多焦软性角膜接触镜对周边屈光度及周边角膜屈光力的影响

潘一果 保金华 李雪 黄莹莹 陈浩

作者单位：温州医科大学附属眼视光医院 325027

目前，近视已成为日趋严重的公共卫生问题，预计到2050年，全球患有近视人口将达49.8%，其中患高度近视达9.8%[1]。高度近视患者易出现视网膜脱离、黄斑变性、青光眼等并发症，导致视力损伤甚至失明[2-5]。因此延缓儿童近视进展的干预措施成为当前的研究热点。配戴角膜塑形镜是目前临床应用较为广泛的近视矫治措施，被证明可以有效延缓儿童的近视进展[6-8]。虽然其延缓近视进展的机制尚未完全阐明，但基于现阶段的发现，研究者们推测该类镜片在矫正中心屈光不正的同时，在周边视网膜形成的近视性离焦起到了重要作用[9，10]。

研究发现，周边屈光状态在屈光系统的发育，尤其是在近视发生发展中起到非常重要的作用[11，12]。近期的一些临床研究发现，多焦软性角膜接触镜（简称多焦软镜）也可以有效延缓近视进展[13-15]。多焦软镜是否也类似角膜塑形镜，可以在视网膜上形成近视性离焦以及其形成的离焦量与多焦软镜引起的角膜屈光力的变化是否存在关联是本研究的重点。我们将通过自身对照研究，观察配戴多焦软镜引起的周边屈光度和周边角膜屈光力的变化，并进一步探索接触镜引起的周边屈光度与周边角膜屈光力之间的关系。

1 对象与方法

1.1 对象

本研究于2020年10月1─15日招募温州医科大学在校生，并在温州医科大学附属眼视光医院进行入选筛查。最终纳入近视成人18 例，男女各9例。纳入标准：①年龄22～25岁；②双眼非睫状肌麻痹下主觉验光的等效球镜度为-5.50～-2.00 D，散光<1.00 D，双眼屈光参差<1.00 D；③对软镜耐受；④最佳矫正视力≥5.0（标准对数视力表）。排除标准：①眼病、眼部外伤或手术史；②接触镜配戴史；③2周内眼部接触式检查史。本研究遵守赫尔辛基宣言，通过温州医科大学附属眼视光医院伦理委员会审批（批号：2020-129-K-114-01），研究对象充分知情后签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 实验步骤 所有受检者先进行双眼屈光及眼科检查，包括视力检查、主客观验光、眼前节裂隙灯显微镜检查、眼压测量。符合纳入标准者，分别在配戴单焦软性角膜接触镜（单焦软镜）和多焦软镜状态下采用Sirius三维断层角膜地形图仪（意大利CSO公司）测量角膜表面形态和屈光力。采用Lenstar-900光学生物测量仪（瑞士Haag-Streit公司）测量眼轴、前房深度及晶状体厚度。使用复方托吡卡胺滴眼液滴眼3次，每次间隔5 min，30 min后于睫状肌麻痹后进行主客观验光。采用WAM-5500 红外自动验光仪（日本Grand Seiko公司）测量周边屈光度。由于双眼之间的屈光度相关性高（r=0.894，P<0.001），仅选取右眼的数据资料进行分析。

1.2.2 实验材料 采用的单焦软镜为日抛型软性亲水接触镜（博乐纯，美国博士伦公司），总直径14.2 mm，基弧半径8.64 mm。多焦软镜为日戴型多焦软性角膜接触镜（捷安视SoftOK，中国台湾精能光学股份有限公司），前后表面模拟角膜塑形镜设计，为渐进多焦软镜，中央光学区直径6 mm，总直径14.4 mm，基弧半径9.0 mm，周边离焦量8～20 D。

1.2.3 相对周边屈光度（Relative peripheral refraction，RPR）测定 周边屈光度测量时，受检者以5°为间隔，转动眼球，依次注视从鼻侧30°到颞侧30°的13个视标，注视距离为3 m。视标为马耳他视标（尺寸14.9 cm×14.9 cm，对比度88.53%）。每个角度测量15次，取均值。周边屈光度减去中心屈光度，即为RPR。

