角膜地形图中非白内障人群和年龄相关性白内障患者角膜散光的分析

角膜地形图中非白内障人群和年龄相关性白内障患者角膜散光的分析作者：王飞，卢奕，蒋永祥，方艳文，乐琦骅    作者单位：复旦大学附属眼耳鼻喉科医院 眼科，上海 200031   【摘要】  目的 观察非白内障人群和年龄相关性白内障患者角膜散光轴向的分布情况，并进行比较，分析角膜散光轴向与年龄的关系。方法 应用角膜地形图观察146例非白内障人群及80例年龄相关性白内障患者的角膜散光轴向分布，对人群的角膜散光轴向与年龄、白内障、高度近视进行回归分析。对年龄匹配的非白内障人群与年龄相关性白内障患者的角膜轴向分布进行构成比的比较。结果 角膜散光轴向与年龄有显著相关性（OR=e0.8664，P<0．05），与白内障的发生及高度近视无显著相关性（P>0．05）。非白内障人群及年龄相关性白内障患者的角膜散光轴向均大部分位于90°±15°范围内（分别为48.61%、48.72%）。年龄匹配的非白内障人群组与年龄相关性白内障组角膜散光轴向分布的差异无统计学意义（P>0.05）。结论 随年龄增长，角膜的散光轴向分布向逆规方向漂移，老年人群中角膜散光轴向大部分位于垂直轴15°范围内，但年龄相关性白内障的发生和高度近视不影响角膜散光。角膜地形图检查获得的角膜散光结果有助于决定白内障手术切口的部位。   【关键词】  角膜；年龄相关性白内障；散光   现代白内障手术已逐渐演变为一种屈光性手术，患者对术后视觉质量的要求不断增高。散光是影响术后眼球成像质量的一个重要原因，人眼的散光主要来源于角膜、晶状体以及两者之间的位置偏斜，其中角膜前表面约占眼睛总屈光力的3/4，白内障摘除后角膜散光成分愈加重要。在白内障摘除术中切口的大小、形状及部位都对角膜散光有明显影响，选择合适的切口可以减少术源性散光的产生甚至部分矫正术前存在的角膜散光。但是对人群中角膜散光的分布情况远未研究清楚，因此本研究观察了角膜地形图中非白内障人群和年龄相关性白内障患者的角膜散光轴向分布特点，试图为临床选择白内障手术切口提供依据。现将结果报告如下。1  资料与方法    1.1  对象  146例非白内障人群，部分为本院职工，部分为无血缘关系的患者家属。平均年龄（48.27±15.18）岁（20~80岁），男性74例，女性72例，其中50岁以上74例，平均年龄（59.09±9.26）岁。80例单纯老年性白内障患者，平均年龄（58.85±5.65）岁（50~80岁）。50岁以上的非白内障人群组和单纯年龄相关性白内障患者组年龄比较，差异无统计学意义(P>0.05)。入选标准为：无角膜外伤或手术病史，无角膜疤痕或其他角膜病变；泪膜分布均匀；无角膜接触镜配戴史。    1.2  角膜散光的测量  使用Nidek OPD角膜地形图/波前像差仪测定患者的角膜散光，每只眼重复3次，取图像最好、居中性佳的一次测量结果录入。角膜散光以负柱镜的形式表示，轴为最小屈光度数所在的轴向。回归分析时散光轴向分组采用如下方法：顺规组：180°±45°，即0°~45°和135°~180°，以WTR表示。逆规组：90°±44°，即46°~134°，以ATR表示。    年龄匹配的非白内障人群组与年龄相关性白内障组角膜散光轴向分布的差异比较时，散光轴向分组采用如下方法：顺规组为180°±15°，即0°~15°和165°~180°，以WTR表示；逆规组为90°±15°，即75°~105°，以ATR表示；斜向组为16°~74°和106°~164°，以OA表示。    依据Thibos等[1]提出的球、柱镜形式的矢量化分析，将S/C×α球柱镜形式的镜片分解为J45、J0两种成分。公式如下：    J0=-C/2cos2α                 (1)    J45=-C/2sin2α                 (2)    各组角膜散光以公式(1)、(2)得到各自J45和J0，计算得出平均数，再逆推得出年龄匹配的非白内障人群组与年龄相关性白内障组角膜散光平均值。    1.3  统计学方法  各角膜散光的矢量分解采用 Excel软件进行计算；用Stata 7.0软件的Logistic回归分析对角膜散光轴向与年龄、白内障和高度近视的相关性进行分析；对年龄匹配的正常老年人与单纯年龄相关性白内障患者这两组的角膜散光行R×C表的卡方检验。2  结果    2.1  相关性分析  人群中角膜逆规散光者录入为1，顺规散光者为0；患年龄相关性白内障者录入为1，未患白内障者为0；患高度近视者为1，未患者为0；年龄25～34岁录入为0，35～44岁为1，45～54岁为2，55～64岁为3，65～74岁为4，75岁及以上为5。将角膜散光轴向作为结果变量，年龄、年龄相关性白内障和高度近视作为暴露因素进行Logistic回归分析的结果是：年龄相关性白内障和散光轴向无明显相关性（P=0.2498），高度近视与散光轴向亦无明显相关性（P=0.8758）。年龄与角膜散光轴向有相关性（估计系数β=0.8664，OR=eβ=2.3783，P=0.0000）。    2.2  年龄相关性白内障组角膜散光轴向分布情况  随着年龄的增长，年龄相关性白内障患者的角膜散光轴向由50～59岁时顺规者占24.14% 渐减少为大于70岁时的5.00%，逆规者由27.59%增长为50.00%。组间构成比R×C表的卡方检验显示差异有统计学意义（P=0.0000）。见表1。    2.3  非白内障人群老年组与白内障组角膜散光轴向的比较  白内障组角膜顺规散光WTR的比例是20.00%，逆规散光ATR的比例是48.75%，斜轴散光OA的比例是31.25%；与年龄匹配的非白内障人群组角膜散光构成比进行R×2表的χ2检验，结果显示两组构成比的差异无统计学意义（P>0.05）。见表2。