劉思源 靳光明 鄭丹瑩

先天性晶狀體脫位（Congenital ectopia lentis，CEL）是晶狀體懸韌帶先天發(fā)育異常導(dǎo)致晶狀體偏離正常生理位置的一種遺傳性結(jié)締組織疾病，常伴有高度近視、散光、最佳矯正視力下降、弱視等嚴(yán)重屈光問題。該病常見的病因包括先天性單純性晶狀體脫位、馬凡綜合征、高胱氨酸尿癥、馬切山尼綜合征等[1]。

我們的前期研究發(fā)現(xiàn)，CEL患者的眼部生物學(xué)參數(shù)與健康人群相比具有顯著的差異，突出的表現(xiàn)為眼軸更長，角膜曲率更小，角膜散光程度更高，中央角膜厚度更薄等[2-4]?？偨悄ど⒐庥山悄で氨砻嫔⒐馀c角膜后表面散光組成。然而，常規(guī)檢測角膜曲率的儀器，只能測量角膜前表面，然后通過計算得到模擬角膜曲率，并不能直接測量角膜后表面[5]，這極大限制了對CEL角膜散光特征的全面認(rèn)識。此外，像差作為衡量視覺質(zhì)量的重要指標(biāo)，在成人和兒童白內(nèi)障患者中角膜像差的報道很多，但關(guān)于CEL患者角膜像差特征的研究鮮見報道。Pentacam三維眼前節(jié)分析儀是采用旋轉(zhuǎn)Scheimpflug原理的眼前段成像設(shè)備，能夠?qū)悄で啊⒑蟊砻孢M行定量測量。既往研究證實Pentacam測量眼前節(jié)參數(shù)具有較高的準(zhǔn)確性及重復(fù)性[6-8]。

本研究通過Pentacam HR三維眼前節(jié)分析儀測量CEL患者術(shù)前的角膜參數(shù)，探究CEL患者角膜曲率、散光及像差的特征，以期為CEL的治療和術(shù)前IOL的選擇提供更多的臨床依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 對象

選取2018年7月至2021年7月就診于中山大學(xué)中山眼科中心白內(nèi)障科的雙眼CEL患者55 例（55眼）作為CEL組，其中男25例，女30例，年齡3～18（8.8±4.6）歲。為避免個體因素和鏡像效應(yīng)引起的偏差[9]，均為右眼入選。排除標(biāo)準(zhǔn)：①外傷性晶狀體脫位和其他疾病繼發(fā)的晶狀體脫位；②存在眼部手術(shù)史；③患有角膜疾病、青光眼、葡萄膜炎、眼底疾病等其他眼病者；④近1個月內(nèi)有角膜接觸鏡配戴史。同時收集年齡、性別相匹配的健康門診體檢者54 例（54 眼）作為正常對照組，其中男23 例，女31例，年齡3～18（8.9±4.3）歲。2組間年齡與性別比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（t=-0.11，P=0.916；χ2=0.47，P=0.830）。將CEL組按年齡分成3～6 歲、7～12歲和13～18歲3個亞組，每個亞組樣本數(shù)分別為21、20、14例。本研究遵循赫爾辛基宣言，研究方案經(jīng)中山大學(xué)中山眼科中心倫理委員會批準(zhǔn)（批號：2019KYPJ183），所有患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法與數(shù)據(jù)采集 三維應(yīng)用Pentacam HR眼前節(jié)分析儀（德國Oculus公司）測量患者的角膜參數(shù)。具體方法如下：在暗室環(huán)境，于自然瞳孔下，受檢者取坐位，囑其瞬目后睜大雙眼，注視閃爍的藍燈，檢查者控制操作手柄進行瞄準(zhǔn)和對焦，使用自動攝取圖像的設(shè)置獲得數(shù)據(jù)。當(dāng)Pentacam的質(zhì)量因子（Quality specification，QS）顯示“OK”時，結(jié)果予以采用；否則，重新測量。記錄總角膜曲率、角膜前表面曲率、角膜后表面曲率、總角膜散光（Total corneal astigmatism，TCA）、角膜前表面散光（Anterior corneal astigmatism，ACA）、角膜后表面散光（Posterior corneal astigmatism，PCA）、總角膜及角膜前、后表面的總像差、低階像差和高階像差以及彗差、三葉草及球差。像差值大小用均方根（Root mean square，RMS）值表示。

1.2.2 散光類型的定義 對于TCA和ACA，角膜最大屈光力子午線在90°±30°定義為順規(guī)散光（With-the-rule，WTR），角膜最大屈光力子午線在0°±30°定義為逆規(guī)散光（Against-the-rule，ATR），角膜最大屈光力子午線在45°±15°或135°±15°定義為斜軸散光（Oblique astigmatism，Obl）[10]。對于PCA，由于其為負(fù)值，因此角膜最大屈光力子午線在0°±30°定義為WTR，角膜最大屈光力子午線在90°±30°定義為ATR，角膜最大屈光力子午線在45°±15°或135°±15°定義為Obl[9]。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

