白內(nèi)障人群角膜散光流行病學(xué)調(diào)查及量化分析

曾敦征

現(xiàn)代的白內(nèi)障手術(shù)已經(jīng)從以前的僅僅以復(fù)明為目的迅速飛躍到改善患者屈光水平的高度，甚至以矯正患者術(shù)前原有的散光為目的。人眼的散光主要來源于角膜及晶狀體。由于角膜前表面約占眼睛總屈光力的3/4，白內(nèi)障摘除后（去除了晶狀體源性散光）角膜散光成分愈加重要，并會(huì)明顯影響術(shù)后視覺質(zhì)量。本研究通過測(cè)定正常年齡相關(guān)性白內(nèi)障術(shù)前患者角膜散光度數(shù)及軸向，來分析白內(nèi)障人群角膜散光的分布規(guī)律，并依據(jù)Thibos等[1]提出球、柱鏡進(jìn)行矢量化模式來分析量化角膜散光隨年齡變化趨勢(shì)，了解角膜散光程度和軸位變化隨年齡變化的趨勢(shì)。希望通過本研究為白內(nèi)障手術(shù)醫(yī)生選擇更合理矯正散光的策略，并為人工晶體制造商設(shè)計(jì)出更完美的晶狀體提供有價(jià)值的信息，使更多患者術(shù)后達(dá)到長(zhǎng)期滿意的視覺質(zhì)量。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2013年1月～2017年6月來本院行白內(nèi)障超聲乳化+人工晶狀體植入術(shù)的住院患者，入選患者年齡16～98歲，平均年齡（72.2±11.3）歲，男1 373眼，女1 781眼；左1 607眼，右1 547眼。所有研究對(duì)象為確診白內(nèi)障患者，排除有角膜外傷及手術(shù)（lasik）病史；排除翼狀胬肉、長(zhǎng)期角膜接觸鏡配戴史及其它影響原始角膜散光狀態(tài)的疾病。

1.2 方法

1.2.1 使用IOL MASTER（ZEISS德國(guó)IOL MASTER 500）測(cè)量患者術(shù)前角膜散光。由2個(gè)訓(xùn)練有素的技術(shù)人員，測(cè)量每只眼睛共三次，取平均值。并對(duì)散光狀態(tài)進(jìn)行分類。順規(guī)散光（with the rule，WTR）：0°≤散光軸位≤30°或150°＜散光軸位≤180°；逆規(guī)散光（against the rule，ATR）：60°＜散光軸位≤120°；斜軸散光（Obilque）：30°＜散光軸位≤60°或120°＜散光軸位≤150°，見圖1[2-3]。

圖1 角膜散光軸向分類圖Figure1 Corneal astigmatic axis classification

1.2.2 依據(jù)Thibos等[1]提出的理論，對(duì)球、柱鏡進(jìn)行矢量化，將S/C×α球柱鏡形式的鏡片分解為J45、J0兩種成分。公式如下：

J0=-C/2cos2a（1）

J45=-C/2sin2a（2）

C是角膜散光屈光力值，a是散光軸位（以負(fù)柱鏡表示），J是Jackson散光向量，J0值設(shè)定在順規(guī)或逆規(guī)散光區(qū)域。正值為順規(guī)，負(fù)值為逆規(guī)，J45值設(shè)定在斜軸散光區(qū)域。

1.2.3 角膜散光是由散光屈光度及其所在軸位組成；當(dāng)角膜散光屈光度相同時(shí)，散光軸位在0+X度與180-X度的J0值相等（例如J0在15度與165度值相等），形成以軸位90度為中軸的鏡面關(guān)系，為更好的統(tǒng)計(jì)分析角膜散光軸位值與年齡的相關(guān)性，軸位90度為中軸進(jìn)行數(shù)據(jù)等效值轉(zhuǎn)換并以Angle90標(biāo)識(shí)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS 15.0統(tǒng)計(jì)軟件處理，雙變量（偏態(tài)分布）的相關(guān)性評(píng)估分析采用Spearman相關(guān)系數(shù)ρ,并用線性回歸模型評(píng)估角膜散光與年齡之間的關(guān)聯(lián)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 角膜各散光度范圍的所占比例及不同年齡段角膜散光分布情況 將散光度數(shù)分層（＜0.50，0.50～0.99 D，1.00～1.49 D，1.50～1.99 D，2.00～2.49 D，2.50～2.99 D，≥3.00 D），由圖2可以看出，20.48%的患者術(shù)前角膜散光度數(shù)＜0.50 D，而44.15%患者≥1.00 D，所占比例較大，9.79%的患者＞2.00 D。同時(shí)也將年齡進(jìn)行分層（≤40歲，41～50歲，51～60歲，61～70歲，71～80歲，81～90歲，＞90歲），結(jié)果發(fā)現(xiàn)在40～90歲的各年齡段大部分的患者散光度數(shù)分布相似，見圖3～9。

