不同年龄段正常人下泪新月的参考值范围
田潇, 李冰
030002 太原,山西省眼科医院角膜病科
通讯作者:李冰(ORCID:0000-0001-8723-0754),Email:libingeye@126.com

第一作者:田潇(ORCID:0000-0003-4761-6999),Email:xiaokai2012417@126.com

摘要

目的 初步估算不同年龄段正常人的下泪新月参数的参考值范围。方法 系列病例研究。收集2015年5月至2016年10月在山西省眼科医院及太原市各大高校学生占职工群体的健康受试者206例(410眼),以每10岁一个年龄段分为4组,采用前节光学相干断层扫描(OCT)进行下泪新月参数、中央角膜上皮厚度及中央角膜厚度的测量。采用Spearman秩相关分析下泪新月参数与传统干眼诊断方法之间的相关性,采用95%医学参考值范围的估算确定不同年龄段正常人的下泪新月参数参考值范围。结果 除中央角膜厚度与其他指标无相关性外,其他指标两两之间均存在相关性。其中,下泪新月高度(LTMH)与下泪新月面积(LTMA)和下泪新月深度(LTMD)、LTMA与LTMD之间均呈强正相关性( r=0.981、0.983、0.990, P <0.001),远高于下泪新月参数与基础泪液分泌试验(SⅠT)、非侵入性平均泪膜破裂时间(NIBUTav)、中央角膜上皮厚度(CCET)之间的相关性( r=2.261~0.409, P < 0.05)。4个年龄组各自的LTMH参考值范围分别为:21~30岁356~441 μm,31~40岁323~378 μm,41~50岁274~332 μm,51~60岁232~319 μm;LTMD参考值范围分别为:21~30岁161~188 μm,31~40岁139~166 μm,41~50岁114~138 μm,51~60岁85~115 μm;LTMA参考值范围分别为:21~30岁0.031~0.038 mm2,31~40岁0.027~0.033 mm2,41~50岁0.023~0.028 mm2,51~60岁0.013~0.018 mm2结论 前节OCT测得的下泪新月参数与SⅠT、NIBUTav、CCET之间存在一定的相关性。各个年龄段的下泪新月参数的参考值范围随年龄段递增呈递减趋势。

关键词: 前节光学相干断层扫描; 干眼; 下泪新月参数; 中央角膜上皮厚度
Application of Anterior Segment OCT in the Measurement of Lower Tear Meniscus Parameters in Different Age Groups of Healthy Individuals
Xiao Tian, Bing Li
Department of Cornea, Shanxi Eye Hospital, Taiyuan 030002, China
Corresponding author: Bing Li, Department of Cornea, Shanxi Eye Hospital, Taiyuan 030002, China (Email: libingeye@126.com
Abstract

Objective: To estimate a preliminary reference range for lower tear meniscus parameters that apply to different ages of individuals.Methods: A total of 206 healthy subjects (410 eyes) at Shanxi Eye Hospital and Universities were enrolled in this serial-case study. The subjects were divided into 4 groups at ten-year intervals that included all ages of the participants (21 to 60 years of age). The parameters for the lower tear meniscus, central corneal epithelial thickness and central corneal thickness were measured by anterior segment OCT. A Spearman rank correlation analysis was used to analyze the correlation between traditional dry eye diagnostic methods. The values of the reference range of the lower tear meniscus parameters in normal people at different ages were estimated by using the range of 95% medical reference values.Results: Spearman rank correlation analysis showed that there was no correlation between the central corneal thickness and other indicators, but other indicators were correlated with each other. Among them, there was a positive correlation between the and lower tear meniscus height (LTMH) and lower tear meniscus area (LTMA) ( r=0.981, P<0.001), LTMH and lower tear meniscus depth (LTMD) ( r=0.983, P<0.001), LTMA and LTMD ( r=0.990, P<0.001), and were significantly higher than that of SIT, NIBUTav and central corneal epithelial thickness ( r=2.261-0.409, P<0.05). The LTMH reference values of the 4 age groups were: 21-30 years old: 356-441 μm; 31-40 years old: 323-378 μm; 41-50 years old: 274-332 μm; 51-60 years old: 232-319 μm, respectively. The reference range of LTMD were: 21-30 years old: 161-188 μm; 31-40 years old: 139-166 μm; 41-50 years old: 114-138 μm; 51-60 years old: 85-115 μm. The LTMA reference values were 21-30 years old: 0.031-0.038 mm2; 31-40 years old: 0.027-0.033 mm2; 41-50 years old: 0.023-0.028 mm2; 51-60 years old: 0.013-0.018 mm2.Conclusions: There is a certain correlation between the parameters of SⅠT, NIBUTav and central corneal thickness measured by anterior segment OCT. The reference value range of the lower tear meniscus parameters in different age groups showed a decreasing trend with an increase in age.

