角膜塑形术在近视治疗中的作用机制

高稳生　陈子林

[摘要] 近视预防技术及近视防控进展策略一直被眼科所重视，为进一步提高视觉质量，促进调节机能，近年来光学校正聚焦用于改善中周区视网膜近视性离焦越来越受到人们的关注。角膜塑形术（ortho-K）是利用特殊设计的角膜塑形镜改变角膜形态，以快速提高裸眼视力，相比屈光手术治疗近视而言，角膜塑形术具有非手术性、可逆性等先天优势，是控制青少年近视发展为目标的一门技术。本研究通过对国内外利用角膜塑形镜治疗近视的相关文献的收集和总结，综述了角膜塑形镜在近视治疗中的作用机制。

[关键词] 角膜塑形术；近视治疗；作用机制

[中图分类号] R778.1 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2015）01-60-03

[Abstract] Myopia prevention techniques and the progress of myopia prevention strategy has been valued by ophthalmology，in order to further improve the visual quality，and promote regulatory function，in recent years we has focused on improving the optical correction in the week retinal myopic defocus，more and more people pay attention to.Orthokeratology（ortho-K），which is the use of specially designed orthokeratology lens to change corneal shape，in order to quickly improve uncorrected visual acuity compared with refractive surgery for myopia，orthokeratology has a non-surgical，reversible inherent advantages，etc.，is a skill to control the development of myopia targeting young people.Though collecting and summarizing the relevant literature of domestic and international use of orthokeratology treatment in myopia，reviewed action mechanism of orthokeratology in the treatment of myopia.

[Key words] Orthokeratology；Treatment of myopia；Mechanism

虽然我国一直在探索近视防控新技术，但青少年的近视眼患病率却仍在逐年增加，以大型城市进展最为严重[1]。在众多矫正方法中，应用聚焦技术，来促进中周区视网膜近视眼性离焦，近年来备受关注。角膜塑形术（ortho-K）即为其中最为有效的视光学技术之一，与屈光手术治疗近视相比，角膜塑形术具有非手术性、可逆性等先天优势，被认为是控制青少年近视最有希望的技术，因而其在近视治疗中的各方面研究成为临床工作中的关注热点，现将角膜塑形镜在近视治疗中作用机制的研究进展报道如下。

1 角膜塑形术矫正近视的作用机制

对近视的矫正机制，目前有多种理论来解释，包括机械压迫、角膜上皮重新分配、上皮细胞压缩、细胞压缩伴随细胞间液的转移以及代谢改变引起的基质重塑，但都还没有得到充分的证实和认可。

目前认为主要是中央平坦的基弧和中周边较陡的反转弧通过上述可能的机制作用于前表面，使角膜前表面曲率变平坦实现的。日本的Tsukiyama 等[2]利用Pentacam眼前段分析仪在对9个患者进行1年的随访观察，证明在任1周，中央后角膜曲率半径或前房深度没有明显的改变，而角膜前表面形态却有明显改变。前表面形态及曲率的改变目前主要认为是因为中央角膜变薄，旁中央角膜变厚引起。Reinstein等[3]的研究结果都证明中央角膜变薄主要因为来自于上皮层的变薄，国内翟洲等[4]通过采用Pentacam眼前段分析仪测量角膜厚度，进一步证明配戴过夜型角膜塑形镜3个月后，角膜不同位点厚度的变化与角膜形状改变一致，即中央角膜变薄，从旁中央半径2mm开始角膜增厚。但上述角膜改变的细胞生物学实质并不明确。在Sridharan等[5]随后的研究中认为角膜上皮对佩戴反几何角膜塑形镜可以迅速的做出反应，主要是在泪液负压作用下，完成角膜上皮的重塑和重新分配。同样，上述研究，都是通过对角膜厚度及前表面形态的观察、研究，得出的推测，角膜细胞生物学改变的实质也并不清楚。

此外，另外还有观点认为角膜塑形镜不仅可以作用于角膜前表面，也作用于后表面，通过压迫整个角膜，使角膜整体弯曲，达到矫正目的。Owens等[6]的研究发现除了角膜前表面明显变平坦外，后表面在早期的适应阶段也有明显的扁平化，但后表面的改变在1个月后，与戴镜前的角膜后表面曲率没有统计学差异。Chen等[7]的研究发现摘镜短期内，角膜后表面变陡峭，但2h以后即恢复至原始水平，而且同目前研究发现的，非接触镜佩戴者角膜后表面的昼夜变化相符合。国内刘然等[8]利用Pentacam测量佩戴夜戴型角膜塑形镜1个月内的角膜前后表面形态、角膜厚度、IOL-master测量眼轴和前房深度的变化，得出角膜塑形镜降低近视屈光度主要发生在术后1周内，1周后视力达稳定，角膜前表面变平坦为主要因素。配戴1个月后眼轴长度变短，主要是由于角膜塑形的变化引起前房深度变化引起。角膜塑形镜降低近视屈光度的机制可能还存在角膜的整体弯曲后退。

