王倩茹，李 雪，楊 帆，杜春宇，馮子卿

目的：觀察青少年高度近視患者高階像差、屈光度、眼部結構參數及其相關性。

方法：橫斷面研究。選取2019-07/09在我院視光學中心驗光門診就診的青少年高度近視患者116例116眼，均進行主覺驗光，檢測眼軸和眼壓，并采用Sirius三維眼前節(jié)分析儀測量高階像差[總像差(RMSg)、總高階像差(RMSh)、Z22(90°/180°方向散光)、Z33(三葉草Trefoil)、Z31(水平位彗差)、Z40(球差)、三階～七階像差(RMS3～RMS7)]、角膜曲率(角膜最小屈光力K1、角膜最大屈光力K2、角膜平均屈光力Km)、中央角膜厚度(CCT)、前房深度(ACD)、前房角(ACA)，分析上述眼部參數之間的相關性。

結果：青少年高度近視患者屈光度與眼軸呈負相關(r=-0.400，P<0.001)；眼軸與前房深度呈正相關(r=0.433，P<0.05)，與角膜曲率(K1、K2、Km)呈負相關(P<0.05)；總高階像差與屈光度呈負相關(r=-0.189，P<0.05)，與眼軸呈負相關(r=-0.228，P<0.05)；各高階像差與球鏡度無相關性(P>0.05)，球差Z40與角膜曲率(K1、K2、Km)呈正相關(P<0.05)，未發(fā)現高階像差與CCT、ACD、ACA具有相關性。

結論：青少年高度近視患者隨著近視程度的增加，眼軸及總高階像差增加，且總高階像差與眼軸呈負相關，眼軸的增長可能是減少高階像差的一種代償方式，促進近視的發(fā)展。

0 引言

青少年高度近視已經成為全球關注的公共問題，2006～2015年北京市海淀區(qū)初中生高度近視患病率從3.96%上升到6.69%，且患病率呈逐年上升趨勢[1]。高度近視引起的青光眼、眼底病變、弱視等并發(fā)癥對視覺質量有著巨大的影響。高度近視患者隨著屈光度增加，眼球結構發(fā)生變化，這些改變是否會影響視覺質量尚不明確。視覺質量的評估指標包括視力、對比度視力、對比敏感度、像差、視野等指標，其中像差是影響視覺質量的一個重要原因，嚴重者可導致眩光、頭暈、視物模糊及復視等癥狀。本研究旨在觀察青少年高度近視患者眼部結構參數的改變，分析高階像差、屈光度、眼軸的相關性，以期為青少年高度近視的防控提供參考。

1 對象和方法

1.1對象 橫斷面研究。選取2019-07/09在我院視光學中心驗光門診就診的青少年高度近視患者116例116眼(本研究僅納入右眼數據進行分析)，其中男56例，女60例，年齡6～17(平均13.3±2.1)歲。納入標準：(1)年齡<18歲；(2)復方托吡卡胺滴眼液每10min散瞳1次，散瞳3次后，由同一位專業(yè)驗光醫(yī)師行主覺驗光，雙眼等效球鏡度(SE)≥-6.00D， 散光度0～-5.00D，矯正視力≥5.0(相當于LogMAR視力0)。 排除標準：(1)合并青光眼、白內障、眼底出血、圓錐角膜及全身免疫性疾病的患者；(2)近1mo有硬性角膜接觸鏡配戴史，近2wk有軟性角膜接觸鏡配戴史。本研究已通過我院倫理委員會批準，所有患者及其監(jiān)護人均對本研究知情同意并簽署同意書。

1.2方法 所有患者均進行主覺驗光，檢測球鏡度(spherical，S)、柱鏡度(cylinder，C)，并計算屈光度即等效球鏡度(spherical equivalent，SE)，SE=S+1/2C。采用超聲眼科專用診斷儀測量眼軸長度(AL)，測量3次取平均值。采用非接觸式眼壓計測量眼壓(IOP)，測量3次取平均值。采用Sirius三維眼前節(jié)分析儀測量高階像差、角膜曲率(角膜最小屈光力K1、角膜最大屈光力K2、角膜平均屈光力Km)、中央角膜厚度(CCT)、前房深度(ACD)、前房角(ACA)，高階像差檢測時于暗環(huán)境中拍攝，囑被檢者下頜置于頜托上，額部頂靠額托，注視正前方指示燈，囑患者瞬目后睜大雙眼，立即對焦，自動測量獲得有效圖像，避免角膜被睫毛或眼瞼遮擋及淚膜破裂的影響，選取成像質量大于95%的測量結果，在5mm瞳孔情況下進行數據分析， 以均方根(root mean square，RMS)值作為結果，檢測RMSg(總像差)、RMSh(總高階像差)、Z22(90°/180°方向散光)、Z33(三葉草Trefoil)、Z31(水平位彗差)、Z40(球差)、 RMS3～RMS7(三階～七階像差)。

