超高度近视在两种屈光矫正方式下的视觉质量比较研究

杜存浩 耿丽娟 徐婷 陶黎明

摘要：目的：运用双通道客观视觉质量分析系统（Ⅱ）测量并比较超高度近视患者在佩戴框架眼镜和软性接触镜两种方式下的视觉质量。方法：收集從2018年9月至2019年5月在安徽医科大学第二附属医院眼科就诊的超高度近视患者22人（30只眼），使用OQAS-Ⅱ测量超高度近视患者先后佩戴框架眼镜和软性接触镜的视觉质量，获得相关参数OSI、MTF cutoff、SR、OV100%、OV20%和OV9%，并加以比较。结果：佩戴框架眼镜和软性接触镜时的OSI和SR，差异无统计学意义;在MTF cutoff、OV100%、OV20%和OV9%这些方面，差异均有统计学意义。结论：当被检眼近视度数超过-10D，散光度数≧0.5D时，佩戴框架眼镜和软性角膜接触镜时的OSI和SR间无明显差别;佩戴框架眼镜时的MTF cutoff、OV100%、OV20%、OV9%较佩戴软性角膜接触镜时更好;综上，对超高度近视患者，戴框架眼镜可以获得更好的视觉质量。

关键词：超高度近视;软性接触镜;框架眼镜;散射指数;调制传递函数;斯特列尔比

中图分类号：R778.1

Investigation and comparison of image quality between

two different refractive corrections amongsuper high myopia patients

Du Cunhao Geng Lijuan Xu Ting Tao Liming*

The Second Affiliated Hospital of Anhui Medical University AnhuiHefei 230601

Abstract：Objective：UsingOQAS-Ⅱ（optical quality analysis system Ⅱ）to investigate and compare image quality among super high myopia patients with two differerent refractive corrections，spectacle lenses and soft contact lenses.Methods：Twenty-two super high myopia patients（30 eyes）from second affiliated hospital of Anhui Medical University were enrolled in this study.Each patient was measured by OQAS-Ⅱ for OSI，SR，MTF cutoff，OV100%，OV20% and OV9% with two different refractive corrections.Then the statistics from two different corrections were compared.Results：No significant difference was found in OSI and SR between two refractive corrections.In MTF cutoff，OV100%，OV20% and OV9%，spectacle lense behaves better than soft contact lense.Conclusion：In summary，spectacle lense is better for super high myopia patients to get a good image quality than soft contact lense，while observer has ocular astigmatism higher than 0.5D

Key words：super high myopia;image quality;soft contact lense;spectacle lense;scatter index;modulation transfer function;strehl ratio

目前，框架眼镜和接触镜是屈光不正患者最常选用的两种矫正方法。低、中度近视人群（近视度数在-6D以内），大多数人选择框架眼镜，小部分人考虑工作需要和个人形象，选择佩戴接触镜来矫正近视。但是，对于高度近视，尤其是超高度近视人群（近视度数超过-10D），多数人会选择佩戴接触镜。询问患者得知，接触镜不仅方便，而且他们自我感觉会有更好的视觉效果。那么，针对超高度近视人群，通过上述两种方式来矫正屈光不正，其视觉质量是否存在差异，接触镜是否可以提供更好的视觉质量？以往也有类似的文献报道，但其研究多是在低、中度近视患者人群中展开，评价方法包括主观和客观方法[1]。主观方法如视力、对比敏感度;客观方法主要是测量像差。但是，除去像差，散射和衍射也会影响视觉质量。因此视觉质量的研究应该是针对眼内散射、像差、衍射等多因素的综合分析[2]。双通道客观视觉质量分析系统Ⅱ（double passage optical quality analysis sysyem Ⅱ，OQAS-Ⅱ）可直接采集点光源在视网膜上的成像，并行傅里叶变换，因此可综合分析人眼光学系统中的像差、衍射及散射，而且具有内置的矫正低阶像差的功能，最终可获得一个包含高阶像差及散射信息的对成像质量全面客观的定量分析[3]。本研究运用OQAS-Ⅱ测量超高度近视患者在先后佩戴框架眼镜和软性接触镜两种情形下的视觉质量，并加以比较，以期寻找出两者之间的差异，并借此向超高度近视患者推荐较好的屈光矫正方式。

