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晶状体直径在不同轴位的特征及其与眼部生物学参数的关系

2025-09-05 39 上传者：管理员

摘要：目的基于扫频光学相干断层扫描探讨晶状体直径在不同轴位的特征及其与眼部生物学参数的关系｡方法纳入2023年7月至12月期间拟行白内障超声乳化吸除联合人工晶状体植入术的年龄相关性白内障患者180例(180眼),将患者术眼作为观察眼｡使用扫频光学相干断层扫描设备CASIA2在16个轴位扫描获取患者晶状体直径数据｡根据晶状体直径最大值和最小值所在的扫描轴位,分为水平组､斜轴组和垂直组三个组｡比较晶状体直径最大值和最小值在三个组间的分布差异｡采用IOLMaster700测量眼部生物学参数,包括眼轴长度(AL)､白到白距离､前房深度(ACD)､晶状体厚度(LT)｡采用相关性分析评估晶状体直径与年龄､眼部生物学参数的相关性｡采用多元线性回归分析年龄及眼部生物学参数对晶状体直径的影响｡结果晶状体直径最大值[10.13(9.20,10.80)mm]显著大于晶状体直径最小值[9.26(8.21,9.91)mm],差异有统计学意义(Z=-7.387,P<0.001)｡晶状体直径最大值和最小值在三组间的差异均无统计学意义(H=1.575,P=0.455;H=0.927,P=0.629)｡斜轴组与水平组之间的晶状体直径最大值分布差异有统计学意义(χ2=6.035,P=0.014);其他组间比较差异无统计学意义(均为P>0.022)｡斜轴组中晶状体直径最大值出现的占比(55.2%)显著高于水平组(38.0%),晶状体直径最大值更常见于斜轴组｡晶状体直径与年龄和LT均呈正相关(rs=0.217,P<0.05;rs=0.538,P<0.001),与ACD呈负相关(rs=-0.379,P<0.001)｡比较标准化回归系数(β’)显示:LT对晶状体直径的影响最大,其次是AL;LT和AL对晶状体直径均有显著的正向影响(β’=0.483,P<0.001;β’=0.314,P<0.001)｡结论晶状体直径最大值在斜轴组(30°~60°和120°~150°)的分布频率显著高于水平组,晶状体直径与年龄和LT之间存在正相关关系,与ACD之间存在负相关关系｡在所有影响晶状体直径的因素中,LT和AL是最关键的因素,其中LT对晶状体直径的影响较AL更为显著｡

关键词：
CASIA2
光学相干断层扫描
晶状体直径
白内障
眼部生物学参数
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白内障是全球首要的致盲性眼病,严重影响患者的生活质量和视觉功能[1]｡在白内障手术中,人工晶状体植入后的稳定性是获得最佳视力的关键因素,而其稳定性与晶状体囊袋的大小密切相关[2]｡既往人们常用赤道部晶状体直径来反映囊袋大小｡Nagase等[3]在术中使用自制推注器,将带标尺的环形套圈置入晶状体囊袋内,直接测量了活体人眼的赤道部晶状体直径｡该研究将术中实测值与扫频光学相干断层扫描设备CASIA2测量的赤道部晶状体直径进行了对比,结果高度一致,验证了应用CASIA2无创测量活体人眼赤道部晶状体直径的可行性｡然而,目前尚缺乏利用CASIA2系统评估活体人眼不同轴位晶状体直径分布特征的研究｡为此,本研究旨在应用CASIA2测量眼轴正常且角膜散光小于75°患者共16个轴位的晶状体直径｡通过探寻不同轴位晶状体直径的特征,并分析晶状体直径与眼部其他生物学参数的关系,期望为眼科医生选择与患者囊袋更匹配的人工晶状体提供依据,从而提升人工晶状体在囊袋内的稳定性｡

1、资料与方法

1.1一般资料

本研究连续纳入2023年7月至12月期间就诊于贵州医科大学附属医院眼科,拟行白内障超声乳化吸除联合人工晶状体植入术的年龄相关性白内障患者180例(180眼),将患者术眼作为观察眼｡患者性别男93例,女87例;年龄中位数72.00(64.00,78.75)岁;术前晶状体直径中位数9.73(8.83,10.36)mm,眼轴长度(AL)(23.57±0.73)mm,白到白距离(WTW)(11.64±0.42)mm,前房深度(ACD)(3.16±0.39)mm,晶状体厚度(LT)(4.30±0.48)mm,角膜散光中位数-0.58(-0.78,-0.36)D｡本研究严格遵守《赫尔辛基宣言》,研究方案经贵州医科大学附属医院伦理委员会审核批准(批号:2024138),所有参与研究的患者均签署了书面知情同意书｡

