角膜地形图在塑形镜验配中的重要意义

角膜地形图检查角膜地形学是由corneal

topography翻译而来。

角膜地形学则借用这一地质学概念,将角膜表面作为一个局部地势,用不同的方法进行记录、描绘和分析。

角膜地形图在临床上有诸多应用价值:一详细瞭解角膜表面的形态和屈光力的分佈及变化;二对以角膜地形图变化为主的角膜病变做出早期诊断;三指导角膜屈光手术,如手术选择、设计、结果预测、疗效评价等;四指导角膜接触镜的验配和镜片设计;伍瞭解眼内手术角膜切口对角膜屈光状态的影响,用於调整缝线的鬆紧,指导缝线的拆除和角膜切口位置的选择等。目前市场上和临床中使用的角膜地形分析系统可分为两类,即基於Placido盘设计的角膜地形图系统和非基於Placido盘设计的角膜地形图系统。

其中前者的生产厂家和型号较多,如TMS-1系统、EyeSys系统、Astramax系统等;后者主要包括PAR角膜地形图系统和Orbscan角膜地形图系统。

1.基於Placido盘设计的角膜地形图系统基於Placido盘设计的角膜地形图系统是通过拍摄Placido盘在角膜的反射映射,计算出角膜前表面地形的角膜地形图系统。

(1)设计原理及组成这种电脑辅助的角膜地形图仪由3部分组成:1)Placido

盘投射系统将28~34个同心圆环均匀地投射到从中心到周边的角膜表面上,并将每一圆环分割成许多点(多数为256个点),目前在角膜上最多可获得14000个数据点,能精确分析角膜的形态。即时图像监测摄像系统投射在角膜表面的环形图像可以通过即时图像监测系统进行即时的图像观察、监测和调整等,在角膜图像处於最佳状态时进行摄影,然后将其储存,以备分析。EyeSys角膜地形图系统3)电脑图像处理系统电脑先将储存的图像数位化,应用已设定的计算公式和程式进行分析,再将分析的结果用不同的彩色图像显示在监视器上,数位化的统计结果也可同时显示出来。

颜色编码的引入可以提供颜色直观地显示出角膜表面的屈光度,用不同颜色对应不同屈光度,以暖色(红、橙、黄)表示较强屈光度,即角膜陡峭部位;以冷色(紫、深蓝、浅蓝)表示较弱屈光度,即角膜平坦部位;绿色为中间色。

上述色彩又被分为15个级阶,每个级阶代表一定的屈光度,从暖色到冷色;若

採用绝对级阶(absolute scale),则每个相邻级阶的屈光度差值并非一样,用以宏观显示角膜形态的变化,而若採用标準化级阶(normalized scale),则每个相邻级阶的屈光度差值相等,用以显示微小的角膜变化,甚至可以自行定义级阶。

需要注意的是屈光度图仅表示角膜不同部位的屈光性能,而不是角膜前表面的形态。

(2)检查方法

1)开机并进入主程序,录入被检者一般资料如姓名、性别、年龄、编号等。

2)被检者下頜置於頜托上,额部向前顶紧额托,头位调正,被检眼注视指定目标,由检查者控制调焦及摄像过程或由仪器本身自动识别所监测的角膜图像并存储、处理分析。

3)查看角膜表面曲率图、高度图等并按需求列印。

(3)角膜地形图的特性角膜地形图不同于角膜曲率计。

曲率计仅能测量角膜表面中央3mm直径范围内两点间的平均角膜屈光力和曲

率半径,不能反映角膜表面的整个形态;而角膜地形图是对整个角膜表面进行分析,以每一投射环上256个点计入处理系统,则这个角膜至少有约7000个数据点计入分析系统。

与角膜曲率计相比,角膜地形图有以下特点:

1)信息量大资料点由投射环的数量决定,最多者可包括14000个数据点,而角膜模型化装置(CMS)在角膜表面覆盖的测量面积可达95%。

2)精确度高角膜地形图对角膜表面8mm范围内的精确度为0~0.07D,达

100%~99.03%, CMS系统在人眼的误差在±0.25D范围内。

3)直观性强对角膜不同屈光力用不同颜色来表示,暖色代表屈光力强的部位,冷色代表屈

光力弱的部位,使角膜地形图十分直观醒目。

4)误差小即时数位视频监测系统的图像捕捉1/30秒内完成,避免了因瞬目和心跳造成的影响。

(4)分析结果的解读检查结果包括按级阶显示的角膜表面各点曲率图、屈光度图等类型,以及常规和依照一定的分析软体计算出来的各类参数,不同角膜地形图系统所显示的专案内容或参数名称大同小异,通常会包括以下参数。

1)角膜表面非对称指数(surface asymmetry index,SAI):相隔180°的128

条子午线等距离对应点的屈光度差值的加权总和。

国人角膜SAI正常值为0.3±0.1,圆锥角膜、角膜屈光手术后偏中心、角膜外伤等可使SAI 值增高。

2)角膜表面规则指数(surface regularity index,SRI):是对256条子午线上的角膜屈光度分佈的评价,是指角膜表面光滑度,以三个相邻环屈光度的不一致性计算,仅选择中央10个环。

角膜表面愈规则,则SRI值愈小,完全光滑的表面,SRI值为0。

国人角膜SRI正常值为0.2±0.2,SRI值高说明角膜规则性差,可见於角膜外伤后、角膜移植术后等情况。

3)潜视力(potential visual acuity,PV A):是指角膜的最好预测视力。

它是根据角膜地形图计算出来的预测视力,与SAI和SRI密切相关。

4)类比角膜镜读数(simulated keratometry values,Sim K):角膜中央区第6、7、8三环上最大与最小的两条相互垂直子午线角膜曲率的平均值,同时标出所在轴向,包括最大角膜镜读数(Max K)和最小角膜镜读数(Min K),等同于角膜曲率计读数。

5)偏心率(eccentrity,e或E值)和非球面性参数(Q值):正常角膜前表面是按扁椭圆形形成的非球面,即愈往周边愈平坦,e值就是角膜实际曲率与球形表面曲率的差异程度,也表达了周边平坦或陡峭的程度。

Q值的计算公式是:Q=a2 /b2 -1,其中a和b分别为扁椭圆的垂直半径和水平半径。

e值与Q值的关系是:Q=- e2 ,由此说明正常角膜的Q值应为负值。

但角膜屈光手术后,Q值是朝零的方向改变,甚至变为正值。

正常角膜地形图角膜是一连续的透明结构,为便於临床应用和地形图分析,临床上常将角膜划分为4个区:(1)中央区:该区直径为4mm(光学区),此区具有重要光学意义;(2)旁中央区:距角膜中央4~7mm的环形区;(3)周边区:距角膜中央7~11mm 的环形区域;(4)角膜缘区:与巩膜相邻,宽约0.5mm,为角膜地形图的盲区。

正常角膜为一非对称性的非球面形态,一般从角膜中央到周边的曲率半径逐渐增大,即屈光力逐渐减弱,角膜逐渐变平坦,在角膜缘处最扁平;角膜高度变化也是从角膜中央到角膜缘逐渐降低,与角膜屈光力的变化基本相似。