寇灑灑,任亞茹,莊歆予,陳穎杰,楊 牧,張曉峰,

0 引言

隨著全球近視患病率迅速增加,近視人數(shù)將占全球總人數(shù)的49.8%[1-2],這會導致嚴重的社會經(jīng)濟損失。因此,延緩近視發(fā)生年齡和減緩近視進展速度已經(jīng)成為一項亟待解決的社會問題。多項研究已證實,角膜塑形鏡可以減緩眼軸的增長,達到控制青少年近視進展速度的目的[3-4]。在角膜塑形鏡片基弧段的壓力下,角膜前表面中央部形成較為平坦的區(qū)域,稱為光學治療區(qū)[5]。以往的研究表明,光學治療區(qū)的直徑對視覺質量可產(chǎn)生影響[6-7]。目前對影響光學治療區(qū)直徑的因素以及光學治療區(qū)覆蓋瞳孔范圍對控制眼軸增長是否產(chǎn)生影響尚缺乏深入研究。本研究旨在觀察并探討配戴Paragon CRT角膜塑形鏡后光學治療區(qū)直徑的影響因素以及重疊光學治療區(qū)面積/瞳孔面積與眼軸增長量的關系,為增加Paragon CRT角膜塑形鏡控制眼軸增長的可預測性及鏡片參數(shù)設計提供臨床依據(jù)。

1 對象和方法

1.1 對象采用回顧性臨床研究方法,收集2020-04/2022-09于蘇州大學附屬第一醫(yī)院眼科配戴角膜塑形鏡隨訪1a以上的近視患者資料(均取右眼)。入選標準:(1)持續(xù)配戴角膜塑形鏡(每日戴鏡時間8～10h,每周戴鏡時間≥6d)且能定期隨訪,隨訪時間1a以上;(2)年齡:8～14周歲;(3)最佳矯正視力≤0.1(LogMAR值);(4)初始等效球鏡度-1.00～-4.25D,雙眼球鏡度數(shù)差≤1.00D;(5)平坦角膜曲率≥41.00D,陡峭角膜曲率≤46.00D,同時角膜散光≤2.00D;(6)中央角膜厚度>450μm;(7)無角結膜疾病及其他眼部疾病;(8)無影響角膜塑形鏡驗配的全身性疾病。排除標準:(1)近視等效球鏡度<-1.00D,或>-4.25D;(2)平坦角膜曲率<41.00D,陡峭角膜曲率>46.00D,角膜散光>2.00D;(3)每日戴鏡時間<8h,每周戴鏡時間<6d;(4)隨訪期內使用阿托品滴眼液等對屈光度產(chǎn)生影響的藥物;(5)不能按時隨訪。該項研究符合《赫爾辛基宣言》,研究方案經(jīng)蘇州大學附屬第一醫(yī)院倫理委員會批準[審批號:(2022)倫研批第181號]。所有青少年及其監(jiān)護人在獲得充分解釋后,由監(jiān)護人代表患者簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 角膜塑形鏡及驗配方法本研究所選擇的角膜塑形鏡均為Paragon CRT角膜塑形鏡。鏡片材料為HDS100 paflufcon D,透氧系數(shù)100,折射率1.442,濕潤角42°,鏡片總直徑10.0～12.0mm,鏡片后表面光學區(qū)直徑為6mm,中心厚度0.16mm。以主覺驗光屈光度和角膜地形圖上的平坦角膜曲率選擇第一副試戴片進行試戴,在戴鏡30min后進行初次評估,理想的適配要求鏡片有良好的中心定位,正常瞬目時有1～2mm的活動度。達到理想適配后,進行片上驗光并確定角膜塑形鏡定片參數(shù)。患者在戴鏡后1d,1wk,1、3、6mo,1a進行定期復查,復查內容包括裸眼視力和屈光度、Lenstar 900光學生物測量儀檢查、角膜地形圖檢查、裂隙燈顯微鏡檢查、鏡片適配評估、角膜熒光染色等。隨訪前夜患者戴鏡至少8h,并且在次日摘鏡后2h內完成檢查。

1.2.2 眼軸測量采用Lenstar 900光學生物測量儀檢測眼軸長度、中央角膜厚度、角膜橫徑,記錄患者角膜塑形鏡試戴前和戴鏡后1a(停戴1wk)時測量的眼軸長度。

