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王忠叶 刘秀花 张敏 刘明明 姜雅琴
随着屈光性白内障手术的发展，依据角膜特性优选人工晶状体（IOL）逐渐成为研究热点，对角膜测量的精准程度要求也越来越高[1]。三维眼前节分析诊断系统Pentacam利用旋转Scheimpflug摄像系统能同时测量角膜前后表面曲率，还能测量1～8 mm角膜直径范围以瞳孔或角膜顶点为中心的环或者区域内的角膜曲率[2-3]。临床工作中，当模拟角膜曲率（Simulated keratometry，Simk）与全角膜屈光力（Total corneal refractive power，TCRP）差异较大时，医生在进行IOL选择时常困惑于角膜曲率的选择。本研究利用Pentacam探讨不同区域的角膜曲率及随年龄的变化趋势，为优化IOL的计算，利用全角膜屈光力计算IOL度数提供理论参考。
1.1 对象
纳入标准：年龄≥20岁的门诊患者。排除标准：①圆锥角膜、角膜带状变性、翼状胬肉、角膜白斑等角膜病史；
②角膜炎、干眼症等眼表疾病史；
③隐形眼镜配戴史、屈光手术史及固视欠佳者。
采用随机抽样方法收集2018 年4 月至2019 年10 月就诊于潍坊眼科医院行Pentacam检查的门诊患者138例（254眼），男79例（148眼），女59例（106眼），年龄20～80岁（44.5±20.6）岁。其中20～39岁51例（102眼）作为A组；
40～59岁41例（73眼）作为B组；
60岁及以上46例（79眼）作为C组。3组间的性别、眼压、角膜厚度经比较后差异均无统计学意义（均P>0.05），具有可比性。本研究遵循赫尔辛基宣言，经潍坊眼科医院伦理委员会审核通过（批号：2021-01-02），所有患者均签署知情同意书。
1.2 检查方法
所有检查均由同一医师完成。选用德国Oculus公司生产的Pentacam三维眼前节分析系统测量患者以瞳孔为中心2、4、6 mm区域的平均Simk和TCRP值。被检者于暗室中取坐位，将下颌置于下颌托上，前额紧贴前额条带，睁大双眼注视闪烁蓝光。检查者按屏幕提示使用操纵杆进行瞄准，Pentacam三维眼前节分析系统在2 s内完成360°扫描，并拍摄25 张图像，取成像质量显示“OK”的数值。观察并记录不同瞳孔直径下各组的Simk和TCRP值。
1.3 统计学方法
回顾性系列病例研究。采用SPSS 21.0软件进行统计学分析，Simk和TCRP数据方差齐且符合正态分布，以表示。以瞳孔为中心2、4、6 mm区域下组间Simk及TCRP差异比较采用单因素方差分析，若组间有差异再行LSD-t两两比较。使用Bland-Altman散点图描述Simk及TCRP之间的一致性。角膜曲率随年龄的变化趋势采用简单线性回归分析,不同直径区域的Simk与TCRP采用配对样本t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 不同区域的Simk、TCRP比较
以瞳孔为中心2 mm区域的Simk、TCRP分别为（43.62±1.56）D、（42.75±1.54）D，二者差异有统计学意义（t=6.30，P=0.002）；
以瞳孔为中心4 mm区域的Simk、TCRP分别为（43.58±1.57）D、（42.96±1.56）D,二者差异有统计学意义（t=4.44，P=0.001）；
以瞳孔为中心6 mm区域的Simk、TCRP分别为（43.50±1.60）D、（43.40±1.68）D，二者差异无统计学意义（t=0.74，P=0.379）。Simk与TCRP值在不同瞳孔直径区域内的一致性见图1。
2.2 Simk、TCRP数值在不同区域的变化趋势
Simk在以瞳孔为中心2、4、6 mm区域内总体差异无统计学意义（F=0.40，P=0.667）。TCRP在以瞳孔为中心2、4、6 mm区域的差异有统计学意义（F=10.47，P<0.001）,进一步比较发现6 mm区域内与2、4 mm区域内TCRP差异均有统计学意义（P<0.001、P=0.003)。
