基弧区非球面设计角膜塑形镜对近视青少年角膜屈光度、角膜内皮及眼轴增长的影响

王琼,王瑞,林江,周仕萍,毛馨遥

(成都爱尔眼科医院斜视与小儿眼科,四川 成都 610000)

现阶段近视已成为社会公共卫生问题,据文献[1]报道,2020年全球近视患病率为33%,到2050年将达50%,其中高度近视患病率将达10%。高度近视将引起一系列眼部并发症,如近视性黄斑变性、视网膜脱离、新生血管形成等,其中度数越高其发生并发症的风险也越高,严重者可出现视力障碍,甚至失明。预防及控制近视缓慢发展,以免变成高度近视成为了迫切需要解决的问题。目前近视防控方法较多,其中角膜塑形镜对近视控制的有效性及安全性已被大量文献[2-3]所证实,但角膜塑形镜对近视控制的效果仍然存在个体差异。因此通过对角膜塑形镜做一些优化设计,如小基弧区设计,基弧区非球面设计、增加压迫系数等等,通过优化设计后近视控制效果逐渐被证明[4-5]。目前对于基弧区非球面设计角膜塑形镜的研究主要有视觉质量、有效性、眼表影响方面等[6-8],而对角膜屈光力的改变方面研究很少。本研究拟探讨基弧区非球面设计角膜塑形镜对角膜屈光力的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2020年3月至2021年12月成都爱尔眼科医院门诊验配同一品牌的近视青少年的病例资料。纳入标准:(1)近视球镜(-1.00 D～-3.50 D),散光≤1.50 D;(2)年龄8～15岁;(3)坚持连续配戴角膜塑形镜,病例资料完整且角膜地形图上偏位≤0.5 mm;(4)首次佩戴角膜塑形镜者;(5)取右眼数据,单眼配戴者取配戴眼数据。排除标准:(1)有角膜炎、青光眼、严重干眼等眼部疾病史不适合验配角膜塑形镜者;(2)依从性差,不能定期复查及规律护理镜片者;(3)有角膜塑形镜配戴史或滴用低浓度阿托品者。根据所选择的基弧区设计不同的角膜塑形镜分为球面S组(n=50眼)与非球面A组(n=48)。两组患者一般资料无统计学差异(P>0.05)。见表1。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 验配及复查

询问眼部及全身病史,检查裸眼视力、睫状肌麻痹验光、眼轴、眼压、角膜地形图、角膜内皮及眼底,排除验配禁忌症后试戴角膜塑形镜。所选角膜塑形镜为同一品牌,两组除基弧区设计不同外,其他弧段设计相同,材料为氟硅丙烯酸酯聚合物,透氧系数为125×10-11(cm2/s)/[mLO2/(mL×mmHg)],通过静态及动态评估确定最终定片参数。取镜时由专业人员向患者及其家属详细讲解镜片摘戴、护理方法以及定期复查时间。要求均在夜间配戴角膜塑形镜,佩戴时间维持在8～10 h,定期复查。每次复查需检查项目:裸眼视力、角膜及眼表情况、角膜地形图。每半年增加眼轴及角膜内皮检查。

1.3 观察指标

(1)角膜相对屈光度:由于配戴角膜塑形镜后角膜形态一般在1个月左右稳定,故该研究收集戴镜前及戴镜后3个月角膜地形图切线图上的数据分析,以距离角膜顶点0.5 mm间隔收集角膜直径≤7 mm内的角膜4个方位(鼻侧:N;颞侧:T;上方:S;下方:I)上的角膜屈光力值,分别记录为N/T/S/I(1/1.5/2/2.5/3/3.5),以各点位屈光力值减去顶点屈光力值定义为各点的角膜相对屈光力。(2)角膜内皮:利用非接触型角膜内皮显微镜检查中央区角膜内皮,取非球面组戴镜前及戴后1年数据比较;(3)眼轴:取戴镜1年后两组眼轴及眼轴增长值比较。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 两组患者佩戴角膜塑形镜3个月前后角膜相对屈光力变化情况

两组配戴角膜塑形镜3个月前后比较:S组除S1、T1,A组除I1外其余各点位角膜相对屈光力戴后均发生变化(P<0.05),两组戴后角膜相对屈光力朝正屈光力改变。戴镜后角膜4个轴方位上相对屈光力最大的点位分别是:S组N3(4.15±1.32)D,T3(3.45±1.54)D,S2.5(4.18±1.44)D,I3.0(3.25±1.8)D;A组N2.5(4.45±1.25)D,T3(4.02±1.56)D,S2.5(4.78±1.56)D,I3.0(4.12±1.78)D,即主要在距离角膜中央2.5 mm或者3 mm弧段。见表2-表5。戴后两组在角膜直径3.5mm各点位角膜相对屈光力比较,除球面S组T1、S1、I1.5以及非球面A组I1外差异均有统计学差异(P<0.05)。戴镜后两组角膜3.5mm区域内均表现为从中央到周边的非球面性变陡,但A组的非球面更明显,尤其在角膜 3mm内区域。见图1及图2。

