已治愈与未治愈屈光参差性弱视患者双眼间的波前像差特点△

赵武校 甘露 蓝方方 李志超 罗妍

弱视是生命早期异常视觉经历导致的视觉发育障碍性疾病，常表现为矫正视力低下而又无可察觉的眼部器质性病变[1]。除视力外，波前像差也是临床评估人眼视觉质量的重要指标。以往报道高阶像差特别是过高的全眼球差和眼内球差可能是学龄前弱视儿童治疗不成功的原因[2-4]；借助自适应光学系统消减弱视眼的波前像差可能会改善弱视治疗效果[5]。我们前期采用WaveScan®波前像差仪对屈光参差性弱视患者自然瞳孔状态下的波前像差特征进行了研究[6-7]，发现自然瞳孔状态下高阶像差在弱视患者双眼间呈非对称性，并且对于中重度弱视患者，双眼间的高阶像差差异在成年与儿童之间表现不同。但前期研究是在自然瞳孔状态下得出的结论，未涉及已治愈的弱视患者。本文以远视性屈光参差患者为研究对象，将已治愈的弱视患者设为对照组，未治愈的弱视患者设为弱视组，选择iDesign®波前像差仪采集散瞳状态下所有患者双眼的波前像差数据，并进行组内、组间对照分析，旨在探讨散瞳状态下弱视眼的波前像差特点，现将研究结果报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料依次收集在广西视光中心就诊并自愿参加本研究的屈光参差患者共91例，其中男48例、女43例，年龄12～35岁，根据病史和矫正视力将所有患者分成两组：对照组(已治愈的屈光参差性弱视患者)31例，男19例、女12例，年龄12～35(16.0±4.8)岁；弱视组(未治愈的屈光参差性弱视患者)60例，男29例、女31例，年龄12～33(16.6±4.2)岁。对照组按照等效离焦度的高低，将每例患者双眼的数据分别归入原弱视眼组和原对侧眼组；弱视组按照矫正视力是否正常，将每例患者双眼的数据分别列入弱视眼组和对侧眼组。弱视组患者按弱视程度分为轻度13例、中度36例、重度11例；按年龄分为成年弱视22例、未成年弱视38例。所有患者均为远视性屈光参差，年龄均为12岁以上，纳入本研究前对照组矫正视力正常均有3 a以上、弱视组均有4个月以上戴镜史。

1.2诊断、纳入以及排除标准屈光参差的诊断标准：患者双眼球镜度相差≥1.5 D，或者柱镜度相差≥1.0 D；屈光参差性弱视的诊断标准参考文献[8]。纳入标准：(1)对照组既往有弱视治疗病史，现双眼矫正视力≥1.0；弱视组屈光参差性弱视患者弱视眼矫正视力为0.1～0.8，对侧眼矫正视力≥1.0。(2)所有患者年龄≥12岁，且至少有4个月以上的戴镜史。(3)眼部无器质性病变，患者黄斑为中心注视。(4)波前像差检测过程能够配合并顺利完成者。排除标准：(1)排除眼部病变、泪膜异常、眼位异常、眼球震颤、黄斑偏中心注视或游走性注视者；(2)近3个月内配戴过角膜接触镜或有眼局部药物治疗史者；(3)波前像差检测过程中不能配合或图像采集困难者。本研究通过广西壮族自治区人民医院伦理委员会批准。所有患者均被口头告知研究目的，并签署知情同意书。

1.3方法

1.3.1眼科检查与验光询问病史，用裂隙灯显微镜检查眼前节，直接眼底镜检查眼底。验光方法：(1)电脑验光仪测量屈光度(日本Canon公司)；(2)生物力学眼压计(Corvis® ST，德国OCULUS公司)分别测量双眼眼压(含校正眼压)，排除合并高眼压的患者；(3)所有研究对象均接受复方托吡卡胺滴眼液散瞳、检影验光；(4)瞳孔恢复正常后，根据验光度数将镜片插在试镜架上，用标准对数视力表在5 m距离测量最佳矫正视力(best corrected visual acuity，BCVA)；(5)眼轴测量采用A超(美国SonoMed公司)，在波前像差检查结束之后进行。

1.3.2波前像差检查使用基于Hartmann-Shack原理设计的iDesign® 波前像差仪(美国AMO公司)采集研究对象双眼的波前像差数据。在暗室内散瞳状态下进行测量，按照先右眼、后左眼的顺序进行。每眼至少测量和保存3次瞳孔直径≥6 mm状态下的高质量、重复性好的图像数据。选择与验光结果最吻合的1次波前像差测量数据，提取瞳孔直径6 mm时的Zernike多项式系数数值。Zernike多项式采用美国光学协会推荐的表示方法[9]，以均方根值(root mean square，RMS)形式表示总像差和各项高阶像差(RMS3～6)。所有检查由同一检查者完成。

