坐位与仰卧位之间黄斑中心凹注视轴位置的变化及其在屈光手术中的潜在应用

摘要

本研究旨在分析使用Ergofocus设备测量时，患者处于坐位与仰卧位两种体位下黄斑中心凹固视轴（FFA）位置的变化，并探讨这些变化对屈光手术效果的潜在影响。

摘要

在激光屈光手术中，消融区域的正确居中定位是一个尚未解决的经典难题。通常，该操作以瞳孔中心或角膜顶点为基准进行，但理想情况下应以患者注视时眼球实际对准的点为准。将消融区域与此眼轴对齐被认为可获得最准确且最有效的屈光矫正效果。

本研究提出使用一种新型设备，用于将眼用镜片（特别是渐进多焦点镜片）与中心凹固视轴（FFA）对准。该设备显示出可接受的重复性，使用该设备测量后配戴渐进多焦点镜片的患者具有较高的适应率和满意度。由于中心凹固视轴测量已被证实适用于渐进多焦点镜片的配适，因此有必要分析这些测量值是否也可作为屈光手术操作中的合适参考，以帮助改善激光消融的中心定位。术前屈光手术检查包括角膜和瞳孔特征的测量，这些测量通常在患者直立坐位时进行，而手术则在患者仰卧位时实施，且已发现眼位在此体位变化过程中存在旋转性移动。本研究旨在分析患者体位从坐位变为仰卧位时中心凹固视轴位置的变化，并探讨其对屈光手术操作的影响。

引言

准确的光学中心定位是屈光手术（激光手术和眼内镜片）获得满意效果的关键因素^1,2。然而，目前对于如何评估个体患者的中心定位以确保满意的手术效果，尚无统一的公认技术标准²。

瞳孔中心和角膜顶点是此居中定位所考虑的主要参考点^2,3。视觉轴（角膜顶点）与瞳孔轴（瞳孔中心）之间的偏差称为kappa角⁴。甚至已有研究测试了将这两种方法结合使用的效果⁵。瞳孔中心的优势在于，靠近该中心进入的光线比靠近边缘进入的光线显得更亮（Stiles-Crawford效应）⁶。然而，瞳孔大小会随光照条件变化而改变，这意味着瞳孔中心的位置并非恒定不变⁷。与此同时，角膜顶点被定义为角膜地形图上Placido环像中心最近的点²，且与第一Purkinje像密切相关⁸。另一方面，角膜顶点通常需通过角膜地形图或断层扫描确定，将其准确转换至手术过程较为困难⁹。此外，由于视觉轴的定义具有较强的理论性，角膜顶点并不总是与该点重合¹⁰。迄今为止，专注于角膜顶点法的研究已报道了在矫正近视屈光不正和彗差像差方面的良好结果⁹。当角膜顶点与瞳孔中心之间的距离较大时，证据表明消融应更靠近角膜顶点进行居中¹¹。对于远视患者，通常建议将消融中心定位于角膜反射点或角膜顶点，以获得最佳效果。此外，当kappa角超过五度时，居中应以同轴视线下角膜光反射为准¹²。对于kappa角较大的近视患者，部分作者建议调整居中位置，使其与角膜反射点或第一Purkinje像对齐¹³。

黄斑中心凹固视轴（FFA）最初由 Chang 等人定义，他们将其描述为直接连接固视点与黄斑中心凹的直线¹⁰。该定义源于目前对于用于屈光手术定位的各种眼轴定义尚无共识，且某些眼轴在理论上较为复杂，难以进行临床测量。相比之下，FFA 被定义为连接两个点的假想线。尽管目前仍处于假设阶段，但具有较大kappa角的患者可能最能从基于FFA的屈光手术定位策略中获益。这类个体在基于瞳孔中心和基于黄斑中心凹的定位之间更可能出现显著差异，从而影响视觉效果。

一种新型设备（Ergofocus）被开发用于测量远视觉轴（FFA），以实现眼科镜片（特别是渐进多焦点镜片）的光学中心定位。该设备已显示出良好的重复性；与传统用于镜片中心定位的瞳孔距离测量相比，其测量结果存在差异，表明这两种方法不可互换，因为远视觉轴通常并不与瞳孔中心重合¹⁴。此外，使用基于远视觉轴测量所处方的渐进多焦点镜片的用户能够成功适应，其中包括此前无法适应此类镜片的使用者¹⁵。因此，远视觉轴测量适用于渐进多焦点镜片的处方，并可能在其他需要精确光学中心定位的眼科操作中具有应用价值，例如屈光手术¹⁰。