1.2.4 角膜相对周边屈光力（Corneal relative peripheral refractive power，CRPR）测定 依据高斯透镜系统理论，对应不同入射角度确定与视网膜共轭的角膜位点。通过Lenstar 900光学生物测量仪获取受检眼中央前房深度和晶状体厚度并计算均值，得到眼球光学前节点位于角膜顶点后约6.76 mm。采用三角函数计算得到13个角膜上对应的位置[16]，分别位于离中央光轴0 mm（0°），以及鼻、颞侧约0.59 mm（5°），1.19 mm（10°），1.81 mm（15°），2.46 mm（20°），3.15 mm（25°），3.91 mm（30°）处。使用Sirius三维断层角膜地形图仪测量受检眼的角膜地形图，获得以上各位点的角膜屈光力，并计算获得CRPR。

1.2.5 相对周边屈光面积（Area of relative peripheral refractive power，ARPR）计算 使用多项式曲线模型拟合各受检眼鼻、颞侧各位点的相对周边屈光度（Relative peripheral refraction，RPR）及CRPR曲线，计算各曲线下面积（见图1），定义为ARPR，鼻颞侧ARPR相加值为水平方向的总ARPR。分别求得各受检眼配戴多焦软镜形成的视网膜ARPR（RPR曲线下面积）与角膜ARPR（CRPR曲线下面积）。

1.3 统计学方法

自身对照研究。采用SPSS 26.0统计软件进行数据分析。各状态下的RPR与CRPR值比较采用配对t检验，视网膜ARPR与角膜ARPR的关系采用Pearson偏相关分析，控制变量为睫状肌麻痹后等效球镜度数和眼轴长度。以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 基本资料

受检者年龄（23.1±1.3）岁，受检眼睫状肌麻痹后等效球镜度为（-3.69±1.16）D。全角膜屈光力为（42.51±1.06）D，眼轴长度为（24.83±0.95）mm。

2.2 配戴单焦和多焦软镜状态下的RPR分布

配戴单焦软镜时鼻侧（5°～25°）及颞侧（5°～20°）的RPR呈远视状态。与配戴单焦软镜状态相比，配戴多焦软镜后的RPR由远视性离焦显著向近视性离焦漂移（P<0.001），除鼻侧5°，颞侧30°外，见表1和图2）；且幅度随周边角度增加而增大（除颞侧30°），见图2。配戴多焦软镜后颞侧各角度的RPR比鼻侧更偏近视性离焦（除30°外；T5vs.N5：t=-3.470，P=0.003；T10vs.N10：t=-4.172，P=0.001；T15vs.N15：t=-4.747，P<0.001；T20vs.N20：t=-4.167，P=0.001；T25vs.N25：t=-5.453，P<0.001；N30vs.T30：t=1.645，P=0.117）。

图1.视网膜和角膜相对周边屈光面积（ARPR）示意图A：1例受检者颞侧注视方位的相对周边屈光度（RPR）曲线，阴影部分为视网膜ARPR；B：为同一受检者对应的角膜相对周边屈光力（CRPR）曲线，阴影部分为角膜ARPRFigure 1.Schematic diagram for the retinal and corneal areas of relative peripheral refractive power (ARPR).A:A subject's temporal relative peripheral refraction (RPR) curve.The shaded area is the retinal ARPR;B:The corneal relative peripheral refractive power(CRPR) curve.The shaded area is the corneal ARPR.

表1.配戴单焦软镜（SCL）与多焦软镜（MSCL）时各方位的相对周边屈光度（RPR）（18眼）Table 1.Relative peripheral refraction (RPR) in the conditions of wearing monofocal soft contact lenses (SCL) and wearing multifocal soft contact lenses (MSCL) (18 eyes)

图2.配戴单焦软镜（SCL）和配戴多焦软镜（MSCL）时的相对周边屈光度（RPR）分布图（18眼）T为颞侧，N为鼻侧。a，P<0.05Figure 2.Relative peripheral refraction (RPR) distribution of wearing monofocal soft contact lenses (SCL) and multifocal soft contact lenses(MSCL) (18 eyes).T,the temporal side;N,the nasal side.a,P<0.05.