Keyword: anterior segment optical coherence tomography; dry eye; lower tear meniscus parameters; central corneal epithelial thickness

干眼是一种多因素导致的眼表及泪液结构和功能障碍的疾病。长期的研究表明年龄的增长, 激素的紊乱以及药物的滥用都会导致干眼的形成, 导致各项干眼诊断指标的异常[1, 2, 3]。随着科技的不断更新进步, 前节光学相干断层扫描(OCT)可对整个泪新月及角膜架构进行活体成像, 显著地提高了我们对干眼疾病的认识和处理水平, 但目前前节OCT在正常国人中测得的下泪新月各参数仍没有明确的参考值范围, 且相关文献报道也较少。因此, 本研究采用前节OCT对不同年龄段正常人的下泪新月参数进行测量, 旨在初步估算适用于不同年龄段正常人的下泪新月参数参考值范围及其随年龄的变化规律, 探讨前节OCT在诊断各年龄段干眼方面的应用价值, 以期为临床工作的诊治提供帮助。

1 对象与方法
1.1 对象

纳入标准:①年龄21~60岁; ②无任何眼部干涩、异物感、烧灼感、视力波动等干眼症状, 眼睑结构和形态正常, 泪小点形态及功能正常, 泪道通畅; ③非侵入性平均泪膜破裂时间(Non-invasive average tear film break-up time, NIBUTav) > 10 s, 基础泪液分泌试验(Schirmer Ⅰ test, SⅠ T) > 10 mm/5 min, 结膜和角膜荧光素钠染色阴性; ④无配戴角膜接触镜史; ⑤检查前1 h未使用任何滴眼液。

排除标准:①局部或全身使用促进或抑制泪液分泌的药物; ②有眼部过敏、感染、外伤、手术、泪小点栓塞者及其他眼部刺激症状史; ③有药物过敏史; ④眼球震颤、视野缺损和固视不良者。

选取2015年5月至2016年10月在山西省眼科医院职工及太原市各大高校学生与职工群体中符合标准的206例健康志愿者(410眼)进行研究。其中男100例(200眼), 女106例(210眼); 年龄21~60岁, 平均(39.8± 11.4)岁。按照10岁为一个年龄段进行分组, 共编入4组, 分别为:A组21~30岁, 平均(25.5± 2.8)岁, 共54例(106眼) (其中, 2例受试者各一眼图像采集不清, 予排除); B组31~40岁, 平均(35.0± 2.7)岁, 共52例(104眼); C组41~50岁, 平均(45.3± 2.8)岁, 共51例(102眼); D组51~60岁, 平均(55.0± 3.0)岁, 共48例(96)眼。每组的男女比例均为1∶ 1.25。本研究遵循赫尔辛基宣言, 经山西省眼科医院伦理委员会同意。在研究前均获得所有受检者的知情同意并签署知情同意书。