2 結果

2.1眼部參數 本研究納入患者116例116眼的眼部參數檢查結果見表1、2，各高階像差RMS值隨著階數增加呈遞減趨勢，階數越高，像差越小。

表1 本研究納入患者屈光度及眼部結構參數情況

眼部參數范圍x±s球鏡度(D)-5.00～-13.75-7.29±1.27柱鏡度(D)0～-5.00-1.32±1.16SE(D)-6.00～-14.625-7.95±1.45AL(mm)24.31～28.4426.12±0.89角膜曲率(D) K135.59～46.6542.94±1.61 K240.89～49.5644.69±1.66 Km40.07～43.8043.80±1.53CCT(μm)463～635552.82±34.81ACD(mm)2.88～3.783.36±0.18ACA(°)23～7459.91±7.56IOP(mmHg)8.40～31.0018.03±3.18

表2 本研究納入患者高階像差情況 μm

2.2高階像差與年齡及眼部結構參數的相關性分析 Spearman相關性分析結果顯示(表3)，RMS5與年齡呈負相關(rs=-0.218，P<0.05)；高階像差與球鏡度無相關性(均P>0.05)；RMSg、RMSh、Z33、RMS3、RMS5、RMS6、RMS7與柱鏡度均呈負相關(rs=-0.838、-0.279、-0.239、-0.225、-0.248、-0.242、-0.240，均P<0.05)；RMSg、RMSh、Z40、RMS4、RMS6、RMS7與SE均呈負相關(rs=-0.322、-0.189、-0.194、-0.203、-0.223、-0.191，均P<0.05)；RMSh與AL呈負相關(rs=-0.228，P<0.05)；RMSh、Z40、RMS4、RMS6與K1均呈正相關(rs=0.203、0.326、0.218、0.185，均P<0.05)，Z31與K1呈負相關(rs=-0.214，P<0.05)；RMSg、RMSh、Z31、Z40、RMS4、RMS6、RMS7與K2均呈正相關(rs=0.421、0.325、0.226、0.365、0.251、0.290、0.199，均P<0.05)；RMSg、RMSh、Z31、Z40、RMS4、RMS6與Km均呈正相關(rs=0.227、0.267、0.209、0.347、0.217、0.250，均P<0.05)。此外，高階像差與CCT、ACD、ACA均無相關性。

2.3屈光度與眼部結構參數的相關性 Pearson相關分析結果顯示(表4)，SE與年齡、AL、K2、Km均呈負相關(P<0.05)，與CCT、IOP、ACD、ACA、K1均無相關性(P>0.05)，且隨著眼軸的增長，近視程度加深(圖1)。將年齡、AL、K1、K2、Km納入多元回歸分析，以P<0.05表示對屈光度有影響，得到公式SE=-1.232×AL-0.602×K2+51.184，該回歸方程有統(tǒng)計學意義(F=52.391，P<0.001)。