2.3 不同区域的Simk、TCRP数值随年龄变化趋势
以瞳孔为中心2 mm区域的Simk、TCRP在3组间总体差异均有统计学意义（F=4.66，P=0.010；
F=3.87，P=0.022）；
进一步两两比较发现A组与B组、C组的Simk、TCRP差异均有统计学意义（PSimk=0.006、0.022；
PTCRP=0.007、0.004），B组和C组的Simk、TCRP差异无统计学意义（P=0.619、P=0.339）。以瞳孔为中心4 mm 区域的Simk、TCRP在3组间总体差异均有统计学意义（F=6.85，P=0.001；
F=6.07，P=0.003）；
进一步两两比较发现A组与B组、C组的Simk、TCRP差异均有统计学意义（PSimk=0.001、0.004；
PTCRP=0.001、0.011），B组和C组的Simk、TCRP差异无统计学意（P=0.691、P=0.489）。以瞳孔为中心6 mm区域的Simk、TCRP数值在3 组间总体差异均有统计学意义（F=9.91，P<0.001；
F=10.15，P<0.001）；
进一步两两比较发现A组与B组、C组的Simk、TCRP差异均有统计学意义（均P<0.001），B组和C组的Simk、TCRP差异无统计学意义（P=0.962、P=0.969）。这提示Simk、TCRP随年龄增加逐渐变陡峭，40岁以后二者变化差异不明显。以瞳孔为中心2 mm区域的Simk随年龄变化趋势见图2。
Pentacam测量角膜曲率已被证实具有良好的可重复性和再现性[4-6]。另外，Pentacam也已被越来越多地应用于角膜屈光手术及白内障手术术前角膜曲率的测量[7-8]。
图1.各直径区域Simk与TCRP的Bland-Altman散点图（254眼）A：2 mm直径区域；
B：4 mm直径区域；
C：6 mm直径区域Figure 1.Bland-Altman plot of Simk and TCRP in different diameter zones centered on the pupil (254 eyes)A: 2 mm diameter zones;B: 4 mm diameter zones;C: 6 mm diameter zones.Simk,simulated keratometry;TCRP,total corneal refractive power.
Simk是根据1.3375 的折射率和高斯光学定律计算而来[9]，这种计算方法未考虑角膜后表面和不同界面的折射率。由于大部分的IOL计算公式都使用1.3375 的折射指数，因此Simk可以直接代入常规的IOL计算公式[10]，但是Simk已无法满足目前临床对精准IOL度数的要求。
TCRP是采用光线追踪原理计算角膜曲率，同时综合考虑空气、角膜、房水的真实屈光指数，角膜前后表面以及角膜厚度，根据斯涅尔定律计算得出。TCRP考虑了角膜前后表面，因此可以更好地用于角膜散光的矫正及IOL轴位的确定[11-13]。
与以往关于角膜曲率的研究[14-15]不同，本研究旨在分析不同区域的角膜曲率变化，这更能代表整体的角膜曲率变化。笔者通过比较不同区域Simk与TCRP的差异分布趋势发现，二者在以瞳孔为中心2、4 mm的区域均有差异，这与其他研究[16-17]的结论一致，提示角膜后表面在评估全角膜中的重要作用，以及在IOL优选中要综合考虑TCRP的重要性。有学者通过比较飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术（SMILE）前后的Simk、角膜真实净屈光力、TCRP的变化，发现TCRP是评估角膜曲率及散光最准确的方法[18]。Kern等[19]研究发现利用TCRP计算IOL度数能减少散光矫正型IOL术后屈光误差。尽管TCRP被认为是最准确的角膜曲率测量方法，但目前对TCRP临床应用的研究仍比较少，该方法仍需要进一步验证和优化。此外，由于大部分的IOL计算公式只适用于Simk，并不适用于光线追踪原理的TCRP，因此利用TCRP计算IOL度数的公式仍亟待进一步研究。