圖2 角膜散光以0.5為進(jìn)階各分層所占比例情況Figure2 Corneal astigmatism distribution in 0.5 D steps in the entire sample

圖3 ≤40歲角膜散光分布Figure3 (≤40 years)Corneal astigmatism distribution

圖4 41～50歲角膜散光分布Figure4 (41 to 50 years)corneal astigmatism distribution

2.2 散光軸向分布 隨著年齡的增長(zhǎng)，順規(guī)散光所占比例越來越小（由41～50歲的69.14%減少為＞90歲的19.04%），而逆規(guī)散光所占比例越來越大（由17.28%遞增到66.67%），而斜軸散光沒有很明確的演變趨勢(shì)。組間構(gòu)成比R×C表的卡方檢驗(yàn)顯示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.000），見圖10。

2.3 相關(guān)性分析 角膜散光與年齡呈顯著相關(guān)（ρ=-0.115，P=0.00），即角膜散光度數(shù)隨著年齡的增長(zhǎng)向逆歸方向逐漸增大；角膜散光與性別沒有明顯的相關(guān)性（ρ=0.443，P=0.658），也與眼別沒有相關(guān)性（ρ=0.005，P=0.778）。

圖5 51～60歲角膜散光分布Figure5 (51 to 60 years)corneal astigmatism distribution

圖6 61～70歲角膜散光分布Figure6 (61 to 70 years)corneal astigmatism distribution

圖7 71～80歲角膜散光分布Figure7 (71 to 80 years)corneal astigmatism distribution

圖8 81～90歲角膜散光分布Figure8 (81 to 90 years)corneal astigmatism distribution

圖9 ＞90歲角膜散光分布Figure9 (＞90 years)coneal astigmatism distribution

2.4 角膜散光向量J0、J45與年齡的相關(guān)性 圖11顯示J0隨年齡增長(zhǎng)而呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。線性回歸分析顯示，J0值隨著年齡的增長(zhǎng)向逆規(guī)方向增加，且年齡每增加1年，右眼J0增加-0.014 D（95%CI，-0.016～-0.011，P=0.000），左眼J0增加-0.017 D（95%CI，-0.019～-0.014，P=0.000）。圖 12 是J45隨年齡增長(zhǎng)分別在右眼、左眼的散點(diǎn)圖及回歸分析，結(jié)果提示兩者之間沒有相關(guān)性。

2.5 分析不同年齡段與角膜散光度數(shù)及其軸位之間的關(guān)系 圖13顯示角膜散光屈光力值和散光軸向隨年齡增長(zhǎng)而變化的情況。因低齡、高齡患者人數(shù)少，將患者＜50歲或＞85歲分別為一組，為了更好、更細(xì)致觀察兩者相關(guān)性，將年齡段區(qū)域縮為5歲，故將年齡段分層為：0～50歲錄入0，51～55歲錄入1，56～60歲錄入2，61～65歲錄入3，66～70歲錄入4，71～75歲錄入5，76～80歲錄入6，81～85歲錄入7，＞85歲錄入8。圖14是角膜散光軸位angle90（以90o為中軸的鏡面折疊）隨年齡增長(zhǎng)分別在左、右眼的線形圖，從圖中提示角膜散光屈光度、散光軸位都隨年齡增長(zhǎng)向逆規(guī)方向偏移，但似乎散光軸位對(duì)角膜散光的逆規(guī)化貢獻(xiàn)更大。用Spearman相關(guān)分析顯示，散光軸位與年齡相關(guān)性（右眼ρ=0.248，P=0.000；左眼ρ=0.300，P=0.000）要比散光屈度與年齡相關(guān)性（右眼ρ=-0.151，P=0.000；左眼ρ=-0.081，P=0.001）更顯著。

