低角膜內(nèi)皮細(xì)胞密度患者角膜后表面高階像差的特點(diǎn)▲

錢(qián)道衛(wèi) 牛勇毅 張洪洋 廖燕秋 李遠(yuǎn)存

(1 深圳市坪山區(qū)人民醫(yī)院/南方醫(yī)科大學(xué)坪山總醫(yī)院眼科，廣東省深圳市 518118； 2 廣東省人民醫(yī)院眼科，廣東省廣州市 510080)

隨著視光技術(shù)的快速發(fā)展，像差作為人眼視覺(jué)質(zhì)量的評(píng)估指標(biāo)，在眼視光領(lǐng)域中受到越來(lái)越多的重視。研究表明，超聲乳化白內(nèi)障吸除術(shù)后角膜前表面高階像差的變化不會(huì)影響術(shù)后患者的視覺(jué)質(zhì)量，但是手術(shù)前后的角膜后表面高階像差發(fā)生了顯著的變化，可能影響術(shù)后患者的視覺(jué)質(zhì)量[1]。隨著超聲乳化白內(nèi)障手術(shù)設(shè)備和技術(shù)的不斷完善，以及人工晶狀體設(shè)計(jì)和材料的不斷更新，低角膜內(nèi)皮細(xì)胞密度 (endothelial cells density,ECD) 患者亦可行超聲乳化白內(nèi)障手術(shù)，并能獲得較好的視力效果。目前關(guān)于低角膜ECD患者行超聲乳化白內(nèi)障手術(shù)的報(bào)告較多[2-3]，但關(guān)于低角膜ECD患者角膜后表面高階像差的研究相對(duì)較少。本研究使用Pentacam眼前節(jié)分析系統(tǒng)對(duì)低角膜ECD患者角膜后表面高階像差進(jìn)行檢測(cè)，分析這類患者高階像差的特點(diǎn)，以便更好地指導(dǎo)臨床工作。

1 資料和方法

1.1 臨床資料 采用橫斷面研究設(shè)計(jì)。選取2014年5月至2017年4月在廣東省人民醫(yī)院眼科擬行白內(nèi)障摘除手術(shù)且術(shù)前檢查角膜ECD<1 000個(gè)/mm2的16例(18眼)白內(nèi)障患者作為低角膜ECD組。所有患者均符合白內(nèi)障診斷標(biāo)準(zhǔn)，且根據(jù)晶狀體混濁分類系統(tǒng)Ⅱ分級(jí)[4]核分級(jí)為2～3級(jí)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)合并影響視力的角膜斑翳患者；(2)圓錐角膜、虹膜異?；颊?；(3)既往有慢性葡萄膜炎病史，近6個(gè)月內(nèi)有抗青光眼濾過(guò)手術(shù)史。低角膜ECD組中男性11例、女性5例，年齡50～87(69.28±9.18)歲，角膜ECD580.0～983.7(819.26±127.48)個(gè)/mm2；未合并其他眼部疾病2眼，合并眼部疾病16眼，包括抗青光眼術(shù)后(均超過(guò)半年)12眼和角膜云翳(但不影響視力)4眼。同時(shí)選取同期擬行白內(nèi)障摘除手術(shù)且術(shù)前檢查角膜ECD介于2 000～2 500個(gè)/mm2之間的20例(20眼)白內(nèi)障患者作為對(duì)照組。所有患者均符合白內(nèi)障診斷標(biāo)準(zhǔn)，且根據(jù)晶狀體混濁分類系統(tǒng)Ⅱ分級(jí)[4]核分級(jí)為2～3級(jí)。排除標(biāo)準(zhǔn)：有眼部外傷史、角膜病變、葡萄膜炎、青光眼者，既往有內(nèi)眼手術(shù)史者。對(duì)照組中男性13例、女性7例，年齡61～82(69.65±5.65)歲，角膜ECD 2 066.7～2 583.2(2 389.87±158.69)個(gè)/mm2。兩組患者的性別、年齡差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。本研究已通過(guò)廣東省人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 角膜內(nèi)皮細(xì)胞參數(shù)的檢測(cè) 于白內(nèi)障摘除術(shù)前應(yīng)用SP-2000P型角膜內(nèi)皮細(xì)胞計(jì)數(shù)儀(TOPCON公司)觀察患者角膜，選取角膜中央為檢測(cè)區(qū)域，由計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)檢測(cè)角膜內(nèi)皮細(xì)胞參數(shù)，包括角膜ECD、細(xì)胞面積變異系數(shù)(coefficient of variation,CV)，均測(cè)量3次，取平均值。

