多焦点角膜接触镜配戴后角膜屈光力的变化 及其与眼轴增长的相关性

陈君虹 陈思萍 潘雅丽 朱欣欣 侯立杰

近视已经成为全球主要的公共卫生问题。在1993 年到2016 年近20 年时间里，近视发生率由10.4%涨至34.2%，而东亚地区的儿童往往居高[1-3]。然而高度近视可导致一系列并发症，对视功能造成严重不可逆的影响。近视屈光度越高，眼轴越长，发生并发症概率越高[4]。在2010年高度近视的发生率已达2.8%，预估到2050 年高度近视患病率将达9.8%[5]。因此，延缓儿童青少年近视进展具有非常重要的意义。

多焦点角膜接触镜最初用于矫正老视[6]。近年来发现该镜片能有效延缓近视的进展。配戴多焦点角膜接触镜2年，较单光角膜接触镜或单光框架镜近视增长速率减慢30%～38%，眼轴增长减少31%～51%[7]。多焦点角膜接触镜控制近视原理认为与周边离焦状态相关[8]，将配戴者的周边离焦状态从相对远视离焦转变成相对近视离焦，从而达到近视控制的目的。

近视控制效果往往存在个体差异性。曾有报道指出配戴角膜塑形镜后角膜周边屈光力改变量越大，近视控制效果越佳[9，10]。然而，目前关于配戴多焦点角膜接触镜后角膜参数的改变情况及其与近视控制效果相关性的研究仍较少。因此，本研究将通过对2018 年12 月至2019 年4 月期间，在温州医科大学附属眼视光医院杭州院区验配多焦点角膜接触镜的近视儿童戴镜后角膜屈光力改变及近视增长情况进行观察，以分析戴镜前后角膜参数变化情况与近视增长的相关性。

1 对象与方法

1.1 对象

纳入标准：①年龄8～14 岁；②最佳矫正视力≥1.0，散光量≤2.00 D；③完成1年随访，随访资料完整；④每天配戴多焦点角膜接触镜7～8 h，每周配戴6 d以上。排除标准：①眼部手术、外伤及其他系统性疾病；②斜视、弱视患者及近半年内有硬性角膜接触镜配戴史的近视儿童。

对2018年12月至2019年4月期间在温州医科大学附属浙江省眼科医院杭州分院院区视光诊疗中心就诊验配多焦点角膜接触镜并符合入选标准的近视儿童的检查资料进行回顾性分析。共20 名（40 眼）近视儿童纳入分析。男14 例，女6 例。年龄为8～14（11.4±2.0）岁，球镜度为-8.50～-2.00（-5.64±1.69）D，柱镜度为-2.00～0（-0.89±0.64）D，等效球镜度为-9.50～-2.00（-6.08±1.81）D。本研究通过温州医科大学附属浙江省眼科医院伦理委员会审批（批号：2020-109-K-96）。

1.2 方法

受试者在完成眼部健康检查及配镜前常规检查后，给予验配多焦点角膜接触镜。多焦点角膜接触镜参数如下：品牌视界，Ocufilcon D材料，渐进多焦点设计，理论周边最大离焦量+6.50 D，DK（透氧系数）：19×10-11（cm2/s）[mlO2/（ml⋅hPa）]，折射率：1.409。

于验配多焦点角膜接触镜前及戴镜30 min后使用Medmont（E300，澳大利亚Medmont Pty.Ltd.公司）采集受试者双眼角膜地形图。与其他地形图仪相比，Medmont的高精确度及性能已得到证实[11，12]。采集角膜地形图过程中，确保受试者角膜充分暴露，并连续采集3次以上。若受试者因眼干导致泪膜状态不稳定，在使用不含防腐剂人工泪液（海露玻璃酸钠滴眼液，德国URSAPHARM Arzneimittel GmbH公司）后再次采集角膜地形图。受试者于配戴多焦点角膜接触镜30 min后以同样方式采集双眼角膜地形图。

为了观察戴镜前后角膜屈光力变化情况，手动收集角膜各位点上的切向屈光力并计算分析。收集方式如下：分别收集戴镜前后鼻颞上下4个方位以及角膜顶点处屈光力，4个方位范围为距离角膜顶1～3.5 mm，以0.5 mm为间隔；收集戴镜前后鼻颞上下4个方位角膜最大屈光力值及角膜顶点处屈光力。将各位点角膜屈光力与角膜顶点屈光力差值定义为相对周边屈光力，角膜最大屈光力值与角膜顶点屈光力差值定义为相对最大屈光力。记录方式如下：鼻侧为N；颞侧为T；上方为S；下方为I；距离角膜顶鼻侧1 mm为N1，以此类推；鼻侧角膜最大屈光力：Nmax，以此类推。

