短期佩戴硅水凝胶角膜接触镜对角膜厚度及后表面高度的影响

付智勇 王艳玲

(首都医科大学附属北京友谊医院眼科 北京 100050)

长期佩戴角膜接触镜可引起角膜厚度和形态的改变[1-2]。角膜厚度的改变是佩戴接触镜引起角膜缺氧的结果，表现为角膜水肿，这与接触镜的透氧性有关。角膜形态的改变既可以是接触镜机械作用的结果，也可以是角膜不同部位水肿程度差异导致的，表现为角膜中央区变陡峭或变扁平导致不规则散光等。角膜前表面在整个角膜屈光方面所占比重较大，因此一直是研究的重点。但是，对于角膜后表面高度变化的精确测量在有角膜扩张倾向个体的风险预测中至关重要。近年来硅水凝胶角膜接触镜在镜面设计及透氧性方面已大为改进，适用范围也不断扩大，但其对于角膜组织的潜在影响仍不容忽视。本文旨在研究短期佩戴硅水凝胶角膜接触镜对于角膜厚度及后表面高度的影响。

1 资料与方法

1.1 资料 20名健康志愿者在我院近视眼中心纳入此次研究，年龄24~36岁，平均为(28.4±3.8)岁；其中男性13例、女性7例。等效球镜(spherical equivalent，SE)：右眼为-0.75~ -5.75 D，平均(-3.50±2.74)D；左眼为-1.00~-5.50 D，平均(-3.77±1.68)D。最佳矫正视力均达到5.0或以上。双眼屈光度相比差异无统计学意义。中央角膜厚度为485～580 μm，无眼部外伤、感染或手术史，所有参与者至少1个月内未佩戴过接触镜。本研究经过医院伦理委员会审核批准，所有参与者均签署知情同意书。

1.2 检查方法 参与者随机一眼佩戴硅水凝胶角膜接触镜(Sure Sight，爱尔康公司，美国)，分别于戴镜前和戴镜后8 h(上午10点~当日下午6点)、1 d(下午6点~次日下午6点)进行 Pentacam眼前节分析系统检查(Oculus公司，德国)，对侧眼(未戴镜眼)分别在上午10点及下午6点进行同样检查。参考最佳拟合球面 (best-f it sphere，BFS)，锁定角膜中央直径8 mm区域，均取戴镜前同一BFS作为参照，测量3次，选择图像质量最佳者。分别测量中央区(角膜中央直径4 mm以内区域)和周边部(角膜中央直径4~8 mm以内区域)角膜厚度和后表面高度。中央区选择角膜顶点及上、下、鼻、颞侧共5个点进行计算，周边部选择鼻上、颞上、鼻下、颞下、上、下、鼻、颞侧共8个点进行计算。将所得数值的和取平均值，以此值代表2个区域角膜厚度及后表面高度；变化量为戴镜后减去戴镜前数值，观察戴镜前后的角膜厚度及后表面高度变化情况。该检查分别在戴镜前和摘镜后5 min内进行，检查时间统一为下午6点，所有检查均由同一名经验丰富的技师完成。

表2 戴镜1 d后角膜厚度及后表面高度的变化 单位：μm

1.3 统计学处理 所有数据采用SPSS 21.0软件进行分析处理。先使用Kolmogorov-Smirnov 检验对各组数据进行正态性检验，满足正态分布的行配对t检验；相关性分析采用直线相关分析方法。显著性水准取0.05，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 角膜厚度 戴镜后8 h和1 d中央区平均角膜厚度改变量分别为(1.15±0.51)μm和(1.05±0.33)μm，周边部平均角膜厚度改变量分别为(2.10±0.78)μm和(1.44±0.75)μm，与戴镜前相比差异无统计学意义(表1、2)。

2.2 角膜后表面高度 戴镜后8 h和1 d中央区平均角膜后表面高度改变量分别为(0.25±0.15)μm和(0.27±0.14)μm，与戴镜前相比差异有统计学意义(P<0.05)；周边部平均角膜后表面高度改变量分别为(0.19±0.15)μm和(0.18±0.16)μm，与戴镜前相比差异无统计学意义(表1、2)。

