白内障术后视觉质量的研究进展

当白内障严重影响视觉时，白内障手术是唯一有效的治疗方法。得益于外科技术的惊人进步及人工晶状体(intraocular lens，IOL)的不断改进，现代白内障病人更加追求完美，看得清、看得舒适成为最新要求。视觉质量(visual quality)没有特定的概念，但较视力更宽泛，包含了客观检测的质量及病人主观的视物感受，可通过病人主观反馈结合客观测得指标整体评估手术后的视觉质量。目前已有大量关于白内障手术视觉质量的研究。本文综合阐述了白内障手术后视觉质量的评估指标、评价方法以及影响要素的研究进展。

1 视觉质量评价指标

1.1 视力 视力是指辨别微小的或远处的物体及细节部分的能力，眼辨别远处物体或视标的能力称为远视力，辨别近处微小物象或视标的能力称为近视力。中心视力为临床常用检查指标，其体现了黄斑部视网膜的功能[1-2]。目前，常用的视力表有标准对数视力表、标准logMAR视力表；国外常用的视力表有ETDRS 视力表、Snellen视力表等。其中，标准logMAR视力表借鉴了ETDRS视力表的基本设计元素，提供了近乎精确的视力测量，同时还克服了Snellen视力表中发现的问题[2]。Bailey等[3]研究表明，应用logMAR视力表逐字母计分方式能够增强视力测量的精度并缩小视力范围，临床工作者可用于确定视敏度的置信区间。但是，不论用何种视力表检测，所测量的结果均较为主观、局限，且在临床工作中，可能存在病人的临床表现与所测视力结果不符，症状较轻、视力极差的可能。

1.2 对比敏感度(contrast sensitivity，CS) CS是指人的眼睛在不同光线条件、空间频率下对视标的辨认能力，其能体现人眼对细小、对比程度高的物体及粗大、对比程度低的物体的辨认能力[4]。CS包括时间、空间上的两种，以不同的空间频率为x轴，以CS为y轴，即可绘出一条对比敏感度曲线(contrast sensitivity curve，CSC)。CS的测量克服了Snellen视力检查的限制，具有及早发现眼疾和功能视觉检查的作用，可定量分析视觉质量和功能[5]。CS检查大致可分为高、中、低三个频率，其中高频率主要体现视敏锐度，低频率主要体现视对比情况，中频率主要体现视对比及中枢视力的综合情况。总的来说，相对于单纯的视力检测，CS更能体现人眼的整体视物效果。CS不仅可以反映白内障手术后IOL植入的效果，甚至可以评估混浊的囊膜导致对比度降低的程度。不足的是，CS检查在一定程度上易受病患主观因素的影响，因此，不能仅仅以CS的结果来完全说明功效性视觉质量的全部情况，仍需结合像差等其他指标综合评估。CS可以通过在某些情况下揭示通过视敏度测试无法识别的视力丢失，提供另一种检测治疗方法以及更好地了解视力障碍者面临的视觉性能问题来提供有用的信息[6]。

1.3 波前像差 在一个理想的屈光系统中，点光源所呈的像应是理想的球面波前，而人眼球由于各个屈光介质的不同，并非一个理想的光学系统，导致点光源呈像与理想的波面存在差异，即波前像差。人眼的像差降低了视网膜成像的质量，限制了眼的视觉效能。在临床工作中，可以用常规像差检测仪或自折射器测量低阶像差、散焦和像散[7]。人眼的像差主要由角膜和晶体表面存在的局部差异或角膜与晶体中心不同、角膜与晶体内物质不均等引起。在白内障手术后视觉质量的评估中，波前像差起到非常重要的作用，全眼波前像差主要由角膜波前像差及眼内波前像差组成，而白内障手术往往会导致术后全眼波前像差的增加，尤其是球差，故目前临床应用较为普遍的单焦点IOL多为负球差IOL，可抵消部分角膜正性球差及手术源性增加的像差。波前像差分为高阶像差及低阶像差，低阶像差对视力影响更大，但低阶像差较易被矫正，在低阶像差矫正的情况下，高阶像差对视觉质量具有非常大的影响。Amano等[8]发现，随着年龄的增长，眼球差和彗差也会相应增加，球差的增加与内部介质变化(晶状体变凸、变混)有关，而慧差的增加很可能是由于随年龄改变的角膜变化所致。Sachdev等[9]发现，皮质型白内障主要增加慧差，而核型白内障则主要增加球差。 Rocha等[10]也描述了慧差在皮质型白内障组中占主导，而球差在核型白内障组中占主导。像差的分析可提供有关功效性视觉的诊疗信息，并可纳入白内障病患的术前评估中。

1.4 点扩散函数(point spread function，PSF) 对于屈光系统来说，PSF为一点光源经屈光系统后输出成像的光线分布，而对于人眼球屈光系统而言，PSF为一个点光源通过眼内光学介质后形成的一个弥散图，可通过弥散图面积的大小体现一个屈光系统成像的质量，即面积大小与视觉质量呈反比。