1.2 检查指标

本研究所涉及到的所有检查按照先无创后有创的顺序依次进行病史询问、裂隙灯显微镜常规检查、前节OCT扫描、NIBUTav、无表面麻醉的SⅠ t检查。各项检查均由同一位操作熟练的医师进行, 以最大限度减少同项检查结果的测量误差。所有的检查时间设定为9∶ 30 AM-16∶ 30 PM, 室内光线柔和, 室内温度设定为20~25 ℃之间, 湿度为30%~50%。所有受检者进入检查室后休息15 min后再开始检查, 各项检查项目之间相隔15 min。

1.2.1 眼前节OCT检查 采用美国Optovue公司生产的RTVue XR型OCT扫描仪分别对所有受试者的双眼下泪新月高度(Lower tear meniscus height, LTMH)、下泪新月深度(Lower tear meniscus depth, LTMD)、下泪新月面积(Lower tear meniscus area, LTMA)、中央角膜上皮厚度(Central corneal epithelial thickness, CCET)及中央角膜厚度(CCT)进行检查, 通过安装设备自带的角膜适配模块(Corneal adaptor module, CAM)可直观地观察到下泪新月及角膜的形态结构(见图1-2)。

图1. FD-OCT扫描下泪新月图像Figure 1. Lower tear meniscus image under FD-OCT scanning.
FD-OCT, fourier domain optical coherence tomography; LTMH, lower tear meniscus height; LTMD, lower tear meniscus depth; LTMA, lower tear meniscus area.

图2. OCT系统自动输出扫描区域内角膜及角膜厚度平均值Figure 2. The OCT system automatically outputs the average corneal and corneal thickness in the scanning area.
OCT, optical coherence tomography.

1.2.2 NIBUTav试验 利用Keratograph 5M调节中心位点对准角膜顶点, 嘱咐患者自然瞬目3次, 最后一次瞬目后自然平视睁眼至系统记录出NIBUTav的时间和位点。

1.2.3 SⅠ T 用标准的泪液分泌滤纸条(天津晶明公司), 将滤纸条末端反折5 mm, 反折端置入下睑结膜囊内中外1/3处, 有刻度的一端垂挂在下睑外侧, 轻轻闭上双眼, 避免泪液蒸发。5 min后取出滤纸条, 读出被泪液浸湿的滤纸条长度。

1.3 统计学方法

系列病例研究。采用SPSS 22.0统计学软件进行分析, 所有符合标准的受检者选取双眼进行统计分析。对所有的计量资料进行正态分布K-S检验, 结果显示总体人群的各个检测指标不符合正态分布, 采用中位数(四分位数)[MQ25, Q75)]进行描述。通过Spearman秩相关分析前节OCT测得的下泪新月参数与传统干眼诊断指标之间的相关性。各个年龄段的LTMH、LTMA、LTMD结果均符合正态分布, 用 ± s进行统计描述, 利用± 1.96 s估算各个年龄段的下泪新月参数95%的医学参考值范围。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 下泪新月参数与干眼诊断指标之间的相关性分析

通过Spearman秩相关分析法分别将下泪新月各参数和干眼诊断各指标进行相关分析, 结果发现除了CCT与其他指标之间无相关性外, 其他各指标与年龄均呈负相关, 下泪新月参数与干眼诊断各个指标之间均存在一定的相关性。其中, LTMH、LTMD、LTMA、CCET与NIBUTav呈正相关(r=0.397、0.402、0.409、0.283, P < 0.001), 与SⅠ T也呈正相关(r=0.261、0.270、0.272、0.107, P < 0.05)。此外, LTMH与LTMA和LTMD、LTMA与LTMD之间均呈正相关且相关性很强(r=0.981、0.983、0.990, P < 0.001), 远高于与传统干眼诊断指标SⅠ T、NIBUTav、CCET之间的相关性(r=0.261~0.409, P < 0.05)。

