近视患者明暗瞳孔下Kappa角的变化及分析

聂亚琴 乔曦 马雅玲

角膜屈光手术中有很多因素会导致偏中心切削，如患者的配合程度、医师的操作水平等主观因素。激光治疗仪的误差、术中瞳孔的变化、Kappa角的存在等客观因素对偏中心切削的影响更大。随着虹膜定位技术以及波前像差检查的普及和应用。通过瞳孔定位及Kappa角的补偿来减少角膜像差，从而提高术后视觉质量已经成为个体化角膜屈光手术的共识。目前，Kappa角调整的个性化激光切削技术只是矫正静态的视轴和瞳孔轴之间的偏移量，并未考虑到瞳孔的动态变化、角膜和眼球等因素[1-2]。本研究通过分析明暗瞳孔下Kappa角的变化，为提高近视患者未来屈光术后的视觉质量提供参考。

1 对象与方法

1.1 对象

纳入标准：①年龄18～35岁；②-9.00 D≤等效球镜度(SE)≤-0.50 D；③裂隙灯显微镜和直接检眼镜检查眼前节未见明显异常者；④瞳孔大小、形态及对光反射均正常者。排除标准：①患有角膜病变、圆锥角膜、白内障、青光眼、葡萄膜炎、视网膜脱离疾病等眼部疾病患者；②眼部手术史、外伤史患者；③显性斜视、眼球震颤及眼球运动障碍等眼病患者；④糖尿病、高血压病、风湿病、甲状腺功能亢进等全身疾病者；⑤妊娠或哺乳期女性。

选取2020 年11 月至2021 年12 月在宁夏医科大学总医院门诊近视中心明确诊断为近视的患者120例（240眼），其中男54例，女66例，年龄18～35（26.1±4.4）岁，右眼SE为-8.43～0.63（-5.04±2.43）D，左眼SE为-8.56～0.87（-4.72±2.46）D。本研究遵循赫尔辛基宣言，经宁夏医科大学总医院伦理委员会同意（批号：KYLL-2020-0282），且参与研究的患者同意并签署知情同意书。

1.2 Kappa角的测量

1.2.1 暗瞳大小及Kappa角的数据采集 关闭室内照明灯，患者暗适应2 min，让患者将下颌置于托架上，调整高低及头位，瞩其注视前方闪烁的红灯，调整角膜至视屏中央并出现“S”形光带时迅速采集图像。采集前瞩患者眨眼后睁开双眼，以保证泪膜的完整。暗室环境（光照亮度：5.5 lx）下先检查右眼3 次，同时将左眼用黑色遮光板遮盖。右眼检查结束后，患者暗室中保持检查头位闭目休息1 min，再进行左眼检查3次。

1.2.2 明瞳大小及Kappa角的数据采集 开启室内照明灯（光照亮度：116.5 lx），先检查3次右眼。右眼检查结束后，患者保持检查头位闭目休息1 min，再进行左眼检查3次。

记录明瞳直径、暗瞳直径及不同直径下Kappa角的大小及其在角膜的水平和垂直偏移量。所有检查均由同一检查者完成。分析左右眼图形数据，所有数值均取3次平均值作为最终分析结果。

1.3 数据处理

双眼瞳孔中心的位移量表达：

公式1：X=X暗-X明

公式2：Y=Y暗-Y明

公式3：矢量位移=(X2+Y2)1/2

X为瞳孔中心位移的水平位移；Y为瞳孔中心位移的垂直位移。

1.4 统计学方法

横断面研究。采用SPSS 25.0统计学软件进行数据分析。对于各计量资料采用K-S检验方法进行正态性检验。对于符合正态分布的数据，采用表示；对于非正态分布的数据，采用M（Q1，Q3）表示。采用配对t检验比较双眼暗视和明视下瞳孔大小和Kappa角的大小。采用散点分布图对左右眼明暗瞳孔下Kappa角的象限分布进行分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 明暗瞳孔直径大小

明视条件下瞳孔直径右眼为2.8 0～5.9 0（4.27±0.60）mm，左眼为2.90～5.80（4.18±0.62）mm。暗视条件下瞳孔直径右眼为3.30～6.30（5.45±0.77）mm，左眼为3.20～6.10（5.32±0.82）mm。左右眼在暗视条件下瞳孔直径均明显大于明视条件下瞳孔直径，差异有统计学意义（t=13.67，P<0.001；t=13.48，P<0.001）。