表1 戴镜8 h后角膜厚度及后表面高度的变化 单位：μm

2.3 对侧眼角膜厚度及后表面高度 对侧眼1 d内2个时间点中央区和周边部平均角膜厚度改变量分别为(0.40±0.29)μm和(-1.50±0.71)μm，差异无统计学意义；中央区和周边部平均角膜后表面高度改变量分别为(0.06±0.04)μm和(0.09±0.07)μm，差异无统计学意义(表3)。

表3 对侧眼1 d内2个时间点角膜厚度及后表面高度的变化 单位：μm

2.4 角膜后表面高度差与角膜厚度变化相关性分析 中央区角膜后表面高度差与中央区角膜增厚呈轻度正相关关系(r=0.20，0.17；P=0.04，0.05)，戴镜8 h后中央区角膜后表面高度差与周边部角膜增厚呈明显正相关关系(r=0.26，P=0.01)。见表4。

表4 戴镜8 h、1 d后角膜后表面高度差与角膜厚度变化相关性分析

3 讨论

角膜接触镜具有维持泪膜稳定、加速眼表损伤修复等特点[3-4]，近年来由于其材料及工艺的不断改进，已被越来越多的眼科医师所接受，在临床上得到广泛应用。既往大量研究[5-6]着眼于准分子激光术后佩戴角膜接触镜对泪膜及角膜的影响，但是对于非手术眼佩戴接触镜，尤其是短期佩戴后角膜所发生的改变至今仍不十分清楚。本研究利用Pentacam眼前节分析系统，比较了短期佩戴硅水凝胶角膜接触镜前后角膜厚度及后表面高度的变化，同时对角膜后表面高度变化与角膜厚度变化进行了相关分析。

Pentacam眼前节分析系统采用旋转式Scheimpf lug摄像扫描原理，可以准确测量并显示角膜厚度及前后表面高度等指标，是研究角膜表面形态的可靠工具[7]。硅水凝胶材质的角膜接触镜由于保持了镜片良好的氧气通透性，因而实现了长期连续佩戴而水肿率低的要求[4,8]。有学者[9]证明，要保持角膜接触镜过夜佩戴角膜水肿率不高于3.2 %，角膜接触镜的透氧量DK/t不能低于125×10-9(cm×mLO2) / s× mL×mmHg。Sure Sight 镜片的中心厚度为0.08 mm，含水量为24 %，透氧能力达到175×10-9(cm×mLO2) / s×mL×mmHg，日间佩戴后的角膜水肿率仅为(1.5±1.6)%[10],过夜佩戴水肿率为(4.0±1.7)%[11]。

正常角膜的厚度在1 d中会有着微小但明显的波动，一般在早晨刚睡醒时厚度最大，伴随着角膜前表面曲率轻度变扁平和后表面轻度变陡峭[12]。既往文章在研究佩戴角膜接触镜对角膜厚度及角膜形态影响时，多选择早晨摘镜后测量角膜厚度，并与前一日戴镜前进行比较。但夜间佩戴早晨摘镜这一设计本身就可能对测量结果造成偏倚，因为受到夜间闭睑的影响，晨起时角膜厚度一般来说是1 d中最厚的时候。此时角膜增厚可能包含2方面因素：一是由于佩戴角膜接触镜使角膜组织缺氧引起的角膜水肿；另一方面是角膜正常的生理性增厚，这是角膜自身代谢及泪液膜自然变化的结果。这种角膜形态的自然改变并不显著，但当我们将要对戴镜前后同样微小却很重要的角膜形态改变进行比较时，这一混杂因素可能造成的影响就必须被考虑进去。因此，我们将戴镜8 h的时间规定为上午10点~当日下午6点，戴镜1 d的时间规定为下午6点~次日下午6点，戴镜前后的测量时间统一定为每日下午6点，使比较条件尽可能一致。

