劉志慧 李雪 陸強(qiáng)

作者單位：佛山市第二人民醫(yī)院視光學(xué)中心，佛山 528000

角膜塑形鏡是一種逆幾何設(shè)計的硬性角膜接觸鏡，主要通過改變角膜的中央?yún)^(qū)域形態(tài)，在短期內(nèi)降低眼的角膜曲率、屈光不正度數(shù)[1-2]。角膜塑形鏡的安全及效果的研究目前大多是針對其對角膜的厚度、組織結(jié)構(gòu)形態(tài)、高階像差的改變及并發(fā)癥等方面的研究[3-5]。角膜是一種非線性的復(fù)雜的黏彈性材料組織[6]；角膜塑形鏡配戴在角膜前表面，會引起角膜微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)一定程度的改變，引起角膜生物力學(xué)特性的改變[6-9]，角膜塑形后的生物力學(xué)反應(yīng)會同時影響塑形后角膜的安全問題，角膜高階像差的改變影響塑形后的視覺質(zhì)量，因此本研究基于新一代Corvis?ST（Corneal visualization scheimpflug technology）測量的角膜生物力學(xué)參數(shù)探討角膜塑形術(shù)后角膜生物力學(xué)的變化以及與角膜高階像差的相關(guān)性，進(jìn)一步探討角膜塑形鏡配戴的安全性及其效果。

1 對象與方法

1.1 對象

收集2021 年1—8 月在佛山市第二人民醫(yī)院視光學(xué)中心7～18 歲初次驗配角膜塑形鏡的青少年近視及近視散光患者78例（144眼）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①7～18 歲的青少年近視及近視散光患者；②眼部健康狀況良好，無全身疾?。虎劢暡怀^6.00 D，散光不超過2.50 D。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有活動性眼部疾??；②有除屈光參差外的其他眼部疾病、手術(shù)史；③嚴(yán)重全身性結(jié)締組織或自身免疫性疾病和先天性疾病等器質(zhì)性疾?。虎芙悄に苄午R禁忌證及相對禁忌證；⑤配戴任何類型的角膜接觸鏡；⑥使用眼部特殊治療及眼部藥物使用。本研究遵循赫爾辛基宣言，并已經(jīng)通過佛山市第二人民醫(yī)院倫理委員會的審批（批號：KJ2021018 ），所有患者的監(jiān)護(hù)人均簽署知情同意書，并讓患者按照要求配戴及護(hù)理角膜塑形鏡。

1.2 材料

選擇歐普康視公司設(shè)計的夢戴維夜戴型角膜塑形鏡，鏡片材料為BostonXO，透氧系數(shù)（DK值）為100×10-11(cm2/s)[mL O2/（mL·mmHg）]鏡片內(nèi)表面采用逆幾何四弧設(shè)計。經(jīng)眼科常規(guī)檢查眼前節(jié)和眼底以排除眼科疾病，分別應(yīng)用IOLMaster 700（德國Carl Zeiss公司）和非接觸眼壓計測量眼軸參數(shù)和眼壓。然后根據(jù)角膜曲率、Pentacam測量的角膜地形圖和散瞳驗光度數(shù)選擇試戴參數(shù)。鏡片為理想的配適后確定處方，訂鏡片；理想的鏡片配適要求鏡片有良好的中心定位，鏡片活動度在1.0～1.2 mm。中央為平坦接觸區(qū)，反轉(zhuǎn)弧熒光充盈，定位弧與角膜平行接觸，周邊弧熒光充盈1.0～2.0 mm寬度。配戴時間為6～8 h/d，不超過10 h。所有檢查及驗配均由同一驗配技師完成。角膜塑形鏡驗配及收集數(shù)據(jù)均選在上午8點到10點，每次隨訪檢查都在早上摘鏡后的2 h內(nèi)完成。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 角膜生物力學(xué)新型整合參數(shù) 新一代可視化角膜生物力學(xué)分析儀Corvis?ST是一種使用高強(qiáng)度空氣脈沖使角膜發(fā)生形變，并且使用高速Scheimpflug相機(jī)實時動態(tài)地記錄其角膜形變的整個過程的活體測量新設(shè)備。選擇測量顯示“OK”的數(shù)據(jù)。7 項新型整合參數(shù)包括：校正眼壓（Biomechanically corrected intraocular pressure，bIOP）；2 mm處變形幅度的比值（Ratio of deformation amplitude at 2 mm，DA 2 ratio）、綜合半徑（Integrated radius，IR）、最薄點厚度與厚度變化率（Ambrosio relational thickness horizontal，ARTh）、應(yīng)力-應(yīng)變參數(shù)（Stress-strain index，SSI）、硬度參數(shù)（Stiffness parameter，SP-A1）、生物力學(xué)指數(shù)（Corvis biomechanical index，CBI）。