2.3 配戴单焦和多焦软镜状态下的CRPR分布

与配戴单焦软镜状态相比，配戴多焦软镜后CRPR在鼻侧（25°～30°）及颞侧（10°～30°）呈现出更大的正屈光力，差异具有统计学意义（P<0.001，见表2 和图3）；正屈光力的增加幅度随周边角度增加而增大（除鼻侧10°和颞侧5°），见图3。配戴多焦软镜后颞侧各角度的CRPR比鼻侧呈现出更大的正屈光力（除5°外；T5vs.N5：t=-5.233，P<0.001；T10vs.N10：t=4.910，P<0.001；T15vs.N15：t=7.973，P<0.001；T20vs.N20：t=11.945，P<0.001；T25vs.N25：t=11.420，P<0.001；N30vs.T30：t=3.512，P=0.002）。

2.4 ARPR与各因素的相关性分析

计算配戴多焦软镜时的鼻颞侧RPR 曲线及CRPR曲线下面积，分别得到视网膜ARPR与角膜ARPR，视网膜ARPR与对应的角膜ARPR呈正相关（r=0.54，P=0.031），见图4。角膜顶点屈光力与视网膜ARPR（P=0.775）和角膜ARPR无相关关系（r=-0.373，P=0.127）；眼轴长度与视网膜ARPR呈正相关（r=0.57，P=0.014），与角膜ARPR无相关关系（r=0.135，P=0.593）；睫状肌麻痹后等效球镜度与视网膜ARPR呈负相关（r=-0.494，P=0.037），与角膜ARPR无相关关系（r=-0.376，P=0.124）。

3 讨论

本研究观察了受检眼配戴多焦软镜后引起的RPR及CRPR的变化。发现配戴多焦软镜后，RPR由远视性离焦显著向近视性离焦漂移，且幅度随周边角度增加而增大。同时，与配戴单焦软镜时相比，配戴多焦软镜后CRPR在鼻侧（25°～30°）及颞侧（10°～30°）呈现出更大的正屈光力，且较为显著。计算每位受检者配戴多焦软镜时的鼻颞侧RPR曲线及CRPR曲线下面积，分别得到视网膜ARPR与角膜ARPR。视网膜ARPR与对应的角膜ARPR呈显著正相关。此外，本研究还发现眼轴长度与视网膜ARPR呈正相关，睫状肌麻痹后等效球镜度与视网膜ARPR呈负相关。

表2.配戴单焦软镜（SCL）与多焦软镜（MSCL）时各方位的角膜相对周边屈光力（CRPR）（18眼）Table 2.Corneal relative peripheral refractive power (CRPR) in the conditions of wearing monofocal soft contact lenses(SCL) and wearing multifocal soft contact lenses (MSCL) (18 eyes)

图3.配戴单焦软镜（SCL）与多焦软镜（MSCL）时的角膜相对周边屈光力（CRPR）分布图（18眼）T为颞侧，N为鼻侧。a，P<0.05Figure 3.Corneal relative peripheral refractive power (CRPR)distribution of wearing monofocal soft contact lenses (SCL) and multifocal soft contact lenses (MSCL) (18 eyes).T,the temporal side;N,the nasal side.a,P<0.05.

图4.视网膜相对周边屈光面积（ARPR）与角膜相对周边屈光面积（ARPR）的相关性（18眼）配戴多焦软镜时视网膜ARPR与相应的全角膜ARPR呈正相关（r=0.54，P=0.031）Figure 4.Correlation between the retinal area of relative peripheral refractive power (ARPR) and corneal area of relative peripheral refractive power (ARPR) (18 eyes).The retinal ARPR is positively correlated with the corresponding corneal ARPR (r=0.54,P=0.031) while wearing multifocal soft contact lenses.

既往有许多学者研究了角膜塑形镜和多焦软镜引起的周边屈光的变化。Kang和Swarbrick[17]发现配戴角膜塑形镜后中央屈光度发生远视性漂移，周边屈光度发生近视性漂移，周边相对中央形成较为明显的近视性离焦。Zhong等[18]发现配戴角膜塑形镜后，角膜地形图中角膜中央屈光力减小，周边屈光力增大。Lopes-Ferreira等[19]研究发现配戴多环同心圆离焦设计的多焦软镜后视网膜周边各点的RPR发生近视性漂移。本研究中配戴多焦软镜后视网膜与角膜的离焦改变与上述研究的结论相符。以往研究通过分析水平方向一系列单个角度的平均RPR变化，发现其与角膜矢向屈光力变化呈显著正相关[16]。本研究进一步通过计算水平视野RPR及CRPR的总和，得到每位受检者的视网膜ARPR与角膜ARPR并进行相关性分析，较为完整地反映了配戴多焦软镜时水平视野的屈光状态。我们发现角膜ARPR与视网膜ARPR呈正相关。