1.2.3 角膜地形圖測量采用TMS-4角膜地形圖儀測量患者的平坦角膜曲率、陡峭角膜曲率、陡峭角膜偏心率、平坦角膜偏心率、角膜散光和瞳孔直徑,檢查均在光照度為50lx的房間內完成。

1.2.4 光學治療區(qū)及重疊光學治療區(qū)選取戴鏡前、戴鏡后1mo的角膜地形圖切向圖構建切向差異圖,用于計算光學治療區(qū)的直徑及偏心距離[8]。具體方法為:在中央壓平區(qū)邊緣選取8個曲率變化值為(0±0.05)D的點(每個象限內均勻取2個點),記錄8個點的坐標值,錄入Matlab商業(yè)數(shù)學軟件(Matlab R2018b),根據(jù)圓擬合函數(shù)計算出最佳擬合圓,最佳擬合圓直徑視作光學治療區(qū)直徑,最佳擬合圓圓心視作光學治療區(qū)中心,角膜頂點與光學治療區(qū)中心的距離為偏心距離,見圖1。

之后，趙忠堯又在美國麻省理工學院、卡內基地磁研究所等美國的幾個加速器及宇宙線實驗室做義務工作，為的是能換取一些零件。他節(jié)衣縮食，把有限的經(jīng)費和生活補貼，都用來向工廠定制加速器零件！

圖1 角膜地形圖光學治療區(qū)的測量示意圖。

圖2 瞳孔面積與重疊光學治療區(qū)面積的測量示意圖 圓1視作瞳孔,O1視作瞳孔中心,r1表示圓1的半徑,角AO1O2為α1,圓2視作光學治療區(qū),O2視作光學治療區(qū)中心,r2表示圓2的半徑,角AO2O1為α2,兩圓相交于A、B兩點,藍色區(qū)域表示重疊光學治療區(qū)。

2 結果

2.1 一般情況患者226例226眼,其中男108例108眼,女118例118眼?；颊叽麋R前一般資料見表1。戴鏡前眼軸長度為24.56±0.62mm,戴鏡后1a眼軸長度為24.86±0.62mm,較戴鏡前平均增長0.30±0.22mm,戴鏡前后眼軸長度差異有統(tǒng)計學意義(t=-20.435,P<0.001)。

表1 患者226例戴鏡前一般資料

2.2 光學治療區(qū)直徑影響因素及與眼軸增長量的關系單因素線性回歸分析顯示:光學治療區(qū)直徑與中央角膜厚度、初始等效球鏡度相關(P<0.05),見表2。多因素線性回歸分析顯示,中央角膜厚度、平坦角膜偏心率是光學治療區(qū)直徑的影響因素(P<0.05,表3)。以中央角膜厚度(X1)和平坦角膜偏心率(X2)預測戴鏡后1mo光學治療區(qū)直徑(Y1)的回歸方程為:Y1=4.398-0.159X1+0.130X2(R2=0.104,P=0.001)。

表2 戴鏡后1mo光學治療區(qū)直徑與不同因素的單因素線性回歸分析

表3 戴鏡后1mo光學治療區(qū)直徑與不同因素的多因素線性回歸分析

戴鏡后1mo,光學治療區(qū)直徑整體服從正態(tài)分布(Z=0.052,P=0.200),光學治療區(qū)直徑平均值為3.72±0.37mm。本研究以平均光學治療區(qū)直徑3.72mm為界,把光學治療區(qū)直徑分為小直徑光學區(qū)組(0～3.72mm)和大直徑光學區(qū)組(>3.72mm)。小直徑光學區(qū)組患者109例109眼,光學治療區(qū)直徑為3.41±0.22mm;大直徑光學區(qū)組患者117例117眼,光學治療區(qū)直徑為4.00±0.22mm。兩組間初始配戴年齡(Z=-1.313,P=0.189)、初始等效球鏡度(t=1.173,P=0.242)、平均角膜曲率(t=1.173,P=0.242)、平均角膜偏心率(t=1.173,P=0.242)、角膜橫徑(t=0.895,P=0.372)、瞳孔直徑(t=-0.540,P=0.591)差異均無統(tǒng)計學意義。

戴鏡后1a,小直徑光學區(qū)組眼軸增長量為0.25±0.18mm,大直徑光學區(qū)組眼軸增長量為0.34±0.24mm,兩組間眼軸增長量差異有統(tǒng)計學意義(t=-3.108,P=0.002)。

