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角膜地形图的参数分析
一、角膜的生理变化、前表面形态及分区
人一生中角膜形态会发生一些微小的变化。婴儿时,角膜更近似于球形。随著年龄增长,表现出顺规性散光,即垂直方向屈光力大于水平方向。中年时角膜形态又变?近似球形。到了老年,由于眼睑松弛压迫角膜力量减轻,呈现逆规性散光。
人的自然生理周期中,角膜形态也会发生细小变化。睡眠期间,眼睑的闭合会引起角膜曲率和厚度的变化。在夜间,由于泪液的蒸发减少及渗透压的改变可使角膜增厚3～8%，眼睑睁开后2小时内可恢复正常。睡眠时眼睑的压力可导致角膜中央变扁平,在白天则可逐渐恢复。在月经周期中角膜也会发生一些小的改变，雌激素水平增高可使角膜的含水量增高,导致角膜变扁平及厚度增加。所有这些变化都是较微小的,在临床上没有明显表现,只有角膜地形图仪才能够测出。
1.角膜顶：角膜顶（apex of cornea）是角膜前表面的最高点，在角膜镜影像中，此点是影像的中心。在正常角膜，角膜顶和光轴相距很近。在一些角膜病，如圆锥角膜接受手术后，角膜顶可能移位元，此时角膜镜影像不清晰。
2.角膜的非球性形态：正常人群的角膜前表面呈绝对的非球性形态，角膜顶的曲率最大，从角膜顶到角膜缘曲率逐渐减少，这种中央区陡峭,逐渐向周边过渡而变得平坦的曲线称?具有正性形态因数的曲线,即角膜曲率半径从中央到周边逐渐变大,角膜的平坦变化最先出现在鼻侧。其变化率在不同的经线不同，同一经线的变化率也不完全相同，因此将角膜形态简化椭圆形的一个切面，或将角膜形态简化球柱形。近年来，对角膜非球性的研究越来越多，新型的激光机可以根据角膜地形图的非球性参数优化切削模式，使得患者获得更好的视觉质量。
3.角膜表面的分区：角膜是一连续的透明结构，其形态难以被明确地划分各个区域部分，角膜分区只是为了便于临床应用及进行角膜地形图分析。
根据光学及角膜解剖生理特征，可以简单地将角膜分?中央区和周边区两大部分。角膜的中央区或中心区形成中心视力，当瞳孔散大时，周边区形成周边视力。
在角膜地形图上，目前习惯将角膜划分四个共心解剖区域，这也是近年来角膜屈光手术的需要，具体分区如下：
（1） 中央区:又称顶区，它的范围角膜顶周围屈光度变化在1D以内的区域，也有人认为此区屈光度变化应在0.25D范围之内，该区角膜屈光力变化较小，相对较规则，近似球形。一般来说，该区直径?4mm(光学区)
（2） 旁中央区:角膜中央区旁4mm至7mm直径处的3mm宽的环形区,该区角膜逐渐变扁平，呈非球面形态，此区在角膜接触镜的设计和配戴中有非常重要的作用。
（3） 周边区:角膜7mm至11mm直径处的4mm宽的环形区,该区最平坦,非球面性表现得更显著且多为非对称形态。
（4） 角膜缘区:与巩膜相邻,宽约0.5mm的环形区,常被角膜缘血管弓所覆盖，此区与一些角膜边缘部变薄性疾病有关，角膜边缘部变化会引起该区屈光力的变化，进而间接影响角膜中央的屈光状态。
二、角膜地形图的评估及相关参数
1.角膜钟点座标 角膜全周分为12个钟点，上方角膜缘正中点为12点锺，下方角膜缘正中点?6点锺，顺时针方向排列，三个钟点为一个象限。
2.角膜子午线、半子午线及极座标 ?描述角膜表面某一点的位置,引入了角膜的子午线、半子午线及极座标的概念。
（1）角膜子午线:是通过角膜中心的直线,两端达角膜缘。从3点锺位开始为0,左右眼角膜均按照逆时针方向，划分为0至180的子午线。
（2）角膜半子午线:是角膜中心至某一侧角膜缘的联机。从3点锺位开始为0,左右眼角膜均按照逆时针方向，划分为0至360的半子午线。
（3）距离：描述角膜病变的位置除了方向外，还有某点与角膜中央的距离。距离一般用毫米(mm)表示。
（4）极座标法:即用半子午线方向和距角膜中央的距离来标明角膜上某一点位置的方法。用某点的半子午线方向及其与角膜中央距离的描述可以很准确地确定该点在角膜的位置，这在角膜屈光手术中十分重要。
3.角膜地形图色彩 为了直观快速地显示全角膜的高度及屈光状态，常用色来表示角膜的高度或屈光变化。角膜表面成千上万个测量资料采用色彩编码技术(color-coded)进行表达,即将资料转化为彩色图案,使检查结果看起来更为直观。
