青少年近视眼屈光结构各要素的测定分析眼科 作者: 殷晓棠 陈由源 刘丽萍 -- 北京市眼科研究所 山东省立医院眼科 1999 02 摘 要 目的:眼部屈光结构的正常与否及其相互间的协调平衡是保证正常视功能的重要条件,因而眼部屈光结构的测定分析是研究近视眼发生发展规律及屈光成分间相互关系的重要方法。方法:以13~25岁青少年为研究对象,应用眼科A型超声生物测量仪及角膜曲率计,由SAS软件支持,对240例近视眼屈光程度和屈光各要素(眼轴长度、前房深度、晶体厚度、玻璃体腔长度、角膜屈折力)测量值进行分析。结果:眼轴长度(b=0.360)及玻璃体腔长度(b=0.357)均与近视程度呈显著正相关;角膜散光与总和散光呈显著正相关;用多元逐步回归分析法筛选出影响近视程度的屈光要素:眼轴长度和角膜屈折力。
结论:(1)眼轴增长和角膜屈折力增加是近视眼发生、发展的重要因素,眼轴长度对屈光程度的影响居首位,尤其对中、高度近视眼更为显著,且眼轴延长基本是玻璃体腔的延长。 (2)青少年角膜散光主要为循规性散光,角膜散光是眼散光的主要因素。 主题词 近视;青少年;散光 分类号 R778.11
Measurement analysis for juvenile myopia/Yin Xiaotang…∥Ophthalmol CHN.-1999,8(2).-74~79(Beijing Institute of Ophthalmology,Beijing 100730) Complete physical dimensions of main refractive components were measured in 120 cases (240 eyes) with myopia (range of the age 13~25).The physical dimensions ultrasound keratometry,included axis length,anterior chamber depth,lens thickness,vitreous length cornea refractive power.Both axis length vitreous length were significantly correlated with refraction (correlation coefficient of 0.822 0.823, respectively).The total astigmatism was well correlated with cornea astigmatism.Regression analysis of the data showed that axis length cornea refractive power were two main factors for the formation development of myopia.We could draw the conclusion that medium high myopia predominantly resulted elongation of the axis which mainly caused by elongation of the vitreous.Low myopia is mainly influenced by cornea refractive power. The cornea astigmatism of juvenile myopia was with- rule astigmatism total astigmatism was mainly caused by cornea astigmatism. Subject terms Myopia;Adolescence;Astigmatism
近视眼是危害青少年视力的较常见眼病之一,我国是近视眼高发
国家,且发病率有逐年升高的趋势,因此认识和了解近视眼的性 质和发生发展规律实为必要。眼部屈光各结构的正常与否及其相 互间的协调平衡是保证正常视功能的重要条件,因而眼部屈光成 分的测定分析是研究近视眼发生发展规律及屈光各结构间相互关 系的重要方法。本文以13~25岁青少年为研究对象,应用眼科A 型超声生物测量仪及角膜曲率计,由SAS软件支持,对240例近 视眼屈光程度和屈光各要素测量值进行分析,今报告如下。
1 材料与方法 1.1 研究对象 系1996年1月~1997年3月间山东省立医院眼科屈光门诊就诊的青
少年近视眼患者,共120例(240只眼)。其中男性75例,女性45 例,年龄13~25岁,平均18岁。均排除了器质性疾患,眼球发育 正常,未接受过外眼和内眼手术。
