尼泊尔正视眼儿童的规范性眼部生物测量与角膜地形图参数：基于 swept-source 光学生物测量仪的医院横断面研究

《BMC Ophthalmology》：Normative ocular biometric profile of emmetropic Nepalese children: a hospital-based cross-sectional study

　　

目的：评估使用 swept-source 光学生物测量仪（swept-source optical biometer）测量的正视眼尼泊尔儿童的眼部生物测量参数和角膜地形图参数。

方法：本横断面研究纳入190名6–18岁正视眼尼泊尔儿童。使用OA-2000光学生物测量仪测量眼部生物测量参数（角膜曲率半径（Corneal radius of curvature）、眼轴长度（Axial length, AL）、前房深度（Anterior chamber depth, ACD）、晶状体厚度（Lens thickness, LT）、角膜厚度（Pachymetry）、瞳孔直径（Pupil diameter, PD）、白到白直径（White-to-white diameter, WTW））和角膜地形图参数（角膜偏心率指数（Corneal eccentricity index, CEI）、平均中央角膜屈光力（Average central corneal power, ACCP）、傅里叶指数（Fourier index））。数据使用SPSS 27版分析。关键眼部生物测量参数之间的相关性使用Pearson相关分析。

结果：研究纳入97名男性（51.1%）和93名女性（48.9%），平均年龄为11.99±3.40岁。平均平坦和陡峭角膜曲率半径分别为7.91±0.24 mm和7.78±0.24 mm。平均眼轴长度为23.03±0.67 mm，前房深度为3.55±0.26 mm，晶状体厚度为3.56±0.20 mm，角膜厚度为527.4±32.50 μm，瞳孔直径为5.93±0.69 mm，白到白直径为12.02±0.39 mm，眼轴长度与角膜曲率半径比（axial length to corneal radius ratio）为2.93±0.07。除晶状体厚度外，男性所有参数的眼部生物测量值均显著大于女性（p<0.05）。眼轴长度与角膜曲率半径呈正相关（r=0.70，p<0.001），与前房深度呈正相关（r=0.40，p<0.001）。

结论：正视眼尼泊尔儿童大多数眼部生物测量参数存在显著性别相关差异；然而这些差异的幅度不同，临床有意义的差异主要见于眼轴长度和白到白直径。这些发现为尼泊尔儿科人群建立了规范性生物测量和地形图数据。

研究背景：正视化（emmetropization）是儿童期眼生长的协调过程，眼轴长度（Axial length, AL）、角膜曲率、前房深度（Anterior chamber depth, ACD）以及晶状体屈光力和几何形态以平衡方式变化，使眼光学焦点维持于视网膜平面附近并减少屈光不正。眼生长中轴性延长倾向于增加近视屈光倾向，而角膜和晶状体屈光力降低提供代偿。若结构与光学变化不成比例，可出现近视和远视。准确测量儿童眼部生物参数对评估屈光发育、监测生理性生长和检测早期偏离至关重要，AL超过年龄特异性规范提示高度近视风险增加。全球儿科眼部生物测量规范数据仍稀疏，南亚人群报告有限。尼泊尔现有证据多来自学校为基础的使用超声接触生物测量（ultrasound contact biometry）研究；该方法仅测量AL至内界膜而非视网膜色素上皮，并因角膜压迫低估ACD。非接触光学生物测量仪可自动、多参数评估且重复性高，尤其适用于儿童。OA-2000（Tomey Corporation, Nagoya, Japan）为非接触 swept-source 光学生物测量仪，整合 Placido-disc 角膜地形图和3D眼动追踪技术，使用1060 nm扫描激光测量AL、ACD、LT、角膜厚度、PD、WTW及衍生指标CEI、ACCP和Fourier指数。建立规范数据需评估正视眼，因其代表无屈光不正相关结构改变的生理性眼生长。因此，研究人员开展医院横断面研究，以建立尼泊尔正视眼儿童眼部生物测量参数规范数据库，为近视控制策略、儿科人工晶状体屈光力计算和临床评估提供资源。

研究人员开展的研究、结论与意义：该研究纳入190名6–18岁正视眼尼泊尔儿童，平均球镜等效屈光度（spherical equivalent refraction, SER）为0.02±0.41 D，平均年龄为11.99±3.4岁。研究得出，多数眼部生物测量参数存在性别相关差异，但临床意义差异主要限于AL和WTW；AL与角膜曲率半径及ACD呈正相关。该研究为尼泊尔儿科人群建立规范性生物测量和角膜地形图数据，有助于理解尼泊尔儿童眼生长模式，并服务于近视控制、人工晶状体屈光力计算和儿科眼健康临床评估。