2 角膜塑形术控制近视的作用机制

目前认为近视的发生机制尚未十分明确，但较多的研究表明是遗传和环境两方面作用的结果，而其发展则是角膜曲率、晶状体屈光度、眼轴变化和视网膜形状等因素综合作用的结果。其中眼轴的增长被认为是轴性近视发展的主要决定因素。

目前认为周边视网膜相对屈光度可能影响视网膜的成像质量，产生远视性离焦，进而引起眼轴增加，使近视性屈光不正不断发展。众多研究表明，相比佩戴普通框架眼镜、普通设计软性接触镜等，佩戴角膜塑形镜2年以上可减少眼轴增长约50%。Hiraoka等[9]进行的一项研究为期5年的临床观察表明，佩戴角膜塑形镜进行视力矫正的患者，其5年眼轴的增长比例相比普通框架眼镜佩戴患者，减少超过30%。国内谢培英[10]也通过临床观察得到相似的结果。在延长2年观察的基础上，谢培英认为，其7年的眼轴变化量比5年的变化要更少。但其所进行的观察缺乏对照组，其对眼轴的改善程度，以及其作用机制尚需进一步大样本观察。

目前有较多的研究支持，周边视网膜相对屈光度影响周边视网膜的成像状态，从而影响周边视网膜屈光状态。在Smith EL.Ⅲ等[11]的研究中，首先对恒河猴双眼进行周边视野形觉剥夺，通过干预形成双眼中央视野近视化改变，然后利用激光光凝任一眼中央视野区，最后去除周边视野形觉剥夺，观察、比较发现双眼的屈光度恢复无明显差异，表明中央视野相对屈光状态不是正视化屈光改变所必须的条件。其在随后的实验中进一步证明了黄斑在屈光变化中的作用有限，周边视网膜屈光状态具有调控作用，同时在周边特定视野的形觉剥夺实验中，发现特定区域可有相应屈光改变，同时在此特定区域玻璃体腔长度也发生改变，进而引起眼轴长度改变。Huang等[12]在研究中通过构建周边视网膜呈相对远视状态的形觉剥夺性近视的恒河猴模型，观察发现其后极部眼球由扁圆向扁长改变，其眼轴加长。此外，也有学者认为眼轴变化与周边视网膜屈光状态可以互相影响，反复作用。但也有研究表明周边远视屈光状态时并不是近视发生的危险因素[13]。

此外国内外有较多的研究表明角膜塑形镜可以改善周边视网膜的屈光状态，形成相对近视的周边视网膜状态，从而控制眼轴增长。Charman等[14]认为利用角膜塑形镜可以改变周边视网膜相对远视状态为相对近视状态，从而控制眼轴增长，是控制近视发展的很好的选择。Queirós，António等[15]通过测量28例佩戴角膜塑形镜的近视患者的水平中央及周边屈光度的改变，发现25°视野内的近视屈光度降低，并且可以造成30°～35°视野范围的相对近视状态，从而可以控制轴性近视度数增长。在Mathur，Ankit等[16]的研究认为角膜塑形镜可以造成周边视网膜的相对近视状态，但同时也可以引起显著的高阶相差，影响控制轴性近视发展的效果。在Sankaridurg P和Holden B[17]的研究中也得到了类似的证实。在国内，陈志等[18]，利用开放式红外自动验光仪测量鼻侧到颞侧30°范围7个点的6个周边屈光度及1个中央屈光度，通过计算得出结论认为，通过佩戴角膜塑形镜可以改变角膜前表面形态，是中央角膜变平，中周边角膜变陡，从而使周边视网膜形成相对近视状态，从而控制轴性近视发展。

同时，也有研究表明眼睛的调节状态也可产生远视性离焦，进而影响眼轴变化，使近视性屈光发展。有较多的研究表明，近视患者的调节反应较差，易形成调节滞后[19]。由于调节能力的不足，外界物体的像通过人眼光学系统后，成像在视网膜后面，从而表现出远视性离焦，而长期远视性离焦可造成眼轴延长，进而近视逐渐形成并发展。此外，调节动作本身也可能引起眼轴变长，而变长量和调节量呈线性关系。可能与前端脉络膜及巩膜在调解时向内牵引、收缩所致[20]。还有研究表明调节与周边屈光度的变化存在关系，但不是十分明确。

目前有研究表明角膜塑形镜可以改善近视患者的调节状态。国内黄佳等[21]通过配戴RGPCL、Ortho-K及框架眼镜一年后调节滞后量的对比研究，发现角膜塑形镜在高调节需求下，调节滞后量明显较小，有助于控制近视的发展。吴从霞等[22]在随后的实验中，也得到了类似的结论。国外也有类似的研究。朱梦钧等[23]在观察49例49眼的中度青少年近视眼患者中也发现，相比验配角膜塑形镜前，其佩戴2年角膜塑形镜的患者其眼部调节能力明显增加。

3 小结

综上所述，角膜塑形镜是目前最有效的近视眼干预防控手段之一，有大量的研究试图验证角膜塑形镜在近视治疗中作用机制及其临床中良好效果，我们也可以相信角膜塑形镜在矫正和控制近视中的重要作用。虽然机制尚不是很明确，理论多集中在其对周边屈光度的改变，但给我们进一步的研究提供了选择的方向。我们期待进一步明确角膜塑形镜的作用机制，可以更好指导其研发、设计，进而更好的更有效的解决日益凸显的屈光问题。

[参考文献]

[1] 谢培英.进一步提升长期角膜塑形术近视控制的疗效与安全[J].中华眼科杂志，2014 （1）：3-5.

