探討眼前節相干光斷層掃描(AS-OCT)評估學齡期兒童遠視眼前房形態的臨床價值。對160名6~12歲學齡期兒童(320眼)進行眼前節相干光斷層掃描檢查, 根據等效球鏡度(SE)將研究對象分為正視、低度遠視、中度遠視及高度遠視4組, 比較各組角膜中央厚度(CCT)、前房深度(ACD)、房角開放距離(AOD)、小梁虹膜空間面積(TISA)及鞏膜突角(SSA)測量值的差異。分析顯示, 學齡期兒童中、高度遠視眼與正視眼相比, 前房更淺, 房角更窄。研究表明, 眼前節相干光斷層掃描作為一種非接觸性檢查技術, 可作為臨床評估學齡期遠視兒童前房形態的一種新的檢測方法。
引用本文： 汪春暉, 楊旭波, 劉隴黔. 眼前節相干光斷層掃描儀對學齡期兒童遠視眼前段生物參數的評估. 生物醫學工程學雜志, 2015, 32(3): 640-644. doi: 10.7507/1001-5515.20150116 復制
引言
遠視(hyperopia)是兒童常見的一種屈光不正，大多數新生兒和嬰幼兒都存在遠視[1]。文獻報道，93.7%的6歲兒童和70.1%的12歲兒童存在遠視[2]。既往研究發現遠視者前房角窄、前房淺，并且遠視度數越高，前房角越窄，前房深度越淺[2-5]。目前臨床采用的眼前房檢測手段有超聲生物顯微鏡(ultrasound biomicroscopy, UBM)、房角鏡等，但這些方法具有接觸性和侵入性等缺陷。因此針對兒童這一特殊群體的檢查，可考慮選擇一種安全且簡便的檢查方法。
眼前節相干光斷層掃描儀(anterior segment optical coherence tomography, AS-OCT)是基于眼組織結構具有不同光學散射性，因而可采用干涉測量法進行二維顯像，獲取和定量分析眼前段(角膜、前房、虹膜等)結構參數的一種新型檢測手段，具有非接觸性、非侵入性以及良好的可重復性等優點[6-8]。目前，國內外尚未有關于AS-OCT測量學齡期遠視兒童眼前段生物參數的相關研究報道，更欠缺分析數據表明學齡兒童前房形態與遠視程度的關系。本研究招募了160名學齡期兒童進行AS-OCT檢查，旨在探討學齡期遠視兒童的AS-OCT特征及不同的前房形態與遠視嚴重程度的相關性，為將AS-OCT作為臨床評估學齡期遠視兒童前房形態的檢測手段奠定基礎。
1 材料與方法
1.1 研究對象
本研究遵從知情同意原則, 于2012年6月~2013年4月，在四川大學華西醫院眼科門診招募160名(320眼)6～12歲學齡期兒童。納入標準為：①無眼部器質性病變；②無眼部手術史；③無硬性角膜接觸鏡及長期軟性角膜接觸鏡配戴史；④球鏡度≥-0.25 D；⑤散光≤1.50 D。
1.2 檢查方法與工作原理
符合納入標準的所有研究對象用復方托品卡胺點眼4次(每隔5 min滴1次)，待充分麻痹睫狀肌及擴大瞳孔(最后1次點眼15 min)后，采用帶狀光檢影鏡進行客觀屈光檢查，確定其屈光不正度數(由球鏡度數及總散光構成)。
屈光不正度數由以下公式換算為等效球鏡度(Spherical equivalence, SE)：
| $ {\rm{SE=球鏡度數+1/2柱鏡度數}} $ |
根據SE的大小，將研究對象分為正視眼組(-0.25 D～+0.50 D, n=40)、低度遠視組(+0.75 D～+3.00 D, n=40)、中度遠視組(+3.25 D～+5.00 D, n=40)、高度遠視組(＞+5.00 D, n=40)。
在測得屈光不正度數后，采用AS-OCT(Visante OCT Model 1000, Carl Zeiss Meditec Inc.Dublin, CA.USA)測量眼前段的相關生物參數，包括角膜中央厚度(central corneal thickness, CCT)、前房深度(anterior chamber depth, ACD)、房角開放距離(angle opening distance, AOD)、小梁虹膜空間面積(trabecular iris space area, TISA)及鞏膜突角(scleral angle, SSA)。
其中AOD包括AOD500和AOD750，AOD500和AOD750定義為：由鞏膜突向前500μm和750μm為起點，于角鞏膜緣垂直作一直線與虹膜平面相交于另一點，取2點間的直線距離。TISA定義如下：前邊界為AOD500或AOD750，后邊界為鞏膜突與鞏膜內壁的垂線到對側虹膜，上邊界為角鞏膜緣內側壁，下邊界為虹膜表面所形成的梯形面積。所有研究對象的檢查均由同一技術員操作，重復3次測量，取平均值。