关键技术方法：研究为医院横断面研究，连续招募眼科门诊符合条件儿童；样本量基于Cochran公式，参考BPKLCOS 2024–2025半年门诊健康儿童记录，最小样本量为172例，考虑10%非概率抽样误差后增至190例。使用OA-2000非接触 swept-source 光学生物测量仪，整合Placido-disc角膜地形图和3D眼动追踪，1060 nm扫描激光，测量K1、K2、AL、ACD、LT、角膜厚度、PD、WTW及CEI、ACCP和Fourier指数。由单一训练有素验光师在标准检查室测量，每眼至少3次，取质量最高3次均值；生物测量于睫状肌麻痹前完成，随后睫状肌麻痹验光用于屈光分类。统计采用SPSS 27，Shapiro-Wilk检验、t检验、Mann–Whitney U检验、两因素方差分析以及Pearson/Spearman相关。

研究结果：
人口学特征：研究纳入190名正视眼尼泊尔儿童，平均SER为0.02±0.41 D，年龄6–18岁，平均年龄为11.99±3.4岁。参与者分为6–9岁、10–12岁、13–15岁和≥16岁四组，多集中于中期儿童，≥16岁组比例较小。
双眼眼部生物测量和角膜地形图参数测量：双眼测量显示，除角膜厚度存在2 μm的小眼间差异（p<0.05）外，平坦角膜曲率半径、陡峭角膜曲率半径、AL、ACD、LT、PD和WTW均无显著眼间差异（p>0.05），提示高眼间对称，后续仅取右眼分析。角膜地形图多数参数存在显著眼间差异（p<0.05），除ACCP和3 mm区球面成分（p>0.05）外；这些地形图参数仅作为双眼规范数据报告，无进一步分析。
基于性别的眼部生物测量参数比较——仅右眼测量：除PD和角膜厚度外，所有眼部生物测量参数存在显著性别差异（p<0.05）。较大差异见于AL约0.41 mm（Cohen’s d=0.63）和WTW约0.19 mm（Cohen’s d=0.50）；K1、K2、ACD和LT差异较小，反映男性前段尺寸较大。LT呈小负效应（d=-0.31），女性略大。角膜厚度和PD无显著性别差异。尽管多数参数统计显著，临床意义差异主要限于AL和WTW。
眼部生物测量参数随年龄组和性别的变化：两因素方差分析显示，年龄组主效应显著影响AL（F(3,182)=8.60，p<0.001）和ACD（F(3,182)=4.13，p<0.01），其他参数无显著年龄组主效应。性别主效应显著影响K1（F(1,182)=7.92，p<0.01）、K2（F(1,182)=11.36，p<0.01）、AL（F(1,182)=25.13，p<0.001）、ACD（F(1,182)=4.86，p=0.03）和WTW（F(1,182)=7.89，p<0.01）。年龄×性别交互仅对K1（F(3,182)=2.85，p=0.04）和K2（F(3,182)=3.51，p=0.02）显著，提示角膜曲率性别差异随年龄组变化。Tukey HSD显示K1、K2、LT、角膜厚度和PD无年龄组差异；AL在6–9岁组短于所有较年长组（p<0.01），较年长组间无差异；ACD在6–9岁组浅于10–12岁和13–15岁组（p<0.05），≥16岁组也浅于10–12岁和13–15岁组（p<0.05），6–9岁与≥16岁组、10–12岁与13–15岁组无显著差异；WTW仅在10–12岁与13–15岁组间有显著差异（p=0.05）。
眼轴长度与角膜曲率半径及前房深度的相关性：Pearson相关显示，AL与角膜曲率半径强正相关（r=0.70，R²=0.44，p<0.001），长AL对应更平角膜，短AL对应更陡角膜；AL与ACD中等正相关（r=0.40，R²=0.13，p<0.001），长AL眼前房更深，短AL眼前房较浅。
眼轴长度-角膜曲率半径比（AXL/CR）与球镜等效屈光度（SER）的相关性：Pearson相关显示，AXL/CR与SER呈中等负相关（r=-0.43，R²=0.185，p<0.001），较高AXL/CR值对应更负SER。