术前屈光手术检查通常在患者处于直立位时进行。通过角膜地形图或角膜断层扫描等检查手段获取相关眼部数据，包括瞳孔直径与中心、kappa角、角膜顶点，以及其他相关参数，如角膜屈光力、散光程度等，以指导手术并确保光学中心定位准确^16,17。

然而，在手术过程中，患者处于仰卧位，已有文献记录表明，体位改变会引起眼球的旋转运动¹⁸。因此，当从坐位转为仰卧位时，FFA位置发生变化是可预期的，但此前尚无研究对该问题进行评估或报道。

本研究的目的是分析使用FFA测量设备在坐位和仰卧位下测得的FFA位置的变化，并评估这些变化在屈光手术规划和预后中的临床意义。

方案

本研究纳入了30名健康受试者，其单眼最佳矫正视力优于0.2 logMAR，以确保能够在远距离和近距离准确地注视目标。有斜视、弱视、眼球震颤、显著视野缺损病史，或患有系统性疾病（如多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默病和重症肌无力）的受试者被排除在研究之外。本研究遵循《赫尔辛基宣言》的原则，并已获得阿斯顿大学健康与生命科学学院研究伦理委员会的批准。

注意：在通过客观和主观验光确定屈光不正后，进行了四项不同的测量：闪光视网膜照相（FFA）、静态眼扭转、kappa 距离和运动优势眼（DE）。闪光视网膜照相和静态眼扭转在坐位和仰卧位两种体位下进行测量。测量方案如下所述。

1. 游离脂肪酸测定

注意：采用FFA测量系统对受试者在坐位和仰卧位时的FFA位置进行测量。坐位与仰卧位测量顺序通过随机化表确定，确保50%的受试者从每种体位开始测量。

1. 坐位状态下游离脂肪酸的测定
   注意：FFA 测量系统是一种设备，包含位于每只眼前方的两个可移动狭缝（一个水平，一个垂直）。在坐位状态下进行 FFA 测量时，请遵循以下步骤：
   1. 让受试者以舒适姿势坐在检查椅上。
   2. 如果先进行坐姿下的前额叶功能激活（FFA）测量，需将 FFA 测量设备放置于受试者头部。该设备配有可调节的橡胶带以适配受试者头部，并配有两片鼻托，置于受试者鼻梁处，且狭缝应处于“零”位置。调整设备以使受试者尽可能舒适，并固定设备以确保测量准确。设备必须居中并对准，以避免可能影响测量过程的不必要移动。
   3. 连接游离脂肪酸（FFA）检测装置 通过 通过蓝牙连接至安卓平板应用程序，该程序接收测量数据并生成用于数据收集的 Excel 文件。将设备与应用程序连接，并为测量写入 ID。
   4. 让受试者注视固定目标。在坐位和仰卧位测量时应选择相同的固定物。建议使用十字形固定目标，以适应设备所包含的两条狭缝的形状（本研究中使用的是长度为8 cm、宽度为0.5 cm的十字，通过投影仪显示）。固定目标应置于近距离（35至50 cm），以模拟屈光手术过程中激光的位置。设备配备有激光传感器（位于顶部中央），可精确至1 mm测量固定距离。若随后进行仰卧位的FFA测量，需确认测量距离与坐位时相同。
   5. 测量右眼（RE），遮盖左眼（LE）。
   6. 手动移动RE的垂直狭缝，直至受试者能够在由狭缝产生的视野中看到固定十字的垂直光束居中。为确保在整个测量过程中固定十字的位置保持不变，需确保设备顶部和中部的激光点始终对准固定十字的中心。应用程序会根据狭缝在不同测量点的位置，计算其相对于零位的距离。若随后进行坐位状态下的FFA测量，则应从上一次测量的最终位置开始新的测量。
   7. 手动移动RE的水平狭缝，直至受试者能够看到由狭缝产生的视野中居中的固定十字水平光束。确保激光点对准固定点的中心。
   8. 测量左眼，遮盖右眼。
   9. 重复之前在RE中进行的步骤：首先移动垂直狭缝，然后移动水平狭缝，直至受试者能够在视野中央看到由狭缝产生的固定十字的光束，并确保激光光斑对准十字中心。
   10. 按压 测量 点击应用程序中的按钮以保存测量数据。
   11. 检查测量距离是否在建议的距离范围（35 至 50 cm）内。若不在该范围内，则调整注视十字的位置，并重复测量步骤。
   12. 若先进行坐位状态下的FFA测量，则保持裂隙灯在最终位置。
2. 仰卧位游离脂肪酸测量
   1. 若先进行仰卧位的视野面积（FFA）测量，将FFA测量设备放置于受试者头部。调整橡胶带以适配受试者头部，并确保鼻托稳妥置于受试者鼻梁上，且狭缝处于“零”位。确认设备已正确调节并居中对准。
   2. 让受试者以舒适姿势平躺在检查台上。
   3. 将游离脂肪酸（FFA）检测设备与应用程序连接 通过 蓝牙并为此测量写入一个 ID。
   4. 指导受试者将注视十字置于头顶上方。若坐位下的FFA测量在仰卧位测量之后进行，需确认测量距离与仰卧位时相同。
   5. 测量右眼，遮盖左眼。
   6. 手动移动右眼（RE）的垂直狭缝，直至受试者能够在狭缝所产生的视野中看到固定十字中央的垂直光束。为确保固定十字在整个测量过程中位置恒定，需保证位于设备顶部中央的激光点始终对准固定十字的中心。应用程序会根据狭缝位置在不同测量点处计算其相对于零位的距离。若随后进行仰卧位的FFA测量，则应从上一次测量的最终位置开始新的测量。
   7. 手动移动RE的水平狭缝，直至受试者能够在狭缝产生的视野中看到位于中央的注视十字的水平光束。确保激光光斑对准注视点的中心。
   8. 测量左眼，遮盖右眼。
   9. 重复之前在RE中进行的步骤。首先移动垂直狭缝，然后移动水平狭缝，直到受试者能够在由狭缝产生的视野中心看到注视十字的光束，同时确保激光点指向十字的中心。
   10. 按压 测量 点击应用程序中的按钮以保存测量数据。
   11. 验证测量距离是否在建议的距离范围（35 至 50 cm）内。若不在该范围内，则调整注视十字的位置，并重复测量步骤。
   12. 若先进行仰卧位的游离脂肪酸（FFA）测量，则将狭缝保持在最终位置。