AS-OCT的工作原理是采用低相干光波掃描形式(類似于B超聲波掃描)，用于照射特定檢查區域以獲取該處不同深度組織的反向散射光信號，然后利用計算機進行成像分析。目前AS-OCT采用的是1 310μm波長，由于波長較長，穿透力增加，在眼部組織的掃描深度可以達到3～6 mm，分辨率為6～25μm，掃描長度達15 mm，掃描頻率可達4 Hz，圖像獲取時間為0.125 s。
1.3 統計學方法
統計分析采用SPSS 18.0軟件包，計量資料用
2 結果
2.1 納入對象的臨床特點
符合納入標準的研究對象共160名學齡期(6～12歲)兒童，女性74名，男性86名；平均年齡(8.74±1.56)歲，根據SE的大小，分為正視眼組、低度遠視組、中度遠視組及高度遠視組，每組40人。各組性別和年齡差異均無統計學意義(P＞0.05)，說明四個組別的均衡性好；此外，各組的SE兩兩比較差異均有統計學意義(P＜0.001)，如表 1所示。
表1
納入對象的臨床特征
Table1.
Clinical characteristics of participants
2.2 角膜中央厚度及前房深度情況比較
各組CCT值差異均無統計學意義(P＞0.05)，各組ACD值比較發現，除高度遠視組與正視眼組之間存在差異外(P=0.003)，其他組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，表明高度遠視兒童的前房淺于正視兒童，如表 2所示。
表2
各組的CCT及ACD比較(2.3 房角開放距離、小梁虹膜空間面積、鞏膜突角的比較
高度遠視組和中度遠視組的AOD、TISA和SSA值均小于正視眼組(P＜0.05)；除鼻側AOD750外(P=0.076)，高度遠視組AOD、TISA和SSA值均小于低度遠視組(P＜0.05)；高度遠視組和中度遠視組比較，AOD和TISA值差異均無統計學意義(P＞0.05)，SSA值差異有統計學意義(P＜0.05)，但差異不大。中度遠視組和低度遠視組比較，AOD、TISA和SSA值差異均無統計學意義(P＞0.05)。低度遠視組和正視眼組相比較，除鼻側AOD500外(P=0.039)，AOD、TISA和SSA值差異均無統計學意義(P＞0.05)，如表 3、表 4所示。這些數據提示學齡期高、中度遠視兒童的房角寬度比正視兒童的窄。
表3
各組研究對象鼻側AOD、TISA及SSA比較(
表4
各組研究對象顳側AOD、TISA及SSA比較(2.4 SE與其他眼部生物參數之間的相關性分析
Pearson直線相關分析發現CCT與SE無相關性，ACD、AOD、TISA和SSA均與SE呈負相關(P＜0.001)，即隨著遠視度數的增加，前房深度和房角寬度會變得更淺、更窄，如表 5所示。
表5
SE和其他生物參數的相關性分析
Table5.
Relationship between SE and other biometric parameters
3 討論
3.1 學齡期兒童遠視眼前段AS-OCT表現及評價
中央角膜厚度與屈光不正之間的關系一直存在爭議，Zhang等[9]利用DGH-550角膜超聲測厚儀研究成人的角膜，結果發現，遠視度數的變化，并不伴有角膜中央厚度的改變，我們的結果與其一致；但Suzuki等[10]采用超聲角膜測厚儀研究日本正常人的角膜中央厚度，結果發現CCT與屈光不正存在弱的負相關，研究結果不一致可能是由于不同的研究采用的測量方法和技術不同所引起的，且研究對象種族和年齡的差異也會對結果造成影響。
既往研究顯示，遠視者前房淺、房角窄，并且遠視度數與前房深度、房角寬度呈負相關[3-5]，本研究的中、高度遠視組得了類似的結果，但是低度遠視眼的前房形態與正視眼相比基本無差異，而IP等[2]的研究結果顯示低度遠視眼的前房比正視眼淺，我們的結果與之不符，這可能與測量工具的原理不同有關, 且測量者的經驗和研究對象種族、年齡不同也會影響測量結果。
中國人原發性閉角型青光眼(primary angle-closure glaucoma, PACG)的患病率為1.4%，且隨著年齡的增長患病率會有所增長[11], 而且淺前房、窄房角及遠視是誘導PACG發生的主要危險因素[12-15]。因此，應對具有高度遠視的兒童進行相關的前房檢查，對于發現窄房角的遠視兒童，應建立健康檔案，定期檢查，以降低隨年齡逐漸增大后發生PACG的風險。