1.3.2 眼前段形態(tài)參數(shù) Pentacam眼前節(jié)分析系統(tǒng)使用旋轉(zhuǎn)的Scheimpflug原理，以非侵入性方式獲取眼前節(jié)的三維立體圖圖像，評估眼前段生物測定。參數(shù)包括：中央角膜厚度（CCT）、全角膜總均方根[（Root mean square，RMS） （Cornea）]、全角膜高階像差均方根[RMS Higher order aberrations，（HOA）（Cornea）]、角膜前表面的總均方根[RMS（CF）]、角膜前表面的高階像差均方根[RMS HOA（CF）]、角膜后表面的總均方根[RMS（CB）]、角膜后表面的高階像差均方根[RMS HOA（CB）]。

以上檢查由同一位有經(jīng)驗的技術(shù)人員完成。隨訪跟蹤戴鏡前和戴鏡后1周、1個月和3個月的數(shù)據(jù)，每次隨訪檢查都在早上摘鏡后的2 h內(nèi)完成。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

前瞻性病例對照研究。采用IBM-SPSS 26.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行分析。采用Kolmogorov-Smirnov檢驗正態(tài)性，符合正態(tài)分布用±s表示，采用重復(fù)測量方差分析及LSD-t檢驗事后多重分析配戴角膜塑形鏡前和戴鏡后不同時間點的參數(shù)的差異性；Spearman相關(guān)性分析和偏最小二乘回歸分析其相關(guān)性。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基本資料

隨訪中僅有少數(shù)受檢者出現(xiàn)角膜輕度點染和倒睫，未出現(xiàn)角膜潰瘍和角膜浸潤等并發(fā)癥，無失訪病例，其中角膜熒光素鈉染色出現(xiàn)角膜輕度點染4眼（2.9%），倒睫3眼（2.1%），均剔除數(shù)據(jù)。

最終納入患者71例（137眼），其中男27例，女44 例；單眼配戴5 例，雙眼配戴66 例，年齡7～18（11±0.3）歲；等效球鏡度（SE）為-6.75～-1.00（-3.23±0.13）D；眼軸長度（Axial length，AL）為（24.80±0.08）mm；CCT為492～691 μm；眼壓為12.50～25.00 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）。

2.2 配戴角膜塑形鏡前后各個時間點的角膜生物力學(xué)參數(shù)變

青少年配戴角膜塑形鏡后ARTh和bIOP隨著配戴時間的延長有明顯降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=153.11、13.48，P<0.001）；IR和CBI隨著配戴時間的延長明顯升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=25.31、31.48，P<0.001）；SSI在戴鏡后1周出現(xiàn)下降，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.001），維持1 個月后，在戴鏡后3個月出現(xiàn)回升；DA 2 ratio只是在戴鏡后1個月出現(xiàn)升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=5.76，P<0.001），在戴鏡后1 周和3 個月變化都不大，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；SP-A1戴鏡前后差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05） （表1）。

