双通道视觉质量分析系统评价弱视儿童的视觉质量△

肖信 刘伟民 王英

【应用研究】

双通道视觉质量分析系统评价弱视儿童的视觉质量△

肖信 刘伟民 王英

视觉质量;散射;弱视;儿童

目的 应用双通道视觉质量分析系统(optical quality analysis system，OQASⅡ)比较弱视儿童与正常儿童视觉质量和散射的差异，为临床应用提供一定的参考依据。方法 在广西视光中心弱视门诊就诊患儿中随机选取弱视儿童28例(53眼)和正常儿童28例(47眼)作为弱视组和正常对照组，所有入选儿童行客观视觉质量分析系统(OQASⅡ，Visiometrics公司)检测、散瞳检影验光和标准对数视力表评估。比较两组屈光度、视力、MTF截止空间频率(MTF cutoff)、斯特列尔比值(strehl ratio，SR)、客观散射指数(objective scattering index，OSI)值及对比度为100%、20%、9%时的OV值(OQAS value，OV100%、OV20%和OV9%)。结果 弱视组矫正视力和等效球镜分别为0.26±0.17 logMAR和(2.91±3.25)D，弱视组MTF cutoff、SR、OSI、OV100%、OV20%和OV9%分别为(30.91±15.24)c·d-1、0.20±0.11、1.15±1.42、(1.03±0.51)c·d-1、(0.78±0.45)c·d-1、(0.52±0.38)c·d-1；正常对照组MTF cutoff、SR、OSI、OV100%、OV20%和OV9%分别为(37.49±9.81)c·d-1、0.23±0.07、0.74±1.39、(1.25±0.33)c·d-1、(0.94±0.30)c·d-1、(0.61±0.21)c·d-1。两组儿童MTF cutoff、OV100%和OV20%比较，差异均有统计学意义(均为P<0.05)。弱视儿童的球镜和柱镜度数与MTF cutoff、SR、OSI、OV100%、OV20%和OV9%均存在统计学意义的相关性(均为P<0.05)。结论 弱视儿童的视觉质量较正常儿童差，且主要表现在中高频对比度部分下降，散射不是导致弱视儿童视觉质量下降的因素。

[眼科新进展，2014，34(12)：1157-1160]

弱视是指视觉发育关键期，因不正常的视觉经历如高度屈光不正、屈光参差、斜视和形觉剥夺等引起的视觉障碍[1]。弱视是一种儿童常见眼病，在儿童中患病率为2%～4%。与正常儿童相比，弱视儿童除了在视力和屈光度上存在差别外，在波前像差这一视觉质量指标上是否存在差异目前仍存在争议[2-3]。随着视觉质量客观评估技术的发展，一种能综合反映波前像差、衍射与散射影响[4]的双通道视觉质量分析仪被应用于健康人群视觉质量评估[5]，干眼患者视觉质量评估[6]，晶状体手术[7]、角膜屈光手术[8]前后的视觉质量客观评价，并展示较好的前景[9]。然而，目前尚未有应用该技术评价弱视儿童视觉质量的相关报道。为此，本研究应用新型视觉质量分析仪评价弱视儿童客观视觉质量特征，并与正常儿童客观视觉质量进行比较，为临床应用提供一定的参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2013年11月至12 月在广西视光中心弱视门诊就诊弱视儿童28例(53眼)作为弱视组，同时选取年龄匹配的28例(47眼)屈光不正儿童作为正常对照组。所有入选儿童中男27 例，女29 例，年龄5～17(9.48±4.33)岁，等效球镜度数为-6.25～+7.25(1.05±3.26)D。弱视诊断标准参照2011年弱视诊断专家共识[1]，剔除眼科手术史、角膜接触镜配戴史、一切影响视功能的器质性疾病和活动性炎症及不能配合检查者。所有受试者检查前均签署知情同意书，本研究经医院伦理委员会审查通过。