3.2 眼前段檢查方法優缺點的評價
目前臨床應用的眼前段檢測手段有UBM、IOL master、房角鏡等。
UBM是超高頻的超聲檢測方法，應用頻率一般在40 Hz以上，分辨率為50～100μm。UBM相比AS-OCT，組織穿透力弱(穿透深度為4～5 mm)，對操作者的檢查技術水平要求較高，而且是接觸性和侵入性的[16]。而IOL master是利用部分相干干涉技術以紅外相干光波遇到眼內介面后產生反射的回波延遲和強度原理來測量前房深度，雖然操作相對簡單且不需接觸眼表，但是該檢測方法受虹膜干擾大，得到的結果不夠精確[17]。雖然房角鏡仍然是目前檢查前房寬窄的金標準，但是檢查時需要使用接觸鏡，而且需要經驗豐富的檢查者操作，并且在下結論時房角分級比較主觀[18]。Sakata等[19]對502例無視力障礙的50歲以上成人的前房角分別進行AS-OCT和前房角鏡檢查，AS-OCT檢測結果顯示59%的被檢眼睛至少有一個象限的房角是關閉的，而前房角鏡的檢出率僅為33%。這項對比研究表明，兩者具有一定的一致性(k=0.4)，并且在上、下兩個象限的檢測中，AS-OCT較前房角鏡檢測出房角關閉的概率更高。基于以上評述，AS-OCT不僅具有非接觸性、非侵入性及良好的可重復性等優點[6-8]，而且不需要被測者過多的合作，對操作者技術要求不高，因此相比其他檢查方法，更適用于對兒童眼前段的檢查。
綜上所述，高度遠視兒童存在發生閉角型青光眼的危險因素，因此有必要對其前房進行定期檢查，然而針對這一特殊群體的檢查，我們應該選擇一種安全且簡便的檢查方法，AS-OCT是非接觸性檢查技術，并且與房角鏡檢查的一致性較好，因此可作為臨床評估遠視學齡兒童前房形態的一種新的檢測方法。然而AS-OCT在操作過程中也表現出一定的缺陷：鞏膜突的位置對于確定將要自動生成的AOD、TISA等測量值是非常重要的，而部分受試者的鞏膜突在AS-OCT上不容易被辨認，從而使得到的相關參數值存在一定的誤差。因此，今后的研究有必要進一步提高AS-OCT的分辨率和組織穿透力, 并開發自動化程度更高的處理軟件, 以此減少人為操作的誤差。此外，建立AS-OCT檢查結果的正常參考值和圖譜也是今后亟待解決的問題之一。
引言
遠視(hyperopia)是兒童常見的一種屈光不正，大多數新生兒和嬰幼兒都存在遠視[1]。文獻報道，93.7%的6歲兒童和70.1%的12歲兒童存在遠視[2]。既往研究發現遠視者前房角窄、前房淺，并且遠視度數越高，前房角越窄，前房深度越淺[2-5]。目前臨床采用的眼前房檢測手段有超聲生物顯微鏡(ultrasound biomicroscopy, UBM)、房角鏡等，但這些方法具有接觸性和侵入性等缺陷。因此針對兒童這一特殊群體的檢查，可考慮選擇一種安全且簡便的檢查方法。
眼前節相干光斷層掃描儀(anterior segment optical coherence tomography, AS-OCT)是基于眼組織結構具有不同光學散射性，因而可采用干涉測量法進行二維顯像，獲取和定量分析眼前段(角膜、前房、虹膜等)結構參數的一種新型檢測手段，具有非接觸性、非侵入性以及良好的可重復性等優點[6-8]。目前，國內外尚未有關于AS-OCT測量學齡期遠視兒童眼前段生物參數的相關研究報道，更欠缺分析數據表明學齡兒童前房形態與遠視程度的關系。本研究招募了160名學齡期兒童進行AS-OCT檢查，旨在探討學齡期遠視兒童的AS-OCT特征及不同的前房形態與遠視嚴重程度的相關性，為將AS-OCT作為臨床評估學齡期遠視兒童前房形態的檢測手段奠定基礎。
1 材料與方法
1.1 研究對象
本研究遵從知情同意原則, 于2012年6月~2013年4月，在四川大學華西醫院眼科門診招募160名(320眼)6～12歲學齡期兒童。納入標準為：①無眼部器質性病變；②無眼部手術史；③無硬性角膜接觸鏡及長期軟性角膜接觸鏡配戴史；④球鏡度≥-0.25 D；⑤散光≤1.50 D。
1.2 檢查方法與工作原理
符合納入標準的所有研究對象用復方托品卡胺點眼4次(每隔5 min滴1次)，待充分麻痹睫狀肌及擴大瞳孔(最后1次點眼15 min)后，采用帶狀光檢影鏡進行客觀屈光檢查，確定其屈光不正度數(由球鏡度數及總散光構成)。