2.3 重疊光學治療區(qū)面積/瞳孔面積比值相關因素及與眼軸增長量的關系戴鏡后1mo,重疊光學治療區(qū)面積/瞳孔面積比值為0.72(0.59,0.82)。以重疊光學治療區(qū)/瞳孔面積比值中位數(shù)0.72為界,把重疊光學治療區(qū)面積/瞳孔面積比值分為小面積比值組(0.30～0.72)和大面積比值組(0.73～1.0)。小面積比值組患者113例113眼,面積比為0.59(0.50,0.68);大面積比值組患者113例113眼,面積比為0.82(0.77,0.90)。兩組間初始配戴年齡(Z=-1.209,P=0.227)、初始等效球鏡度(t=-0.322,P=0.748)、平均角膜曲率(t=0.267,P=0.790)、平均角膜偏心率(t=-2.722,P=0.173)、角膜橫徑(t=1.466,P=0.144)差異均無統(tǒng)計學意義,兩組間瞳孔直徑(t=11.994,P<0.001)及光學治療區(qū)直徑(t=-6.023,P<0.001)差異有統(tǒng)計學意義。

2.4 戴鏡后1a眼軸增長量多因素相關分析單因素線性回歸分析顯示:眼軸增長量與初始配戴年齡、初始等效球鏡度、陡峭角膜偏心率、光學治療區(qū)直徑、重疊光學治療區(qū)面積/瞳孔面積比值相關(均P<0.05),見表4。

表4 戴鏡后1a眼軸增長量與不同因素的單因素線性回歸分析

多因素線性回歸分析顯示,初始配戴年齡、重疊光學區(qū)面積/瞳孔面積比值是眼軸增長量的影響因素(均P<0.05),見表5。以初始配戴年齡(X3)和重疊光學治療區(qū)/瞳孔面積比(X4)預測戴鏡后1a眼軸增長量(Y2)的回歸方程為:Y2=0.639-0.052X3+0.202X4(R2=0.203,P<0.001)。

表5 戴鏡后1a眼軸增長量與不同因素的多因素線性回歸分析

3 討論

角膜塑形鏡作為一種非手術性、可逆性的物理矯治屈光不正的一種方法,其控制青少年近視進展的安全性和有效性已經(jīng)得到了大量驗證[8-9]。目前國際上角膜塑形鏡有兩種設計類型,視覺重塑治療(vision shaping treatment,VST)采用四區(qū)多弧段設計,角膜屈光矯治(corneal refraction therapy, CRT)采用三區(qū)設計,兩種鏡片均是通過其逆幾何設計,使中央角膜變平坦,中周部角膜變陡峭,形成近視弧區(qū),從而控制近視進展。在鏡片基弧段的壓力下角膜前表面中央部形成的較為平坦的區(qū)域稱為光學治療區(qū)。配戴角膜塑形鏡后光學治療區(qū)直徑受多種因素影響,既往多項研究顯示較小的鏡片后表面光學區(qū)直徑的角膜塑形鏡可以形成較小的光學治療區(qū)[10-12]。光學治療區(qū)直徑除了受鏡片本身設計影響外,與角膜生物力學、角膜形態(tài)、中央角膜散光[13]等因素可能具有一定的相關性。

在本研究中,226例患者均采用Paragon CRT角膜塑形鏡,鏡片后表面光學區(qū)直徑均為6mm,患者配戴角膜塑形鏡后1mo平均光學治療區(qū)直徑為3.72±0.37mm。戴鏡前中央角膜厚度越厚,戴鏡后光學治療區(qū)直徑越小,這可能是由于較厚的角膜具有更強的抵抗能力,角膜更不易變形[14]。另外,我們還發(fā)現(xiàn)光學治療區(qū)直徑與初始等效球鏡度呈正相關,Sun等[15]得出了相同的結果。據(jù)我們推測,初始等效球鏡度越高,需要矯正的屈光度越高,配戴角膜塑形鏡所致的角膜形態(tài)變化越大,從而使中央角膜組織的張力降低,周邊角膜對中央角膜組織的牽拉則越強,戴鏡后光學治療區(qū)直徑也越小[5,16]。多因素線性回歸分析后,我們發(fā)現(xiàn)光學治療區(qū)直徑與平坦角膜偏心率具有一定的相關性,戴鏡前角膜中央向周邊變陡峭的趨勢越顯著,戴鏡后光學治療區(qū)直徑越小,這可能與平坦角膜偏心率越小中周邊角膜越陡峭有關。