表2 球面S组配戴前后鼻侧和颞侧各点位角膜相对屈光力的比较

表3 球面S组配戴前后上方和下方各点位角膜相对屈光力的比较

表4 非球面A组配戴前后鼻侧和颞侧各点位角膜相对屈光力的比较

表5 非球面A组配戴前后上方和下方各点位角膜相对屈光力的比较

2.2 非球面A组患者佩戴角膜塑形镜1年前后角膜内皮变化

非球面A组配戴角膜塑形镜1年前后角膜厚度及内皮各参数均无统计学差异(P>0.05)。见表6。

表6 非球面A组戴镜前后1年角膜厚度、内皮相关指数比较

2.3 眼轴

1年后球面S组眼轴增长(0.31±0.20)mm,非球面A组增长(0.20±0.19)mm,S组眼轴增长多于非球面A组(P<0.05)。见表7。

表7 两组戴镜1年后眼轴增长值比较

3 讨论

角膜塑形镜的后表面通过逆几何设计,通过镜片下的泪液负压,使中央区角膜变平,周边区变陡,对角膜形态进行重塑,使得周边区域向正屈光力方向改变。研究通过对比配戴基弧区球面和非球面设计的近视青少年配戴角膜塑形镜前后相对角膜屈光力发现,两组配前角膜相对屈光力部分点位表现为相对正屈光力,分析可能与垂直方向的角膜顺规性散光有关,配前整体呈现为周边远视离焦状态;各点位相对角膜屈光力在角膜塑形镜配戴后改变为正屈光力方向,并从中央到角膜直径6 mm内呈非球面性变陡,在距角膜中央2.5 mm或者3.0 mm处为角膜相对最大屈光力主要点位。研究结果和钟元园[9]、陈君虹等[10]、Zhang等[11]的一致,尽管陈君虹等研究的是多焦点软镜的结果,但都是基于离焦理论设计的镜片,结果可以参考。基于离焦假说,动物实验证明外周部视网膜近视离焦能更好的抑制眼轴的过快增长[12]。角膜经过角膜塑形镜的重塑后,角膜相对屈光力改变的轮廓能调节视觉信号的输入,诱导周围视网膜相对近视离焦形成,抑制眼轴的增长。既往研究[13]发现,角膜直径7.2 mm内相对角膜屈光力变化的总和跟两年眼轴增长呈负相关,Hu等[14]认为不能单一根据角膜屈光力的变化预测眼轴增长,应该考虑面积求和效应,提出了角膜面积总功率转移,且该值在佩戴角膜塑形镜1个月后到12个月保持不变,于眼轴增长呈负相关。Jiang等[15]、Zhang等[16]研究发现配戴角膜塑形镜后角膜相对屈光力的空间分布不同对眼轴增长控制效果不同,越靠近中心,治疗区越非球面性,眼轴控制效果更好。通过既往研究发现,配戴角膜塑形镜后角膜屈光力无论是在改变量,空间分布,还是在屈光力改变的方式(即非球面性)上均会对眼轴增长产生不同的结果,是因为角膜屈光力的改变带来了不一样的视网膜周边离焦,Jiang等[15]提出从角膜地形图推断外周视网膜经历的近视离焦量大于角膜塑形镜后中央角膜屈光力减少的两倍,同时受镜片的设计以及瞳孔大小影响,中央-中央旁角膜最大屈光力变化的比值可以预测视网膜离焦量的变化。研究结果显示,配戴基弧区非球面和球面塑形镜后两组角膜相对屈光力在中央3 mm各点位比较有差异,前者相对屈光力值更高,变化更陡,基弧区非球面角膜塑形镜表现了更明显的非球面治疗区,近似“尖底锅”样改变。该结果与Liu等[17]研究结果一致,说明基弧区非球面设计角膜塑形镜带来了更明显的角膜屈光力变化。

角膜内皮细胞为单层六角形细胞,损伤后无再生功能,只可由相邻内皮细胞扩大填充,在保持角膜透明性方面发挥了重要作用。研究结果显示,患者配戴非球面角膜塑形镜1年前后的角膜中央厚度、角膜内皮细胞密度、角膜内皮变异系数、角膜内皮六角形细胞比率均未见明显变化,与盛永红等[18]、王丽纯等[19]结果一致,表明配戴非球面角膜塑形镜是安全的,对角膜内皮功能无影响。

配戴基弧区非球面角膜塑形镜与球面角膜塑形镜的两组患者1年后眼轴增长情况有统计学差异。与王瑞等[20]低度近视组研究结果一致。以往研究还发现,在中度近视组中非球面和球面组角膜塑形镜对眼轴的控制效果两组无差异,而该研究得出了积极的结果,考虑可能在于纳入的近视度数范围在(-1.00～-3.50)D有关,对大于3.50 D以上近视度数的青少年控制效果如何,有待进一步证明。本研究中,配戴基弧区非球面角膜塑形镜后角膜相对屈光力朝正屈光力改变、基弧区更非球面改变,但此改变带来多少视网膜离焦的改变以及和眼轴增长的相关性,需要进一步深入的论证。

综上,近视青少年佩戴基弧区非球面设计角膜塑形镜后角膜相对屈光力朝正屈光力方向改变,在角膜直径3 mm内表现出更明显的非球面治疗区,1年后眼轴增长更慢,对角膜内皮相关指数无影响。