表1.青少年配戴角膜塑形鏡前后各個時間點的角膜生物力學(xué)新型參數(shù)變化Table 1.Changes of corneal biomechanical parameters at various time points in adolescents before and after orthokeratology

2.3 配戴角膜塑形鏡前后各個時間點的角膜高階像差參數(shù)變化

青少年配戴角膜塑形鏡前，戴鏡后1周、1個月、3個月全角膜、前表面RMS值及RMS HOA值有明顯變化，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P<0.05）。全角膜RMS HOA值于戴鏡后1周、1個月隨著戴鏡時間的延長逐漸增加，戴鏡后1 個月與3 個月比較無明顯變化；全角膜RMS值于戴鏡后1 周增加，戴鏡后1個月、3個月與戴鏡后1周比較無明顯變化。

角膜后表面的RMS值于戴鏡后1 個月、3 個月較戴鏡前增加，基本趨于穩(wěn)定。角膜后表面的RMS HOA值于戴鏡后1 周較戴鏡前增加，之后趨于穩(wěn)定。

相對于角膜前表面高階像差的改變，角膜后表面高階像差相對穩(wěn)定（表2）。

表2.青少年配戴角膜塑形鏡前后各個時間點的角膜像差（μm）變化Table 2.Changes of corneal high-order aberrations parameters (μm) at various time points in adolescents before and after orthokeratology

2.4 角膜塑形鏡配戴前后的角膜生物力學(xué)參數(shù)與角膜形態(tài)及結(jié)構(gòu)參數(shù)的相關(guān)性

經(jīng)Spearman相關(guān)性分析，再通過預(yù)測誤差RMS選擇主成分?jǐn)?shù)量為3，考慮角膜厚度和眼壓對角膜生物力學(xué)參數(shù)的顯著相關(guān)，因此去除眼壓和角膜厚度后進(jìn)行偏最小二乘回歸分析。

在戴鏡前基線時，角膜生物力學(xué)參數(shù)與角膜RMS、RMS HOA部分參數(shù)之間有相關(guān)性，IR與RMS HOA（Cornea）呈正相關(guān)（r=0.24，P=0.045）；SP-A1與RMS（CF）呈負(fù)相關(guān)（r=-0.23，P=0.05）；CBI與RMS（CF）、RMS HOA（CF）、RMS（Cornea）、RMS HOA（Cornea）呈正相關(guān)（r=0.27、0.34、0.32、0.29，均P<0.05）。

戴鏡后1 周角膜生物力學(xué)參數(shù)與角膜RMS、RMS HOA較多參數(shù)之間有相關(guān)性，ARTh與RMS（CF）、RMS HOA（CF）、RMS HOA（CB）、RMS（Cornea）、RMS HOA（Cornea）呈負(fù)相關(guān)（r=-0.48、-0.50、-0.31、-0.49、-0.48，均P<0.05）；IR與RMS（CF）、RMS HOA（CF）、RMS（CB）、RMS HOA（CB）、RMS（Cornea）、RMS HOA（Cornea）呈正相關(guān)（r=0.29、0.25、0.36、0.34、0.30、0.24，均P<0.05）；CBI與RMS（CF）、RMS HOA（CF）、RMS（CB）、RMS HOA（CB）、RMS（Cornea）、RMS HOA（Cornea）呈正相關(guān)（r=0.39、0.47、0.26、0.33、0.40、0.44，均P<0.05）；SSI與RMS（CB）、RMS HOA（CB）呈負(fù)相關(guān)（r=-0.28，P=0.016；r=-0.28，P=0.018）。

戴鏡后1 個月角膜生物力學(xué)參數(shù)與角膜后表面像差參數(shù)有相關(guān)性，ARTh與RMS（CB）、RMSHOA（CB）呈負(fù)相關(guān)（r=-0.35、-0.33，P=0.003、0.005）；IR與RMS（CB）、RMS HOA（CB）呈正相關(guān)（r=0.30、0.39，P=0.010、0.001）；CBI與RMS HOA（CF）、RMS（CB）、RMS HOA（CB）、RMS HOA（Cornea）呈正相關(guān)（r=0.31、0.33、0.34、0.29，均P<0.05）。

