不同类型近视眼高阶像差的临床研究△

杨 璐 刘永琰 张莉花 周 琼 邵 毅 刘克政

随着社会的发展，人们的视觉负担逐渐加重，使得近视眼发病率高居不下并呈持续上升趋势，已成为全球范围内严重危害视功能的主要眼病。在过去的几年里，对近视眼的研究一直是国际眼视光学领域的热门课题。近年来国内外学者针对近视的发病机制、临床防治等方面做了广泛深入地研究[1]。在临床上，近视眼广被采用的分类方法是按眼屈光性质不同改变分为轴性近视与屈光性近视。曲率性近视是屈光性近视中的一种，是由于角膜面或晶状体面的曲度增强而形成的近视[2]。国内外针对这些不同结构异常近视类型的比较研究少见报道。为将研究细化，我们选择因角膜曲率增大形成的前段异常为主的近视与因眼轴增长形成的后段异常为主的近视利用波前像差技术进行对照分析，以了解眼的不同结构变化对视功能的影响，探究不同类型近视波前像差的变化规律，进一步完善波前像差在人眼视功能方面的研究，并探寻高阶像差可能会较为明显的人群特质，为个体化切削病例选择提供重点的人群筛选范围，为发展更为完善的屈光手术打下基础。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究为前瞻性研究，选取2009年10月至2012年3月间来我中心预接受LASIK手术的单纯性近视眼患者77例(116眼)，排除有眼部外伤、手术史及其他眼病者。入选标准:为排除其他因素干扰，选取显然验光为单纯近视患者，且波前像差验光与显然验光球镜度数差值小于0.50 D及角膜平坦与陡峭子午线曲率(取两者平均值为平均角膜曲率值)差值小于0.50 D的患者纳入研究。分组标准:根据眼球结构常量[3]分为两组，分别为曲率性近视眼组(平均角膜曲率＞43.00 D，眼轴≤24 mm)和轴性近视眼组(平均角膜曲率≤43.00 D，眼轴＞24 mm)，并根据屈光度大小，组内再分为低度近视眼组(屈光度≤－3.00 D)、中度近视眼组(屈光度＞－3.00～－6.00 D)和高度近视眼组(屈光度 ＞－6.00 D)。由于正常角膜曲率增大有限，临床上曲率性高度近视眼者极为少见，本研究未能收到此类型患者，最终纳入曲率性近视眼组共24例(37眼)，轴性近视眼组共53例(79眼)。两组患者基本情况详见表1。

1.2 方法

1.2.1 筛选检查 电脑验光、显然验光、眼压测量(非接触式)、角膜厚度、角膜地形图(鹰视眼前节分析系统)、眼轴(天津索维 sw1000眼科 A超测量仪)、散瞳眼底检查、裂隙灯检查及波前像差检查(德国Wavelight Laser Technology公司)。所有患者均停戴角膜接触镜2周以上。

表1 两组近视眼患者基本情况Table 1 Information about the patients in two groups

1.2.2 波前像差检查 用美多丽眼液将瞳孔散大至7 mm以上，进行波前像差检查。每眼重复检查至少4次(该程序一次成功摄图即可获得4～7 mm不同大小瞳孔直径下像差图及其Zernike函数值)，最后选择高阶像差图形及RMS值重复性好、像差仪验光球镜度数与显然验光球镜度数差异小(－0.50 D以内)、原始摄图中心三轴(X、Y、Z)对焦理想的检查结果记入该研究。

1.2.3 研究内容与统计学方法 选取所有入选患眼在正常及中度散大瞳孔(直径分别为4 mm、5 mm、6 mm)下高阶像差值，包括彗差(RMS3)、球差(RMS4)、次级彗差(RMS5)、次级球差(RMS6)、总高阶像差(RMSh)，进行分组比较。使用SPSS 19.0软件包对数据进行统计分析，采用相应组别配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 曲率性近视眼组与轴性近视眼组在不同瞳孔直径下高阶像差的比较 曲率性近视眼组与轴性近视眼组在不同瞳孔直径下高阶像差的比较见表2。由表2知，曲率性近视眼组与轴性近视眼组患者RMS3、RMS4、RMSh两两比较，前者大于后者，差异均有统计学意义(均为P＜0.05)，即在正常及中度散大瞳孔下曲率性近视眼的彗差、球差及总高阶像差值均高于轴性近视眼。

2.2 低度曲率性近视眼组与低度轴性近视眼组在不同瞳孔直径下高阶像差的比较 低度曲率性近视眼组与低度轴性近视眼组在不同瞳孔直径下高阶像差的比较见表3。由表3知，两组各项高阶像差比较差异均无统计学意义(均为P＞0.05)，表明在低度近视时，曲率性近视眼与轴性近视眼高阶像差差异不大。

2.3 中度曲率性近视眼组与中度轴性近视眼组在不同瞳孔直径下高阶像差的比较 中度曲率性近视眼组与中度轴性近视眼组在不同瞳孔直径下高阶像差的比较见表4。由表4知，中度曲率性近视眼组与中度轴性近视眼组RMS3、RMS4、RMS6(仅6 mm瞳孔直径下)、RMSh两两比较，前者大于后者，差异均有统计学意义(均为P＜0.05)，即在中度近视时，正常及中度散大瞳孔下，曲率性近视眼较轴性近视眼有更大的彗差、球差、次级球差(仅6 mm瞳孔直径下)及总高阶像差。

表2 两组近视眼患者在不同瞳孔直径状态下高阶像差情况Table 2 Higher order aberrations of myopic patients in two groups at different pupil diameters