3 討論

隨著白內(nèi)障手術(shù)的日臻完美，術(shù)后殘留散光逐漸成為影響患者獲得理想屈光狀態(tài)的主要原因之一。目前，散光矯正已成為屈光性白內(nèi)障手術(shù)的重要內(nèi)容。矯正散光有很多種方法。傳統(tǒng)矯正角膜散光的方法有：角膜切開[4]和楔形角膜切除術(shù)[5]，可是矯正的散光度數(shù)范圍有限且不穩(wěn)定[6]，容易受患者年齡、角膜切口位置及大小、角膜厚度等影響；激光手術(shù)：如準(zhǔn)分子激光屈光性角膜切削術(shù)（PRK）、準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)（LASIK）[7]、準(zhǔn)分子激光上皮下角膜磨鑲術(shù)（LASEK）等，雖矯正角膜散光精度高、范圍大，但破壞正常的角膜組織可產(chǎn)生相應(yīng)的并發(fā)癥，且費(fèi)用較貴。目前越來越多的白內(nèi)障醫(yī)生使用復(fù)曲面人工晶狀體植入（Toric）來中和角膜散光，為患者提供了一種安全、穩(wěn)定、有效的矯正角膜散光的手術(shù)方式[8-9]，本研究對(duì)本院白內(nèi)障患者術(shù)前角膜散光的分布規(guī)律進(jìn)行了評(píng)估，初步量化角膜散光隨年齡變化的趨勢(shì)，并發(fā)現(xiàn)角膜散光中軸位隨年齡的變化在角膜散光逆規(guī)化進(jìn)程中的扮演了重要角色。我們可從以下方面進(jìn)行分析討論。

圖10 角膜散光類型在不同年齡段的分布Figure10 Frequency distribution of the astigmatism axis in different age groups

圖11 J0與年齡在雙眼的分布關(guān)系Figure11 The J0 against age in two eyes注：右眼（n=1 547，ρ=-0.014，P=0.000）左眼（n=1 607，ρ=-0.017，P=0.000）

圖12 J45與年齡在雙眼的分布關(guān)系Figure12 The J45 against age in two eyes注：右眼（n=1 547，ρ=0.00，P=0.857）左眼（n=1607，ρ=0.00，P=0.158）

圖13 角膜散光度數(shù)隨年齡的變化關(guān)系Figure13 Degree of corneal astigmatism with age

圖14 角膜散光軸位隨年齡的變化趨勢(shì)Figure14 Trend of axi along with the age

3.1 角膜散光的分布特征及影響因素

3.1.1 患者人群手術(shù)前角膜散光的分布 我們的研究中發(fā)現(xiàn)角膜散光度≥1.00 D的占44.15%，主要分布在1.0～1.49 D之間，9.79%的＞2.00，而≥1.50 D的占19.93%，＞3.00的占2.03%，與國(guó)外報(bào)道也相近。如：Attebo[10]調(diào)查了3 654例，49～97歲的正常人群發(fā)現(xiàn)，眼散光值≥0.75 D占37%，≥1.50 D占13%。Hoffer[11]報(bào)道，白內(nèi)障患者中角膜散光或眼散光＞1.50 D患者約占15%～29%，＞3.00 D約占2%～3%，并且以ATR為主。同時(shí)研究中也發(fā)現(xiàn)41～50歲患者順規(guī)者所占比例69.14%漸減少為＞90歲的19.04%，逆規(guī)者比例則由17.28%增長(zhǎng)到66.67%。各年齡段之間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。這與Hayashi等[12]的研究結(jié)果一致。以上研究結(jié)果說明在老年性白內(nèi)障患者中，術(shù)前角膜散光患病率高，且以輕度散光為主，年齡越大，逆規(guī)散光所占比例越大。這種變化的原因主要是由老年人的角膜組織結(jié)構(gòu)大多存在老年性或退行性改變，眼球壁張力的改變，眼瞼壓迫、眼肌牽拉、眼內(nèi)壓等因素也會(huì)對(duì)角膜彎曲度有一定的影響，進(jìn)而影響散光狀態(tài)。

3.1.2 在相關(guān)性分析中，我們的研究發(fā)現(xiàn)散光度數(shù)與年齡存在著密切的關(guān)系，隨著年齡增長(zhǎng)，散光度數(shù)有增大的趨勢(shì)，而且逆規(guī)散光所占比例逐漸增大，這與Attebo等[10]的結(jié)果吻合，本研究沒有發(fā)現(xiàn)眼別、眼軸、性別與角膜散光相關(guān)關(guān)系。

