近视散光眼波前像差特点分析

 作者：蔚伟   

者单位：（300280）中国天津市大港油田总医院眼科；（300070）中国天津市，天津医科大学眼科中心

【摘要】  　　目的：探讨近视散光眼高阶像差的分布及其与某些因素的相关性。

　　方法：利用WaveScan波前像差仪测量176名近视散光患者（351眼）各项波前像差，研究其平均值及其与球柱镜、曲率、眼压、年龄、角膜厚度及眼轴长度的相关性，以及配戴软性角膜接触镜对高阶像差的影响。

　　结果：近视散光眼波前像差以低阶像差为主，高阶像差占总像差的4.96％，高阶像差以三阶C6、C7、C8、C9和四阶C12为主；总像差的RMS值（RMSg）与患者年龄、眼轴长度、球柱镜成正相关（P<0.05）；高阶像差的RMS值（RMSh）与年龄成正相关（P<0.05），与球柱镜无相关性（P>0.05）；高阶像差占总像差的百分比（H％）与眼轴长度及球镜成负相关（P<0.05）；术前配戴软性角膜接触镜者，检查前1wk摘掉，其波前像差与未配戴角膜接触镜者差异无统计学意义（P>0.05）。

　　结论：近视散光眼像差以低阶像差为主，高阶像差以三阶和四阶为主。影响总像差的因素主要有年龄、眼轴长度、球柱镜，影响高阶像差因素主要是年龄。

　　关键词：波前像差；高阶像差；近视；散光

【关键词】  波前像差 高阶像差 近视 散光

　　0引言    　　准分子激光角膜屈光手术尤其是准分子激光原位角膜磨镶术（laser in situ keratomileusis,LASIK）因其安全性高、预测性好、视力恢复快等优点，已被越来越多的近视患者所接受。近年来随着角膜屈光手术的不断发展，很多人期待着视觉质量的进一步提高和超常视力的产生，于是波前像差成为眼视光学领域研究的热点。波前像差技术可用于检查屈光手术前后眼像差的改变，还应用于波前引导的个体化切削，提高屈光术后的视觉质量[13]。本研究旨在探讨近视散光眼术前波前像差的分布特点，以及波前像差与年龄、眼轴长度、屈光度等因素的相关性。

　　1对象和方法

　　1.1对象  选取200601/10在天津医科大学眼科中心行波前像差引导的LASIK的近视患者176例（351眼），男80例（160眼），女96例（191眼）。年龄18～50（平均24.11±6.25）岁。所有患者为单纯近视或复性近视散光，术前球镜0.25～9.50D，平均5.11±1.80D，柱镜0～3.25D，平均0.73±0.56D。

　　1.2方法  仔细询问病史，包括近视发生的年龄、进展速度、戴镜史、眼病及全身病史、疾病家族史等；检查裸眼远近视力、主视眼；自动电脑验光仪（SEED ARK700）验光； 非接触眼压计（CANON TXF）测眼压；裂隙灯显微镜检查眼前节；显然验光；WaveScan波前像差仪检查；EyeMapTM(Alcon)角膜地形图；美国DGH100OA型超声角膜测厚（1640m/sec）；Quantel Medical CineScan SV: A2.05 (1532m/sec)超声测眼轴；散瞳验光；散瞳后检查眼底。研究患者各项波前像差值的平均值及其与球柱镜屈光度、曲率、眼压、年龄、角膜厚度及眼轴长度的相关性，研究戴角膜接触镜对眼高阶像差的影响。

　　表1  眼的像差与患者年龄及某些解剖因素的相关性（略）

　　统计学处理：采用SPSS 11.0统计软件包进行数据统计学分析，均数用±s表示,变量间采用线性相关及独立样本的t检验分析，以P<0.05作为差异有统计学意义的标准。