1.2 检测程序 所有入选儿童均接受视力、屈光度、眼底、眼位、屈光间质和视觉质量检测。采用标准对数视力表检测视力，在散瞳状态下采用检影验光法测量屈光度。采用直接眼底镜检测眼底，角膜映光法剔除斜视，裂隙灯显微镜检测屈光间质。使用OQASⅡ客观视觉质量分析仪(Visiometrics公司，西班牙)评估客观视觉质量。在暗室条件下，依据OQAS标准操作程序进行视觉质量测量操作。等效球镜度数为+5.0～-8.0 D且柱镜度数在0.5 D以内的患者，在仪器内置镜片矫正状态下检查，当患者等效球镜超出范围或柱镜超过0.5 D时，通过在仪器凹槽内放置镜片矫正状态下检查。本研究将瞳孔直径设定为4 mm，每眼测量3 次并记录平均值，所有检测均在上午9～11点钟完成。

1.3 采集指标 本研究通过视力和屈光度检查，采集患儿的最佳矫正视力(best corrected visual acuity，BCVA)、球镜度数、柱镜度数和柱镜轴向。通过OQASⅡ客观视觉质量分析仪检测采集以下6个指标：(1)MTF截止空间频率(modulation transfer function cutoff frequency，MTF cutoff)，表示MTF曲线接近人眼分辨率极限(MTF值=0.01)时的空间频率值[10]，此值越高表明视觉质量越好；(2)斯特列尔比值(Strehl ratio，SR)，指在同一瞳孔直径下，有像差光学系统的点扩散函数(point spread function，PSF)中心峰值与衍射受限光学系统(无像差)PSF的中心峰值比值，此比值越高，视觉质量越好；(3)客观散射指数(objective scattering index，OSI)：散射指光线通过不均匀介质时引起的传播方向向各个方向改变的现象。OSI是指双通道技术所获得PSF图像外周与中央的光能量之比[11]。OQAS中定义为PSF图像中12～20角分处的环形区域与中央处1角分的中心圆的光能比值，OSI值越高，散射情况越严重[5，9]；(4)100%对比敏感度的OQAS分值(OQAS value in 100% contrast，OV100%)，即100%对比度下的OQAS分值，对应于MTF为0.01时的截断值(MTF cutoff)；(5)20%对比敏感度的OQAS分值(OQAS value in 20% contrast，OV20%)，即20%对比敏感度的OQAS分值(OQAS value in 20% contrast，OV20%)，对应于MTF为0.05时的截断值；(6)9%对比敏感度的OQAS分值(OQAS value in 9% contrast，OV9%)，即9%对比敏感度的OQAS分值(OQAS value in 9% contrast，OV9%)，对应于MTF为0.1时的截断值。

1.4 统计学分析 采用SPSS 18.0统计软件进行统计学分析，定量资料的比较采用成组t检验，定性资料的比较采用χ2检验，屈光度与客观视觉质量指标的相关性采用Pearson相关分析，P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组儿童基线资料的比较 两组儿童基线资料如表1所示，两组儿童在年龄和性别分布上比较差异均无统计学意义(均为P>0.05)，但弱视组的球镜和柱镜度数均高于正常对照组，差异均有统计学意义(均为P<0.05)。弱视儿童的BCVA低于正常对照组(P<0.05)。

表1 两组儿童基线资料的比较Table 1 Baseline data of amblyopic children and normal children (±s)

2.2 两组儿童客观视觉质量的比较 两组儿童客观视觉质量分析仪评价结果见表2，由表2可见：弱视儿童的MTF cutoff、OV100%和OV20%低于正常对照组，差异均有统计学意义(均为P<0.05)，但在SR、OSI和OV9%上与正常对照组差别无统计学意义(均为P>0.05)。

2.3 屈光度与客观视觉质量的相关性 两组儿童屈3。在弱视儿童中，随着球镜度数和散光度数的增加，MTF cutoff、SR、OV100%、OV20%和OV9%值下降，而OSI值上升。在正常儿童中，随着球镜度数的增加，SR和OV9%值降低，但OSI升高；随着散光度数的增加，MTF cutoff、SR、OV100%、OV 20%和OV9%均下降。屈光度与MTF cutoff相关性的散点图见图1。