2.2 Kappa角

在本研究中，左右眼数均为120。在明视状态下，右眼Kappa角是4.220°±1.307°，左眼Kappa 角是4.583°±1.432°，差异有统计学意义（t=4.15，P=0.021）。暗视状态下右眼Kappa角是4.138°±1.323°，左眼Kappa角是4.550°±1.431°，差异有统计学意义（t=5.27，P=0.008）。在暗视和明视状态下右眼与左眼的Kappa均多见于颞侧，即瞳孔中心位于角膜顶点的颞侧较多见。见图1—2。

2.3 瞳孔中心的水平与垂直位移量

水平位移方面，右眼96眼（80.0%）向鼻侧位移，左眼111 眼（92.5%）向鼻侧位移。垂直位移方面，右眼108眼（90.0%）向上方位移，左眼100眼（83.3%）向上方位移。暗视至明视状态下双眼的瞳孔中心以鼻上方位移多见，见表1和图3。

2.4 瞳孔中心的矢量位移

本研究中，240 眼中有216 眼（90.0%）的瞳孔中心矢量位移＜0.3 mm，双眼瞳孔中心矢量位移的分布及眼数见表2。120 只右眼的矢量位移为（0.168±0.100）mm，120 只左眼的矢量位移为（0.171±0.069）mm。

3 讨论

Kappa角是指视轴与瞳孔轴在节点相交所成的角度[3]。正常人Kappa角平均在5°左右[4]。关于Kappa角的变化，从定义中我们可以简单地理解为视轴或者瞳孔轴的变化会带来Kappa角的变化。视轴是实际存在但不可真实测量的轴线，瞳孔轴是实际存在并可真实测量的轴线。在实际测量Kappa角的光学检查仪器中，主要原理是测量角膜映光点和瞳孔中心在角膜上投影间的距离。角膜顶点为角膜上最大曲率或最高点，是可重复测量且较为固定的点，角膜地形图上以此点代表视轴与角膜前表面的交点。在本研究中，明暗瞳孔下Kappa角的变化主要由瞳孔轴的变化产生，主要观察瞳孔轴的变化。

图1.右眼暗视与明视状态下Kappa角的分布图Figure 1.Distribution of angle Kappa under mesopic and photopic condition in right eyes

图2.左眼暗视与明视状态下Kappa角的分布图Figure 2.Distribution of angle Kappa under mesopic and photopic condition in left eyes

本研究显示，右眼与左眼暗视条件下的瞳孔直径均明显大于明视条件下的瞳孔直径，差异均有统计学意义，与既往研究[5-8]一致。本研究主要通过改变室内光照强度调节进入瞳孔光线的总亮度，从而得出瞳孔的变化规律，即瞳孔直径在一定的光照强度范围内随光照强度的增强，逐渐变小。

本研究显示暗视与明视状态下左眼的Kappa角均大于右眼的Kappa角，差异有统计学意义，这与Basmak等[9]、温凯等[10]的研究结果一致。得出这一结论可能与以下因素有关：①角膜和晶状体的个体差异（将一只眼睛与另一只眼睛进行比较）导致这些差异[9-10]；②人群中大部分人的优势手是右手，阅读或者写字时会不自觉的头朝向右偏，这样造成左右眼到注视目标的距离不一致（左眼较近），左眼往往需要更多的调节，使得前房较浅[11]，Kappa角较大。本研究显示瞳孔中心大多位于角膜顶点的颞侧，与张泳和褚仁远[12]以及Mabed等[13]的研究结果一致。在本研究及以上研究中都显示双眼Kappa角多位于颞侧，这似乎与平常临床应用是相反的，正常人眼Kappa角多位于鼻侧为正Kappa角。传统上，Kappa角光反射的评估将瞳孔的中心作为参考系统，正Kappa角定义为瞳孔鼻侧的光反射，负Kappa角定义为瞳孔颞侧的光反射[14]。而在本研究中使用的Orbscan II是以角膜顶点为中心，用截距来表示瞳孔中心的位置，与以往角膜映光法检查Kappa角所用的参考系统不同，所以结果不同。