[2] Tsukiyama J，Miyamoto Y.Changes in the Anterior and Posterior Radii of the Corneal Curvature and Anterior Chamber Depth by Orthokeratology[J].Eye and Contact Lens，2008，34（1）：17-20.

[3] Reinstein DZ，Gobbe M.Epithelial，stromal，and corneal pachymetry changes during orthokeratology[J].Optometry and Vision Science，2009，86（6）：1006-1014.

[4] 翟洲，杨晓，王化荣，等.短期配戴角膜塑形镜对中央和周边角膜厚度的影响[J].眼科，2012，21（6）：376-380.

[5] Sridhaean Ramkumar BM，Swarbrick H.Corneal Response to Short-Term Orthokeratology Lens Wear[J].Optometry and Vision Science，2003，80（3）：200-206.

[6] Owens H，Gaener LF.Posterior Corneal Changes with Orthokeratology[J].Optometry and Vision Science，2004，81（6）：421-426.

[7] Chen D，Lam AKC.Posterior corneal curvature change and recovery after 6 months of overnight orthokeratology treatment[J].Ophthalmic and Physiological Optics，2010，30（3）：274-280.

[8] 刘然，毛欣杰，瞿佳.角膜塑形镜对眼球形状参数影响的研究[J].中国实用眼科杂志，2013，31（5）：587-590.

[9] Hiraoka T，Kakita T，Okamoto F，et al.Long-term effect of overnight orthokeratology on axial length elongation in childhood myopia：a 5-year follow-up study[J].Invest Ophthalmol Vis Sci，2012，53：3913-3919.

[10] 郭曦，杨丽娜，谢培英.角膜塑形镜治疗青少年近视的远期效果[J].眼科，2013，21（6）：371-374.

[11] Smith EL.Ⅲ，Huang J.Hemiretinal Form Deprivation：Evidence for Local Control of Eye Growth and Refractive Development in Infant Monkeys [J].Investigative Ophthalmology & Visual Science，2009，50（11）：5057-5069.

[12] Huang J，Hung LF，Ramamirtham R.Effects of form deprivation on peripheral refractions and ocular shape in infant rhesus monkeys（macaca mulatta）[J].Investigative Ophthalmology & Visual Science，2009，4033-4044.

[13] Sng C C A.Change in Peripheral Refraction over Time in Singapore Chinese Children[J].Investigative Ophthalmology & Visual Science，2011，52（11）：7880-7887.

[14] CHARMAN，NEIL W.Peripheral Refraction in Orthokeratology Patients [J].Optometry & Vision Science， 2006， 83（9）：641-648.

[15] Queirós，António.Peripheral Refraction in Myopic Patients after Orthokeratology[J].Optometry & Vision Science，2010，87（5）：323-329.

[16] Mathur，Ankit.Effect of Orthokeratology on Peripheral Aberrations of the Eye[J].Optometry & Vision Science，2009，86（5）：E476-E484.

[17] Sankaridurg P，Holden B.Decrease in Rate of Myopia Progression with a Contact Lens Designed to Reduce Relative Peripheral Hyperopia：One-Year Results[J].Investigative Ophthalmology & Visual Science，2011，53（13）：9362-9367.

[18] Mutt DO.Accommodative Lag before and after the Onset of Myopia[J].Investigative Ophthalmology & Visual Science，2006，47（3）：837-846.

[19] 陈志，瞿小妹，周行涛.角膜塑形镜对周边屈光度的影响及其作用机制[J].中华眼视光学与视觉科学杂志，2012，14（2）：74-78.

[20] Read，Scott A.Axial Length Changes During Accommodation in Myopes and Emmetropes[J].Optometry & Vision Science，2010，87（9）：656-662.

[21] 黄佳，瞿小妹，陈志，等.青少年近视眼配戴RGPCL、Ortho-K及框架眼镜一年后调节滞后的差异[J].中华眼视光学与视觉科学杂志，2010，12（1）：33-36.

[22] 吴从霞，毛欣杰，林惠玲，等.角膜塑形镜对近视眼调节微波动幅度和调节滞后的影响[J].中华眼视光学与视觉科学杂志，2013，15（2）：75-78.

[23] 朱梦钧，冯浩雁，朱剑锋，等.调节幅度对角膜塑形术近视控制作用的影响[J].中华眼科杂志，2014（1）：14-19.

（收稿日期：2014-11-04）