使用IOLMaster光学生物测量仪（德国蔡司公司）于戴镜前后测量受试者双眼眼轴长度。测量 5次，取均值。采集戴镜1年后及初始眼轴长度。

1.3 统计学方法

回顾性系列病例研究。采用SPSS 20.0统计软件进行数据分析。对研究数据进行正态性检验，结果表明均符合正态分布；使用重复测量方差分析戴镜前后整体角膜相对周边屈光力差异情况，若存在差异进一步使用配对样本t检验分析角膜各位点屈光力的差异。使用线性回归分析年龄、屈光度、戴镜前后角膜各位点屈光力及其改变量与眼轴长度改变量的线性数量关系。以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 配戴多焦点角膜接触镜前后角膜屈光力分布形态

水平方向上，受试者角膜相对周边屈光力表现为负屈光力；垂直方向上，除接近中央角膜区域外的个别位点（S1、S1.5及I1），相对周边屈光力也呈现为负屈光力。配戴多焦点角膜接触镜后，角膜相对周边屈光力发生显著改变（水平方向：F=27.158，P<0.001；垂直方向：F=20.401，P<0.001）。水平方向上，除了N2.5，N3 及N3.5 之外的位点，其余角膜相对周边负屈光力显著减少（见表1）；垂直方向上，除了S3、S3.5及I3.5之外的位点，其余角膜相对周边负屈光力显著减少（见表2）。配戴多焦点角膜接触镜后，角膜相对周边屈光力朝正屈光力方向改变（见图1）。

2.2 配戴多焦点角膜接触镜后角膜最大屈光力改变情况

配戴多焦点角膜接触镜后角膜N m a x（49.92±2.18）D，Tmax（49.01±1.99）D，Smax（49.58±2.83）D及Imax（50.44±2.35）D（见图2）。相应方位上，较戴镜前屈光力分别增加（9.06± 1.95）（8.65±1.66）（7.98±2.59）及（8.61± 2.32）D。戴镜前，角膜相对最大屈光力均表现为负屈光力。戴镜后，角膜相对最大屈光力发生显著改变（F=4145.75，P<0.001），呈现正屈光力（见图3）。角膜各位点相对最大屈光力较戴镜前均发生显著改变（t=-80.685～-38.351，P<0.001）。

2.3 配戴多焦点角膜接触镜后眼轴变化情况及其与年龄、屈光度及角膜屈光力的关系

表1.配戴多焦点角膜接触镜前后水平方位不同位点角膜相对周边屈光值（D）的比较Table 1.Comparisons of the data of the corneal relative peripheral refractive powers (D) at horizontal direction before and after wearing lenses

表2.配戴多焦点角膜接触镜前后垂直方位不同位点角膜相对周边屈光值（D）的比较 Table 2.Comparisons of the data of the corneal relative peripheral refractive powers (D) at vertical direction before and after wearing lenses

图1.配戴多焦点角膜接触镜前后角膜相对周边屈光力（切向）分布图（40眼）A：水平方向；B：垂直方位。N：鼻侧；T：颞侧；S：上方；I：下方；N（T/S/I）1（1.5/2/2.5/3/3.5）：偏离鼻（颞/上/下）侧角膜顶1（1.5/2/2.5/3/3.5）mm。角膜地形图分别于配戴多焦点角膜接触镜前及戴镜30 min后在戴镜状态下采集Figure 1.The distribution of corneal relative peripheral refractive powers (tangent) before and after wearing multifocal contact lenses (40 eyes).A:Horizontal axes;B:Vertical axes.N:Nasal side;T:Temporal side;S:Superior side;I:Inferior side;N(T/S/I) 1(1.5/2/2.5/3/3.5):1 mm away from the apex of the nasal cornea.Corneal topography was measured before and 30 minutes after wearing multifocal contact lenses.

图2.配戴多焦点角膜接触镜前后角膜各位点最大屈光力分布柱状图（40眼）N/T/S/Imax：鼻侧/颞侧/上方/下方角膜最大屈光力；Arp：角膜顶点屈光力。角膜地形图分别于配戴多焦点角膜接触镜前及戴镜30 min后在戴镜状态下采集Figure 2.The distribution of corneal maximum refractive powers before and after wearing multifocal contact lenses (40 eyes).N/T/S/Imax:The maximum refractive powers of the corneal nasal side/temporal side/superior side/inferior side;Arp:Corneal apical refractive power.Corneal topography was measured before and 30 minutes after wearing multifocal contact lenses.