1.2纳入和排除标准

纳入标准:(1)最佳矫正视力<0.5且存在晶状体混浊;(2)术前AL在22.0~25.0mm之间;(3)角膜散光≤75°;(4)除白内障外无可导致视力下降的其他眼科疾病;(5)无影响白内障手术安全进行的全身性疾病｡

排除标准:(1)术中瞳孔无法充分散大;(2)存在剥脱综合征;(3)晶状体核硬度超过Emery-Little分级III级;(4)存在晶状体脱位､半脱位或晶状体发育异常(如缺损);(5)存在影响晶状体直径及眼部生物学参数准确测量的因素(包括CASIA2图像质量不佳或IOLMaster700无法获取有效数据);(6)有斜视､眼球震颤病史或存在严重影响注视功能的视网膜病变;(7)既往有眼内手术史或眼外伤史｡

1.3方法

1.3.1观察指标

所有患者检查前均使用5g·L-1复方托吡卡胺滴眼液充分扩瞳,直至瞳孔直径≥6mm｡由同一名经验丰富的检查者使用CASIA2系统(日本拓普康株式会社),沿晶状体16个不同轴位进行扫描,获取各轴位的断层图像和晶状体直径最大值､最小值｡随后,通过CASIA2内置的晶状体形态分析程序,自动获取晶状体前､后表面曲率数据,并拟合计算出16个轴位的晶状体直径｡使用IOLMaster700(德国卡尔蔡司股份公司)设备自动测量并获取高质量的眼部生物学参数:AL､WTW､ACD和LT｡

1.3.2分组

根据晶状体直径的最大值或最小值所在的扫描轴位(16个轴位之一),将患者分为三组:水平组:轴位范围0°~<30°或150°~180°;斜轴组:轴位范围30°~<60°或120°~<150°;垂直组:轴位范围60°~<120°｡分组结果:基于晶状体直径最大值所在轴位分组:水平组42眼;斜轴组78眼;垂直组60眼｡基于晶状体直径最小值所在轴位分组:水平组69眼;斜轴组63眼;垂直组48眼｡

1.4统计学分析

使用SPSS26.0统计学软件进行统计分析,GraphPadPrism8.0软件进行绘图｡采用KolmogorovSmirnov(K-S)检验进行正态性检验;符合正态分布的数据以均数±标准差表示,不符合正态分布的数据以中位数(四分位数)[M(Q1,Q3)]表示;两组间计量资料比较采用Wilcoxon符号秩检验(非正态分布),多组间独立样本计量资料比较采用KruskalWallisH检验(非正态分布)｡计数资料以频数和率表示｡多组间计数资料比较采用χ2检验,若存在统计学差异,则进一步使用χ2分割法(Bonferroni校正)进行两两比较｡若双变量均满足正态分布,采用Pearson相关分析;若不符合双变量正态分布,采用Spearman秩相关分析｡采用多元线性回归模型分析年龄､AL､WTW､ACD和LT对晶状体直径的影响｡检验水准α=0.05｡

2、结果

2.1晶状体直径在各扫描轴位的特征

Wilcoxon符号秩检验显示,晶状体直径最大值[10.13(9.20,10.80)mm]显著大于晶状体直径最小值[9.26(8.21,9.91)mm],差异有统计学意义(Z=-7.387,P<0.001);晶状体并非规则圆形｡

2.1.1晶状体直径最大值和最小值在水平组､斜轴组､垂直组间的差异

晶状体直径最大值和最小值在三组间的差异均无统计学意义(H=1.575,P=0.455;H=0.927,P=0.629)(表1)｡不同组别(基于极值所在轴位分组)之间,晶状体直径的最大值和最小值均未表现出显著差异｡