大多数角膜地形图仪规定采用冷色(深蓝、浅蓝)代表平坦的角膜部分(屈光力弱)；暖色(红、橙、黄),代表陡峭的角膜部分(屈光力强)；中间色为绿色。
在角膜地形图上标有一个彩色条形图示称?色彩级差标尺,它标明这一角膜地形图上每一种颜色所代表的角膜屈光力。为不同的需要设置了一下两种常用的不同标尺。
（1）相对标尺（relative scale）,又称正常标尺（normalized scale），或适配色标尺（adaptative colour scale），在每一个地形图上的标尺不同。规定对某一具体的角膜地形图,从屈光力最强的暖色(红色)至屈光力最弱的冷色(深蓝)之间自动均匀分级（一般为15个级差）,每个级差代表一定的屈光力,每个相邻级差的屈光力差值是相等的,同一屈光力在不同个体所表达的为色不同。这种标尺较常用，特别适用于角膜屈光力存在较大个体差异和特殊情况。实际应用时可根据需要来调整色彩级差的差值。如缩小差值,就增加了敏感度和分辨力,容易发现微小的角膜地形改变。
（2）绝对标尺(absolute scale)，又称标准标尺（standard scale），或国际标准标尺（international standard scale），在每一个地形图上的标尺相同，将相同屈光力的规定为固定的相同色彩，易于在同一个体前后检查或不同个体之间进行对比。可表达的屈光力跨度大，但是地形图的分辨力低。
4．角膜形态相关参数 角膜地形图仪除了以彩色图形表示角膜形态之外，还进行计算分析，以参数表达角膜的形态。
（1）表面规则指数(surface regularity index, SRI) 是反映角膜瞳孔区4.5mm范围内角膜表面规则性的一个参数。即对256条径在线屈光力的分布频率进行评价,选择中央10个环,若3个相邻环所在角膜的屈光力不规则(非逐渐增加、降低或保持不变),则作为正值进入总和计算。正常值国外为0.05±0.03；国内为0.2±0.2。
（2）表面非对称性指数(surface asymmetry index, SAI) 是反映角膜中央区对称性的一个参数。即对分布于角膜表面128条相等距离径在线相隔180的对应点的屈光力进行计算,其差值的总和即为SAI。正常值国外为0.12±0.01，国内?0.3±0.1。理论上,一个完美球面及任何屈光力对称的表面,SAI应为零；而高度不对称的角膜(如临床表现明显的圆锥角膜),其SAI可达5.0以上。
（3）类比角膜镜读数(simulated keratoscope reading, Sim K) 指角膜镜影像第6、7、8环的平均最大屈光力读数与所在轴位元，及与之相垂直轴位处的平均屈光力。正常值43.2±1.3D。
（4）最小角膜镜读数(minimum keratoscope reading,Min K) 指角膜镜影像第6、7、8环的平均最小屈光力的读数及所在轴位元。
（5）潜视力(potential visual acuity,PVA) 是根据角膜地形图反映的角膜表面性状所推测出的预测性角膜视力，表明与SRI和SAI的关系,在一定程度上反映了角膜形态的优劣。
三、正常角膜地形图
从角膜地形图上可以看出，角膜中央一般均较陡峭,向周边逐渐变扁平,多数角膜大致变平约4.OOD。一般可将正常角膜的角膜地形图分为以下几种常见类型:圆形、椭圆形、对称或不对称的蝴蝶结形(或称8字形)和不规则形。
1．圆形:占22.6%,角膜屈光力分布均匀,从中央到周边逐渐递减,近似球形。
2．椭圆形:占20.8%,角膜中央屈光力分布较均匀,但周边部存在对称性不均匀屈光力分布,近似椭圆形,表明有周边部散光。
3．蝴蝶结形：又分?规则蝴蝶结形和不规则蝴蝶结形。
（1）规则蝴蝶结形:占17.5%,角膜屈光力分布呈对称领结形,提示存在对称性角膜散光,领结所在子午在线的角膜屈光力最强。
（2）不规则蝴蝶结形:占32.1%,角膜屈光力分布呈非对称领结形,提示存在非对称性角膜散光。
4．不规则形:占7.1%,角膜屈光力分布不规则,提示角膜表面形状欠佳,为不规则几何图形。此类图形部分是由于泪膜异常或摄像时聚焦不准确、摄像时患者偏中心注视等现象造成,如有以上原因应加以纠正。
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