　　2结果

　　2.1暗适应下总像差及各项高阶像差的分布  取176例351眼暗适应下总像差及高阶像差的均方根值(root mean square，RMS)和各项高阶像差的Zernike系数，分析其最大最小值及均数。C1 、C2 代表倾斜, C3 、C4 、C5 表示离焦(近视、远视) 和散光。C1到C5属于低阶像差。C6以后属于高阶像差。 C6～C9 表示三阶像差，包括慧差和三叶草差, C10～C14 表示四阶球差, C15～C20 表示二阶慧差, C21～C27 表示二阶球差。人眼像差以低阶像差为主，高阶像差占总像差的4.96％。从三阶像差到六阶像差大致有递减的趋势，近视散光眼高阶像差以C6、C7、C8、C9、C12为主，其余各项高阶像差的Zernike系数值在0值附近（图1）。

2.2眼球像差与患者年龄及某些解剖因素的相关性  选取总像差的RMS值（RMSg）、高阶像差的RMS值（RMSh）、高阶像差占总像差的百分比（H％）、及C6、C7、C8、C9、C12的Zernike系数(Z612)做与患者年龄、眼轴长度（mm）、角膜厚度（μm）、眼压（mmHg）、球镜（D）、柱镜（D）、较大曲率和较小曲率（D）的相关性分析。RMSg与患者年龄、眼轴长度、眼压、球柱镜及较大曲率成正相关（P<0.05）；RMSh与年龄、较小曲率成正相关（P<0.05）；H％与眼轴长度成负相关（P<0.05），与球镜成负相关（P<0.05）；Z6与各个因素均无相关性（P>0.05）；Z7与眼轴长度成负相关（P<0.05），与较小曲率成正相关（P<0.05）；Z8与眼压和柱镜成正相关（P<0.05）；Z9与柱镜成正相关（P<0.05）；Z12与眼轴长度成负相关（P<0.05，表1）。

　　2.3配戴角膜接触镜对像差的影响  按照术前是否有配戴角膜接触镜史将351眼分为两组，未配戴组205眼（58.4%），配戴组146眼（41.6%）。将两组高阶像差的RMS值及Z6、Z7、Z8、Z9、Z12做独立样本的t检验，发现各项指标之间的差异均无统计学意义（P>0.05，表2）。