1 资料与方法

1.1 一般资料：纳入标准

①排除眼部疾病史（如外伤、角膜屈光手术史、干眼、角膜云翳或角膜白斑、白内障、圆锥角膜或隐匿性圆锥角膜倾向等）。②近视度数超过-10D，且所有被检眼的矫正视力≧0.8。③暗光环境下被检眼瞳孔直径≧4mm。最终本研究纳入2018年11月至2019年5月在安徽医科大学第二附属医院眼科就诊的超高度近视患者22人（30只眼），年龄范围为18～35周岁。其中男性11人（14只眼），女性11人（16只眼）;球镜度数-10D～-23D;柱镜度数0.5D～5.12D。所有参与者均在通过口头和书面两种方式解释此实验的目的、流程后自愿参加，并签署知情同意书，本实验过程遵循赫尔辛基宣言。

1.2 方法

（1）眼部检查：视力（包括裸眼视力、戴镜后矫正视力），眼压、眼前节检查，散瞳后眼后节检查。

（2）验光：先采用电脑验光仪（拓普康KR-1电脑验光仪）进行客观验光，再采用综合验光仪（拓普康CV-5000综合验光仪）进行主观验光。

（3）OQAS-Ⅱ检查：暗室内使用OQAS-Ⅱ分别检测被检查者戴框架眼镜和软性角膜接触镜时的视觉质量以获得视觉质量参数，包括MTF cut off、SR、OSI、OV100%、OV20%和OV9%。本次使用的软性接触镜是“卫康新X-BLUE软性亲水接触镜”，框架镜片选自上海日月眼镜实业公司生产的“SL-232”检眼镜片箱。测量前将OQAS-Ⅱ的人工瞳孔直径设置为4mm。测量时被检者正常瞬目，以保证泪膜的完整。为确保测量时数据的准确性，先测量戴框架眼镜时的视觉质量;在软性接触镜试戴2h后患者自觉适应且视力稳定后在再次行客观和主观验光，之后进行软性接触镜的视觉质量测量。由于OQAS-Ⅱ的内置球镜矫正范围为-8D～+5D，且不能矫正散光。先前Bernstein和Brodrick[4]的研究中提及过往的研究者面临散光问题时多采取选择低散光（<0.5D）或无散光的个体继续实验;部分研究者通过分析多个参数，以降低散光的干扰。本研究中因散光问题不容忽视，拟通过外插柱镜的形式加以矫正。另外，鉴于OQAS-Ⅱ内置镜片具有矫正屈光不正的能力，且效果与框架眼镜无差别[3]。实验中统一使用OQAS-Ⅱ来矫正-8D的球镜度数，剩余度数由相同球镜效果的框架镜片和软性角膜接触镜矫正。

1.3 统计学方法

采用软件SPSS 20.0进行分析，实验数据均以（X±S）表示。首先对同一参数的两组数据进行组间差值的正态分布检验，满足正态分布的使用配对t检验;不满足正态分布的使用Wilcoxon符号秩和检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 屈光不正

22人（30只眼）的屈光不正分布情况如表1所示。

2.2 视觉质量参数

当近视超过-10D且散光度数≧0.5D时，22人（30只眼）戴框架眼镜与戴软性角膜接触镜时的SR、OSI间差异无统计学意义（P>0.05），MTF cut off、OV100%、OV20%、OV9%差异有统计学意义（P<0.05）见表2、表3。

3 讨论

视力和对比敏感度函数（contrast sensitivity function，CSF）[5-6]是最常用来评估人眼视觉质量的主观评价方法，它们检测到的结果不仅包括人眼光学系统的物理成像，还包括神经系统的处理作用，其结果往往会受到人为因素的干扰。因此，以波前像差测量[7-8]和OQAS-Ⅱ检查为代表的客观评价主要反映屈光系统成像质量，因测量结果量化且可重复性好，在临床上运用逐渐广泛。但是，波前像差注重像差，忽视散射、衍射，结果会高估被检者的真实成像质量。OQAS-Ⅱ克服了这一局限，其所得出的结果是光线在眼的光学系统的散射和高阶像差的综合结果。Vilaseca[9]和Tomas[10]的研究均指示该仪器具有较好的组内、组间可重复性，不同操作者也具有较好的重复性。国内对于OQAS-Ⅱ测量结果可重复性的研究[11]也显示在除屈光不正外无其他眼病的年轻人中各测量参数有较好的可重复性。因此我们选择OQAS-Ⅱ来评估两种矫正方式下的视觉质量差异。