1.2 检查指标及方法 (1) 视力:采用国际标准视力表。 (2) 近视度数:所有患者均经充分散瞳,用视网膜镜检影,
求得屈光不正度数。 (3) 角膜屈折力:使用日本产Topcon角膜曲率计,以角膜中 央1/3光学区为测量中心,测量水平径线及垂直径线角膜屈折 力。 (4) 前房深度、晶体厚度、玻璃体长度、眼轴长度,使用中 国医学科学院生物医学工程研究所BME-200A/B型眼科超 声诊断仪。 各项检查均由专人操作。 1.3 统计方法 按屈光不正度数进行分组统计,将带有散光的屈光不正度数 换算成等效球镜度数。低度近视组:-0.25D~-3.00D;中 度近视组:-3.25D~-6.00D;高度近视组:-6.00D以上。
全部过程由SAS软件包支持完成。
2 结果 2.1 青少年近视眼的眼轴长度、玻璃体腔长度、晶体厚度、前房 深度与近视程度的关系(见表1) (1) 近视程度与眼轴长度密切相关,二者关系用直线回归 方程描述为:y(mm)=23.835+0.360x (2) 近视程度与玻璃体腔长度密切相关,二者关系用直线 回归方程描述为:y(mm)=16.454+0.357x。 (3) 近视程度与晶体厚度无明显相关。 (4) 近视程度与前房深度无相关。 2.2 不同程度近视眼之眼轴长度、晶体厚度、前房深度平均值的 显著性检验(见表2) (1) 轻、中、高度近视眼眼轴长度平均值各组之间均有显 著性差异(P<0.001)。 (2) 轻、中、高度近视眼晶体厚度平均值各组中,中度、 轻度均与高度有显著性差异(P<0.05);轻度与中度组间无 显著性差异(P>0.05)。 (3) 轻、中、高度近视眼前房深度平均值各组之间均无显 著性差异。 2.3 角膜屈折力的测定分析 (1) 不同径线的角膜屈折力(见表3):垂直径线和水平 径线屈折力分别为44.516D、43.278D。经t检验差异有极显著 性(P<0.001)。 (2) 不同程度近视眼角膜屈折力(见表4):高、中、低 度近视眼水平径线角膜屈折力各组之间无显著性差异,与近 视程度无相关;垂直径线角膜屈折力各组间差异也无显著性, 但随着近视程度加深有逐渐增大的趋势,二者相关系数 r=0.561(P<0.05),有相关关系。 (3) 总合散光与角膜屈折力(见表5):本组青少年角膜 散光率99%,度数分布在0.25D~5.75D之间,72只无总合散 光眼仍存在0.25~2.00D的角膜散光。总合散光总平均值为 0.986±1.008D,角膜散光总平均值为1.538±0.900D,角膜散光大于 总合散光0.552D。角膜散光随着总合散光度数的增加而增加, 二者呈正相关。 2.4 各自变量(x)对近视程度(Y)影响的逐步回归分析(见表6) 4个自变量仅眼轴长度及角膜屈折力依次进入逐步回归方程。 逐步回归方程为: y=-2.025x1-0.983x2+89.907 y:屈光度 x1:眼轴长度 x2:角膜屈折力 3 讨论 眼的屈光状态取决于眼屈光系统中各屈光因素以及它们之间的 协调关系。决定眼屈光力的屈光成分有14种[1],其中主要的 是眼轴长度、角膜和晶体的曲率半径、前房深度以及屈光间质 的屈光指数等5种。大多数的屈光不正是屈光成分的比例失调, 而非异常的光学常数[2]。许多学者应用多种方法探讨影响屈 光状态的主要屈光成分的变化规律,为研究屈光不正的性质及 形成机制提供理论依据。 3.1 选择研究对象为青少年的依据 我们以青少年(13~25岁)做为研究对象的理由是: (1)尽可能除去发育过程中的变化, (2)排除了老年性改变。 1950年,Slataper[3]在其绘制的人眼屈光
表1 近视屈光度与眼轴长度、玻璃体长度、
晶体厚度、前房深度的关系
屈光度(D) 眼数 mm 眼轴长度 玻璃体长度 晶体厚度 前房深度 -0.25~-1.00 -1.25~-2.00 -2.25~-3.00 -3.25~-4.00 -4.25~-5.00 -5.25~-6.00 -6.25~-7.00 -7.25~-8.00 -8.25~-9.00 -9.25~-10.00 >-10.00 26 25 26 29 22 20 19 23 15 14 17 23.724±0.61 24.180±0.75 24.990±0.81 25.186±1.02 25.383±1.14 25.678±0.85 25.981±0.75 26.692±0.82 27.688±1.00 28.241±1.27 29.380±1.40 16.32±0.52 16.86±0.68 17.46±0.82 18.00±1.02 18.15±0.96 18.39±0.74 18.42±0.71 19.33±0.76 19.98±1.70 20.91±1.08 21.53±1.27 3.41±0.31 3.15±0.25 3.30±0.27 3.36±0.43 3.19±0.21 3.35±0.26 3.31±0.19 3.41±0.42 3.56±0.21 3.58±0.49 3.49±0.22 3.39±0.33 3.63±0.44 3.63±0.32 3.47±0.54 3.46±0.49 3.36±0.44 3.71±0.30 3.46±0.54 3.55±0.55 3.14±0.42 3.48±0.33