表2 两组儿童客观视觉质量的比较Table 2 Comparison of visual quality between amblyopic children and normal children (±s)

表3 屈光度与客观视觉质量的相关性Table 3 Correlation coefficient between refraction and visual quality (r value)

Note:*P<0.05,**P<0.01

Figure 1 Scatter diagram between refraction and MTF cutoff.A:Scatter diagram between spherical and MTF cutoff in amblyopic children;B:Scatter diagram between cylinder and MTF cutoff in amblyopic children;C:Scatter diagram between spherical and MTF cutoff in normal children;D:Scatter diagram between cylinder and MTF cutoff in normal children 屈光度数与MTF cutoff相关性的散点图。A：弱视组球镜度数与MTF cutoff相关性的散点图；B：弱视组散光度数与MTF cutoff相关性的散点图；C：正常对照组球镜度数与MTF cutoff相关性的散点图；D：正常对照组散光度数与MTF cutoff相关性的散点图

3 讨论

OQAS是一种基于双通道原理的视觉质量分析系统，其能综合反映像差、衍射与散射的信息，能实现客观量化眼内散射程度，从而实现对患者成像质量进行更加客观全面的分析[10]。该仪器应用780 nm的近红外点光源，通过采集点光源的视网膜成像并分析得到PSF，该函数既反映点光源投射到视网膜后发生的光强度，又体现位置的偏差，其结果能够全面地反映眼内光学成像质量的信息[11]。

诸多研究表明，OQAS具有较好的准确性和重复性。Diaz-Douton等[12]应用该仪器与基于Hartmann-Shack原理的像差仪对LASIK和白内障手术患者的视觉质量评估表明，Hartmann-Shack原理的像差仪往往较OQAS高估患者的视觉质量。而Saad等[11]、Vilaseca 等[13]和Tomas等[14]均报道了该仪器具有较好的组内和组间可重复性，不同操作者也具有较好的重复性，说明该仪器具备较好的测量可靠性。本研究应用OQAS评价弱视及正常儿童的视觉质量结果表明：正常儿童的MTF cutoff值为(37.49±9.81)c·d-1，视觉质量结果低于Martinez-Roda等[5]报道的(44.54±7.14)c·d-1，但高于Kamiya等[15]报道的(27.76±8.41)c·d-1，这种差异与纳入研究对象的年龄[15]和屈光度差异有关。弱视儿童在光学质量参数MTF cutoff值、OV100%和OV20%上较正常儿童低，但OV9%上无差异，说明弱视儿童的视觉损害主要体现在中高频对比度部分，对低频对比度部分影响较小，这与王林洪等[16]应用稳态VEP方法测量结果一致。弱视儿童的SR低于正常儿童，差异无统计学意义(P=0.051)，恰好处在0.05这一临界值附近[17]，限于本研究纳入研究儿童的数量影响尚不能得出差异有无统计学意义的结论，结论尚需进一步扩大样本量后得出。同时，弱视儿童在OSI上与正常儿童无差别，说明弱视眼的散射值与正常眼的无差异，由此推测弱视视网膜图像质量的下降不是因弱视眼散射的增加而引起的。

我们进一步对光学质量参数和散射参数分别与球柱镜值作相关和回归分析，结果表明：弱视眼的球镜和柱镜度数与OQAS的所有光学质量和散射参数相关，说明弱视眼的客观视觉质量受到高球镜(2.91±3.25)D和高散光(1.74±1.30)D的共同影响，表现为随着球镜度数和散光度数的增加，光学质量参数MTF cutoff、SR、OV100%、OV20%和OV9%值均下降，散射增加。不同的是，正常儿童中影响视觉质量的主要屈光因素为散光，表现为散光度增加、光学质量参数MTF cutoff、SR、OV100%、OV20%和OV9%值均下降，反观正常儿童球镜的增加，其主要引起SR下降和散射增加。弱视儿童与正常对照儿童屈光度与视觉质量间存在相关性和线性回归关系，这提示我们可基于临床中大样本患者数据建立回归方程，从而实现利用屈光度测量结果来预测患者的成像质量和散射情况的目的。