2.2 正常人群不同年龄段的下泪新月参数参考值范围

通过对4组的下泪新月参数进行组间方差分析及LSD两两分析法得出, LTMH、LTMA、LTMD分别在4组受检者中的两两差异均有统计学意义(P < 0.05)。而同一年龄段中男女性别之间差异均无统计学意义(P > 0.05)。最后测得的4个年龄组各自的LTMH、LTMA、LTMD的参考值范围见表1

表1 OCT测得正常人各个年龄段下泪新月参数值的参考值范围(ヌ± 1.96 s Table 1 The reference range of lower tear meniscus parameters that apply to different ages of compatriots was measured by OCT
3 讨论

前节OCT作为一种非侵入性的检查方法, 能够客观地对LTMH、LTMA、LTMD、CCET和CCT进行定量测量, 但是既往的许多研究[1, 2, 3]表明OCT测得的下泪新月参数与SⅠ T、泪膜破裂时间(Break-up time, BUT)之间的相关性结果有相互矛盾之处。Wang等[3]结果显示尽管LTMH、LTMA与SⅠ T之间无显著的相关性, 但是LTMH、LTMA却与BUT有着较好的相关性。Nguyen等[4]则发现, SⅠ T与LTMH、LTMA、LTMD之间的相关性很强, 但仍不及BUT与三者之间的相关性强。在本研究中, 前节OCT测得的所有正常人的下泪新月参数值均与BUT、SⅠ T呈显著的正相关, 但是相关系数BUT要高于SⅠ T。受检者纳入标准的不一致。在进行SⅠ T前是否使用局部麻醉药、试验所需试纸及OCT设备的型号不一致、不同的泪新月测量方法以及OCT在瞬目后采集图像的时间差异等可能是造成这些试验结果不一致的原因。有研究报道, 延迟瞬目会改变泪液在眼表的分布, 延迟瞬目后测量的泪新月高度(Tear meniscus height, TMH)值较瞬目后立即采集的TMH值长约10%[5]。为了避免延迟瞬目造成的反射性泪液分泌, 本研究在受检者瞬目后的瞬间进行图像的摄取。