统计学分析: 屈光度与眼轴长度与玻璃体长度与晶体厚度与前房深度相关系数 r=0.8216r=0.8231r=0.18r=0.047相关系数t检 验P<0.001P<0.001P<0.05P>0.05
表2 不同程度近视眼的眼轴长度、晶体厚度、前房深度
屈光度(D) 眼数 mm 眼轴长度 晶体厚度 前房深度 -0.25~-3.00 -3.25~-6.00 >-6.00 F:
Q检验轻:中 轻:高 中:高 78 96 62
24.426±0.83 25.656±0.91 27.324±1.10 89.98 P<0.001 P<0.01 P<0.01 P<0.01 3.28±0.29 3.31±0.22 3.44±0.32 3.65 P<0.05 P>0.05 P<0.05 P<0.05 3.57±0.31 3.42±0.39 3.51±0.46 1.50 P>0.05 P>0.05 P>0.05 P>0.05
表3 不同径线角膜屈折力
(n=240)
径线 较小值(D) 较大值(D) 均数(D) 标准差 t检验 P值 水平径线 垂直径线 差值 39.625 41.400 46.500 47.875 43.278 44.516 1.238 1.229 1.296 0.900 t=17.61 <0.001
?表4 不同程度近视眼的角膜屈折力
屈光度(D) 眼数 水平径线 垂直径线 -0.25~-3.00 -3.25~-6.00 >-6.00 F: 79 98 63
43.324±0.853 43.257±0.862 43.262±0.963 0.05 P>0.05 44.428±0.867 44.480±0.874 44.630±0.967 0.34 P>0.05
表5 近视眼总合散光度与角膜屈折力的关系
总合散光度 (D) 眼数 角膜屈折力D 水平径线 垂直径线 差值 0 0.25~1.00 1.25~2.00 2.25~3.00 3.25~4.00 4.25~5.00 ≥5.25 72 55 48 32 17 9 7 43.427±1.119 43.456±1.317 42.592±1.164 42.656±1.077 42.667±1.010 42.372±1.121 42.625±0.992 44.221±1.050 44.684±1.366 44.381±1.250 45.313±1.125 45.542±1.297 46.632±1.232 47.750±0.725 0.793±0.579 1.228±0.559 1.789±0.588 2, .6, 56, ±0.413 3.120±0.673 4.213±0.712 5.125±0.875 r=0.9580 P<0.001
表6 各自变量对近视程度影响的逐步回归分析(Sle=0.01) 入自变量 R2 回归系数的显著性检验 step1眼轴长度 0.6032 P<0.001 step2角膜屈折力 0.7496 P<0.001
演变图提示:人眼从胚胎到成年乃至老年所发生的各种变化中, 较主要的是屈光系统的变化。它始终处于一个动态变化过程 之中,概括地说,人生有两个远视化阶段,即10岁以前的幼 年期和30~60岁的中老年期。仅10~30岁的青少年期是近视 化阶段。即使同一个体在近视化阶段屈光各要素的比例关系 同两个远视化阶段也是明显不同的。 因此,不分年龄段宠统分析大量人群的样本必然造成数据的 偏差,减小数据的可比性。而如果在研究近视眼时将年龄段 限制在近视化阶段尽可能去除发育过程中的变化及老年性改 变,就能够减小屈光各要素的变异性,增加数据的可比性, 以利于分析和发现规律。 3.2 结果分析 3.2.1 眼轴长度与近视程度的相关性 许多学者研究表明[4~6]:近视屈光不正主要表现在眼球 前后径增长。本文结果与这一观点相符,即随着近视程度加 深,眼轴长度相应增长,二者相关密切。同时我们发现轻度 近视眼组轴长的离散度大于中、高度近视眼组,经统计,轻 度近视眼组轴性近视占45.25%,高度近视眼组轴性近视占 89.89%,与Sugata[7]的报告相一致。表明眼轴增长虽然是近 视眼发生的重要原因,但主要与中、高度近视眼相关。至于 低度近视眼,如Sorsby[8]指出多是各屈光成分综合作用 的结果,而非仅是眼轴延长。 