图3.配戴多焦点角膜接触镜前后角膜各位点相对最大屈光力分布柱状图（40眼）N/T/S/Imax：鼻侧/颞侧/上方/下方角膜最大屈光力。角膜地形图分别于配戴多焦点角膜接触镜前及戴镜30 min后在戴镜状态下采集Figure 3.The distribution of corneal relative maximum refractive powers before and after wearing multifocal contact lenses (40 eyes).N/T/S/Imax:Maximum refractive powers of the corneal nasal/temporal/superior/inferior sides.Corneal topography was measured before and 30 minutes after wearing multifocal contact lenses.

戴镜前受试者眼轴为（26.27±0.77）mm，配戴多焦点角膜接触镜1年后眼轴为（26.55±0.80）mm，增长值为（0.28±0.21）mm，差异有统计学意义（t=-8.62，P<0.001）。普通回归分析结果显示年龄及等效球镜度（OR=0.393，F=3.447，P=0.042）对眼轴增长量有影响，回归方程为：Y^=0.565-0.063X1-0.084X2。X1 表示年龄，X2 表示等效球镜度。逐步回归分析结果显示戴镜前后Imax改变量对眼轴增长有显著影响（OR=0.157，F=7.057，P=0.011），回归方程为：Y^=0.907-0.046X。戴镜后相对Imax对眼轴增长也有显著影响（OR=0.108，F=4.583，P=0.039），回归方程为：Y^=0.707-0.033X。角膜其余位点相对最大屈光力及其改变量未发现对眼轴增长有显著影响。

3 讨论

近视的发生机制目前尚不明确。视觉反馈机制在眼球屈光状态发育中起到重要调控作用。眼球可以接受视觉信号从而做出调控反馈。而周边视网膜接收的视觉信息在眼球的发育过程中尤为重要。有研究发现，幼猴黄斑光凝后仍能完成正视化过程，然而对周边视网膜进行遮盖可诱发眼球近视化改变；当去除遮盖后，不管黄斑是否光凝，眼球均可恢复正视化[13，14]。眼球在周边远视离焦信号诱导下，将发展成轴性近视；然而在周边近视离焦信号诱导下，保持在远视状态[15，16]。虽然临床研究并没有取得一致性结果，但针对周边离焦状态改良设计的镜片的确能有效延缓近视进展[17]。同时角膜塑形镜可以改变配戴者周边离焦状态，推测与其近视控制相关[18]。角膜塑形镜通过重塑角膜形态从而达到改变角膜屈光力分布形式的目的，将配戴者从周边相对远视离焦变为相对近视离焦。角膜塑形镜能有效控制近视眼轴增长，但验配受限于初始角膜形态。然而多焦点接触镜对配戴者角膜形态没有严格要求。

多焦点角膜接触镜通过镜片正附加达到改变眼球周边屈光状态的目的，因此观察戴镜后角膜屈光力的分布状态非常有意义。然而目前关于配戴多焦点角膜接触镜后角膜屈光力的相关研究较少。目前临床常见的多焦点角膜接触镜可分为以下2 种[19]：双焦点角膜接触镜及渐进多焦点角膜接触镜。双焦点角膜接触镜，该镜片中央有一环形区域，周边为同心环结构。周边同心环由2个区域构成，分别为离焦区及矫正区，离焦区与矫正区交替排列。渐进多焦点角膜接触镜，该镜片从中央到周边曲率逐渐变化，屈光度呈现一个逐渐过渡的过程。根据镜片中央区域矫正距离的不同，多焦点角膜接触镜分为中央为远距离及中央为近距离两类。其中，中央为远距离镜片的中央区用于视远，周边正附加用于视近；中央为近距离镜片则相反。本研究使用的多焦点角膜接触镜为中央-远距离渐进多焦点角膜接触镜。本研究发现配戴多焦点角膜接触镜后角膜屈光力分布形式发生改变。由于角膜本身形态作用，角膜屈光力由中央到周边逐渐减弱。周边角膜屈光力较中央呈相对负屈光度分布形态。在配戴多焦点角膜接触镜后，中央角膜屈光力较戴镜前减弱，而周边角膜屈光力显著增加，呈相对正屈光度分布形态。即通过配戴多焦点角膜接触镜，眼球的相对周边屈光状态会发生改变。