本研究分析了2、4、6 mm这3 个不同区域的角膜曲率，拟模拟不同光线（强光、正常光线、暗光）下的瞳孔大小，同时瞳孔大小本身也存在个体差异，这对角膜屈光矫正手术术前瞳孔大小的测量[20]及IOL度数计算具有重要意义。Qian等[21]测量拟行SMILE的患者1～8 mm区域下的Simk及TCRP发现，TCRP自角膜中央向周边逐渐增大，这种分布特点正好可以解释大部分患者的角膜呈正球差，而Simk的分布特点与此相反，与本研究结论保持一致。这是因为Simk只测量角膜前表面，而前表面的中央角膜曲率比周围更陡峭[22-23]。另外有研究发现角膜散光值还会影响SMILE的中心定位，影响矫正效果[24]，但该研究只是测量某几个点上的角膜曲率及散光值。Dong等[3]对3、4 mm区域以角膜顶点和瞳孔为中心的Simk、角膜净屈光力、TCRP的分布进行研究发现，平坦K值在3、4 mm以瞳孔为中心的角膜曲率值均高于以角膜顶点为中心的角膜曲率值，而陡峭K值则相反，而且3 mm区域角膜曲率值均低于4 mm区域的角膜曲率值，这对角膜屈光手术以及IOL度数计算均有指导意义。本研究虽然没有研究角膜净屈光力的分布变化，但分析了年龄因素以及瞳孔中心2、4、6 mm区域的角膜曲率变化。一是考虑到白内障患者越来越年轻化，不同年龄段的角膜曲率变化可以为临床不同年龄段IOL优选提供数据支持，二是考虑到当今社会人们工作学习近距离用眼的需求、夜间工作强度及频率的增加，不同瞳孔大小下角膜曲率分布特点应引起重视。
图2.以瞳孔为中心2 mm区域Simk随年龄变化趋势（254眼）Figure 2.The age-related trend of Simk in 2 mm diameter zones centered on the pupil (254 eyes)Simk,simulated keratometry.
随年龄增加，角膜的结构和功能均会发生变化，如角膜由顺规散光向逆规散光转变，角膜逐渐变陡峭等[25-28]。本研究发现Simk、TCRP在20～39岁与40～59岁、60岁及以上年龄段均具有明显差异，而40～59岁与60岁及以上无差异，提示40岁以后角膜曲率趋于稳定。孔祥斌等[29]研究50 岁以上中老年人角膜曲率变化发现，角膜曲率随年龄无明显变化，这与本研究结论及国外的研究结果[30-32]基本一致。研究不同年龄段角膜曲率变化对屈光矫正手术及越来越年轻化的白内障患者制定手术计划具有重要意义，即要意识到患者随年龄增长，角膜曲率可能会发生的变化。
全面了解角膜的状态，对角膜屈光手术及白内障手术的术前手术规划有比较重要的临床指导意义。但本研究只是探讨了以瞳孔为中心的角膜形态分布，而以角膜顶点为中心的角膜曲率变化以及角膜净屈光力的变化趋势仍有待后续进一步研究证实。
综上，本研究从角膜整体区域分布的角度对角膜曲率进行了比较全面的分析，更能反映角膜的真实状态。本研究发现2、4 mm区域Simk与TCRP值差异有统计学意义，而6 mm区域Simk与TCRP值差异无统计学意义，Simk与TCRP数值随年龄增加逐渐变陡峭，40岁之后趋于稳定，这些均应在IOL度数计算及屈光手术中引起重视，当然在临床工作中具体采用哪个区域的Simk或者TCRP值，应根据患者的用眼需求来决定，不能一概而论。
利益冲突申明不存在利益冲突
作者贡献声明王忠叶：收集数据，参与选题、设计及资料的分析和解释、撰写论文，根据编辑部的修改意见进行修改。刘秀花、刘明明：收集数据。张敏：参与选题、设计及资料的分析和解释。姜雅琴：参与选题、设计和修改论文的结果、结论
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