在戴鏡后3 個月角膜生物力學(xué)參數(shù)與角膜RMS、RMS HOA部分參數(shù)之間有相關(guān)性，ARTh與RMS（CF）、RMS HOA（CF）、RMS HOA（Cornea）呈負(fù)相關(guān)（r=-0.26、-0.30、-0.26、-0.30，均P<0.05）；IR與RMS（CF）、RMS（Cornea）呈正相關(guān)（r=0.29，P=0.015；r=0.29，P=0.015）。

3 討論

角膜塑形鏡是一種基于特殊逆幾何設(shè)計的硬性角膜接觸鏡，配戴角膜塑形鏡后角膜結(jié)構(gòu)和形態(tài)的改變會引起角膜生物力學(xué)的變化[3-5]。本研究旨在評估青少年患者配戴角膜塑形鏡后早期角膜生物力學(xué)的變化及其與角膜高階像差之間的相關(guān)性，進(jìn)一步探討角膜塑形鏡配戴的安全性及其效果。

本研究中青少年配戴角膜塑形鏡后顯示部分角膜生物力學(xué)參數(shù)產(chǎn)生了變化，ARTh和bIOP明顯降低；IR和CBI明顯升高，這些參數(shù)出現(xiàn)的變化預(yù)測與配戴角膜塑形鏡后角膜厚度減少相關(guān)，角膜塑形術(shù)后早期出現(xiàn)角膜中央及旁中央厚度減少[10-11]，角膜厚度的減少主要發(fā)生在角膜塑形后的第1 周內(nèi)[9,12-14]，角膜塑形后角膜厚度的改變會引起一定角膜生物力學(xué)的變化，Chen等[7]和毛欣杰等[9]認(rèn)為角膜塑形術(shù)后早期引起角膜生物力學(xué)的改變，影響塑形后角膜的安全問題。以往研究也表明眼反應(yīng)分析儀測量角膜滯后量和角膜阻力因子和Corvis ST測量的參數(shù)均與角膜厚度有一定的關(guān)系[15-17]。CBI用于區(qū)分健康眼和角膜擴(kuò)張眼具有高度的敏感性和特異性[18]，該數(shù)值的增加意味著角膜安全性的下降，本研究中雖然出現(xiàn)明顯的變化數(shù)值仍然在0.25 以下，可以預(yù)測在配戴角膜塑形鏡后出現(xiàn)了角膜生物力學(xué)的下降，但在角膜安全范圍內(nèi)，同時也預(yù)測可能是塑形后角膜上皮的重新分布和角膜黏性的增加引起的。然而更加值得關(guān)注的是本研究中顯示SSI和DA 2 ratio在戴鏡前后趨于穩(wěn)定，SP-A1在戴鏡前后差異無統(tǒng)計學(xué)意義。SSI是獨立于眼壓和角膜厚度的參數(shù)，用于估計材料的剛度[19]。DA 2 ratio值反映角膜對抗形變的能力，數(shù)值越大代表角膜組織的黏性越好，在本研究中戴鏡1個月有短暫升高后，隨著戴鏡時間延長，在戴鏡3個月出現(xiàn)回降，本研究顯示角膜的黏性在塑形前后變化不大，甚至黏性在戴鏡期間還出現(xiàn)增加來對抗角膜的變形。IR代表角膜彈性，SP-A1值是一個排除混雜因素計算而得的值，可以代表角膜的硬度[19-20]。本研究中SP-A1在戴鏡前后差異無統(tǒng)計學(xué)意義代表角膜的硬度在塑形前后未發(fā)生明顯變化。在本研究中出現(xiàn)IR和CBI隨著配戴時間的延長明顯升高，SSI和DA 2 ratio在戴鏡前后趨于穩(wěn)定，SP-A1戴鏡前后差異無統(tǒng)計學(xué)意義，說明角膜黏性和硬度無明顯變化，彈性變大了，角膜生物力學(xué)特性降低了，但沒有到影響角膜安全的程度。因此，本研究預(yù)測青少年配戴角膜塑形鏡后早期角膜生物力學(xué)出現(xiàn)變化，隨后隨著配戴時間逐漸形成一個新的穩(wěn)定期，短期內(nèi)配戴角膜塑形鏡后似乎不會發(fā)生顯著的影響角膜安全性的角膜生物力學(xué)改變，因此短期配戴角膜塑形鏡是相對安全的。