1.5 斯特列尔比值(strehl ratio，SR) 人眼的屈光系统并不是一个完美的理想光学系统，像差的存在使视网膜成像的中心点光强度减弱，无法达到理想的100%。实际测得的视网膜中心点光强度与理想的中心光点强度的比值称为SR。作为一个评价视觉质量的指标，其优势在于像差易被屈光介质所影响，而SR值可通过计算MTF曲线下面积量化像差对中心点光强度的影响程度而得到。正常人眼的PSF为0.01～0.15，且弥散斑越大，PSF越大，SR值越小。SR值为0～1，越接近于1视觉质量越好，SR值与波前像差呈负相关。

1.6 调制传递函数(modulation transfer function，MTF)及截止频率 MTF是特定物通过屈光系统的图像对比度与物体本身的对比度之间的比值。MTF以体现光学原因对显像质量的影响为主，一般MTF和SR越高，眼的光学效果越好。当人眼球光学介质混浊时，高频空间下视觉质量下降更明显，病人多诉视物模糊不清而非视力严重下降，即对细节物体的辨别能力下降。MTF截止频率是指人眼的极限分辨率，其值越大，表示达到屈光系统分辨率极限的空间频率越大，提示人眼所能获得的视觉质量更好。Wu等[11]研究中，后囊性白内障组的MTF曲线最低，与皮质和核性白内障组相比，高阶像差在统计学上也显著更高，这即是后囊性白内障功能性视力下降的原因。

1.7 客观散射指数(object scatter index，OSI) 人眼球的散射主要与泪膜和内眼屈光间质有关。OSI作为一个客观评估参数，不仅可以定量分析变混的屈光间质对人眼球散射的影响程度，还可以通过持续测量来评价泪膜的情况。由于散射可分为表面及内眼散射，内眼散射波动的范围通常较小，而表面散射易受泪膜影响，故OSI不仅可用于视觉质量的客观评价，还可用于干眼症的诊疗。Michael等[12]研究表明，OSI值与屈光介质混浊的相关性比视力和对比敏感度强的多。

2 视觉质量的评估仪器

2.1 对比敏感度仪 对于CS的检查常应用对比敏感度仪进行，如美国Vector Vision公司生产的CSV-1000E、日本的 Takaci-CGT-1000 型自动炫光仪、美国Stereo Optical公司生产的0P1EC-6500型眩光测试系统等。CS分析设备的原理主要为检测不同的空间频率下的CS，使受检查者尽可能辨认每个光栅图中不同线条的方向，从而绘出CSC。Al-Sayyari等[13]曾应用Takaci-CGT-1000 型自动炫光仪比较各种晶状体变混的病患不同视角的CS，认为晶状体后囊膜变混型的CS在所有频率中下降最明显，同时认为采用对比敏感度仪评估晶状体变混疾患手术之后的视觉质量较准确。

2.2 视觉质量分析仪

2.2.1 OPD Scan像差分析仪：OPD Scan Ⅲ是产自日本的以光学路径差异(optic path difference，OPD)为基础的综合像差分析仪，包括自动验光等五种功能，其拥有 30多个蓝Placido环,至少可以提供 11000多个数据点测量，且其测量覆盖整个角膜，包括2500多个数据点分析，并采用视网膜检影原理测得光学数据以及像差等[14-15]。该仪器是通过将条状光经眼屈光间质投射到网膜上，分析网膜上光标与检影光标的移动方向、速度以及宽度等信息，从而判断被检眼的屈光状态。利用该原理，OPD-Scan Ⅲ还具有波前像差的测量、屈光分布的分析和光程差分析等多项重要功能[16]。国内外多项研究表明，OPD Scan Ⅲ无论在科研或是临床工作中均可提供特殊的应用。例如，Du等[17]通过应用OPD Scan Ⅲ对比2款多焦点IOL术后1年倾斜、偏心及其对视觉质量的影响，认为OPD-Scan Ⅲ像差仪可以直接提供多焦点IOL的倾斜数据并可利用后照法明确晶体是否偏心，这简化了以前的复杂计算。Mcginnigle等[18]研究表明，OPD Scan Ⅲ用于测量小瞳孔眼屈光不正与经验丰富的验光师相比具有有效性及可重复性，并且在圆锥角膜、白内障手术前后和屈光激光手术的评估和管理中有着特殊的应用。Velasco-Barona等[15]应用OPD Scan Ⅲ可直接获取角膜Kappa角、Alpha角及高阶像差。Asgari等[19]研究表明，该像差分析仪在评估圆锥角膜交联后视觉质量的应用也具有可重复性及良好的精确度，对圆锥角膜的诊疗具有一定意义。

