方法回顧性分析504例單純老年性白內障患者的術(shù)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律及其相關(guān)因素。

 

結果患者平均年齡（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計學(xué)意義，年齡與角膜Km值及后表面Km值間無(wú)相關(guān)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計學(xué)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(guān)系數r值分別為0.203、0.288和0.258（P<0.01）。

 

結論60歲以上單純老年性白內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(guān)鍵詞】角膜；角膜波陣面像差；老年；白內障

 

隨著(zhù)白內障手術(shù)技術(shù)和設備的日趨進(jìn)步，白內障手術(shù)業(yè)已由復明手術(shù)向屈光手術(shù)轉變。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，使得醫師們有機會(huì )能夠通過(guò)植入人工晶狀體，改變術(shù)后患者全眼高階像差，從而提高患者的術(shù)后視覺(jué)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(chēng)性高階像差。過(guò)去絕大多數文獻對全年齡段人群研究發(fā)現，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不多。在老年人群中，角膜球面像差的平均值是多少？是否會(huì )隨年齡而發(fā)生變化？本研究的目的為，利用大樣本量數據統計分析單純老年性白內障人群中角膜球面像差的分布情況及其年齡相關(guān)性，以期為實(shí)施白內障手術(shù)的個(gè)體化人工晶狀體選擇以及未來(lái)人工晶狀體設計提供依據。

 

 

收集2011年9月至2012年4月于我院接受白內障手術(shù)的患者術(shù)前所測得的角膜相關(guān)資料。入選標準為：患者年齡≥60歲；除外翼狀胬肉、角膜內皮營(yíng)養不良、角膜瘢痕、周邊角膜變性等角膜疾病者；除外曾行角膜手術(shù)者；除外曾行抗青光眼手術(shù)者；除外既往有眼外傷史及玻璃體視網(wǎng)膜手術(shù)史者；Pentacam眼前節診斷分析儀（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(guān)察對象進(jìn)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眼前節診斷分析儀于白內障手術(shù)前測量角膜參數，以每次測量25幀Scheimpflug圖像重建眼前節三維結構。選取QS為OK的測量結果納入統計分析。

 

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(diǎn)為中心6mm直徑范圍內的前、后表面及總角膜球面像差值。分析各球面像差參數的分布性質(zhì)。按照年齡分組，分別計算各觀(guān)察指標在不同組內的平均值，并進(jìn)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(guān)性。使用SSPS16.0軟件進(jìn)行統計學(xué)分析，統計學(xué)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(guān)分析等。

 

 

以所有入選病例的右眼作為觀(guān)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，統計結果見(jiàn)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(guān)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(guān)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(guān)分析，年齡與角膜Km值和后表面Km值之間均不存在相關(guān)性（r值分別為-0.033和0.037，P值分別為0.457和0.404）；觀(guān)察對象角膜前、后表面及總角膜球差依年齡的分布見(jiàn)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(guān)系數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(guān)察對象按照年齡分為1組（60~69歲）、2組（70~79歲）、3組（80~90歲），各參數在不同組內的統計結果以及組間差異的單因素方差分析結果見(jiàn)表2。可以看出，后表面Km值、前表面球差、后表面球差和總角膜球差隨著(zhù)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。單因素方差分析結果顯示，角膜Km值和后表面Km值在年齡組間差異沒(méi)有統計學(xué)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計學(xué)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計學(xué)意義（見(jiàn)圖4）。

 

球面像差是由于球面光學(xué)系統不同部位對入射光線(xiàn)的折射能力不同所致，近軸光線(xiàn)和遠軸光線(xiàn)經(jīng)折射后不能匯聚在一點(diǎn)從而產(chǎn)生像差。當遠軸光線(xiàn)聚焦點(diǎn)位于近軸光線(xiàn)聚焦點(diǎn)之前時(shí)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(wú)論正性或是負性球面像差均會(huì )降低光學(xué)系統成像的清晰度，在人眼中則成為影響視覺(jué)質(zhì)量的重要因素。全眼球面像差由角膜球面像差和眼內球面像差組成，眼內球面像差主要來(lái)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(shí)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(jué)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，其全眼球面像差的平均值為（0.110±0.077）μm。隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，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變，從而使得全眼球面像差顯著(zhù)增大，極大地影響了老年人的視覺(jué)質(zhì)量[3,4]。

 

傳統的球面人工晶狀體本身具有正性球差，白內障術(shù)后植入眼內使得全眼正性球差進(jìn)一步增大。基于這個(gè)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(shù)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，較傳統球面人工晶狀體可以顯著(zhù)降低患者白內障術(shù)后的全眼球差，從而提高了患者術(shù)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，結合光線(xiàn)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(pán)的角膜地形圖系統以及基于Scheimpflug相機成像原理的眼前節分析儀。Pentacam是使用旋轉Scheimpflug相機成像的眼前節診斷系統，以特制的藍色二極管激光為光源，2s內完成25次掃描，最多可檢測25000個(gè)點(diǎn)，利用角膜前、后表面的反射光線(xiàn)獲得高度圖，進(jìn)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(jìn)行個(gè)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)現角膜前表面球差為（+0.280±0.086）μm，Khan等[8]觀(guān)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(guān)性白內障患者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(shí)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?jì)x器的不同，既往研究多使用基于Placido盤(pán)的角膜地形圖測量角膜曲率，進(jìn)一步轉化為角膜高度數據計算像差，這類(lèi)基于Placido盤(pán)的角膜地形圖系統實(shí)際測量的是淚膜表面地形圖；而本研究使用的Pentacam是以旋轉Scheimpflug相機為基礎，通過(guò)多幀Scheimpflug照片重建眼前節圖像直接得到角膜高度數據。在我們先前的一項關(guān)于準分子激光原位角膜磨鑲術(shù)（LASIK）術(shù)后角膜高階像差改變分析的研究中，使用OPTIKONScout2000角膜地形圖系統測量75例近視患者[平均年齡（27.28±6.21）歲]145只眼的術(shù)前角膜球面像差平均值為（0.40±0.10）μm[10]。現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(jià)以矯正角膜球面像差為目的的非球面人工晶狀體設計。