3  讨论    以往常利用角膜曲率计来评价白内障手术前后角膜散光的变化，其以假设角膜表面对称为测量基础，仅测量3 mm直径的4个对称点，故无法反映角膜形态的整体变化。而角膜地形图可采用伪彩和屈光力数据形象地显示角膜前表面最大径线的位置及其屈光力的大小，精确度大大提高，检测的范围扩大，极大丰富了研究分析的内容。通过手术前、后角膜地形图的比较来评价屈光矫治手术的效果在临床已得到广泛应用。在白内障手术的切口不可避免地会引起角膜表面曲率的轻微改变，这将导致整个眼球屈光力的较大变化[2]，因此，利用角膜地形图详细了解术前即已存在的角膜散光情况可指导白内障手术切口位置及长度设计，有助于提高术后视觉质量。    本研究观察到，随着年龄的增长，角膜散光轴向由50～59岁时顺规者占24.14%渐减少为大于70岁时的5.00%，逆规者由27.59%增长为50.00%，趋势明显。以10岁为一年龄阶，各阶之间的差异有统计学意义。Logitic回归分析的结果也提示，随着年龄的增长，角膜散光轴向由顺规向逆规方向漂移。估计系数β=0.8664，OR=eβ=2.3783，可以解释为年龄每增加1岁，角膜散光轴向向逆规漂移就有2倍的可能。这与Hayashi等[3]的研究结果一致：日本人中角膜水平径向的曲度随着年龄增加明显变陡峭，年龄大于70岁的老人中逆规性散光占主导地位。以往的研究还证实，随着年龄的增加，眼总合散光的轴向不断变化，年轻时顺规者占大部比例，而老年人中则逆规者较多。综合文献上的报告可知，导致这种变化的生理因素有：眼睑压迫因素、眼肌牵拉因素、眼内压对角膜弯曲度的影响和晶状体散光发生变化等。不同个体晶状体与角膜的散光间有不同的调整模式，有补偿的形式，也有叠加的形式，即眼总合散光的组成既有角膜与晶状体互相抵消的部分，也有相加的部分，随着年龄增长晶状体渐硬化，其散光逆规程度也渐增加[4]。本研究结果提示，年龄增长时眼总合散光不断向逆规方向漂移的原因除晶状体的逆规散光外，角膜散光的逆规程度不断加大也是重要原因之一。    白内障晶状体摘除术后角膜散光成分愈加重要，在白内障手术的同时有计划地矫治角膜表面散光，提高术后视觉质量是近年来研究的热点[5]。很多研究[6]表明，手术引起的散光与切口的长度、切口的结构和视轴的距离有关；切口长度增加可使周边角膜更平坦，如果切口长度超过4.0 mm就会影响中央区角膜。Nichamin等[7]提出将切口位置设计在术前角膜曲率最大的径线上，以减轻术后角膜散光，在一组患者中试用此方法后，角膜散光较术前降低。本研究观察到，年龄相关性白内障患者中48.75%角膜散光轴位于90°±15°范围内，因此手术时切口应选择在水平位，这更有利于减少术后的散光。    对于年龄匹配的单纯年龄相关性白内障患者与非白内障人群，角膜散光的轴向分布无明显组间差异，提示年龄相关性白内障的发生不会影响角膜散光，设计手术切口时可以依据正常老年人群的角膜散光结果。    综上所述，本研究结果发现，角膜散光轴向随年龄增长逐渐向逆规方向漂移。角膜地形图检查获得的结果显示大部分白内障患者角膜散光轴向位于垂直轴附近，提示这部分患者白内障摘除联合人工晶状体植入手术的切口应该选择在颞侧水平位，这样更符合生物力学要求，有助于减少角膜散光，提高术后视觉质量。【参考文献】  [1] Thibos LN， Wheeier W， Horner D. Power vectors： an application of Fourier analysis to the description and statistical analysis of refractive error[J]. Optom Vis Sci，1997，74(3)：367-375.  [2] Jiang YX， Le QH， Yang J， et al. Changes in corneal astigmatism and high order aberrations after clear corneal tunnel phacoemulsification guided by corneal topography[J]. J Refract Surg，2006，22(9 Suppl)：1083-1088.  [3] Hayashi K， Hayashi H， Hayashi F. Topographic analysis of the changes in corneal shape due to aging[J]. Cornea，1995，14(2)：527-532.  [4] Artal P， Guirao A. Contributions of the cornea and the lens to the aberrations of the human eye[J]. Opti Lett，1998，23(4)：1713-1715.   [5] Guirao， Antonio， Williams， et al. A method to predict refractive errors from wave aberration data[J]. Optom Vis Sci，2003，80(1)：36-42.  [6] Akura J， Kaneda S， Hatta S， et al. Controlling astigmatism in cataract surgery requiring relatively large self-sealing incisions[J]. J Cataract Refract Surg，2000，26(11)：1650-1659.  [7] Nichamin LD. Astigmatism management for modern phaco surgery[J]. Int Ophthalmol Clin，2003，43(3)：53-63.