表1晶状体直径最大值和最小值在水平组､斜轴组､垂直组间的差异指标

2.1.2晶状体直径最大值和最小值在水平组､斜轴组､垂直组的分布差异

晶状体直径最大值在水平组､斜轴组和垂直组间的分布差异具有统计学意义(χ2=7.636,P=0.022);采用χ2分割法进行两两比较结果显示:斜轴组与水平组之间的分布差异有统计学意义(χ2=6.035,P=0.014);其他组间比较差异无统计学意义(均为P>0.022)｡斜轴组中晶状体直径最大值出现的占比(55.2%)显著高于水平组(38.0%)｡晶状体直径最大值更常见于斜轴组(图1)｡

2.2晶状体直径与年龄､AL､WTW､ACD､LT的相关分析结果

Spearman相关分析结果显示,晶状体直径与年龄和LT均呈正相关(rs=0.217,P<0.05;rs=0.538,P<0.001),与ACD呈负相关(rs=-0.379,P<0.001)(图2)｡晶状体直径与AL､WTW均无相关性(均为P>0.05)｡

2.3晶状体直径影响因素的多元线性回归分析结果

以晶状体直径为因变量,年龄､AL､WTW､ACD和LT为自变量,构建多元线性回归模型｡模型整体结果:该回归模型具有统计学意义(F=19.10,P<0.001)｡调整后决定系数(调整R2)为0.334,表明自变量共同解释了晶状体直径总变异的33.4%｡比较标准化回归系数(β’)显示:LT对晶状体直径的影响最大,其次是AL;LT和AL对晶状体直径均有显著的正向影响(β’=0.483,P<0.001;β’=0.314,P<0.001)(表2)

图1晶状体直径最大值和最小值在各扫描轴位的分布

图2晶状体直径与年龄､LT及ACD相关分析散点

表2晶状体直径影响因素的多元线性回归分析

3、讨论

随着精确生物识别技术的快速发展和各类功能性人工晶状体的应用,患者对白内障术后视觉质量的要求不断提高[4-5]｡研究表明,晶状体囊袋的大小对术后人工晶状体的有效位置和长期稳定性起着至关重要的作用[6]｡既往关于囊袋大小的研究主要基于对人类尸眼的离体测量[7-8]｡然而,活体人眼存在调节机制｡当视近物或视远物时,睫状肌的收缩或舒张会改变悬韧带张力,进而影响晶状体形态(如前表面曲率变化)并导致囊袋直径发生动态变化;这种调节机制使得离体测量的囊袋大小与活体状态下的实际囊袋大小存在显著差异[9]｡传统成像技术在测量晶状体直径方面存在显著局限｡CT分辨率较低,且存在诱发白内障的风险[10]｡MRI对患者配合度要求极高,眼球运动易产生伪影[11-12]｡超声生物显微镜和眼前节光学相干断层扫描受虹膜遮挡影响,难以直接测量晶状体赤道部直径[13-14]｡近年来,扫频光学相干断层扫描设备CASIA2因其扫描速度快､重复性好､分辨率高等优点得到应用｡它利用晶状体形态分析程序,通过成像晶状体前､后表面曲率半径,进而拟合计算出晶状体直径[15]｡本研究系统应用CASIA2测量晶状体直径,旨在探讨其在活体人眼不同轴位的分布特征及其与眼部生物学参数的关系｡本研究测量前使用复方托吡卡胺滴眼液扩瞳,旨在优化CASIA2成像质量(瞳孔扩大有助于获取更完整的晶状体图像,从而提高自动拟合的准确性)[16-17]｡既往研究表明,对于年龄大于40岁的患者,睫状肌麻痹剂(如本研究使用的复方托吡卡胺)使用前后的晶状体直径差异无统计学意义[18]｡这可能是由于年龄增长导致晶状体硬化,降低了囊袋弹性,增加了晶状体体积和质量,从而减弱了晶状体对睫状肌麻痹剂的反应[19]｡因此,尽管本研究使用了睫状肌麻痹剂,但患者的睫状肌仍可能保留一定的调节能力｡本研究发现,晶状体直径的最大值与最小值之间存在统计学上的显著差异｡这一结果说明晶状体并非规则圆形,这与之前对103只尸眼进行的3D研究的结论相一致[20]｡从晶状体的发育角度来看,在胚胎早期,LT与晶状体直径较为接近,此时晶状体近似于圆球形,新的晶状体纤维在旧的纤维上依次沉积｡然而,随着胚胎的成长,大约6个月后,LT的增长速度相对于晶状体直径的增长速度变慢,导致晶状体逐渐变为扁圆形[21]｡基于此,本研究将晶状体直径最大值和最小值所在的扫描轴位分别划分为水平组､斜轴组和垂直组进行分析｡结果显示,这三组之间无显著差异,表明在正常眼轴的人群中,晶状体直径的最大值和最小值在不同组别之间的数值