表3 两组低度近视眼患者在不同瞳孔直径状态下高阶像差情况Table 3 Higher order aberrations of low myopic patients in two groups at different pupil diameters

3 讨论

近视是全球发生率最高的屈光不正，已成为严重的公共卫生问题。然而目前对于部分近视，无论是非手术矫正方法还是手术矫正方法，均难于将患者视力矫正至1.0，甚至即使视力矫至1.0或以上，患者却仍觉视物模糊、眩光、光晕、夜视力障碍或单眼复视，不同程度地影响了患者的视觉质量。这其中人眼高阶像差的影响不容忽视。在光学成像中，成像不能严格再现物体的原貌，而是产生一些畸变，这种现象称为像差。高阶像差多为不规则散光，很难被传统的框架眼镜或角膜接触镜所矫正，而个性化角膜屈光手术使高阶像差得以矫正成为可能。但目前对人眼像差尤其是高阶像差的影响因素及变化规律仍未明了。

在我们的研究中，为避免变量过多而导致多因素混杂作用，仅选择单纯近视患者纳入研究，且患眼的角膜平坦与陡峭子午线曲率基本一致，以尽量避免散光等因素的同时作用;选择青壮年患者，因其晶状体及玻璃体等屈光成分及指数较稳定，以尽量避免年龄因素对像差的影响。本研究选择直径为4 mm、5 mm、6 mm瞳孔下进行研究，以了解在正常或中等散大的常用瞳孔大小时高阶像差的变化。严格按眼球的常量分组，避免复合因素协同作用。研究结果显示，在常用的各个不同瞳孔直径下曲率性近视眼与轴性近视眼彗差、球差及总高阶像差比较差异均有统计学意义。进一步比较发现，低度近视眼中，曲率性近视眼与轴性近视眼各高阶像差成分比较差异均无统计学意义;而中度近视眼中，曲率性近视眼各瞳孔直径下的彗差、球差、总高阶像差及6 mm瞳孔直径下的次级球差均高于轴性近视眼，差异均有统计学意义(均为P＜0.05)。临床上仅由角膜曲率增大形成的高度曲率性近视极为少见，故没有与高度轴性近视作对比研究的资料。在目前国内外对波前像差的研究中，多数认为眼轴的变化与眼总波前像差呈明显正相关关系，即随着眼轴的增长，眼波前像差逐渐增加，这主要是由于大多数近视眼患者属于轴性近视，眼轴增长使得眼屈光度增加，近视加深，从而眼总波前像差增加[4-6]，而探究眼轴对高阶像差的影响时，林楠[7]的研究显示，全眼总高阶像差、3～6阶各阶RMS值与眼轴长度呈显著正相关关系。然而从本研究结果可以看出，角膜曲率的改变可能比眼轴的改变对高阶像差的影响更大，分析原因可能为角膜是眼球的重要屈光成分，角膜屈光力占眼球总屈光力的70%以上，由角膜曲率所贡献的像差，包括高阶像差亦较其他组织为大。Wang等[8]的研究结果也显示了总高阶像差主要来源于角膜，因而角膜是影响成像的主要因素。当角膜曲率增长不大时(低度组平均角膜曲率为44.45 D)，高阶像差增加亦不显著;而当角膜曲率增长至45.00 D以上时(中度组平均角膜曲率为45.36 D)，角膜前表面弯曲度增大，屈折力增加，所产生的高阶像差也随之增加。刘丽清[9]的研究显示，角膜中央区半径与全眼总高阶像差及球差成负相关，水平中央区半径还与次级彗差及次级球差成负相关，提示角膜中央区半径越小，高阶像差越大，亦即角膜曲率增大，眼高阶像差也随之增加。近视眼角膜高阶像差特征分析及近视矫正术后角膜后表面变化的研究表明，此种改变可能类似圆锥角膜的变化发展。刘勇等[10]研究发现，亚临床期圆锥角膜患者的高阶像差明显增加。国外的研究也证实这一改变，并发现随着圆锥角膜病变程度加重，在光学区的高阶像差变化剧烈[11]，同时指出波前像差可以用于检测疑似或先兆圆锥角膜患者，但在涉及屈光手术时还应联合角膜地形图及角膜厚度测量等技术综合判断[12]。而一些研究也显示应用硬性透气性角膜接触镜矫正圆锥角膜后，在改善角膜高曲率及高散光等角膜形态后，眼高阶像差也得到有效降低[13-14]。

当然，需要指出的是，本研究中的高度曲率性近视眼其角膜形态及规则程度仍在正常范围，研究结果显示其高阶像差比同屈光度的轴性近视眼仅增高40%～70%，而圆锥角膜眼和亚临床圆锥角膜眼高阶像差分别是正常眼高阶像差的5.5倍[15]和2.0～3.0倍[10]，明显高于高度曲率性近视眼。在本研究中，低度曲率性近视眼高阶像差无明显增长，也提示角膜曲率增大至一定程度可至眼高阶像差较明显增大，但由于曲率性近视眼组纳入病例数偏少，故研究结果还有待于更大样本量的证实与探究，同时进一步研究角膜曲率变化与眼各高阶像差及相关Zernike函数值的具体变化规律，以及角膜曲率与角膜像差的变化规律，探查是否存在正常与异常变化的临界点或范围，以及随着角膜曲率等眼球结构的变化，全眼像差的补偿机制等，为更深入地了解波前像差在人眼视功能方面的重要作用及个体化矫治近视眼患者提供更多参考依据。

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9 刘丽清.近视眼角膜高阶像差特征分析及近视矫正术后角膜后表面变化的研究[D].天津医科大学硕士毕业论文，2010.

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