2 结果

2.1一般情况对照组和弱视组患者在年龄(t=-0.668，P=0.506)、性别构成比(χ2=1.377，P=0.241)方面差异无统计学意义。BCVA：对照组原弱视眼、原对侧眼的BCVA分别为(-0.013±0.043)logMAR、(-0.035±0.061)logMAR，差异无统计学意义(P>0.05)；弱视组弱视眼、对侧眼的BCVA分别为(0.480±0.259)logMAR、(-0.020±0.044)logMAR，差异有统计学意义(P<0.01)。眼轴：对照组原弱视眼、原对侧眼的眼轴分别为(23.07±0.96)mm、(24.06±0.90)mm，差异有统计学意义(P<0.01)；弱视组弱视眼、对侧眼的眼轴分别为(21.97±1.11)mm、(23.78±1.21)mm，差异有统计学意义(P<0.01)。

2.2散瞳状态下两组患者双眼间波前像差各参数以及形态分析结果对照组、弱视组的组内配对t检验结果见表1。对照组原弱视眼等效离焦度高于原对侧眼，差异有统计学意义(P<0.01)；弱视组弱视眼等效离焦度、总像差RMS均高于对侧眼，差异均有统计学意义(均为P<0.01)；其余参数如总高阶像差、三阶像差、四阶像差、五阶像差、六阶像差RMS，两组内双眼间的差异均无统计学意义(均为P>0.05)。对照组双眼间总像差呈非对称性、总高阶像差呈相似性与对称性(图1)；弱视组双眼间总像差亦呈非对称性、总高阶像差也呈相似性与对称性(图2)。

表1 散瞳状态下两组患者双眼间波前像差各参数比较

2.3散瞳状态下成年与未成年弱视组患者双眼的波前像差各参数组内分析结果成年弱视组、未成年弱视组双眼间的波前像差各参数组内配对t检验结果见表2。两组内均提示双眼间在等效离焦度、总像差RMS上的差异均有统计学意义(均为P<0.01)，弱视眼均大于对侧眼；其他参数如总高阶像差、三阶像差、四阶像差、五阶像差、六阶像差RMS，两组内双眼间差异均无统计学意义(均为P>0.05)。

表2 散瞳状态下成年与未成年弱视组患者双眼间的波前像差参数比较

2.4散瞳状态下两组双眼间波前像差各参数差值的对比结果将对照组、弱视组双眼间波前像差各参数差值进行组间比较，独立样本t检验结果提示：△等效离焦度以及△总像差RMS在两组之间的差异均有统计学意义(均为P<0.01)，弱视组均大于对照组。其余参数在两组间的差异均无统计学意义(均为P>0.05)。见表3。

2.5两组患者的等效离焦度与其波前像差各参数的组内相关回归分析结果Spearman相关分析显示：对照组、弱视组内双眼的等效离焦度均与其自身总像差RMS呈正相关；等效离焦度与其他波前像差参数之间无相关性(表4)。线性回归分析结果显示：对照组内原弱视眼的等效离焦度与总像差RMS的回归方程为Y=0.16+0.798X(R2=0.633，F=50.031，P=0.000)，原对侧眼的等效离焦度与总像差RMS的回归方程为Y=1.278+0.611X(R2=0.522，F=31.613，P=0.000)；弱视组内弱视眼的等效离焦度与总像差RMS的回归方程为Y=-1.466+1.149X(R2=0.825，F=272.675，P=0.000)，对侧眼的等效离焦度与总像差RMS的回归方程为Y=1.101+0.832X(R2=0.632，F=99.561，P=0.000)。

图1 对照组散瞳状态下双眼的波前像差图。左上、左下分别为原弱视眼的总像差与总高阶像差三维图像，右上、右下分别为原对侧眼的总像差与总高阶像差三维图像；双眼间总像差呈非对称性、总高阶像差呈相似性与对称性

图2 弱视组散瞳状态下双眼的波前像差图。左上、左下分别为弱视眼的总像差与总高阶像差三维图像，右上、右下分别为对侧眼的总像差与总高阶像差三维图像；双眼间总像差呈非对称性、总高阶像差呈相似性与对称性