一些接触镜近视控制效果的临床研究发现，角膜塑形镜或多焦软镜的近视控制效果的差异性很大。Sankaridurg[20]对不同多焦软镜研究进行比较，发现多焦软镜2年的近视进展延缓率为29%～53%。Li等[21]对角膜塑形镜研究进行Meta分析，发现角膜塑形镜2年的近视进展延缓率为24%～63%。因而如何预测近视控制效果成为关注热点。Lee等[22]研究了角膜顶点—周边屈光力差（与戴镜前相比，屈光力变化最大的周边角膜位点与角膜顶点之间的屈光力差）的参数，发现该参数与眼轴增延长呈负相关。Zhong等[18]研究了配戴角膜塑形镜后鼻侧、颞侧、下方径线的角膜周边屈光力变化与眼轴增长的相关性，发现戴镜后角膜周边屈光力变化较大的受检者眼轴增长较慢。然而以上的研究仅通过角膜上有限位点的屈光变化进行探究，尚未分析整个区域角膜屈光力的变化。因此，Zhong等[23]提出一种计算直径7.2 mm范围的角膜屈光力变化总和的方法，并证明角膜屈光力变化总和与眼轴增长呈负相关。Hu等[24]引入了角膜屈光力漂移总面积的概念，发现配戴角膜塑形镜1个月后，较大的角膜屈光力漂移总面积提示眼轴增长较慢。以上研究是基于周边屈光的相对近视状态有利于控制近视进展的推测机制，但并没有测量视网膜的周边屈光进行验证。因此，本研究计算了鼻颞侧30°范围的视网膜ARPR以及水平方向直径7.8 mm的角膜ARPR，并进一步分析二者的相关性，发现视网膜ARPR与角膜ARPR呈显著正相关（r=0.54，P=0.03），从而验证了配戴多焦软镜使角膜周边正屈光力增大，进而使视网膜周边近视性离焦也相应增大。本研究结果为通过分析角膜屈光力变化来预测近视控制效果的可行性提供了一定的理论依据。

Wang等[25]在研究中发现，接受角膜塑形镜治疗的儿童的年平均眼轴变化量与基线屈光度呈正相关；Hu等[24]与Kong等[26]发现对于配戴角膜塑形镜的儿童，其基线近视程度越高则眼轴增长越慢。本研究发现眼轴长度与视网膜ARPR呈正相关，睫状肌麻痹后等效球镜度与视网膜ARPR呈负相关，表明基线屈光度较高或眼轴较长的儿童在配戴多焦软镜等近视控制型镜片时，或许可在视网膜上获得较大的近视性离焦量，从而获得更好的近视控制效果，支持了Wang等的研究结果。

本研究存在一定的局限性。因为黄种人的睑裂较小，本研究中仅能采集到上、下方15°范围内的周边屈光度。而参考既往Kang[17]和Lopes-Ferreira等研究[19]，均仅对水平视野的周边屈光度进行分析，故本研究未对垂直视野的周边屈光度进行分析。综上，本研究发现配戴多焦软镜时视网膜ARPR与角膜ARPR呈正相关，证明配戴多焦软镜使角膜周边相对正屈光力增大，进而使视网膜周边近视性离焦也相应增大。此外，本研究还发现眼轴长度与视网膜ARPR呈正相关，睫状肌麻痹后等效球镜度与视网膜ARPR呈负相关。本研究或许可为接触镜近视控制效果预测提供一定的理论基础，配戴多焦软镜引起的角膜屈光力变化可以在一定程度上反映视网膜离焦的变化。

利益冲突申明本研究无任何利益冲突

作者贡献声明潘一果：数据采集；分析结果和结论；撰写论文；修改论文；并根据编辑部的修改意见进行修改。保金华：课题设计和方法建立；修改论文；给予课题指导。李雪：修改论文；给予课题指导。黄莹莹：数据采集；数据分析。陈浩：对关键性的结论提出意见和修改