作为传统的干眼诊断指标中最常用的SⅠ T, 主要反映的是眼表泪液分泌和储存的容量, 而前节OCT通过对含有眼表总泪液量的75%~90%[6]的泪新月进行形态结构的观察和定量测量, 一定程度上也反映了泪液的储存量, 从二者对干眼的诊断特点而言, 彼此应该呈很强的正相关性。试验结果虽然也呈正相关, 但相关性都较低, 相关系数均不超过0.3。原因可能为, 本研究采用的是非表面麻醉的SⅠ T, 这一方法的弊端在于不仅会给受试者带来不适体验, 同时也会造成反射性的泪液分泌, 尽管检查全程我们嘱受检者背光而坐, 对温度和湿度进行了严格控制, 尽量避免环境因素造成的测量误差, 但仍避免不了反射性泪液的出现, 尤其在初次体验的受检者中, 由于紧张等心理因素可能会加剧反射性泪液的分泌。而局部滴用表面麻醉药的SⅠ T则会改变泪液正常的分泌、排出及蒸发功能, 再者有研究也指出SⅠ T只有中等以下[组内相关系数(Intraclass correlation coefficient, ICC)=0.44]的可重复性[7, 8]。BUT作为反映泪膜稳定性的重要指标仍然广泛用于干眼的诊断, 尤其是蒸发过强型干眼。2015年亚洲干眼协会将干眼定义为一种多因素疾病, 其特征为泪膜的不稳定导致一系列的症状, 可伴或不伴视觉损害, 并可能引起眼表损伤[9]。指出了泪膜稳定性的下降是干眼发病机制的核心, 并提出新的干眼诊断方法为在存在视觉障碍或眼部不适的前提下BUT< 5 s即可诊断为干眼, 强调了BUT的重要性。将BUT作为诊断干眼的关键指标, 但既往BUT的检查通常需要荧光素钠滤纸条作为辅助, 在裂隙灯显微镜钴蓝光下由检查者读秒测得, 这样一方面荧光素钠对眼表的接触以及裂隙灯显微镜的强光照射势必会影响正常泪液的分布, 另一方面检查者对结果的读取主观性强且受试者的睑裂大小、配合程度的不同往往会导致重复性差[10]。本研究采用Oculus Keratograph 5M眼表综合分析仪, 通过含有22个红光同心圆环的Placido盘投影至受试者角膜表面成功对焦, 且测量结果自动客观, 较传统的BUT重复性好, 尤其是本研究选择的NIBUTav指标。结果表明NIBUTav与下泪新月参数相关性均强, 其中与LTMA最为显著, 这可能是因为泪膜的稳定性有利于维持下泪新月形态的稳定。中央角膜上皮与泪膜通过泪膜的黏蛋白层紧密地铆合在一起, 泪新月的减少及泪膜稳定性下降势必会引起角膜上皮的改变, 本研究中所测得的CCET实际上是中央泪膜与角膜上皮的总厚度(商用的OCT尚不能单独测定泪膜厚度), 故下泪新月发生改变, CCET也会发生相应的改变。而CCT与BUT、SⅠ T无相关性[11]。原因可能为角膜由上皮层、前弹力层、基质层、后弹力层及内皮层5部分构成, 任何原因导致的任一层结构和功能的损伤及障碍都会导致角膜任一象限厚度的变化, 而厚度只有7~10 μ m的泪膜对其的影响较少。在本研究的所有测量指标中, LTMH、LTMA、LTMD两两相关性达0.98以上, 显著高于以往的研究[12]。这意味着下泪新月是通过液体的表面张力、与角膜和眼睑形成的固液粘附力来形成, 正常情况下它可以通过泪液的分泌、排泄和蒸发来维持形态的动态平衡, 可以通过毛细血管的虹吸作用平衡因泪液动力学异常、反射性泪液分泌增多或滴用眼药水后所致的眼表过多的泪液。故这一三维形态的解剖结构不论哪一维度的改变都会引起形态的变化。

在与年龄的相关性研究中, 为避免性别差异对统计学结果造成影响, 本研究均按照统一的性别比例在每个年龄组中纳入受检者。研究结果显示:除了CCT, 其他指标均与年龄呈负相关。这可能是因为CCT主要与角膜缘细胞的不断移行有关, 但有学者曾经报道中央2 mm范围内的CCET不受年龄因素的影响[13], 与本研究结论不一致, 他们认为中央区的CCET的变化规律可能与角膜缘组织环境和其中干细胞群随年龄增长而退化有关。但具体机制仍有待进一步研究。

生理状态泪液的分泌系统主要由泪腺、副泪腺、睑板腺和结膜杯状细胞构成[14], 但随着年龄的增大, 泪腺和副泪腺会不同程度地生理性萎缩致泪液分泌质与量减少, 随着结膜的松弛和老年人常见的睑外翻, 结膜杯状细胞也会不同程度地萎缩消失, 继而导致黏蛋白层的减少或功能障碍而引起干眼。任何反映泪液质或量的检查指标均随年龄的增大呈下降趋势。但是, 本研究在收集样本的过程中发现, 在年龄相对较大的人群中, 即使泪液减少也仍然能满足老年人对眼表的滋养, 故他们并没有任何干眼的不适主诉。所以, 本研究认为各诊断干眼的指标正常值并非都适合所有的年龄段人群。因而, 我们通过对纳入的受试者进行年龄的分组, 对OCT测得的LTMH、LTMA、LTMD进行95%置信区间参考值范围的估算, 旨在为不同年龄段的人群设定符合生理状态下的下泪新月参数参考值。