散射是指光线穿过不均匀介质而偏离其原来的传播方向的现象。眼内散射的存在是由于人眼内各部分屈光介质的非均一性和光学折射率的差异。人眼的散射主要来源有角膜、虹膜、晶状体和视网膜;其中，角膜与晶状体对散射结果的影响最大。眼内散射可分为前向散射和后向散射，影响人眼客观视觉质量的主要是前向散射。在OQAS-Ⅱ测量过程中，我们运用OSI（objective scatter index）来量化眼内散射，其OSI定义为PSF图像中12～20弧分處的环形区域与中央1弧分处的中心圆的光能之比。OSI值越小，表明屈光间质的透明度越高。正常年轻人的OSI<2。MTF（modulation transfer function）指特定的光学系统，由其所成图像的对比度的变化是空间频率的函数，数值上不同空间频率时，MTF=像的对比度/物的对比度，介于0～1之间。把人的眼睛作为一个完整的成像系统，即可借用MTF来分析视觉系统对外界物体的响应能力，并解释视觉图像成像质量。人眼作为复杂的光学系统，其MTF值区别于一般的物理光学系统，受到多个因素所累，其干扰不仅仅来自于光瞳函数、像差等，被检者的年龄也要考虑在内[12]。现阶段，相关研究证明年龄增长会降低视觉质量[13]，但是会降低MTF值的依据不足，当前只是作为一个可能的因素存在。MTF cutoff是基于MTF曲线计算出来的，MTF cutoff指人眼的极限分辨率，即当MTF值趋于零时，人眼可达到的频率值。理想状态下人眼的分辨极限为60cpd。一般来说，正常人MTF cut off>30cpd，其值越大，说明视觉质量越好。OQAS-Ⅱ的MTF cut off的定义为0.01MTF值对应的空间频率。因为该仪器内置的高频噪音会对测量过程中记录的PSF图像造成干扰，从而产生误差[14]。斯特列尔（K.Strehl）根据光学系统像差对PSF中心点亮度的影响，提出了一个判断光学系统成像质量的指标，即SR，故SR（Strehl Ratio）又称为中心点亮度。SR描述对比度，它的定义为在同一瞳孔直径下，存在像差的光学系统的PSF的中心峰值强度与相应的衍射受限系统的PSF中心峰值强度的比值，该值在0～1之间。对于一个光学系统来说，若某种光学系统的SR>0.8，则可以认为此光学系统为衍射限制。但对人眼来说，该值通常相对较低。年轻健康人在0.3左右，且越高越好。OV与MTF有关，是指眼科检查中常用的三种不同空间频率下的视觉质量，即OV100%、OV20%和OV9%，分别模拟白天、黄昏和夜间的光学视力。OV100%、OV20%和OV9%分别为MTF值为0.01、0.05及0.1时相应的空间频率与正常MTF曲线相应空间频率的比值。因此，OV100%与OQAS-Ⅱ的MTF cutoff有直接的关系。OV比SR等视觉质量参数更敏感，当其他视觉质量参数尚处于正常范围内时，OV也可出现异常。