病例對照研究。采用SPSS 26.0軟件對獲得的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析。全部數(shù)據(jù)經(jīng)Shapiro-Wilk檢驗為非正態(tài)分布。所有數(shù)據(jù)采用中位數(shù)與四分位數(shù)間距M（Q1，Q3）進行統(tǒng)計描述。CEL組與對照組角膜參數(shù)的比較采用Mann-WhitneyU檢驗。2組間及各年齡亞組間散光類型比較采用卡方檢驗或Fisher確切概率法。CEL各年齡亞組角膜參數(shù)比較采用Kruskal-WallisH檢驗。CEL組角膜參數(shù)與年齡的相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 2組間角膜曲率及散光的比較

CEL組的角膜前、后表面曲率及總角膜曲率均明顯小于對照組（U=-5.62，P＜0.001；U=-6.25,P＜0.001；U=-5.66，P＜0.001）。此外，CEL組的ACA與TCA明顯高于對照組（U=2.20，P=0.028；U=3.06，P=0.002），而2組間PCA差異無統(tǒng)計學(xué)意義（U=0.38，P=0.706）。見表1。CEL組與對照組的ACA和TCA均以WTR為主，PCA均以ATR為主，2 組間ACA、PCA、TCA分布差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.001、0.028、0.001）。CEL組ACA和TCA的散光類型分布中，WTR占比均低于對照組（χ2=11.70，P=0.001；χ2=11.70，P=0.001）；而在PCA散光類型分布中，ATR占比低于對照組（χ2=5.83，P=0.016）。

2.2 2組間角膜像差的比較

CEL組的角膜前表面像差、角膜前表面低階像差、角膜后表面像差、角膜后表面低階像差、總角膜像差、總角膜高階像差、總角膜低階像差均高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（U=2.24～3.95,均P＜0.05），而2 組間的角膜前、后表面高階像差差異無統(tǒng)計學(xué)意義（U=1.63，P=0.104；U=1.14，P=0.253）。對于三階像差而言，總角膜垂直彗差與對照組相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義（U=-3.78，P＜0.001），2組間的其余三階像差差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。CEL組的總角膜球差明顯低于對照組（U=-3.70，P＜0.001）。見表2。

表1.對照組和CEL組角膜曲率與散光比較Table 1.Comparison of corneal curvature and astigmatism between CEL group and control group

2.3 CEL組不同年齡組間角膜參數(shù)的比較

CEL組中各角膜參數(shù)在不同年齡組中差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），見表3。CEL各亞組中，ACA和TCA均以WTR為主，PCA均以ATR為主，不同亞組間ACA、PCA、TCA散光類型分布差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=0.63，P=0.960；χ2=4.00，P=0.409；χ2=0.63，P=0.960）。

2.4 CEL組角膜參數(shù)與年齡的相關(guān)性

角膜前表面水平彗差與年齡呈負(fù)相關(guān)（r=-0.31，P=0.032），其余角膜參數(shù)與年齡均無相關(guān)性（均P＞0.05）。

3 討論

本研究采用Pentacam HR三維眼前節(jié)分析儀探討CEL患者角膜曲率、散光與像差的特征，結(jié)果顯示CEL患者角膜曲率較對照組小，角膜前表面及總角膜散光較對照組大，并且CEL患者角膜像差與對照組無明顯差異。除了角膜前表面水平彗差與年齡呈負(fù)相關(guān)外，其余角膜參數(shù)與年齡無相關(guān)性。

即往研究顯示，CEL角膜參數(shù)與健康人群相比有顯著的差異[4,11-12]，這可能與CEL患者角膜發(fā)育不良有關(guān)。在CEL患者中，有80%以上具有FBN1基因突變[13]，該基因主要負(fù)責(zé)編碼糖蛋白原纖維蛋白-1（Fibrillin-1，F(xiàn)ib-1），F(xiàn)ib-1是構(gòu)成晶狀體懸韌帶和角膜組織微纖維的主要成分[14]。當(dāng)FBN1基因突變時，糖蛋白Fib-1 被破壞，導(dǎo)致晶狀體懸韌帶拉伸或斷裂，晶狀體發(fā)生移位[14-15]，與此同時，角膜結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)也會發(fā)生改變[16]。上述基因型的改變可能是CEL患者角膜曲率、角膜散光與像差不同于對照組的原因。

本研究發(fā)現(xiàn)，CEL組角膜前、后表面及總角膜曲率與對照組之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義，提示CEL角膜較健康人群更為扁平，這與既往的研究結(jié)果一致[4,17]。本研究中，CEL組中ACA值與TCA值均明顯高于對照組，而PCA值在2組間無明顯差異，說明與對照組相比，CEL患者的PCA可能保持相對穩(wěn)定，并未出現(xiàn)明顯改變。在散光類型分布方面，雖然對照組和CEL組ACA與TCA均以WTR為主，但在CEL組ACA與TCA中WTR的占比較對照組低；同樣的，2組PCA均以ATR為主，但CEL組的ATR占比更低。Zhang等[2]發(fā)現(xiàn)在CEL患者中，85%的角膜散光為WTR，其余8%為ATR，7%為Obl，與本研究結(jié)果略有差異，這可能與測量儀器不同有關(guān)。CEL角膜散光程度與類型發(fā)生改變的病理生理機制尚不清楚，推測是CEL角膜結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致角膜散光程度增大與軸位改變，而分析PCA值相對穩(wěn)定可能與角膜后表面與房水折射率差異小于角膜前表面與空氣的折射率差異相關(guān)[18]。

