调节放松及调节状态人眼波前像差的研究
发表时间：2009-06-29 浏览次数：809次
作者：张丽作者单位：山东大学齐鲁医院 眼科，山东 济南 250012； 【摘要】 目的 研究正视眼、低中度近视眼的调节作用对波前像差的影响。方法 采用Hartmann-Shack原理的WASCA波前像差仪，分别测量64例正视眼和中低度近视眼（其中正视组9眼，低度近视组21眼，中度近视组34眼）在调节放松和调节状态的波前像差。结果 调节放松状态各组间的总高阶像差、彗差、球差差异均无显著性，水平彗差和球差与总高阶像差存在线性相关（P值分别为0.0019和0.0008）；左右眼别的高阶像差差异无显著性。调节状态各组间总高阶像差、彗差、球差差异均无显著性。调节前后进行配对t检验，结果示调节导致球镜度增加(P<0.01)，球差减小(P<0.01），并有向负值方向改变的趋势，调节作用能够产生明显的彗差和总高阶像差的改变。结论 近视屈光度的增加并不会引起高阶像差的改变，两者无相关性。水平彗差、球差与总高阶像差存在线性相关性，正常人眼高阶像差主要由彗差和球差决定。人眼调节时，高阶像差发生改变，尤其球差的改变有统计学意义，人眼可能通过球差的负向改变来完成视近。
【关键词】 波前像差 调节 高阶像差 球差 彗差
波前像差引导的个体化切削(wavefront aberration guided customed ablation，VAGCA)已成为目前准分子角膜屈光手术发展的一个重要方向，但即使是波前像差引导的完美切削，也仅限于静态的矫正，而人眼是一个随调节动态改变的系统，波前像差随调节的改变必然会影响波前引导个体化切削的预期效果。关于波前像差随调节的变化目前尚无统一结论[1-3]。本研究通过观察波前像差随调节的改变，了解其变化规律，希望能对波前像差引导的个体化切削提供指导。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选择2005年9月1日至10月1日在齐鲁医院激光中心行准分子激光角膜手术的患者及健康志愿者39例（64眼），近视患者矫正视力均在1.0以上，有角膜接触镜配戴史者均脱镜1个月以上。所有受试者均排除其他眼科疾病。按照调节放松状态下的屈光度分为正视组、低度近视组、中度近视组，其中正视组9眼，屈光度≤-0.75 D，低度近视组21眼，屈光度为>-0.75~-3.0 D，中度近视组34眼，屈光度为>-3.0~-5.0 D。其中男性29例，女性10例，年龄范围18～29岁，平均年龄（21.6±4.8）岁。其中右眼32只，左眼32只，高度近视组未列入研究范围。
1.2 检查方法
1.2.1 仪器设备 采用基于Hartmann-Shack原理[4]设计 (Carl Zeiss公司) WASCA波前像差仪。
1.2.2 像差测量 受试者未散瞳，未配戴矫正镜片，瞳孔直径自然放大至6 mm以上。先测量调节放松状态下波前像差，后嘱受试者对侧眼视近处20 cm视标，测量调节状态下波前像差。每个受试者测量 3次，取其平均值。测量过程中注意排除双眼集合作用。瞳孔分析直径设为6 mm，检测及数据收集均由同一人完成。
1.3 统计学方法 采用SAS9.0统计软件对所得数据进行单因素方差分析、配对t检验及多元线性相关分析。
2 结果
2.1 调节放松状态高阶像差分析 自然晶状体眼在调节放松状态下眼屈光度及高阶像差见表1，对各组高阶像差的各项指标进行组间单因素方差分析，结果显示自然晶状体眼各组间总高阶像差、彗差、球差的差异均无显著性(P>0.05)。
对屈光度、总高阶像差、水平彗差、垂直彗差及球差进行多元线性相关分析，结果显示球镜及柱镜度与总高阶像差及球差、彗差均无明显相关性，而与水平彗差、球差存在显著相关性，相关系数分别为r=0.3813、0.4090。