总之，本研究应用双通道系统对弱视儿童及正常对照儿童的客观视觉质量进行评价和比较，发现弱视儿童的光学质量较正常儿童下降，且主要表现在中高空间频率下的对比度视力，而弱视儿童的散射并未表现出差别。同时，本研究证实OQSA能客观全面获取弱视儿童视网膜成像质量的信息，并能准确地检测出弱视儿童客观散射情况，是一种临床上准确可靠的视觉质量分析方法。

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date：Apr 18，2014

Health Department of Guangxi Zhuang Autonomous Region(No:2012099，Z2013345)From theDepartmentofVisualScienceandOptometryCenter，thePeople’sHospitalofGuangxiZhuangAutonomousRegion，Nanning530021，GuangxiZhuangAutonomousRegion，China

Evaluation of visual quality in amblyopic children using double-pass optical quality analysis system

XIAO Xin，LIU Wei-Min，WANG Ying

visual quality;scattering;amblyopia;children

Objective To evaluate the visual quality of the amblyopic children and normal children using double-pass optical quality analysis system (OQASⅡ),and offer the reference data for clinical application.Methods Fifty-three eyes from 28 amblyopic children and 47 eyes from 28 normal children were randomly selected from the Visual Science and Optometry Center of Guangxi.The visual quality,refraction and visual acuity were measured using OQASⅡ (Visiometrics Inc,Spain),retinoscopy optometry with cycloplegia and logarithmic visual acuity chart.The visual acuity,refraction,MTF cutoff,Strehl ratio (SR),objective scattering index (OSI)and OQAS value with the contrast at 100%,20% and 9% (OV100%,OV20% and OV9%)of children were analyzed.Results BCVA and spherical equivalent of amblyopic children were 0.26±0.17 logMAR and (2.91±3.25)D,respectively.The MTF cutoff,SR,OSI,OV100%,OV20% and OV9% were (30.91±15.24)c·d-1,0.20±0.11,1.15±1.42,(1.03±0.51)c·d-1,(0.78±0.45)c·d-1and (0.52±0.38)c·d-1in amblyopic children and (37.49±9.81)c·d-1,0.23±0.07,0.74±1.39,(1.25±0.33)c·d-1,(0.94±0.30)c·d-1and (0.61±0.21)c·d-1in normal children.Statistical significant difference in the MTF cutoff,OV100% and OV20% between two groups were observed (allP<0.05).The sphere and cylinder were statistical significantly correlated with MTF cutoff,SR,OSI,OV100%,OV20% and OV9% in amblyopic children (allP<0.05).Conclusion Visual quality of amblyopic children is lower than that of normal children,especially in the OQAS value at the high and moderate contrast frequency.Scattering is not the cause of reduced visual quality in amblyopic children.

肖信，刘伟民，王英.双通道视觉质量分析系统评价弱视儿童的视觉质量[J].眼科新进展，2014，34(12)：1157-1160.

10.13389/j.cnki.rao.2014.0321

肖信，男，1983年2月出生，硕士。主要研究方向为儿童眼保健及弱视防治。联系电话:15878757511；E-mail:xiaoxi3891@163.com

About XIAO Xin：Male，born in February，1983.Master degree.Major in ophthalmology epidemiology.Tel:15878757511；E-mail:xiaoxi3891@163.com

2014-04-18

修回日期：2014-06-11

本文编辑：方红玲

广西卫生厅科研课题(编号：桂卫重 2012099、桂卫Z2013345)

530021 广西南宁市，广西壮族自治区人民医院视光科，广西视光中心

刘伟民，E-mail:lwm3s@yahoo.com.cn

Accepted date:Jun 11，2014

Responsible author:LIU Wei-Min，E-mail:lwm3s@yahoo.com.cn

[Rec Adv Ophthalmol，2014，34(12):1157-1160]