表2.對照組和CEL組各角膜像差（μm）比較Table 2.Comparison of corneal aberrations (μm) between CEL group and control group

表3.CEL組各亞年齡組角膜參數(shù)比較Table 3.Comparison of corneal parameters among different age groups of CEL

像差作為衡量視網(wǎng)膜圖像質(zhì)量的重要指標(biāo)，人眼的角膜像差主要來源于角膜形態(tài)的不規(guī)則，角膜形態(tài)的改變會造成人眼高階像差較大幅度的改變。本研究測量了角膜中央6 mm直徑的像差，結(jié)果顯示CEL組的角膜前、后表面像差，角膜前、后表面低階像差和總角膜像差、高階像差及低階像差均明顯大于對照組。然而，2 組間的角膜前、后表面高階像差無明顯差異。2組間像差的差異主要歸因于低階像差的差異，然而，值得注意的是CEL總角膜高階像差高于對照組，這可能解釋了CEL患者術(shù)后仍視力不佳的原因，但目前仍然缺乏CEL術(shù)后角膜高階像差的縱向研究。

角膜球差可通過植入非球面IOL來矯正，臨床上常用的IOL為零球差和負(fù)球差，其中負(fù)球差還包含-0.1、-0.18、-0.2、-0.27 μm等不同設(shè)計，研究發(fā)現(xiàn)術(shù)后全眼的球差為+0.1 μm時，視覺質(zhì)量較好[19-20]。本研究發(fā)現(xiàn)，CEL組球差小于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，但是CEL各年齡組之間未見明顯差異。Ye等[21]的研究發(fā)現(xiàn)CEL患者角膜球差與年齡呈正相關(guān)，這可能與研究對象年齡范圍不同有關(guān)，該研究納入了5～45 歲的CEL患者，其年齡跨度比本研究大。本研究中，CEL組總角膜球差為0.068（0.003，0.179）μm，這一結(jié)果提示：若常規(guī)植入負(fù)球差非球面IOL術(shù)后殘余球差遠(yuǎn)低于+0.1 μm，會造成術(shù)后視覺質(zhì)量的降低。因此，對于大多數(shù)CEL患者而言，不需要刻意考慮矯正角膜球差，可根據(jù)實際情況選用零球差或球面IOL，能夠在提高術(shù)后視覺質(zhì)量的同時減少IOL偏位對視覺質(zhì)量的影響[20]。

Chen等[12]發(fā)現(xiàn)馬凡綜合征合并晶狀體脫位的患者中，隨著年齡的增大，角膜散光程度增大，且角膜散光的方向由WTR轉(zhuǎn)變?yōu)锳TR或Obl。本研究中，CEL患者不同年齡組間（3～6 歲、7～12 歲、13～18 歲）角膜散光程度無明顯差異，且ACA與TCA均以WTR為主，PCA以ATR為主，角膜散光分布無明顯差異，這意味著年輕CEL患者角膜散光較為穩(wěn)定，這為年輕患者CEL手術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計提供了依據(jù)。此外，CEL組中角膜前表面水平彗差隨年齡的增大而減少，其余角膜參數(shù)在不同年齡階段無明顯差異。

本研究具有一定的局限性：如未對晶狀體脫位程度進行分類，脫位程度更大的患者可能具有更明顯的角膜特征異常；本研究為橫斷面的病例對照研究，仍需要通過縱向研究進一步探究CEL角膜散光與像差的變化趨勢。

綜上所述，與對照組相比，CEL組角膜曲率更小，角膜散光程度更高，角膜像差更大，角膜球差更小，并且在3～18歲這一階段保持相對的穩(wěn)定。建議CEL術(shù)前選擇IOL時應(yīng)參考總角膜散光及球差，并且選擇零球差或者球面IOL更為合適，以期獲得更好的術(shù)后視覺質(zhì)量。

利益沖突申明本研究無任何利益沖突

作者貢獻聲明劉思源：收集數(shù)據(jù)；參與選題、設(shè)計及資料的分析和解釋；撰寫論文；根據(jù)編輯部的修改意見進行修改。靳光明：參與選題、設(shè)計、資料的分析和解釋；修改論文中關(guān)鍵性結(jié)果、結(jié)論；根據(jù)編輯部的修改意見進行核修。鄭丹瑩：參與選題、設(shè)計和修改論文中的關(guān)鍵性結(jié)果、結(jié)論；根據(jù)編輯部的修改意見進行核修