上述分析结果说明近视眼屈光度的增加并不会引起高阶像差的改变，高度近视眼的高阶像差并不高于低度近视眼的高阶像差，屈光度与高阶像差两者间并不具有明显相关性；水平彗差、球差与高阶像差的相关系数分别为r=0.3813、0.4090，高阶像差主要由彗差和球差决定。
为排除眼别对结果的影响，按照眼别进行两个独立样本t检验，左右眼别的球镜、柱镜、高阶像差、球差和彗差差异均无显著性。
2.2 调节对高阶像差的影响 在对侧眼视近调节状态下测量受试眼的波前像差，见表2。调节状态下各组间总高阶像差、彗差、球差的差异均无显著性(P>0.05)。
2.3 调节前后比较 对各组及整体调节前后各项指标进行配对t检验，结果显示当人眼视近调节时，发生：①球镜度增加（P<0.01）。②球差减小（P<0.01），并且有向负值方向改变的趋势，但并非每例观察眼的球差都变为负值。③调节能够产生明显的总高阶像差和彗差的改变。总高阶像差和彗差的改变存在较大的个体差异，但均无统计学意义，并无统一的增大或减小的变化趋势。
3 讨论
本项研究结果显示，近视患者屈光度的增加并不会引起高阶像差的改变，两者并不具有相关性；高阶像差主要由彗差和球差决定[5]，本研究显示水平彗差、球差与高阶像差具有相关性。人眼视近调节时，球镜度增加，球差减小，并且向负值方向改变。对于正常人眼来讲，高阶像差是有一定意义的，特别是在视近的过程中，可能通过某些高阶像差的改变，特别是球差的改变，来协助视近过程更好地成像。本研究由于最佳矫正视力并未都达到1.0的标准，故5 D以上的中度近视及高度近视并未列入研究对象。测量过程中，对于双眼的集合作用应该尽量避免。
波前像差主要来源于角膜和晶状体，它受各种因素的影响：眼的调节状态[3]、瞳孔大小[6]、泪膜[7]、年龄[8]等。对于正常人眼正常视物过程，影响最大的可能是调节的作用。人眼的像差在注视不同距离的调节过程中是变化的，并且在复杂的成像系统中，像差可因成像系统的成像质量或者单个成像成分相对位置的偏移而增加。既然调节作用可以通过晶状体形状或位置的改变获得[9]，那么成像系统的像差也应该会随调节作用而改变。对以往同类研究的回顾可以发现，球差在调节增加的情况下是倾向于负向改变的，但不同研究和不同个体之间还是有较大差异的。例如He等[3]的研究显示所有研究个体的球差随调节下降，而这种趋势在Atchison等[1]的研究中只有一半对象存在。很少有研究观察除了球差以外的高阶像差，并且已有结果也并不统一，彗差改变的方向和数量级在不同个体互不相同。本研究同样并未观察到明确的变化趋势。
波前像差引导的个体化切削是目前准分子屈光手术发展的一个重要方向，它希望达到无像差的理想状态。波前像差引导的个体化切削可以测量整个屈光系统的像差，不仅可以矫正球差和柱差，还可以矫正高阶像差，避免术后高阶像差的产生[10-11]。在个体化切削发展过程中遇到许多问题，特别是调节的问题。由于波前像差随调节的持续改变，理想的完美的切削无法产生稳定的无像差的成像系统。一种可能的观点是在静态下矫正尽量大范围的调节，尽量矫正在眼睛轻度调节时出现的像差。虽然这种矫正对远视力不是完美的，但视力可能会在眼睛调节时保持较好状态。动态的像差改变使静态完美的矫正无法随动态过程而保持完美，并且调节产生的残余像差还是少的，现有的切削技术尚无法达到最精确的个性化切削。关于波前像差是否是屈光手术的重要问题，这取决于对波前引导像差矫正的期望值。
综上所述，研究波前像差及其随调节的改变，有助于理解调节作用对人眼波前像差的影响，以及波前像差引导的个体化切削开展。关于该领域尚无统一结论，还需要更多大样本的研究。对于准分子激光角膜屈光手术，单纯通过消除高阶像差追求超视力是不现实的，高阶像差作为人眼像差不可或缺的一部分，还需要进一步深入研究。
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