2.2.2 OQAS双通道视觉质量分析系统： OQAS Ⅱ是根据双通道(double pass，DP)技术原理，通过激光二极管发散的红外光，经传递及双面镜的反射后在人视网膜显像，然后由仪器中的三维相机CCD1获得经网膜反射的光成像在计算机上。仪器配置的由两个透镜(L3，L4)和两个反射镜(M2，M3)组成的自动测视仪，可直接消除被测者的近视、散光等；CCD1获得记录为网膜及分束器(BSI，BS2)反映的图像；同时注视系统(CCD2)可以实时观测被测者瞳孔的变化以及中心注视情况。光线射入瞳孔一般固定，出射瞳孔可以调节，因此OQAS Ⅱ可以测量到任何情况下的像差情况。在780 nm红外采集点光源显像的网膜中光强弱的分布，描述了光学系统PSF的点分辨率，并可通过PSF进一步获得MTF。OQAS Ⅱ与OPD Scan一样同为客观视觉质量分析仪，现在已普遍应用于白内障手术前后、屈光矫正手术前后、干眼诊疗等方面，具有有效性、可重复性。

2.2.3 i-Trace视觉功能检测仪：与其他两种视觉质量检测仪不同，i-Trace视觉检测仪结合了光线的跟踪像差法和角膜地形图，能够以特定的扫描模式将256条近红外光束顺序射到眼中，获得精准的数据和分析，通过在极短时间内找到网膜上的光标并实时测量内部光学间质的像差来评估光学质量及角膜情况等[20]。除了光学像差的数据外，i-Trace还提供了0～30个循环/度(cpd)范围内的MTF曲线。Wu等[11]在一项研究中，使用i-Trace像差仪分析了不同类型的老年性白内障病人整个眼睛和内部光学像差，还使用i-Trace提供的MTF曲线评估了视觉图像质量。

3 视觉质量的影响因素

3.1 术前因素 干眼是一种常见的多种病因导致的眼病，可与全身的免疫相关疾病、炎性相关疾病、局部眼部疾病或常用药物的不良反应等有关，而老年白内障病患常合并有干眼。研究表明，术前无干眼的病人术后干眼的发生概率仍然较高，不良的眼表情况如结膜膨大、眼睑脂质的异常均是术后干眼发生的常见原因[21]，而血脂、血糖偏高，泪脂分泌不佳均与手术后泪膜破裂时间的缩短相关。本身干眼的病人手术后较早即会表现为较明显的症状，而高龄病患高血糖、干眼的患病率均较高，故术前合并干眼症对于白内障手术后的光学质量存在影响。术前合并其他眼部或全身疾病者术后视觉质量同样易受影响。Hadda等[22]研究表明，合并有葡萄膜炎或糖尿病病人白内障术后并发症发生率较高，易造成术后视觉质量不佳。

3.2 术中因素 对于白内障手术后视觉质量最关键的在于IOL及手术切口部位、大小的选择，IOL的选择对于白内障术后恢复视觉质量具有重要意义。国内外大量研究表明，白内障手术联合植入非球面IOL，与传统球面IOL相比，由于其具有负性球差或零球差，可一定程度上与角膜正性球差相抵消或避免再增加，更接近于正常人眼晶状体的形态，可明显减少白内障术后球差值，而球差对视觉质量的影响占全眼像差的50%以上，故非球面IOL植入后视觉质量及CS均较传统球面IOL更佳[13]。

术中除了IOL的影响外，手术切口部位及大小的选择对术后视觉质量的影响极大。术中角膜主侧切口的制作难免会产生一定的术源性散光(surgically induced astigmatism，SIA)，术中主要由于角膜的散光增加导致SIA值的增加，故术中应尽量控制角膜散光增加程度，或通过设计角膜切口来中和一部分原有角膜散光。Piao等[23]研究表明，术中于角膜中央4.0 mm直径内最陡峭轴方向作角膜切口或角膜切口不缝合可有效减少SIA值，最大程度的降低对术后视觉质量的影响。Kohnen等[24]利用Pentacam对飞秒激光辅助2.2 mm微切口的眼白内障手术术前术后角膜及眼内散光值的变化情况进行研究，结果显示飞秒激光辅助或2.2 mm微切口均可有效降低术中增加的角膜散光及眼内散光值，可有效控制SIA值。

3.3 术后因素 白内障术后可能会出现泪膜受损或泪液产生减少，但多数可于术后短期内自主愈合或用药后逐渐恢复。手术后眼内感染、眼压高等均会对白内障手术后的成像质量造成影响，故手术过程中必须时刻保持无菌观念、严格无菌操作，避免污染并发眼内感染。植入IOL后应尽可能吸净保护角膜内皮的黏弹剂，避免术后眼压高、角膜肿胀等影响视觉质量的并发情况发生。混浊的囊膜、外伤致IOL移位或脱位、继发性青光眼等均可对术后视觉质量造成严重影响。

4 小结

目前，超声乳化为最常用且最有效的治疗白内障的手术方式之一，视觉质量作为一个抽象的概念，可通过多种检查被量化，从而使临床医生可明确病人视觉质量的真实情况。随着时代的发展，白内障病人对于术后视觉质量的追求不断提高，然而白内障超声乳化术后视觉质量受多种因素共同影响，故本文就视觉质量评价指标、评价方式及白内障术后视觉质量多种影响因素进行分析，以期为白内障超声乳化围手术期最佳管理提供思路。