1.3 角膜厚度和角膜后表面像差的檢查 于白內(nèi)障摘除術(shù)前采用Pentacam三維眼前節(jié)分析儀(Oculus公司)檢測(cè)患者角膜厚度和角膜后表面像差，該設(shè)備是基于Scheimpflug攝像技術(shù)的非侵入性眼前階檢查系統(tǒng)。檢查前患者無(wú)須散瞳，在暗室下測(cè)量患者瞳孔直徑為6 mm時(shí)的角膜厚度和角膜后表面像差，重復(fù)測(cè)量3次。角膜后表面像差參數(shù)包括總像差、總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、球差、彗差和三葉草像差，用均方根(root mean square，RMS)表示像差值大小。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以(x±s)表示，組間比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。不符合正態(tài)分布計(jì)量資料以[M(Q1,Q3)]表示，兩組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。采用Pearson檢驗(yàn)分析參數(shù)間的相關(guān)關(guān)系。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者角膜ECD、細(xì)胞面積CV和角膜厚度的比較 低角膜ECD組患者的角膜ECD少于對(duì)照組，細(xì)胞面積CV大于對(duì)照組(均P<0.05)；而兩組患者的角膜厚度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

表1 兩組患者角膜ECD、細(xì)胞面積CV和角膜厚度的比較(x±s)

2.2 兩組患者角膜后表面像差的比較 低角膜ECD組的總像差、總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、三葉草像差的RMS值均高于對(duì)照組(均P<0.05)。兩組的球差和彗差RMS值差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。見(jiàn)表2。

表2 兩組患者角膜后表面像差RMS值的比較(μm)

2.3 角膜ECD與角膜后表面高階像差的相關(guān)性 兩組角膜ECD與總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、彗差、三葉草像差、球差的RMS值均無(wú)相關(guān)性(均P>0.05)。見(jiàn)表3。

表3 角膜ECD與角膜后表面高階像差RMS值的相關(guān)性

2.4 角膜厚度與角膜后表面高階像差的相關(guān)性 低角膜ECD組中，角膜厚度與總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、彗差、三葉草像差、球差的RMS值均無(wú)相關(guān)性(均P>0.05)。 對(duì)照組中，角膜厚度與4階像差的RMS值呈負(fù)相關(guān) (P<0.05)，與總高階像差、3階像差、5階像差、彗差、三葉草像差、球差的RMS值均無(wú)相關(guān)性(均P>0.05)。見(jiàn)表4。

表4 角膜厚度與角膜后表面高階像差RMS值的相關(guān)性

3 討 論

隨著白內(nèi)障手術(shù)設(shè)備和技術(shù)的完善，低角膜ECD白內(nèi)障患者得以進(jìn)行復(fù)明手術(shù)，但這類患者眼部多伴有其他病變，故其術(shù)后視覺(jué)質(zhì)量受到越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。角膜作為主要的屈光介質(zhì)，其屈光力約占人眼的3/4，角膜高階像差是影響全眼成像質(zhì)量的主要因素之一[5]。劉麗清等[6]發(fā)現(xiàn)，角膜前后表面的形態(tài)并不一致，在光路的傳播方向上，對(duì)像差的影響也不一致。Chen等[7]比較了圓錐角膜和正常角膜的后表面像差，發(fā)現(xiàn)圓錐角膜的總高階像差、各階高階像差顯著高于正常角膜，并認(rèn)為圓錐角膜患者的角膜后表面不規(guī)則程度比角膜前表面更嚴(yán)重。研究顯示，角膜后表面彗差對(duì)整個(gè)角膜彗差的補(bǔ)償作用微小，而角膜后表面的散光和球差變化會(huì)對(duì)整個(gè)角膜的散光和球差產(chǎn)生影響[8-9]。這說(shuō)明角膜后表面像差對(duì)視覺(jué)質(zhì)量具有重要影響。