Guo等[12]、Pauné等[17]和Zhang等[18]通過減少VST設計角膜塑形鏡鏡片后表面光學區(qū)直徑來獲得較小的光學治療區(qū),結果顯示配戴鏡片后表面光學區(qū)較小直徑的患者眼軸增長較慢。本研究中以平均光學治療區(qū)直徑3.72mm為界,把光學治療區(qū)直徑分為小直徑光學區(qū)組和大直徑光學區(qū)組,戴鏡后1a,小直徑光學區(qū)組較大直徑光學區(qū)組眼軸增長少。戴鏡后光學治療區(qū)直徑越小,眼軸增長

量越小。Zhang等[19]研究發(fā)現(xiàn)VST及CRT設計角膜塑形鏡較小的光學治療區(qū)都可以減緩近視兒童的眼軸增長,這與本研究結果一致。目前有兩種可能的機制來解釋光學治療區(qū)直徑與眼軸增長量的關系。由于較小的光學治療區(qū)可以導致更大陡峭中周環(huán)的形成,使得周邊視網(wǎng)膜的近視性離焦增強,從而提高了近視的控制效果[20]。另外,戴鏡后角膜光學治療區(qū)直徑不同,角膜的不對稱性則不同,使得角膜高階像差不同,從而達到不同的近視控制效果。但是,在多因素線性回歸分析中,光學治療區(qū)直徑不再是眼軸增長量的影響因素,可能是由于光學治療區(qū)直徑對眼軸增長的影響受到了其它因素的干擾。

瞳孔直徑可能是影響角膜塑形鏡近視控制效果的潛在因素。多個文獻報道了瞳孔直徑與戴鏡后眼軸增長量的相關研究,結果并不一致[21-23]。本研究發(fā)現(xiàn),瞳孔直徑不是單獨影響眼軸增長量的因素之一,但是不能忽視瞳孔中心與光學治療區(qū)中心的偏離對眼軸增長產(chǎn)生的影響。當光學治療區(qū)中心偏離瞳孔中心,造成光學治療區(qū)與瞳孔區(qū)域部分重疊時,部分陡峭中周環(huán)將分布在瞳孔范圍外。Pauné等[17]的研究中,陡峭中周環(huán)在瞳孔范圍內比在瞳孔范圍外眼軸增長減少0.13mm/a。因此,并非所有的周邊入射光線都能正常進入眼內聚焦在周邊視網(wǎng)膜前,這在一定程度上受瞳孔直徑大小及位置的影響[24]。光學治療區(qū)旁的中周部陡峭區(qū)以及瞳孔直徑大小同時決定著有效離焦光線射入量。

本研究通過計算重疊光學治療區(qū)面積與瞳孔面積的比值來研究光學治療區(qū)與瞳孔區(qū)偏離對眼軸增長的影響。單因素線性回歸分析和多因素線性回歸分析均顯示重疊光學治療區(qū)面積與瞳孔面積的比值越小,眼軸增長量越小。在對重疊光學治療區(qū)面積/瞳孔面積的比值進行分組后,我們發(fā)現(xiàn)戴鏡后1a,小面積比值組眼軸增長值小于較大面積比值組。這可能是由于重疊光學治療區(qū)面積/瞳孔面積的比值比較小時,有更多的有效離焦光線通過瞳孔投射在周邊視網(wǎng)膜前,周邊視網(wǎng)膜近視性離焦效果增強,控制眼軸增長效果就較好。Li等[25]研究發(fā)現(xiàn),配戴VST角膜塑形鏡后,光學治療區(qū)相對于瞳孔區(qū)越小,瞳孔內誘導的相對角膜屈光力分布越陡峭,導致角膜高階像差以及水平慧差顯著增加,從而獲得了更好的近視控制效果,這與本研究結果相似。雖然本研究患者檢查均在相同光照環(huán)境、相同儀器下由同一名操作員獲得,最大限度減少影響因素,但是由于瞳孔直徑影響因素非常復雜[26-27],如何全面客觀反映瞳孔面積仍然需要深入研究。

綜上所述,中央角膜越厚、平坦角膜偏心率越小的配戴者光學治療區(qū)直徑更小,且光學治療區(qū)直徑及重疊光學治療區(qū)面積/瞳孔面積比值均與眼軸增長量相關。本研究探討了Paragon CRT角膜塑形鏡配戴后光學治療區(qū)直徑的影響因素,但是CRT設計和VST設計角膜塑形配戴鏡后光學治療區(qū)直徑是否存在差異,今后仍需要進一步隨機對照研究。