由于双眼的Kappa角偏移量具有镜像对称的属性，我们对双眼暗视至明视状态下位移量进行了详细的定量分析。在本研究中由暗视转至明视状态时，双眼瞳孔中心在水平方向主要是鼻侧位移，垂直方向主要是向上方位移，综合以上瞳孔中心位移结果，双眼的瞳孔中心主要向鼻上方位移。在部分研究[5,15-18]发现瞳孔中心从暗视向明视条件转变时主要向鼻上方位移。而Mabed等[13]发现近视眼瞳孔缩小过程中瞳孔中心水在水平方向上主要是向鼻侧偏移，垂直方向无明显的方向性。本研究中的矢量位移均大于以上研究中的矢量位移，分析其原因认为，Yang等[15]研究中受试者的年龄为（44.60±10.90）岁，SE为（-2.61±3.58）D，在他们的研究中受检者的屈光状态还包括远视眼，并且所选受检者的年龄也明显大于本项研究，这可能是造成与本研究结果差异的原因；Erdem等[16]、Mabed等[13]、Prakash等[5]、朱青等[17]研究使用的仪器都是瞳孔计，矢量位移表达及计算方法不同，且光照亮度与本研究有差异。邓庆文等[18]分析了407只近视眼暗光至亮光条件下的瞳孔中心矢量位移，右眼为（0.30±0.10）mm，左眼为（0.27±0.16）mm。邓文庆等[19]的研究结果明显大于本研究结果中的矢量位移，在他们的研究中使用的是角膜地形图，但是从瞳孔的大小可看出，在暗室状态下瞳孔直径为（6.09±0.74）mm，且光照强度明显不同于本研究，瞳孔变化越大，瞳孔的中心位移越大[20]，这可能是其大于本研究结果中的矢量位移的原因。虽然以上研究的人种、年龄、屈光状态、研究仪器、矢量位移计算方法不同，但是不难看出，瞳孔在随着光照增强缩小的情况下，主要是向鼻上方位移，位移量相对较小。

表1.双眼暗视至明视状态下瞳孔中心的水平和垂直位移量及分布Table 1.Displacement and distribution of pupil center from mesopic condition to photopic condition in both eyes

图3.双眼水平和垂直位移量的分布及眼数Figure 3.The distribution of horizontal and vertical displacements of both eyes and the number of eyesOD,oculus dexter;OS,oculus sinister.

表2.双眼瞳孔中心矢量位移的分布及眼数Table 2.The distribution of the vector displacement of the pupil center of both eyes and the number of eyes

瞳孔随着光照强度的增加缩小时，瞳孔中心向鼻上方位移，Kappa角主要向鼻上方位移，瞳孔大小一直是屈光手术术前检查的重要参数。Porter等[21]发现，约20%的波前引导的激光切削手术后的高阶像差可能是由于瞳孔中心偏移所导致的。术前的波前像差检查是在暗视条件下进行的，患者的瞳孔会比较大，而在手术过程中，光线较强，瞳孔较小。对于在暗视和明视条件下，瞳孔中心偏移较大的患者，虽然术中根据测量结果矫正了Kappa角的偏移，但是瞳孔中心本身的移位还是会增加偏心切削的风险。其实无论是波前像差仪引导还是角膜地形图引导的激光手术，这都是一个值得注意的问题。虽然现有的临床研究并未提出这种动态位移量大于多少会影响患者屈光术后的视觉质量，但是临床医师应该意识到术前筛查瞳孔中心位移较大的患者的重要性，在其手术过程中应调整激光照明系统强度，直到瞳孔直径值接近术前测量的瞳孔直径，并且在整个准分子激光输送过程中应保持恒定的照明强度，避免偏中心切削的产生，从而最大化实现手术后视觉质量的提高。

综上所述，Kappa角这一参数在角膜屈光手术中尤为重要，对于近视患者术前Kappa角的检查，以及Kappa角的动态变化和影响因素要予以重视。本研究发现左眼的Kappa角大于右眼的Kappa角，双眼瞳孔中心位移呈镜像对称。从暗视到明视状态下，主要向鼻上方向位移为主。双眼瞳孔中心位移量较小，水平位移量较垂直位移稍大，绝大多数近视患者的矢量位移在0.3 mm以内。本研究也存在一些不足之处，没有结合近视患者角膜屈光手术后的视觉质量进行分析，还不能更明确地说明Kappa角的动态变化对术后视觉质量的影响，今后将有待进一步的深入研究。

利益冲突申明本研究无任何利益冲突

作者贡献声明聂亚琴：课题设计，收集数据，资料分析及解释；撰写论文；根据编辑部的修改意见进行修改。乔曦：课题设计，资料分析及解释；参与修改论文中关键性结果、结论。马雅玲：参与收集数据，修改论文并参与编辑部修改意见的修改