小并无显著区别｡尽管如此,研究结果显示,晶状体直径的最大值和最小值在三组间的分布存在统计学上的显著差异｡进一步的两两比较发现,斜轴组与水平组之间在晶状体直径最大值和最小值的差异有统计学意义｡具体来说,斜轴组中晶状体直径最大值的分布频率高于水平组,这表明晶状体直径最大值更倾向于在斜轴组中出现｡这一发现提示,在斜轴方位植入人工晶状体可能会影响其在囊袋内的稳定性,导致稳定性较差｡这一结论与Till等[22]的临床观察结果相吻合,他们发现斜轴方位放置人工晶状体时,其旋转稳定性是最不稳定的｡因此,我们的研究为斜轴方位植入人工晶状体可能存在稳定性问题的观点提供了理论依据｡然而,这一理论是否适用于高度近视或散光患者植入Toric人工晶状体的决策,仍需通过扩大样本量进一步研究来验证｡本研究结果表明,晶状体直径与年龄､LT之间存在正相关关系,这一结论与之前的研究观点相符｡自出生后,人体晶状体不断形成新的晶状体纤维细胞,随着年龄的增长,晶状体体积呈现增加的趋势[21]｡已有临床研究证实,LT和晶状体直径随着年龄的增长而相应增加[23-24]｡Dubbelman等[21]提出晶状体随着年龄的增长会变得越来越凸出｡同时,当AL发育趋于稳定时,LT仍然会随着年龄的增长而继续增厚[25]｡本研究还显示,晶状体直径与ACD之间存在显著的负相关性,即晶状体体积的增加会导致前房空间的压缩｡这一发现与一项涉及28709名白内障患者的大样本研究结论相一致[26]｡本研究通过多元线性回归分析发现,LT和AL是影响晶状体直径的关键因素,其中LT对晶状体直径的影响显著大于AL的影响｡这一结果与Li等[27]的研究相吻合,他们通过A型超声扫描,以LT作为晶状体囊袋直径的间接指标,发现LT的增加与晶状体囊袋直径的增大有直接关联｡在针对高度近视(轴性近视)白内障患者的研究中,有学者提出,随着AL的增加,晶状体囊袋直径也会增大,这增加了Toric人工晶状体旋转的风险｡因此,建议为这类患者植入囊袋张力环,以降低人工晶状体的旋转概率[28]｡然而,Vass等[29]在手术观察中发现,较长眼轴(25.0~30.8mm)患者的囊袋直径并不显著大于正常眼轴(23.0~25.0mm)患者的囊袋直径｡这表明高度近视眼球的眼轴伸长可能是由于眼后段的延长造成的[30]｡综合分析,AL与晶状体直径之间的关系并非简单的线性关系｡在正常眼轴范围内,眼球整体呈现出均匀生长的趋势,晶状体直径作为眼前节结构之一,会随着AL的增长而相应增长｡本研究结果提示,在影响正常眼轴白内障患者晶状体囊袋大小的因素中,LT的影响更为显著｡因此,在临床实践中,对于正常眼轴的白内障患者,应更加关注LT对晶状体囊袋的影响｡4结论首先,本研究揭示了晶状体并非呈规则圆形,而是存在不规则的形态｡特别是,晶状体直径最大值在斜轴组(30°~<60°和120°~<150°)的分布频率显著高于水平组,这表明斜轴方位植入人工晶状体可能会导致其在囊袋内的稳定性降低｡因此,在人工晶状体植入的轴向规划中,应尽量避免使用斜轴方位｡其次,本研究结果显示,晶状体直径与年龄和LT之间存在正相关关系,与ACD存在负相关关系｡在所有影响晶状体直径的因素中,LT和AL是最关键的因素,其中LT对晶状体直径的影响较AL更为显著｡这提示在临床评估正常眼轴白内障患者的晶状体直径及预测人工晶状体稳定性时,应更加关注LT的作用｡

基金资助:国家自然科学基金项目(编号:82160198);

文章来源:李璠,王梅,铁金军,等.晶状体直径在不同轴位的特征及其与眼部生物学参数的关系[J].眼科新进展,2025,45(09):715-719.