　　表2配戴角膜接触镜的患者与未配戴者高阶像差的比较（略）

　　图1  各项高阶像差Zernike系数值的直方图（略）

　　3讨论    　　屈光手术是近年来眼科发展最快的领域之一,利用角膜地形图或波前像差引导的“个性化切削”手术是目前研究的热点。波前像差引导的“个性化切削”，是指根据术眼总体像差检查结果而设计出针对该眼的矫正方案，并引导准分子激光实施角膜切削。其目的是消除或尽可能降低眼屈光系统的单色像差（包括低阶像差和高阶像差），从而进一步提高术后的视觉功能[4]。进行波前像差引导的LASIK对设备要求较高，其中首要的是精确测量眼屈光系统总体像差的设备。然而，目前国内绝大多数波前像差检查是药物散瞳后进行，而散瞳后的波前像差并不能代表患者日常生活及行屈光手术时的像差。研究发现，药物散瞳后瞳孔中心平均发生0.2mm左右的偏移，最大达0.51mm[5,6]。如果以此结果进行屈光手术，极有可能造成人为的偏中心切削。本研究采用美国VISX公司的基于ShackHartmann原理的WaveScan波前像差仪，测量患者暗适应下瞳孔自然散大时的波前像差，分析近视散光眼术前像差的分布，找出对视觉质量影响较大的像差，研究其与球柱镜屈光度、曲率、眼压、年龄、角膜厚度及眼轴长度的相关性，并研究戴角膜接触镜对眼高阶像差的影响。    　　本研究发现，近视散光眼的波前像差主要以低阶像差为主，高阶像差以慧差、三叶草差和球差为主。各阶像差的个体差异较大。Paquin等[7]将高阶像差分为3种类型：慧差、球差和不规则型。因为前两种是最普遍的，其他像差均近似为0，因此将其他类型统称为不规则型。这些与本研究中的结果基本一致。因此在个体化切削方案的设计中应更主要考虑慧差和球差的矫正。总高阶像差随年龄的增长有增高的趋势。这与Mclellan等[8]的研究结果类似。从晶状体的年龄相关变化来看，随着年龄的增长，晶状体纤维持续增多，晶状体增厚，密度增高，晶状体容积变化极少，这就引起晶状体的屈光指数改变，晶状体表面也随着年龄增长而变得扁平，这些均引起晶状体源性波前像差随年龄的增长而增大。人眼轴、前房深度、玻璃体腔容积和深度以及玻璃体的质量也随着年龄的增长而变化，同时泪液随年龄增大而不同程度的减少及质量的改变也是引起波前像差随年龄增加的一个原因[9]。各项高阶像差与年龄的相关性不具有统计学差异，可能因为本研究的患者以中青年为主，年龄差异不明显[10]。总高阶像差并不因球柱镜的增加而产生有统计学意义的改变，二者间不具有相关性。这与Cheng等[11]和Marcelo等[12]使用ShackHartmann 像差仪测量近视眼高阶像差的结果较为相似。He等[13] 认为调节会引起高阶像差的改变,很多研究发现高阶像差随瞳孔增大明显增加[1416]。这正是球差的特性决定的，因为瞳孔直径增大，从瞳孔边缘进来的光线显著增加，所致球差等像差也随之增大，这就是影响暗视力，引起眩光，光晕等的原因。本研究让患者在暗环境下充分适应，测量时让患者尽量放松，排除因为精神紧张等引起的调节。高阶像差所占的比例与眼轴长度及球镜度数成负相关，说明眼轴越长或近视度数越高，高阶像差对整体像差的影响越小。总体来讲，Z6、Z7、Z8、Z9和Z12与各因素的相关系数较小，其变化或许与众多因素综合作用的结果有关，眼压、角膜厚度以及曲率与像差的相关系数较小，对像差的影响较小。配戴软性角膜接触镜的患者，行术前检查时，要求停戴1wk以上，以有利于角膜形状的复原、泪膜的恢复及角膜缺氧状态的恢复，且每次图像的采集均在瞬目完成后立即进行，排除因为泪膜破裂引起的像差变化。总之,波前像差可以精确、快速、敏感的反应人眼屈光系统的光学特点,波前像差理论和技术的应用,不仅对人眼视觉有了更深入的了解,而且为提高人眼视觉功能提供了新的途径和手段,具有十分重要的临床意义,特别为角膜屈光手术的个体化切削提供了指导依据。

【参考文献】  　　1 Mfiler JM, Anwaruddln R, Schwlegerllng J. Higher order aberration in norma1,dilated,intraocular lens,and laser in situ keratomileusis corneas. J Refract Surg 2002;18(5):S579583

　　2 Nayori Y,Kazunori M,Tomokazu S.Ocular higherorder aberrations and contrast sensitivity after conventional laser in situ keratomileusis. Invest Ophthalmol Vis Sci 2004；45(11):3986

　　3 Schwiegerling J.Theoretical limits to visual performance. Surv Ophthalmol 2000;45(2):139146

　　4郑秀云,郑秀华,刘素美.个体化切削治疗标准LASIK不能完全矫正的近视.国际眼科杂志2005;5(3)：475478

　　5王铮,杨斌.散瞳前后瞳孔中心偏移对波前引导准分子激光原位角膜磨镶术手术的影响.中华眼科杂志2005,41:2426

　　6 Tuan KA, Somani S, Chernyak DA. Changes in wavefront aberration with pharmaceutical dilating agents. J Refract Surg 2005;21(5):S530534

　　7 Paquin MP, Hamam H, Simonet P. Objective measurement of optica1 aberrations in myopic eyes. Optom Vis Sci 2002;79(5):285291

　　8 Mclellan J, Marcos S, Burns SA, et al. Agerelated changes in monochromatic wave aberrations of the human eye. Invest Ophthalmol Vis Sci 2001;42:13901395