讨论部分总结：讨论指出，本研究记录了190名6–18岁正视眼尼泊尔儿童的眼部生物参数及角膜地形图参数。与既往可比研究比较，部分参数差异可能反映样本量、年龄分布、人群特征和测量技术不同；超声接触生物测量仅测AL至内界膜并因角膜压迫低估ACD，而非接触光学生物测量仪克服这些局限。本研究中平均角膜曲率与He et al.中国儿童相当，略低于Hashemi et al.伊朗儿童，可能反映种族遗传差异。既往部分研究AL较短，但比较需谨慎，因年龄分布和屈光状态不同；与相似年龄和屈光状态研究比，Hashemi et al.和He et al.报告伊朗和中国儿童平均AL更高，可能受种族、生活方式、地理位置、环境暴露和近距离工作影响。本组ACD略高于Garner et al.藏族儿童，可能因屈光状态和接触超声方法差异；既往研究显示ACD随年龄增加，与本研究一致。LT均值与既往研究相似。本组角膜厚度低于既往研究，可能受种族和环境如海拔、UV暴露影响。PD高于许多既往研究，可能因测量设备照明和种族。WTW均值与既往研究一致，支持OA-2000测量有效性。Foo et al.报告AXL/CR均值2.91，与本研究一致；AXL/CR>3.0与近视发展相关，将AL和角膜曲率纳入近视筛查有助于早期识别高风险儿童。本研究发现与正视化协调眼生长一致，涉及角膜曲率和前段尺寸的年龄相关被动变化以及视觉引导的轴性生长调控，但主动调控机制未直接评估。AL与平均角膜曲率强正相关（r=0.70）与Hashemi et al.一致，提示角膜变平部分代偿轴性延长，支持正视化；Park et al.报告负相关（r=-0.44），可能因正视化破坏、种族、屈光状态和解剖差异。AL与ACD中等正相关（r=0.40）与既往一致，提示前段尺寸协调变化；协调破坏尤其不成比例AL延长可致屈光不正。He et al.报告AXL/CR与SER负相关（r=-0.25），低于本研究，支持AL/CR比值与屈光发育相关。年龄相关差异仅见于AL和ACD。性别差异多数参数统计显著，但幅度小，角膜曲率和ACD差异<0.1 mm、LT差异<0.05 mm，临床意义限于AL（约0.4 mm）和WTW（约0.19 mm）；男性角膜更平、AL更长、ACD更深、WTW更大，与既往研究一致，可能因男性体型、体重和眼尺寸较大，但本研究未测人体测量指标。LT无性别和年龄差异，提示晶状体生长相对均匀，与Rauscher et al.一致。既往角膜地形图多在春季角结膜炎、睑缘结膜炎和圆锥角膜中开展，尚无光学生物测量仪报告正视眼尼泊尔儿童规范角膜地形图筛查参数。本组CEI为0.39±0.19，角膜不对称0.44±0.16 D，3 mm区高阶像差0.18±0.04 D，提供参考；显著超出范围可能需角膜断层扫描评估早期扩张改变，但非圆锥角膜诊断阈值。规则角膜散光0.38±0.19 D提供规范参考，有助于识别临床显著散光偏离，并用于儿科白内障术后屈光结果、儿科IOL屈光力评估和部分toric IOL规划。这是首次报告正视眼尼泊尔儿童双眼规范角膜地形图筛查参数（CEI、ACCP、Fourier指数），填补空白。局限包括医院招募选择偏倚，可能不代表农村、不同社会经济背景或生活方式环境暴露儿童；样本量中等且年龄组不均，≥16岁较少；仅用SER分类可能纳入临床显著散光并可能高估正视眼比例。尽管如此，这些发现提供儿科眼健康未来研究和临床应用的基线资源。

结论翻译：在大多数眼部生物测量参数中观察到显著性别相关差异，然而这些差异的幅度不同；眼轴长度和白到白直径的差异较大。眼轴长度、角膜曲率和前房深度之间观察到的相关性强调它们在正视化过程中相互依赖的作用，反映了支持正常屈光发育的代偿机制。这些发现增强了对尼泊尔儿童儿科眼部生长的理解，并为近视控制策略、人工晶状体屈光力计算和儿科眼健康临床评估提供了规范性参考。