屈光不正度數由以下公式換算為等效球鏡度(Spherical equivalence, SE)：
| $ {\rm{SE=球鏡度數+1/2柱鏡度數}} $ |
根據SE的大小，將研究對象分為正視眼組(-0.25 D～+0.50 D, n=40)、低度遠視組(+0.75 D～+3.00 D, n=40)、中度遠視組(+3.25 D～+5.00 D, n=40)、高度遠視組(＞+5.00 D, n=40)。
在測得屈光不正度數后，采用AS-OCT(Visante OCT Model 1000, Carl Zeiss Meditec Inc.Dublin, CA.USA)測量眼前段的相關生物參數，包括角膜中央厚度(central corneal thickness, CCT)、前房深度(anterior chamber depth, ACD)、房角開放距離(angle opening distance, AOD)、小梁虹膜空間面積(trabecular iris space area, TISA)及鞏膜突角(scleral angle, SSA)。
其中AOD包括AOD500和AOD750，AOD500和AOD750定義為：由鞏膜突向前500μm和750μm為起點，于角鞏膜緣垂直作一直線與虹膜平面相交于另一點，取2點間的直線距離。TISA定義如下：前邊界為AOD500或AOD750，后邊界為鞏膜突與鞏膜內壁的垂線到對側虹膜，上邊界為角鞏膜緣內側壁，下邊界為虹膜表面所形成的梯形面積。所有研究對象的檢查均由同一技術員操作，重復3次測量，取平均值。
AS-OCT的工作原理是采用低相干光波掃描形式(類似于B超聲波掃描)，用于照射特定檢查區域以獲取該處不同深度組織的反向散射光信號，然后利用計算機進行成像分析。目前AS-OCT采用的是1 310μm波長，由于波長較長，穿透力增加，在眼部組織的掃描深度可以達到3～6 mm，分辨率為6～25μm，掃描長度達15 mm，掃描頻率可達4 Hz，圖像獲取時間為0.125 s。
1.3 統計學方法
統計分析采用SPSS 18.0軟件包，計量資料用
2 結果
2.1 納入對象的臨床特點
符合納入標準的研究對象共160名學齡期(6～12歲)兒童，女性74名，男性86名；平均年齡(8.74±1.56)歲，根據SE的大小，分為正視眼組、低度遠視組、中度遠視組及高度遠視組，每組40人。各組性別和年齡差異均無統計學意義(P＞0.05)，說明四個組別的均衡性好；此外，各組的SE兩兩比較差異均有統計學意義(P＜0.001)，如表 1所示。
表1
納入對象的臨床特征
Table1.
Clinical characteristics of participants
2.2 角膜中央厚度及前房深度情況比較
各組CCT值差異均無統計學意義(P＞0.05)，各組ACD值比較發現，除高度遠視組與正視眼組之間存在差異外(P=0.003)，其他組間比較差異均無統計學意義(P＞0.05)，表明高度遠視兒童的前房淺于正視兒童，如表 2所示。
表2
各組的CCT及ACD比較(2.3 房角開放距離、小梁虹膜空間面積、鞏膜突角的比較
高度遠視組和中度遠視組的AOD、TISA和SSA值均小于正視眼組(P＜0.05)；除鼻側AOD750外(P=0.076)，高度遠視組AOD、TISA和SSA值均小于低度遠視組(P＜0.05)；高度遠視組和中度遠視組比較，AOD和TISA值差異均無統計學意義(P＞0.05)，SSA值差異有統計學意義(P＜0.05)，但差異不大。中度遠視組和低度遠視組比較，AOD、TISA和SSA值差異均無統計學意義(P＞0.05)。低度遠視組和正視眼組相比較，除鼻側AOD500外(P=0.039)，AOD、TISA和SSA值差異均無統計學意義(P＞0.05)，如表 3、表 4所示。這些數據提示學齡期高、中度遠視兒童的房角寬度比正視兒童的窄。
表3
各組研究對象鼻側AOD、TISA及SSA比較(
表4
各組研究對象顳側AOD、TISA及SSA比較(2.4 SE與其他眼部生物參數之間的相關性分析
Pearson直線相關分析發現CCT與SE無相關性，ACD、AOD、TISA和SSA均與SE呈負相關(P＜0.001)，即隨著遠視度數的增加，前房深度和房角寬度會變得更淺、更窄，如表 5所示。
表5
SE和其他生物參數的相關性分析
Table5.