3.2 量化模式研究角膜散光隨年齡的變化 在本研究中,我們不僅評(píng)估了本院白內(nèi)障患者術(shù)前角膜散光分布的層次和類型，且引入了Thibos等[1]提出對(duì)球、柱鏡形式的矢量化分析理論，模擬量化角膜散光隨年齡變化，通過線性回歸分析J0（雙眼平均）每十年下降大約0.15 D（P=0.000），與國(guó)外研究結(jié)果相近，如：Ferrer-Blasco等[13]的J0每十年平均減少約0.15 D（P＝0.001），也與Liu等[14]研究相近（在Liu等的研究中每十年減少0.16 D）；J45改變與年齡無關(guān)（P＝0.646）。Hayashi等[15]的最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，即使白內(nèi)障手術(shù)后依然存在角膜散光隨年齡變化，與角膜正常的衰老過程相關(guān)，所以建議度數(shù)小的WTR散光，特別是年輕白內(nèi)障患者,可以少量欠矯，因?yàn)閺拈L(zhǎng)遠(yuǎn)來看它可能中和散光逆規(guī)的變化的度數(shù)。但對(duì)于年輕患者ATR散光，應(yīng)完全糾正，因?yàn)榻悄ど⒐獾哪鏆w化趨勢(shì)使得ATR度數(shù)將逐年增加。在我們的研究中，圖10結(jié)果提示W(wǎng)TR與ATR大約在65歲時(shí)所占比例大約相等，也就是說對(duì)于65歲以下的患者ATR應(yīng)該得到充分糾正。在我們的線性回歸分析中，年齡每增長(zhǎng)1歲，J0向逆規(guī)方向增加0.015 D，根據(jù)方程（1），也就是說角膜散光每年在180度子午線方位增加0.030 D或在90度方位減少0.030 D，例如，一個(gè)剩余大約0.30 D在子午線90度方位的WTR，手術(shù)后十年就可能被角膜散光的逆規(guī)化中和。為此可以預(yù)測(cè)患者長(zhǎng)遠(yuǎn)的散光度數(shù)值，然而這預(yù)測(cè)的可靠性，還需跟蹤回訪同一患病人群來縱向驗(yàn)證，來為臨床提供更多的依據(jù)。

3.3 角膜散光軸位變化在角膜散光逆規(guī)化中的重要性 在我們的研究中發(fā)現(xiàn)角膜散光軸位的變化比散光度數(shù)值的變化對(duì)角膜散光隨年齡逆規(guī)化中貢獻(xiàn)更大，見圖7～8，也就是說，可能在角膜散光的逆規(guī)變化中，散光軸位方向向逆規(guī)方向轉(zhuǎn)向變化明顯顯著，而散光度數(shù)卻無明顯增加，手術(shù)不是一味增加植入Toric人工晶體的散光度數(shù)來達(dá)到患者術(shù)后更長(zhǎng)久的理想視力，而更應(yīng)該關(guān)注軸位隨年齡的變化來制定手術(shù)方案，然而這一觀點(diǎn)需要通過縱向跟蹤回訪某一患病人群來進(jìn)一步驗(yàn)證。

總之，本研究對(duì)白內(nèi)障患者術(shù)前角膜散光進(jìn)行了描述性及量化分析，角膜散光≥1.00 D約占44.15%，這些眼散光將影響視網(wǎng)膜清晰成像[16]，并出現(xiàn)視覺模糊，虛影和眩光等癥狀[17]，因此這些白內(nèi)障患者應(yīng)該植入TORIC晶體改善視覺質(zhì)量。因角膜散光隨年齡逐漸向ATR漂移，所以我們建議在相對(duì)年輕的患者的ATR更應(yīng)得到積極矯正。在研究中發(fā)現(xiàn)散光軸位逆規(guī)變化對(duì)整個(gè)角膜散光逆規(guī)變化的貢獻(xiàn)顯著，希望給白內(nèi)障醫(yī)生選擇更合理矯正散光的策略提供有用信息。通過我們的研究也希望為Toric晶體的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、儲(chǔ)備提供依據(jù)，設(shè)計(jì)出更完美的晶體，甚至術(shù)后可調(diào)節(jié)散光度及軸位的產(chǎn)品。

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