角膜厚度反映了角膜新陈代谢的功能状态，由角膜内皮的泵功能维持。由于角膜基质胶原纤维在中央区和周边部的分布不一致[13]，角膜不同部位对于缺氧所引起的水肿程度也不尽相同。虽然胶原纤维的直径相同，但中央区胶原纤维分布比周边部致密，这也可以解释为什么周边部水肿较中央区明显。事实上，角膜接触镜的镜面参数(包括材质、含水量等)、佩戴时长以及是偶尔佩戴还是每日佩戴都是改变角膜形态的影响因素[14]。以往关于角膜接触镜对角膜前表面的研究比较多，认为接触镜通过改变角膜组织正常的新陈代谢或者通过机械压力影响前表面的形态。但对后表面的研究相对较少，对于接触镜相关的后表面形态改变更是所知甚少。

本研究显示，佩戴接触镜8 h和1 d后的角膜厚度及后表面高度改变量差异无统计学意义。1 d这个时间点尽管受到了过夜佩戴的影响，但由于我们选择的佩戴时间为下午6点~次日下午6点，避开了早晨刚睁眼时角膜形态生理性变化可能引起的测量偏差，使得佩戴后8 h和1 d这2个时间点与佩戴前的比较在基本相同的前提下进行，增加了结果的科学性。因为抛开角膜形态1 d中的自然变化，如果不仅戴镜8 h这一个时间点角膜厚度及后表面高度与佩戴前有某种变化，当把佩戴时间延长至1 d后这种变化仍然显著，那么这一额外变化基本可以认定是由接触镜本身引起的，尽管程度并不一定很大。研究结果显示，戴镜后中央区角膜厚度与戴镜前相比没有明显改变，周边部角膜比戴镜前稍有增厚，但差异无统计学意义，表明佩戴硅水凝胶角膜接触镜8 h和1 d并未引起明显的角膜水肿。此外，我们还注意到，戴镜后8 h和1 d的中央区角膜后表面高度与戴镜前相比均轻度增加，表明此处角膜后表面较戴镜前轻度前凸。究其原因，可能是因为本研究角膜接触镜引起的角膜水肿在不同部位程度不同，周边部水肿程度比中央区更明显。既往研究[15]认为，角膜接触镜可以阻止角膜中央区由于缺氧而发生的水肿改变，从而相应地导致中周部和周边部的角膜后表面发生比中央区相对明显的后移，这也可以作为本研究后表面轻度前凸的解释。另一方面，有学者[16-19]利用巩膜接触镜(scleral contact lenses)对佩戴后不同时间点角膜各项参数进行了比较性研究，结果显示，由于巩膜接触镜在眼表的着力点为巩膜，所以佩戴后无论是角膜厚度还是前后表面曲率变化均不明显，这提示我们除了接触镜的透氧性外，机械力作用的结果也不可忽视。考虑到角膜厚度及后表面高度自身有可能随时间变化而发生上述改变，从而造成检测结果的偏倚。我们同时在1 d内2个不同时间点对对侧角膜相关参数进行了测量比较，结果显示，角膜厚度及后表面高度改变量差异无统计学意义，表明戴镜后测得结果的变化确实是角膜接触镜所导致的。当然，这种改变相对于角膜形态的日间自然变化更为微小，并在摘镜后逐渐消失，因为角膜表面的胶原组织为了维持角膜弹性在压力去除后会恢复至正常形态和体积[20]，但长期过夜佩戴接触镜后角膜形态能否完全恢复仍有待于进一步观察。

总之，短期佩戴角膜接触镜虽然不会导致明显的角膜水肿，但可引起角膜后表面的轻度前凸。虽然角膜接触镜已广泛应用于多种角膜疾病及角膜屈光手术后，但对于角膜屈光手术后的患者或者某些具有扩张性角膜病潜在风险的患者，佩戴时尤其要谨慎，严格角膜筛查及密切随访至关重要。另一方面，本研究结果显示角膜后表面前凸与角膜水肿程度成正相关关系，这提醒我们，通过角膜接触镜特性的不断改进，如提高透氧性，可减轻角膜水肿，从而减少戴镜后角膜后表面前凸的风险。本研究存在一些不足之处：一方面，未能对双眼同一时间点相关参数进行比较分析，对于可能造成结果偏倚混杂因素的控制仍显不足；另一方面，由于条件所限，本研究的样本量偏小，检测的时间点还不够充分，使研究内容略显单薄。这些不足，我们将尽力在之后的研究中加以弥补和完善。