精准剖析白内障患者术前眼部光学参数,为个性化手术 “导航”

【字体: 时间:2025年03月17日 来源:BioMedical Engineering OnLine 2.9

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  为探究白内障患者术前角膜参数分布及相关因素,研究人员分析 1255 例患者数据,发现参数随年龄、性别变化,对手术规划意义重大。

  # 白内障术前眼部光学参数研究:开启个性化手术新篇章
在眼科疾病的领域中,白内障宛如一颗 “视力窃贼”,悄然威胁着全球无数人的视觉健康。它是目前全球范围内第二大导致视力受损的原因,更是致盲的首要 “元凶”。随着老龄化社会的加剧,白内障患者数量与日俱增,白内障手术的需求也日益攀升。
对于白内障手术而言,精准计算人工晶状体的屈光力是关键环节,而这一过程高度依赖角膜曲率等眼部光学参数。然而,当前的研究现状却不容乐观。不同研究中,测量白内障患者各种生物学指标所得的值存在差异,就连参考范围也不尽相同。例如,角膜曲率的测量,早期研究采用的方法存在局限性,容易高估角膜曲率,影响人工晶状体屈光力的精准计算。

同时,年龄和性别对眼部生物测量的影响也较为复杂。年龄的增长会使眼部多个参数发生变化,像晶状体厚度增加、前房深度减小等。而性别差异在眼部结构上的体现则更为微妙,不过角膜曲率是少数能呈现出显著且稳定性别差异的参数之一。在这样的背景下,个性化手术的发展对获取患者个体眼部生物测量数据的需求愈发迫切,只有精准掌握这些数据,才能为患者制定更合适的手术方案,提升术后视觉质量,减少并发症。

为了突破这些困境,深圳眼科医院(Southern Medical University Shenzhen Eye Hospital)的研究人员挺身而出,开展了一项极具价值的研究。他们对 1255 例接受白内障手术患者的术前眼部检查数据进行了回顾性分析,旨在评估中国男性和女性白内障患者术前角膜参数的分布情况,并探究这些参数与相关因素之间的关联。此项研究成果发表在《BioMedical Engineering OnLine》杂志上,为白内障手术领域带来了新的曙光。

研究人员在本次研究中运用了多种关键技术方法。首先,采用 Pentacam AXL 软件(version 1.21r43)进行术前光学生物测量。该软件基于 Scheimpflug 成像技术和光线追踪原理,利用红色 LED 光自动定位角膜顶点,再通过蓝色狭缝光源(波长 475nm)照亮角膜,相机旋转 360° 拍摄一系列角膜斜截面图像,进而重建出眼前节三维模型,获取角膜曲率、厚度等丰富参数。研究中涉及的模拟角膜曲率(SimK)和总角膜屈光力(TCRP)等参数,均由该设备自动测量。此外,研究人员还通过特定的统计分析软件 SAS 9.4 对数据进行处理,运用 Kolmogorov-Smirnov 检验结合图形方法检验数据分布的正态性,使用方差分析(ANOVA)比较不同年龄组高阶像差(HOA)值,利用 Spearman 相关性分析探究两个连续变量之间的相关性。

研究结果


  1. 角膜曲率与年龄的关系:研究人员对比了 1255 例患者右眼模拟角膜曲率(SimK)和总角膜屈光力(TCRP)的平坦轴曲率(k1)、陡峭轴曲率(k2)、平均角膜曲率(km),发现年龄与 SimK 和 TCRP 的 km 值均呈正相关(P<0.01),即随着年龄的增长,角膜平均曲率逐渐增加。
  2. 高阶像差与年龄的关系:对不同年龄组右眼的角膜球差进行比较,发现前表面、后表面和总角膜的球差随年龄增加而增大,且 Spearman 相关性分析表明这些参数与年龄呈正相关(P<0.001)。
  3. 散光轴变化与年龄的关系:随着年龄的增长,顺规散光(with-the-rule astigmatism)的比例呈下降趋势,而斜向散光(oblique astigmatism)在 40 - 60 岁年龄组显著增加,60 岁以上趋于平稳;逆规散光(against-the-rule astigmatism,ATR)在 40 - 60 岁年龄组明显增加,60 岁以上继续上升后趋于稳定。
  4. 双眼高阶像差的相关性:研究分析了 873 例患者双眼的高阶像差,发现球差(Z40)、水平彗差(Z31)、垂直彗差(Z3-1)和水平三叶草差(Z33)在双眼之间存在显著相关性,但总高阶像差(HOA)和斜向三叶草差(Z3-3)在双眼之间无显著相关性。
  5. 角膜曲率与性别的关系:女性患者的 SimK 和 TCRP 的平均 km 值均大于男性,即女性角膜曲率明显比男性陡峭(P<0.01) 。

研究结论与讨论


这项研究意义非凡,它首次大规模运用 Pentacam 仪器,从年龄、性别以及双眼相关性等多个维度,全面评估了中国白内障患者术前角膜形态参数的分布情况。研究发现角膜曲率、球差和散光存在显著的年龄相关性变化,同时角膜参数也存在明显的性别差异。

年龄增长不仅使角膜曲率增加,还导致球差和散光类型发生改变。这意味着在白内障手术规划中,医生不能忽视这些年龄相关的变化。对于年龄较大的患者,尤其要谨慎评估角膜散光,避免出现矫正不足的情况。

性别差异在角膜曲率上的体现,也为手术规划提供了重要参考。传统的人工晶状体(IOL)屈光度计算公式未考虑性别差异,但微小的角膜变化就可能对屈光力产生显著影响。因此,在未来的手术规划中,纳入性别调整的方法有望提高术后视力预测的准确性,改善手术效果。

此外,双眼高阶像差的相关性表明,双眼视觉可能对不对称的角膜像差具有一定的补偿作用。这一发现为进一步研究双眼视觉机制以及优化手术方案提供了新的思路。

当然,研究也存在一些局限性。作为回顾性研究,可能存在一定的选择偏倚,而且研究基于医院临床数据,可能无法完全代表更广泛的中国人群。同时,研究未对白内障类型进行分层分析,不同类型的白内障可能对角膜参数产生不同影响。尽管如此,该研究仍为白内障手术规划提供了宝贵的见解,有助于制定更个性化的手术策略,提高患者术后视觉质量,为眼科领域的发展贡献了重要力量。

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