由于角膜塑形鏡配戴后使得中央角膜平坦化和中周角膜陡化的結(jié)合會導(dǎo)致高階像差的顯著增加[21-23]，影響角膜塑形鏡術(shù)后的視覺質(zhì)量[24]。本研究結(jié)果顯示相對于角膜前表面像差的改變，角膜后表面相對穩(wěn)定；同時角膜后表面像差參數(shù)與角膜生物力學(xué)參數(shù)顯示相對高的相關(guān)性。Nemeth等[17]觀察到Corvis生成的表征眼部生物力學(xué)的參數(shù)似乎受到角膜后表面像差數(shù)據(jù)的影響。Pi?ero等[25]發(fā)現(xiàn)圓錐角膜內(nèi)環(huán)段植入術(shù)后角膜生物力學(xué)的變化與角膜高階像差相關(guān)。配戴角膜塑形鏡后相對穩(wěn)定的角膜后表面變化意味著相對穩(wěn)定的角膜生物力學(xué)特性，預(yù)測這可能是角膜形態(tài)穩(wěn)定的一種補(bǔ)償形式。同時角膜高階像差的改變影響因素很復(fù)雜[26]，因此在解釋描述角膜生物力學(xué)特性與角膜高階像差的相關(guān)性時，需要更全面、更大量的研究數(shù)據(jù)支持。角膜塑形鏡是一種引起暫時性角膜形態(tài)改變的一種近視控制方法，角膜塑形后對眼角膜參數(shù)的影響一直是值得關(guān)注的問題，停戴后角膜參數(shù)的恢復(fù)情況也是關(guān)乎角膜安全的重要因素，本研究也將這部分內(nèi)容納入后期的研究中，在之后可以將這部分塑形后角膜參數(shù)的恢復(fù)情況作為本研究的拓展研究，進(jìn)一步針對停戴后參數(shù)恢復(fù)情況及其相關(guān)性進(jìn)行研究。本研究預(yù)測配戴角膜塑形鏡后角膜后表面像差數(shù)據(jù)可以表征部分角膜生物力學(xué)的特性。

綜上所述，青少年配戴角膜塑形鏡后早期角膜生物力學(xué)出現(xiàn)變化，隨配戴時間形成一個新穩(wěn)定期，短期配戴角膜塑形鏡似乎不會發(fā)生影響角膜安全的角膜生物力學(xué)改變，因此短期配戴角膜塑形鏡是相對安全的；配戴角膜塑形鏡后角膜后表面高階像差與角膜生物力學(xué)存在一定的相關(guān)性，預(yù)測角膜塑形后角膜后表面高階像差數(shù)據(jù)可以表征部分角膜生物力學(xué)的特性。

利益沖突申明 本研究無任何利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明 劉志慧：課題設(shè)計、數(shù)據(jù)收集、資料分析及解釋、論文撰寫，根據(jù)編輯部的意見進(jìn)行修改。李雪：招募受檢者及收集數(shù)據(jù)。陸強(qiáng)：對關(guān)鍵性的結(jié)論提出意見，根據(jù)編輯部的修改意見進(jìn)行核修