以上。按照近視度數(等效球鏡)分為低度近視組:近視度數≤3.00D;中度近視組:近視度數3.00~6.00D;高度近視組:近視度數>6.00D。

1.2.2Q值的獲得

使用TOPOLYSER角膜地形圖儀測量,在lensfitting模式下獲取20°,25°,30°的平均e值。根據Q=e2,分別求得角膜20°,25°,30°的Q值。

1.2.3角膜前表面像差獲得

采用Humphrey角膜地形圖儀,用Externalinterface顯示模式將角膜前表面的曲率和高度等數據輸出。取6.0mm像差分析直徑,在Matlab平臺中采用光路追跡的轉換程序生成角膜像差,取球差(C12)進行分析。由于WASCA像差儀是以眼的入瞳中心為中心點測量的,而Humphrey角膜地形圖所得角膜前表面像差是以角膜頂點為中心的,因此在轉換中將角膜前表面像差關于瞳孔中心移位。

1.2.4全眼球差獲得

采用WASCA像差分析儀,在同一暗室,測量時用黑色的頭罩將被檢者的頭部和檢測頭罩住。取6.0mm直徑球差(C12)進行分析。統計學分析:應用SPSS13.0統計軟件,對數據進行KS正態性檢驗;性別間比較采用獨立樣本t檢驗,左右眼間比較采用配對t檢驗,屈光組間比較采用單向方差分析;相關分析先繪制散點圖,再進行控制年齡因素的偏相關分析;回歸分析采用直線回歸。P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1Q值

角膜前表面20°,25°,30°的Q值分別為0.144(中位數),0.213±0.110,0.277±0.108。經KS正態性檢驗,25°角膜Q值近似正態分布(P=0.074,圖1);余兩者非正態分布(P=0.012,P=0.023)。

2.2Q值與角膜前表面球差的相關性

25°角膜Q值與6.0mm角膜球差正相關(r=0.673,P=0.000,圖2)?;貧w方程:Y=0.422X+0.347(P=0.000)Y:角膜球差,X:Q值。

2.3Q值與全眼球差的相關性

25°角膜Q值與6.0mm全眼球球差正相關(r=0.241,P=0.016,圖3)?;貧w方程:Y=0.23X+0.115(P=0.019)Y:全眼球差,X:Q值。

3討論

隨著準分子激光角膜屈光手術的廣泛開展及業界對準分子激光手術研究的進一步深入,術后的視覺質量日益受到重視。常規手術后導入的高階像差,尤其是球差和彗差正是損害視覺質量的重要原因。球差中,一次球差(C12)對視覺質量損害最顯著。針對手術引入的球差,近年來有學者提出了Q值引導的個性化手術,以期減少術后球差,改善視覺質量。因此,角膜前表面的形態及其與球差的相關性必定引起我們的關注。

有研究表明:正常角膜前表面為非球面,從中心到周邊逐漸變平,屈光力逐漸減小,曲率半徑逐漸增大,曲率逐漸減小。角膜頂端的曲率最大,由角膜頂端到周邊其曲率逐漸減小,其變化速度在不同的經線不同,同一經線的變化也不完全相同。為了能詳細地描述角膜沿子午線截面的非球面性狀態,更準確地表達其非球面性的程度,可引用“Q值”來表示。大多數人的角膜呈扁長形(prolate),即Q<0,少部分人的角膜由中央向周邊部逐漸變陡,呈扁圓形(oblate),Q>0[1]。目前關于Q值的文獻報導不一,這可能與分析直徑、實驗對象及采樣點多少不同等有關。法國Haouat等[2]報告近視患者平均角膜Q值為0.09,陳世豪等[3]報告4.5mm角膜前表面平均Q值為0.142±0.151,Hersh等[4]報告4.5mm平均角膜Q值為0.17±0.1499,在YebraPimentel等[5]的研究中,平均角膜Q值為0.23±0.08,Mainstone等[6]的研究發現6.0mm角膜平均Q值為0.26,GonzálezMéjiome等[7]的研究中7mm角膜平均Q值為0.26,沈政偉等[8]報告30°(約對應7.5mm角膜直徑[9])角膜平均Q值為0.28±0.09。圖125°角膜Q值。圖2角膜Q值角膜球差散點圖。圖3角膜Q值全眼球差散點圖。

在我們研究中,角膜20°,25°,30°(分別約對應4.7mm,6.1mm,7.5mm角膜直徑)的Q值分別為0.144(中位數),0.213±0.110,0.277±0.108。從角膜中央向周邊變平坦趨勢越來越明顯,也即角膜從中央向周邊并非為一恒定Q值,其絕對值越往周邊越大,這與GonzlezMijome等[7]的研究結果一致。因為25°(約6.1mm角膜直徑)的角膜前表面Q值近似正態分布;數據采集較方便,不容易出現機器估計數值;而且準分子激光角膜屈光手術中光學區直徑通常為5.5~7.0(多為6.0)mm;所以,采用25°的Q值用于Q值引導的個體化切削手術可能比較合理。球差是軸上物點以寬光束成像時產生的像差,也就是軸上物點對應的理想像點與非近軸光線的像點之間的距離[10]。我們知道,非球面的Q值與球差可以通過公式推導進行換算。為避免同一機器由于公式換算引起的角膜Q值與角膜球差“顯著相關”,我們采用兩種機器分別測量Q值和球差。

我們的研究中,角膜前表面Q值與角膜球差顯著相關(r=0.673,P=0.000)。雖然Q值與球差都是由角膜前表面采樣點進行計算所得,但目前角膜地形圖角膜Q值多數是由幾條子午線Q值平均計算所得,采樣點僅限于幾條子午線上(相互之間間隔45°~90°),數據不能反映一定范圍內全角膜各子午線實際Q值或實際平均Q值。而角膜前表面球差由一定范圍內角膜前表面全部采樣點計算所得,故對角膜前表面Q值與球差的相關性可能也有所影響。Artal等[11,12]的研究發現,角膜和晶狀體的高階像差,尤其是球差通常其符號是相反的,起到一種補償作用。其中角膜前表面主要產生正球差,晶狀體主要產生負球差,約抵消角膜球差的1/2~2/3。在本研究中,角膜球差與全眼球差正相關(r=0.533,P=0.000),但相關性不是很高,可見晶狀體的補償作用使角膜球差與全眼球差的相關性減弱。Manns等[13]研究發現6.0mm直徑,角膜Q值為0.45~0.47時,眼球初級球差為零。Gatinel等[14]也在論文中提出,當Q值為0.26時,可以矯正球差的一半。這些結果都是在模型中研究得出的。本研究中,角膜Q值與全眼球差正相關(r=0.241,P=0.016),相關程度很弱。由此可見,實際臨床上由于個體之間晶狀體球差不同,其對角膜球差的補償比例也不相同,從而會降低角膜Q值與全眼球差之間的相關性。在如此低的相關程度下進行回歸分析,獲得其回歸方程進行兩者之間的換算不太合理。

因此,我們不可能通過術前計算目標Q值使全眼球差達到某一預計值;將所有患眼選擇某一固定目標Q值似乎也不太恰當。而將目標Q值調整至術前Q值,使術后球差更接近術前狀態,可能有更好的預后。當然,術后角膜生物力學反應等,可能會對預期產生一定的影響,這有待進一步的研究

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