表3 高階像差與年齡及眼部結構參數的相關性分析

高階像差相關性分析年齡球鏡度柱鏡度SEALK1K2KmRMSgrs-0.0280.056-0.838-0.322-0.0890.0220.4210.227P0.7610.553<0.001<0.0010.3530.813<0.0010.014RMShrs0.009-0.054-0.279-0.189-0.2280.2030.3250.267P0.9240.5620.0020.0420.0160.029<0.0010.004Z33rs0.071-0.053-0.239-0.171-0.039-0.0600.0720.023P0.4490.5740.0100.0660.6820.5220.4410.809Z31rs0.003-0.009-0.134-0.089-0.185-0.2140.2260.209P0.9700.9280.1510.3440.0520.0210.0150.025Z40rs0.125-0.152-0.058-0.194-0.1010.3260.3650.347P0.1810.1030.5370.0370.291<0.001<0.001<0.001RMS3rs0.069-0.058-0.225-0.171-1.850-0.0600.0720.023P0.4640.5380.0150.0660.0520.5220.4410.809RMS4rs0.110-0.139-0.097-0.203-1.0400.2180.2510.217P0.2390.1360.3020.0290.2790.0190.0070.019RMS5rs-0.2180.106-0.248-0.026-0.1020.0930.1800.152P0.0190.2560.0070.7850.2850.3190.0540.103RMS6rs0.065-0.112-0.242-0.223-0.1420.1850.2900.250P0.4880.2300.0090.0160.1380.0460.0020.007RMS7rs-0.109-0.057-0.240-0.191-0.0150.0860.1990.162P0.2430.5420.0090.0400.8720.3610.0320.083

表4 屈光度與年齡及眼部結構參數的相關性分析

相關性分析年齡ALK1K2KmCCTIOPACDACAr-0.281-0.400-0.181-0.292-0.2260.1010.1560.0440.006P0.002<0.0010.0520.0010.0150.2800.1080.6890.952

圖1 屈光度與眼軸的相關性散點圖。

2.4眼軸與眼部結構參數的相關性 Pearson相關分析結果顯示，AL與年齡、球鏡度、K1、K2、Km、ACD具有相關性(r=0.280、-0.445、-0.500、-0.518、-0.576、0.433，均P<0.01)，與CCT、IOP、ACA均無相關性(P>0.05)。將上述相關因素納入多元回歸分析，以P<0.05表示對AL有影響，得到回歸方程AL=-0.405×Km-0.315×球鏡度+2.027×ACD+34.513(R2=0.757)，表明隨著眼軸的增長，角膜曲率相對平坦，前房深度增加。

3 討論

高度近視被定義為屈光度≥-6.00D，可引起各種視網膜疾病，如脈絡膜視網膜萎縮、脈絡膜新生血管和黃斑裂孔等，其與父母近視、近視基線年齡偏小、長時間閱讀和近距離工作、兒童期戶外活動減少有關[2]。本研究選取116例青少年高度近視患者為研究對象，觀察青少年高度近視患者高階像差、屈光度、眼部結構參數的變化及其相關性。

屈光度是由角膜、晶狀體、眼軸、房水和玻璃體的屈光指數等相互作用的綜合結果。本研究發(fā)現，SE=-1.232×AL-0.602×K2+51.184，表明眼軸在高度近視發(fā)展過程中起重要作用。眼軸增長機制目前尚不明確，有研究表明環(huán)境因素如大量的近距離工作可導致眼軸的增長，促進近視發(fā)展[3]。此外，角膜曲率與屈光度相關，隨著角膜曲率變陡峭，屈光度增加。此外，我們發(fā)現青少年高度近視患者K1與CCT呈負相關(r=-0.234，P=0.012)，即較高的角膜曲率角膜往往較薄，這與Muthu Krishnan等[4]對角膜厚度與角膜曲率的研究結果一致。

本研究納入患者平均眼軸為26.12±0.89mm，遠高于山東省6364名4～18歲青少年眼軸(23.45±1.20 mm)[5]。Larsen[6]報道屈光度為-5.00D的患者(1852眼)在13歲時眼軸已達至成年人水平，表明高度近視的形成與眼軸增長密切相關。本研究采用相關分析發(fā)現，眼軸與年齡呈正相關，分析可能與青少年身高、體質量、隨著年齡的增長用眼程度增加等有關。P?rssinen等[2]研究也表明，基線眼軸越長的高度近視患者，隨著年齡的增長，眼軸增加量越多。同時，我們發(fā)現，眼軸與角膜曲率呈負相關，表明隨著眼軸的增加，角膜曲率變平坦。Lee等[7]也發(fā)現高度近視患者角膜曲率顯著降低。此外，眼軸與前房深度呈正相關，與眼壓、前房角無關。然而Chung等[8]報道，中度近視眼的前房深度隨著眼軸的增加而增加，而高度近視眼的前房深度并無進一步增加，這可能是眼軸過度延長導致前房形態(tài)改變所致。高度近視與開角型青光眼密切相關，Yang等[9]對中國兒童非接觸眼壓的相關因素研究發(fā)現，眼壓和眼軸呈正相關，即眼軸較長的患者具有較高的眼壓，因此高眼壓和長眼軸會讓人懷疑兒童期高眼壓是否會導致眼球擴張，從而導致眼軸的延長[10]。本研究中未發(fā)現眼軸與眼壓具有相關性，與Edwards等[11]對進展期近視患者非接觸眼壓的研究結果一致，分析可能與納入患者年齡偏小，受角膜生物力學影響及眼球自身代償有關。