屈光矫正的目的是为了改善视觉质量，因此测量并比较不同矫正方式下的视觉质量很有现实价值。对纳入研究的30只眼的各个数据进行分析，发现戴框架眼镜和软性角膜接触镜时的OSI、SR间差异均无统计学意义，表明两种矫正方式下的散射和像差均无明显差异。而MTF cutoff、OV100%、OV20%和OV9%间差异有统计学意义，佩戴框架眼镜时的MTF cutoff、OV100%、OV20%和OV9%均较高，表明戴框架眼镜在MTF方面更优。由此可见，MTF反映的像与物的对比度随空间频率的变化虽然与散射和像差有关联，但绝不是两者作用的代数和。因此，本研究结果表明佩戴框架眼镜可以获得更好的视觉质量。这与早期Applegat[15]关于对比敏感度的研究结果保持一致，即戴接触镜会降低视觉质量。然而，Bernstein和Brodick[4]早年曾选取9位屈光不正患者（18只眼）做对比敏感度研究，通过自身双眼随机选择佩戴框架眼镜和软性角膜接触镜形成对照，发现两者间的视觉质量并无明显差异。国内武雪娟[16]等的研究也表明低、中度近视成人在两种矫正方式下的视觉质量间无明显差别。Wesley-Jessen[17]的关于CSF的研究表明：统计学意义上，佩戴软性角膜接触镜较框架镜可以获得更好的视觉质量，但没有临床意义。此外，Lorente[6]等使用OQAS-Ⅱ比较只含有球性屈光不正的患者在佩戴水凝胶材料的接触镜及框架眼镜时眼的光学效果，发现戴接触镜时的矫正视力、对比敏感度及视网膜像质量均优于戴框架镜时。Torrents[18]使用OQAS-Ⅱ观察不同屈光不正（近视、近视合并散光、远视）患者戴软性角膜接触镜及RGP时的视觉质量，发现不戴镜或戴软性接触镜时，即使散光度数很小（0.5D），都会导致MTF值的下降。戴软镜和戴RGP相比，其MTF对应的空间频率差异最高可达20cpd以上，两者之间的差别在于RGP可以部分矫正角膜散光。

本研究中被纳入的超高度近视人群，所有人的散光度数≧0.5D，两种方式测量前都通过外加柱镜的方式矫正了散光，测量过程中均严格要求患者保持头位端正姿势，正常瞬目以保证泪膜的完整。但是佩戴软性接触镜时瞬目会导致镜片偏心，研究表明每一次瞬目会导致接触镜0.5～1mm的偏心[19]。软性接触镜是球面镜，本研究中矫正患者散光的原理是：泪液透镜原理+最小弥散环原理+多余的外插柱镜片[20]，瞬目导致镜片偏心势必会造成被检者眼部散光的重新分布，使得原有方法无法充分矫正散光。而框架眼镜在插好球镜、柱镜的情况下，其屈光矫正情况相对稳定。这可能是造成佩戴框架眼镜获得更优质的MTF相关参数的原因之一。MTF在临床上评价人眼视觉质量，除了受物体的空间频率、像差影响外，光学系统中光瞳函数和测试者的年龄、泪膜的稳定性等也会影响最终结果。Guirao[13]等研究表明角膜像差随着年龄增大而增大。本研究中被纳入群体的年龄跨度较大（18～35周岁），势必和正常年轻人的MTF产生差异。此外，本次研究中两种矫正方式下的OSI值之间虽然没有明显差异，但均高于既往正常值。可能的原因是既往的研究大多是在年轻人群中展开，而本次被纳入人群为18～35岁并排除眼部其他疾病的超高度近视患者。Martínez-Roda JA[21]等研究认为眼内散射程度的增大是因为随着年龄增长，晶状体核密度增大和透明度下降引起。国内俞晓宇[22]等研究也证实了晶体核的密度在对OSI的影响中最大，皮质次之。而此次研究中正是测量患者正视情况下的OSI。其次，泪膜的质量也影响OSI值的大小[23]，虽然被纳入人群测试前已安排戴镜适应阶段，且嘱咐测试过程中尽量正常瞬目，但误差难以避免。再者，软性接触镜、框架镜片和柱镜片都是外加屈光间质，都会增加被检者的总体散射指数。本研究中两种方式下的SR之间无明显差异，但低于正常值，它作为一个对比敏感度指标用于评估像差对PSF中心点亮度的影响，考虑有以下两个原因：①本研究群体年龄跨度较大，而角膜像差随着年龄的增長而增大。②本实验中散光矫正不足，对总体像差造成影响。

本研究中，被研究人群的散光度数均≧0.5D，即使通过外插柱镜加以矫正，也无法完全排除散光的干扰，实验结果因此有一定的局限性。急需高度近视不伴有散光的人群充实样本量进行进一步研究。

综上所述，当超高度近视患者近视度数超过-10D，散光≧0.5D时，佩戴软性接触镜可能有更好的视野，但佩戴框架眼镜在向正前方注视时可以获得更好的视觉质量。

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作者简介：杜存浩（1992— ），男，安徽合肥人，硕士，研究方向：屈光不正。

通讯作者：陶黎明。