李曉晶等[10]發(fā)現(xiàn)，微切口飛秒激光小切口基質(zhì)透鏡取出術(shù)后患者的角膜像差增大(包括角膜后表面像差)，隨著隨訪時(shí)間的延長(zhǎng)，角膜切口愈合反應(yīng)逐漸平緩，角膜趨于平復(fù)，術(shù)后6個(gè)月時(shí)不同大小的切口對(duì)整體角膜像差的影響趨于一致。而王娟等[1]發(fā)現(xiàn)，超聲乳化白內(nèi)障吸除術(shù)后患者的角膜總高階像差、各階高階像差、彗差、三葉草像差均較術(shù)前顯著增大，但在術(shù)后3個(gè)月時(shí)各像差基本趨于穩(wěn)定?？禑ň萚11]對(duì)58眼角膜穿孔傷術(shù)后高階像差進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)角膜后表面高階像差、彗差、球差、余差均高于正常角膜，這可能是由角膜清創(chuàng)縫合術(shù)后角膜形態(tài)的不規(guī)則性引起的。上述研究結(jié)果說(shuō)明角膜手術(shù)后角膜生物力學(xué)發(fā)生了變化，而角膜生物力學(xué)特性與角膜高階之間存在相關(guān)性，且角膜生物力學(xué)特性的變化主要與角膜后表面像差相關(guān)聯(lián)[12]。本研究結(jié)果表明，低角膜ECD組患者角膜后表面總像差、總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、三葉草像差的RMS值均高于對(duì)照組(均P<0.05)，分析原因可能是低角膜ECD組患者多伴有眼部手術(shù)史，角膜的生物力學(xué)特性發(fā)生了改變，導(dǎo)致角膜后表面不規(guī)則性增大，引起像差增大。角膜彗差主要反映角膜屈光特性中的非對(duì)稱性，球差反映中心曲率與周邊曲率的平衡關(guān)系[13]。在本研究中低角膜ECD組球差和彗差RMS值高于對(duì)照組，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)，具體原因有待進(jìn)一步研究。

本研究中，兩組角膜ECD與總高階像差、3階像差、4階像差、5階像差、彗差、三葉草像差、球差的RMS值均無(wú)相關(guān)性(均P>0.05)，說(shuō)明角膜后表面高階像差不會(huì)隨著角膜ECD的改變而改變。分析原因可能為：角膜內(nèi)皮細(xì)胞為一層厚度約5 μm的六角形扁平細(xì)胞，其損傷后毗鄰的細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞重組、增大和遷徙來(lái)覆蓋損傷區(qū)，重建完整的內(nèi)皮單層結(jié)構(gòu)[14]，故沒(méi)有引起角膜后表面形態(tài)的明顯改變。細(xì)胞面積CV反映內(nèi)皮細(xì)胞平均大小的變異程度[15]。本研究結(jié)果顯示，低角膜ECD組的細(xì)胞面積CV大于對(duì)照組(P<0.05)，說(shuō)明各種原因?qū)е陆悄CD丟失后，角膜內(nèi)皮細(xì)胞開(kāi)始重構(gòu)，增加了內(nèi)皮細(xì)胞的穩(wěn)定性，以確保角膜ECD的降低不會(huì)引起角膜后表面形態(tài)的改變。這也可以間接解釋角膜后表面高階像差不會(huì)隨著角膜ECD的改變而改變。角膜厚度與高階像差的關(guān)系至今尚無(wú)統(tǒng)一結(jié)論[16-18]。研究顯示，角膜厚度與角膜前后表面像差和全眼像差均無(wú)相關(guān)性[6,9]。Qu等[17]發(fā)現(xiàn)，角膜前表面球差與角膜厚度有明顯相關(guān)性。本研究中除對(duì)照組角膜厚度與4階像差呈負(fù)相關(guān)外(P<0.05)，兩組的角膜厚度與總高階像差、3階像差、5階像差、彗差、三葉草像差、球差均無(wú)相關(guān)性(均P>0.05)。這可能是因?yàn)橹醒虢悄ず穸纫话惴浅７€(wěn)定，所以中央角膜厚度對(duì)角膜像差的影響很小[6]。

本研究的不足之處：(1)由于納入標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格(低角膜ECD、白內(nèi)障、能采集高階像差)，樣本量過(guò)少，有可能造成結(jié)果偏倚。(2)由于研究對(duì)象多為手術(shù)后患者，雖然處于術(shù)后穩(wěn)定期，但手術(shù)對(duì)像差的影響未能完全排除。(3)低角膜ECD患者多合并有眼科疾病，影響角膜像差的因素更多。

雖然角膜前后表面像差存在補(bǔ)償機(jī)制[19]，但本研究發(fā)現(xiàn)低角膜ECD患者角膜后表面像差個(gè)體差異性大、高階像差普遍增大，因此，在為低角膜ECD患者白內(nèi)障術(shù)后選擇人工晶狀體時(shí)，應(yīng)綜合考慮角膜后表面像差對(duì)角膜散光和像差的影響，術(shù)前檢查時(shí)應(yīng)詳細(xì)、準(zhǔn)確地測(cè)量每例患者角膜前后表面像差參數(shù)，從而為患者提供個(gè)性化的選擇。