人眼是一個具有不同像差的復雜光學系統(tǒng)，這些像差是影響視覺質量的重要因素，像差常分為低階像差(近視、遠視、散光)和高階像差(三階及以上像差)，其中低階像差占所有波像差的90%以上，高階像差只占像差的一小部分[12-13]，低階像差可以通過傳統(tǒng)框架眼鏡或接觸鏡矯正，但殘留的高階像差難以通過傳統(tǒng)戴鏡矯正[14]，所以高階像差對視覺質量的影響也成為研究的重點。

本研究應用的Sirius Scheimpflug-Placido三維眼前節(jié)分析儀結合了旋轉Scheimpflug相機和Placido磁盤技術，在一次掃描中可獲得眼前段成像、前后角膜地形圖、波前像差和角膜厚度的測量[15]，操作簡單快速，由于患者年齡較小，從而可有效避免主觀誤差。眼球高階像差與屈光度的相關性至今仍未得出一致的結論，既往研究表明高階像差與屈光不正類型之間沒有顯著的相關性[16-17]，然而Kasahara等[18]對病理性近視患者的高階像差進行評估發(fā)現，高度近視眼由于眼內像差的增加而比正視眼有更多的高階像差，Choi等[19]研究發(fā)現青少年散光與角膜高階像差顯著相關，即散光越大，高階像差增加，對視覺質量產生影響。本研究發(fā)現，高階像差與球鏡度無相關性，多數高階像差與柱鏡度、等效球鏡、角膜曲率相關，其中RMS5與年齡呈負相關，且總高階像差隨著近視程度的增加而增加，與眼軸呈負相關，故認為眼軸增長對減少高階像差具有重要作用，眼軸增長可能作為減少高階像差的一種代償方式，促進近視的發(fā)展。高階像差與角膜曲率的相關性說明角膜形態(tài)對視覺質量具有重要影響。

球差對視覺質量有明顯的影響，研究表明球差是調節(jié)過程中導致圖像質量變化的主要高階像差[20]，球差可增加景深，同時可造成視網膜尤其是黃斑區(qū)成像模糊，進而導致調節(jié)反應的準確性下降[21]。本研究中，球差(Z40)與等效球鏡、角膜曲率相關，即高度近視眼隨著近視程度及角膜曲率的增加，球差增加，但與眼軸無顯著相關性。然而，Little等[22]對北愛爾蘭青少年屈光不正和高階像差的研究發(fā)現，5mm瞳孔直徑時，球差與眼軸長度顯著相關，隨著眼軸的增長，球差減小，軸性高度近視的眼軸增長也許是為了減少球差、提高視覺清晰度的一種適應性變化；Anbar等[23]對不同屈光度患者的研究發(fā)現，高度遠視與其他屈光度患者比較，球差最低，且表明球差與屈光度無線性關系，分析可能與眼部球差與屈光狀態(tài)是處在動態(tài)變化有關。彗差、三葉草像差也是影響視覺質量的高階像差，Zhao等[24]認為三階像差是影響中低頻視覺質量的主要因素，Z33(三葉草Trefoil)、Z31(水平位彗差)和Z51是影響視覺敏感度的主要成分。本研究未發(fā)現三階像差、Z31與屈光度、眼軸的相關性，可能是由于本研究中受檢者年齡、瞳孔分析直徑、屈光度分布、像差測量儀器等差異所致。

本研究為橫斷面研究，分析了青少年高度近視患者眼部結構參數和高階像差的特征及其關系，為青少年高度近視的防控提供了理論依據。由于高度近視伴隨著眼球結構的不斷變化，關于高度近視視覺質量的研究仍需要前瞻性縱向研究進一步探索。