Relationship between SE and other biometric parameters
3 討論
3.1 學齡期兒童遠視眼前段AS-OCT表現及評價
中央角膜厚度與屈光不正之間的關系一直存在爭議，Zhang等[9]利用DGH-550角膜超聲測厚儀研究成人的角膜，結果發現，遠視度數的變化，并不伴有角膜中央厚度的改變，我們的結果與其一致；但Suzuki等[10]采用超聲角膜測厚儀研究日本正常人的角膜中央厚度，結果發現CCT與屈光不正存在弱的負相關，研究結果不一致可能是由于不同的研究采用的測量方法和技術不同所引起的，且研究對象種族和年齡的差異也會對結果造成影響。
既往研究顯示，遠視者前房淺、房角窄，并且遠視度數與前房深度、房角寬度呈負相關[3-5]，本研究的中、高度遠視組得了類似的結果，但是低度遠視眼的前房形態與正視眼相比基本無差異，而IP等[2]的研究結果顯示低度遠視眼的前房比正視眼淺，我們的結果與之不符，這可能與測量工具的原理不同有關, 且測量者的經驗和研究對象種族、年齡不同也會影響測量結果。
中國人原發性閉角型青光眼(primary angle-closure glaucoma, PACG)的患病率為1.4%，且隨著年齡的增長患病率會有所增長[11], 而且淺前房、窄房角及遠視是誘導PACG發生的主要危險因素[12-15]。因此，應對具有高度遠視的兒童進行相關的前房檢查，對于發現窄房角的遠視兒童，應建立健康檔案，定期檢查，以降低隨年齡逐漸增大后發生PACG的風險。
3.2 眼前段檢查方法優缺點的評價
目前臨床應用的眼前段檢測手段有UBM、IOL master、房角鏡等。
UBM是超高頻的超聲檢測方法，應用頻率一般在40 Hz以上，分辨率為50～100μm。UBM相比AS-OCT，組織穿透力弱(穿透深度為4～5 mm)，對操作者的檢查技術水平要求較高，而且是接觸性和侵入性的[16]。而IOL master是利用部分相干干涉技術以紅外相干光波遇到眼內介面后產生反射的回波延遲和強度原理來測量前房深度，雖然操作相對簡單且不需接觸眼表，但是該檢測方法受虹膜干擾大，得到的結果不夠精確[17]。雖然房角鏡仍然是目前檢查前房寬窄的金標準，但是檢查時需要使用接觸鏡，而且需要經驗豐富的檢查者操作，并且在下結論時房角分級比較主觀[18]。Sakata等[19]對502例無視力障礙的50歲以上成人的前房角分別進行AS-OCT和前房角鏡檢查，AS-OCT檢測結果顯示59%的被檢眼睛至少有一個象限的房角是關閉的，而前房角鏡的檢出率僅為33%。這項對比研究表明，兩者具有一定的一致性(k=0.4)，并且在上、下兩個象限的檢測中，AS-OCT較前房角鏡檢測出房角關閉的概率更高。基于以上評述，AS-OCT不僅具有非接觸性、非侵入性及良好的可重復性等優點[6-8]，而且不需要被測者過多的合作，對操作者技術要求不高，因此相比其他檢查方法，更適用于對兒童眼前段的檢查。
綜上所述，高度遠視兒童存在發生閉角型青光眼的危險因素，因此有必要對其前房進行定期檢查，然而針對這一特殊群體的檢查，我們應該選擇一種安全且簡便的檢查方法，AS-OCT是非接觸性檢查技術，并且與房角鏡檢查的一致性較好，因此可作為臨床評估遠視學齡兒童前房形態的一種新的檢測方法。然而AS-OCT在操作過程中也表現出一定的缺陷：鞏膜突的位置對于確定將要自動生成的AOD、TISA等測量值是非常重要的，而部分受試者的鞏膜突在AS-OCT上不容易被辨認，從而使得到的相關參數值存在一定的誤差。因此，今后的研究有必要進一步提高AS-OCT的分辨率和組織穿透力, 并開發自動化程度更高的處理軟件, 以此減少人為操作的誤差。此外，建立AS-OCT檢查結果的正常參考值和圖譜也是今后亟待解決的問題之一。