3 讨论

波前像差是评估人眼屈光系统物理光学特性或视觉质量的一项重要指标，该技术发展相对成熟，可检测角膜像差、眼内像差以及全眼像差，并已在眼科临床与科研中广泛应用。近十来年在弱视领域的应用主要集中在探讨波前像差与弱视之间的病因学联系[2-3，10-14]，以及波前像差与弱视治疗效果之间的潜在关系[4-5]。但前者针对病因学方面的探索，由于研究对象、检查设备、检测条件等方面的差异，导致不同研究之间并未得出一致结论。而后者针对弱视治疗效果方面的研究则发现：高阶像差特别是过高的全眼球差和眼内球差可能是学龄前弱视儿童治疗不成功的原因[4]；借助自适应光学系统消减弱视眼的波前像差可能会改善弱视治疗效果[5]。以屈光参差性弱视为例，自然瞳孔状态下与散瞳状态下得出的研究结果有何异同，尚不明确；弱视患者双眼间波前像差的形态特点到底是由屈光参差本身决定、还是只跟弱视有关，抑或二者兼有，仍需探讨。

表3 散瞳状态下两组双眼间波前像差各参数差值比较

表4 两组患者的等效离焦度与其波前像差参数的组内相关分析

在此背景下，我们前期以屈光参差性弱视为研究对象，采用基于Hartmann-Shack原理设计的WaveScan®波前像差仪，在自然瞳孔状态下进行了波前像差检测与分析，旨在观察生理状态下弱视患者双眼间的波前像差特点。本研究则是考察使用复方托吡卡胺滴眼液控制调节因素后，即散瞳状态下已治愈与未治愈弱视患者双眼间的波前像差特点。结果显示：(1)对照组双眼间仅等效离焦度差异有统计学意义，弱视组双眼间仅在等效离焦度、总像差RMS上差异有统计学意义，这一结果可能是由于对照组双眼间△等效离焦度明显小于弱视组的△等效离焦度，而等效离焦度与总像差RMS呈高度正相关，导致对照组双眼间的总像差RMS差异无统计学意义。(2)未成年弱视、成年弱视组内比较也仅显示双眼间在等效离焦度、总像差RMS差异均有统计学意义，其他波前像差参数的大小在双眼间无明显差异，这提示散瞳状态下屈光参差性弱视双眼间的波前像差大小与年龄无关。(3)波前像差形态分析发现，对照组和弱视组内双眼间的总像差形态均呈非对称性，总高阶像差形态均呈现出相似性与对称性——这说明散瞳状态下屈光参差性弱视患者双眼间波前像差的形态特点可能直接由屈光参差状态本身所决定，而与是否弱视状态无关，因为已治愈弱视患者双眼间的总像差、总高阶像差形态与未治愈弱视患者双眼间相应的波前像差形态具有类似的特征。

我们前期在自然瞳孔状态下的研究[6-7]发现：(1)弱视眼与对侧眼之间的总像差、总高阶像差、三阶像差、三叶草像差RMS差异均有统计学意义，并且双眼间的总像差、总高阶像差在形态上呈现出非对称性；(2)儿童弱视(9～17岁)、成年弱视(≥18岁)双眼间的波前像差特点不同——儿童弱视双眼间在总像差、球差、四阶像差RMS均有差异，成年弱视双眼间在总像差、三叶草像差、三阶像差RMS均有差异。由于正常人眼的高阶像差具有双眼对称性[15]，年龄相关的调节会对高阶像差产生影响[16-17]，所以自然瞳孔状态下屈光参差性弱视患者的这一波前像差特点可能是由屈光参差及其调节功能状态变化所导致。而散瞳状态下，调节因素被有效控制[18]，已治愈与未治愈弱视之间以及未成年与成年弱视患者之间，双眼间高阶像差RMS大小差异均无统计学意义(均为P>0.05)。

综上所述，本研究以已治愈与未治愈的屈光参差性弱视患者为研究对象，通过对比两组患者组内、组间的波前像差RMS大小和形态发现：散瞳状态下已治愈与未治愈屈光参差性弱视患者除等效离焦度、总像差RMS大小与形态存在双眼间差异外，双眼间的高阶像差不仅RMS大小相近，而且形态相似且对称；散瞳状态下未成年与成年弱视患者双眼间的波前像差特点是一致的，这有别于自然瞳孔状态下屈光参差性弱视患者双眼间的高阶像差RMS大小不同、形态呈非对称性的特点。本研究结果对于充分理解屈光参差性弱视的波前像差特点提供了临床证据。