由于60岁以上的人群及20岁以下的人群未纳入本研究范围, 故本研究所估算的下泪新月参数的正常值仅作为参考, 具体仍有待更大样本的收集和验证。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 田潇:收集数据, 参与选题、设计及资料的分析和解析; 撰写论文; 根据编辑部的修改意见进行修改。李冰:参与选题、设计和资料的分析和解释; 修改论文中关键性结果、结论; 根据编辑部的修改意见进行核修

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] Savini G, Prabhawasat P, Kojima T, et al. The challenge of dry eye diagnosis. Clin Ophthalmol, 2008, 2(1): 31-55. [本文引用:2]
[2] Akiyama R, Usui T, Yamagami S. Diagnosis of dry eye by tear meniscus measurements using anterior segment swept source optical coherence tomography. Cornea, 2015, 34(11): 115-120. DOI: 10.1097/ICO.0000000000000583. [本文引用:2]
[3] Wang J, Palakuru JR, Aquavella JV. Correlation among upper and lower tear menisci, noninvasive tear break-up time, and the Schirmer test. Am J Ophthalmol, 2008, 145(5): 795-800. DOI: 10.1016/j.ajo.2007.12.035. [本文引用:3]
[4] Nguyen P, Huan D, Li Y, et al. Correlation between optical coherence tomography derived assessments of lower tear meniscus parameters and clinical features of dry eye disease. Cornea, 2012, 31(6): 681-685. DOI: 10.1097/ICO.0b013e3182261577. [本文引用:1]
[5] Palakuru JR, Wang J, Aquavella JV. Effect of blinking on tear dynamics. Invest Ophthalmol Vis Sci, 2007, 48(7): 3032-3037. DOI: 10.1167/iovs.06-1507. [本文引用:1]
[6] 崔乐乐, 吕帆. 光学相干断层扫描在人眼泪膜检测和分析中的研究进展. 国际眼科纵览, 2008, 32(6): 399-403. DOI: 10.3760/cma.j.issn.1673-5803.2008.06.010. [本文引用:1]
[7] Savini G, Goto E, Carbonelli M, et al. Agreement between stratus and visante optical coherence tomography systems in tear meniscus measurements. Cornea, 2009, 28(2): 148-151. DOI: 10.1097/ICO.0b013e31818526d0. [本文引用:1]
[8] Nichols K, Mitchell GL, Zadnik K. The repeatability of clinical measurements of dry eye. Cornea, 2004, 23(3): 272-285. [本文引用:1]
[9] Tsubota K, Yokoi N, Shimazaki J, et al. New Perspectives on Dry Eye Definition and Diagnosis: A Consensus Report by the Asia Dry Eye Society. Ocul Surf, 2017, 15(1): 65-76. DOI: 10.1016/j.jtos.2016.09.003. [本文引用:1]
[10] Kim SJ, Equi R, Bressler NM. Analysis of macular edema after cataract surgery in patients with diabetes using optical coherence tomography. Ophthalmology, 2007, 114(5): 881-889. DOI: 10.1016/j.ophtha.2006.08.053. [本文引用:1]
[11] Cui X, Hong J, Wang F, et al. Assessment of corneal epithelial thickness in dry eye patients. Optom Vis Sci, 2014, 91(12): 1446-1454. DOI: 10.1097/OPX.0000000000000417. [本文引用:1]
[12] Qiu X, Gong L, Sun X, et al. Age-related variations of human tear meniscus and diagnosis of dry eye with Fourier-domain anterior segment optical coherence tomography. Cornea, 2011, 30(5): 543-549. DOI: 10.1097/ICO.0b013e3181fb84ea. [本文引用:1]
[13] 赵玉瑾, 洪佳旭, 王飞, . 圆锥角膜患者角膜上皮厚度变化的相干光断层扫描研究. 中华眼科杂志, 2014, 50(9): 665-670. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0412-4081.2014.09.007. [本文引用:1]
[14] 赵堪兴, 杨培增. 眼科学. 8版. 北京: 人民卫生出版社, 2013: 80-87. [本文引用:1]