已有大量研究证实多焦点角膜接触镜能有效地延缓近视进展。但不同文献报道的近视控制效果存在差异。Aller团队曾报道多焦点角膜接触镜能有效延缓近视进展约72%，延缓眼轴增长约80%。此临床随机试验的结果较其他已发表的研究控制效果更佳，可能与该试验的受试群体相关[20]。另一个临床随机试验的研究结果显示多焦点角膜接触镜能有效延缓近视进展约25%，延缓眼轴增长约31%[21]。近视控制效果存在个体差异，如何通过配戴者基础参数来预估近视控制效果具有重要的临床意义。既往研究报道初始角膜形态参数与角膜塑形镜近视控制效果相关。近视控制效果与角膜厚度、角膜屈光力改变量及戴镜前角膜滞后量相关[9，10，22]。配戴角膜塑形镜后，角膜相对周边屈光力改变量越大者，其近视控制效果越显著[9]。Hu 等[23]曾报道配戴角膜塑形镜后早期整体角膜屈光力改变情况可用来预判该镜片对近视眼眼轴的控制效果。因此，初始角膜参数及戴镜前后角膜参数改变量可用来预测角膜塑形镜的近视控制效果。然而关于角膜屈光力与多焦点角膜接触镜近视控制效果的相关性目前尚不明确。

本研究从角膜地形图上获取戴镜后各位点角膜最大屈光力值，与中央角膜屈光值的差值定义为戴镜后相对最大屈光值；并在相同位点获取戴镜前角膜最大屈光力值，同样与中央角膜屈光值的差值定义为戴镜前相对最大屈光值。将戴镜前后相对屈光值的改变量定义为相对最大屈光值改变量。分析戴镜后相对最大屈光值及其改变量与眼轴改变量的关系。我们发现戴镜后下方角膜相对最大屈光值及其改变量与眼轴增长呈负相关。推测这现象可能与戴镜后改变眼球相对周边屈光量有关，多焦点角膜接触镜在很大程度上减少眼球相对周边远视离焦量，从而达到控制近视的目的。在今后镜片设计上，可以通过优化正附加的量从而达到更好的控制效果。Zhong等[9]报道配戴角膜塑形镜后鼻颞侧及下方区域角膜屈光力变化显著影响眼轴增长。虽然我们采集受试者戴镜后上下鼻颞侧4个方位各位点的角膜屈光力，但只有下方角膜相对最大屈光值及其改变量与眼轴增长相关。推测与本研究样本量小存在一定关系。但鉴于Zhong等的样本量初始纳入32 例，最终完成随访为27 例，因此认为不同设计的镜片（角膜塑形镜νs.多焦点角膜接触镜）对研究结果有一定程度的影响。

除了角膜参数外，配戴者的年龄与角膜塑形镜近视控制效果相关[24-26]，而性别、初始近视屈光度及眼轴与角膜塑形镜近视控制效果不相关[24，27]。配戴者年龄与近视控制效果呈负相关[24]，初次配戴角膜塑形镜年龄越大，眼轴增长越缓慢[25]。我们也发现对儿童进行近视干预的年龄与多焦点角膜接触镜近视控制效果呈负相关。另外等效球镜度与控制效果也存在一定的相关性。然而其他因素与多焦点角膜接触镜近视控制效果是否相关仍有待进一步研究。

本研究的局限性之一是样本量相对较小，为回顾性研究。但我们对受试者的纳入条件以及采集的角膜地形图质量做了严格的把控，同时受试者在配戴多焦点角膜接触镜1年期间均严格按照要求进行随访。这在一定程度上弥补了样本量的缺陷。其次，Lee等[10]曾报道配戴角膜塑形镜后角膜相对周边屈光力与眼轴的增长显著相关。虽然不同于角膜塑形镜的逆几何设计，配戴多焦点角膜接触镜后，在角膜的旁中央区域也会形成离焦环。因此，在一定程度上，本研究结果与既往研究具有一致性。本研究目的为观察配戴多焦点角膜接触镜前后角膜屈光力及其改变情况与眼轴增长的相关性，即使没有对照组也不会对本研究结果产生显著影响。

综上所述，本研究的结果表明，配戴多焦点角膜接触镜后角膜屈光力分布形态发生改变。由相对周边负屈光力变为相对周边正屈光力。下方角膜相对最大屈光值及其改变量对眼轴增长有显著影响，呈负相关。此结果对镜片设计存在一定指导意义。本研究虽然发现下方角膜屈光力与配戴多焦点角膜接触镜后眼轴变化情况相关，但仍需大样本的前瞻性试验来进一步验证各方位的角膜屈光力与近视眼轴增长的相关性。

利益冲突申明本研究无任何利益冲突

作者贡献声明陈君虹：课题设计，收集数据，资料分析与解释，撰写论文，根据编辑部的修改意见进行修改。潘雅丽、朱欣欣：参与收集数据。侯立杰：指导课题设计，修改论文。陈思萍：参与课题设计，修改论文并参与编辑部修改意见的修改