2. 静态旋转向测量

注意：静态 cyclotorsion 采用单 Maddox 杆法测量¹⁹。Cyclotorsion 由坐位和仰卧位时的眼球 cyclotorsion 差值确定。使用白色 Maddox 杆，坐位与仰卧位测量顺序随机化。

1. 根据随机分组表将受试者置于坐位或仰卧位的舒适体位。受试者必须佩戴已正确调整的试镜架。
2. 测量右眼（RE）的 cyclotorsion，遮盖左眼（LE）。
3. 要求受试者注视置于近处（40 cm）的白色光源。
4. 将白色Maddox杆置于受试者右眼前方，方向为180°。此时受试者应看到一条完全垂直的线。
5. 确保受试者头部保持正直，避免不必要的转动，以免影响测量结果。
6. 旋转Maddox杆，直至受试者报告看到一条完全水平的线。
7. 测量Maddox杆线条在最终位置时的角度，以获得右眼的cyclotorsion值。若线条完全水平，则cyclotorsion值为0°。内旋（incyclotorsion）与外旋（excyclotorsion）使用不同符号表示。本研究中，负值表示内旋，正值表示外旋²⁰。
8. 将Maddox杆移至左眼，并遮盖右眼，以测量左眼的cyclotorsion。
9. 旋转Maddox杆，直至受试者看到一条完全水平的线。确保受试者头部保持正直。
10. 测量Maddox杆线条在最终位置时的角度，以获得左眼的cyclotorsion值。
11. 坐位与仰卧位之间cyclotorsion的差值即为静态cyclotorsion的数值。

3. 卡帕距离

注意：使用角膜地形图测量 kappa 距离及其 X 和 Y 分量。该设备根据受试者的注视点和角膜对齐情况自动计算并提供 X 和 Y 分量。

1. 让受试者在检查椅上采取舒适的坐姿。指导患者将下巴和前额放置在角膜地形图仪的支撑架上。
2. 指导受试者注视设备内的目标光源，以确保正确对位。
3. 根据设备提示，采集角膜地形图和kappa距离值。

4. 运动主导眼的确定

注意：运动DE通过以下方式确定 "手部孔洞" 方法，该方法是略微改进的 "卡片上的孔" 方法²¹.