进一步详细分析表明近视每增加1.00DS,眼轴平均增长0.42±0.26mm,Francois计算的数字是1DS约等于0.4mm,均于近 年来普遍使用的标准1mm=3.0DS相近。 3.2.2 玻璃体腔长度与近视程度的相关性 玻璃体腔长度与近视程度呈一致性的变化,即随着近视程度的 加深而增长,二者相关密切,用回归方程描述二者关系: y(mm)=16.454+0.357x。比较该方程与眼轴和屈光程度的 关系方程,可以发现,两方程的斜率(b值)分别为0.357及 0.360,非常接近,从而说明眼轴的增长主要是玻璃体腔的增长。 Wiesel[9]从猴眼睑缝合引起的剥夺性近视眼的研究中发 现:眼睑闭合引起近视眼组眼球明显扩大,角膜顶点到黄 斑区眼轴长度增加21%,而角膜直径和直肌止端到角膜缘 的距离无变化,但直肌止端到视神经的距离增加23%。因此, 他认为近视眼眼球扩张主要与眼球纵轴增长有关,起初,眼 球的增长发生在赤道部,但后来主要发生在赤道以后。该研 究论点支持我们的结果。作为近视眼形成的机制,眼轴,特 别是玻璃体腔增长的论点得到了支持。 3.2.3 角膜屈折力测量结果分析 (1) 不同程度近视眼角膜屈折力:本组近视眼角膜垂直径 线及水平径线屈折力的平均值都明显高于冯葆华[10]报道 的我国正常人角膜二径线屈折力(43.513D、43.125D)。但随 着近视程度加深,仅垂直径角膜屈折力轻度增大,高度近视 组比低度近视组平均增加0.202D,远小于近视增加的度数。 推测近视眼角膜屈折力平均较正常人增大,但就眼球总的屈 光力而言增大是轻微的,远不如眼轴延长所引起的屈光力增 加明显。因而,角膜屈折力的改变主要影响低度近视眼,而 对中、高度近视眼,单纯由于角膜屈折力增大而形成的可能 性很小。 (2) 不同径线角膜屈折力:本组240只眼角膜垂直径线屈 折力几乎全部大于水平径线屈折力,差异有非常显著性。提 示青少年时期角膜散光均为循规性散光。 Fulton[11]认为角膜在儿童和青少年时期极少是完全球形 的,本组青少年测量的结果支持这一论点,本文角膜散光发 生率为99%。由于解剖上的特点,绝大多数垂直径线屈折力 大于水平径线屈折力。这种现象引起散光,而散光又导致视 网膜成像模糊,启动近视眼的发生。因此Fulton认为,青少年 时期任何的屈光不正都应及时并准确地矫正,以确保较好视 力,预防近视眼的发生和发展。 (3) 角膜散光与总合散光:本文240只眼总合散光均随着角 膜散光度数的增加而增大,二者密切相关。但有一定的离散度, 总合散光越小,离散度越大;总合散光越大,离散度越小。72 只无总合散光眼仍存在0.25~2.00D的角膜散光,更有甚者,本 组中4只眼逆规性散光(0.5~1.5D),而角膜散光却为循规性 (0.25~0.75D)。以上充分说明,青少年近视散光主要由角膜散 光引起,但除角膜散光的决定性因素外,还有其他的因素影响 眼的散光。 Dunne[12,13]研究认为散光的第二因素为晶体散光 (lenticular astigmatism),并将角膜散光与总合散光之差 称为“剩余散光”(residual astigmatism)。Dunne[14] (1996)通过对66例青少年屈光结构的光学测量研究认为: 形成散光的屈光成分比较复杂,角膜前、后表面,晶体前、 后表面,眼球各光学成分中心的不对称性以及屈光指数的内 在变化都是引起散光的因素。其中角膜和晶体前、后表面曲 率的不相匹配是主要因素。通过测量可知:由于各径线曲率 半径的不同,角膜和晶体前表面产生垂直径线散光,角膜和 晶体后表面产生水平径线散光,四者两两相互抵销,未能中 和的部分构成眼的散光。因此,他认为一个理想的屈光状态 取决于屈光各要素间屈光力的协调平衡。 3.2.4 近视眼成因分析 从效应的多因性出发,本文以屈光程度做为因变量y (dependent variable),以轴长(x1),角膜屈光度(x2), 晶体厚度(x3),和前房深度(x4)做为自变量(independent variable),进行逐步回归分析,剔除与因变量无相关的自变量。 推导出回归方程:y=-2.025x1-0.983x2+89.907。 该方程提示:眼轴长度对近视程度的影响较为显著,角膜屈折 力的影响居其次,其他一些因素的影响相对较小。 结合本文结果讨论可以得知(1)轴性近视为近视眼的主要原因, 尤其中、高度近视眼基本是眼轴增长的直接结果。眼轴增长基 本是玻璃体腔的增长。(2)在低度近视眼,角膜屈折力的影响 似乎比眼轴更大些,轴长多数在正常范围,也可能轻微增大, 而角膜屈折力一般较正常眼增大。
作者单位:殷晓棠(北京市眼科研究所,100730) 陈由源?刘丽萍? (山东省立医院眼科)
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