1. 让受试者在检查椅上采取舒适的坐姿。
2. 在远距离视线上投射一个小圆圈或光点作为注视点。
3. 指导受试者通过重叠其伸展的双手形成一个小孔。
4. 让受试者通过该小孔注视远处的注视点。
5. 让受试者交替闭合右眼（RE）和左眼（LE），并确定哪只眼睛正在注视注视点。注视注视点的眼睛即为运动主导眼（motor DE）。
   注：统计分析使用 Mac 版 SPSS 27.0 统计软件包进行。对 FFA、cyclotorsion 和 Kappa 角参数进行了描述性统计分析。不对称性定义为双眼 FFA 之间的差异，即右眼与左眼（RE 与 LE）或主导眼与非主导眼（DE 与 NDE）之间的差异。采用 Kolmogorov-Smirnov 检验对样本进行正态性检验，并使用 Wilcoxon 符号秩检验进行比较。P < 0.05 被认为具有统计学显著性。为检验 FFA、cyclotorsion 和 Kappa 角之间的关联性，采用 Spearman 等级相关（rho）。使用 G*Power 计算得出，样本量为 30 名受试者足以检测到不同位置间 FFA 测量值最小 0.75 mm 的差异，检验效能为 90%，标准差为 2.50 mm。"

结果

本研究共纳入30名受试者（18名女性和12名男性），平均年龄为25.93 ± 6.82岁（范围：18至47岁），球镜等效度为-1.55 ± 2.28 D（范围：-9.50至+1.00 D）。参与者的平均LogMAR视力为-0.06±0.05（范围：-0.2至0.1）。其中19名参与者的右眼为优势眼，11名参与者的左眼为优势眼。

分析坐位和仰卧位下的FFA距离，结果显示右眼（RE）具有统计学显著差异（P = 0.02），仰卧位的FFA测量值大于坐位测量值。相反，左眼（LE）（P = 0.88）以及右眼与左眼之间的不对称性（P = 0.81）均未发现统计学显著差异。在考虑运动优势时，优势眼（DE）在仰卧位下的FFA距离显著大于坐位（P = 0.02）。相比之下，非优势眼（NDE）在不同体位间无显著差异（P = 0.92），而眼间不对称性接近统计学意义（P）。结果总结于表1，并展示于图1中。

关于眼扭转，FFA不对称性数值之间发现了一些相关...

讨论

在屈光手术中，消融光学中心的准确定位是一个尚未解决的经典难题²。本研究探讨了旋转性斜视、kappa角以及FFA位置的影响，以阐明它们之间的相互关系。当患者在手术台上躺下时所产生的旋转性斜视，是屈光手术正确实施的一个基本参数^22,23。目前已有多种机制用于防止旋转性斜视对屈光手术过程的影响，主要集中在散光矫正的补偿上¹⁸。本研究发现了FFA与旋转性斜视之间存在关联。

kappa 角定义为瞳孔轴（通过入瞳中心且垂直于角膜的直线）与视轴（连接注视点与黄斑中心凹并通过入瞳中心的直线）之间的夹角¹⁰。尽管视轴与 FFA 看似相似，但二者代表不同的概念。视轴是一条理论上的轴线，由三个点确定：注视目标、入瞳中心和黄斑中心凹。这种定义假设视轴通过瞳孔中心，但在实际中并不总是如此。而 FFA 仅由两个点定义：注视目标和黄斑中心凹，因此更适用于...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
Ergofocus 系统	Lentitech，西班牙	https://lentitech.com/ergofocus-system/	用于测量黄斑中心凹注视轴位置的设备。该设备最初设计用于改善渐进多焦点镜片的适配过程。
Oculus 角膜地形图仪	Oculus，德国	https://www.oculus.de/es/productos/keratograph-5m/	用于进行角膜地形图检查的设备。本研究中用于测量X和Y方向的kappa距离。
白色 Maddox 杆	Promocion optométrica，西班牙	9756-E	用于测量隐斜视的设备，本例中用于测量旋转隐斜视（cyclophoria）。
WAM-5500	Rexxam，日本	https://www.rexxam.co.jp/eye-care/products/wam5500.html	一种验光-角膜曲率计，可在测量过程中让患者保持自然的双眼视觉。