黄锦海博士：角膜地形图解读及临床应用课程答疑(2月总第33期） | 露晰得公开课
黄锦海 博士
国家眼视光工程技术研究中心副所长
访美、访澳学者，美国ASCRS、AAO、ARVO会员
主持和参与国家自然基金、国家重点研发计划、国家重大行业专项等20个研究
国内外权威专业核心期刊发表及收录学术论文100篇
国家级会议收录及发言20篇，授权国家发明专利1项
荣获中国浙江省医药卫生科技奖一等奖
国际权威机构“Faculty of 1000 Medicine”优秀F1000论文
国际眼科学学术会议青年论文奖
全国角膜屈光手术学术会议优秀论文奖
各位专家，各位老师，大家晚上好。今天晚上我们进行《角膜地形图的解读与临床应用》的课程解疑。角膜地形图一直是我们关注的领域，并且它的适用非常广泛，因此我们要进行更多的交流，进一步促进其临床上的应用，更好的服务于患者。
通过我们前两次的交流，技术人员提出了以上几个问题（上图）
第一个问题：Simk对于不同的设备，其测量范围稍有差异，对于placido环采用的6、7、8环对应相当于角膜直径的2.5mm-3mm之间的范围；而关于角膜曲率差异，对于正常人而言，其测量结果基本一致，能将差异控制在0.5D之内。但是对于过平或过陡的角膜，角膜曲率计测量的数值则有待商榷，特别是测量不规则角膜的数值，我们会通过下面的图片进行解释。
角膜曲率计操作方便，价格实惠，在临床上应用非常广泛。但是其缺点也是不可忽略的。它的测量区域只有角膜中央3mm；它的测量范围只适用于正常的屈光力 40D~ 46D（甚至是 48D），无法精确测量过于平坦或是陡峭的角膜，并且它具有一定的假设性：在设计上它将角膜视为规则对称的圆柱体，对于不规则或是病变的角膜，其测量数值和轴向很有可能不准确。
这四张图片是我专门为这堂课设计的角膜曲率的解析。左上角是一个对称性领结的模拟，K1是44D，K2是42D，它的散光值是2.0D。右上角的图，上方是42D，下方是46D，在这条陡峭的子午线上，它的K值是44D，平坦K42D，它的散光同样是2.0D。我们再看左下角这张图，上方K值继续变小为40D，下方是48D，它的平均值还是44D，和平K差2.0D散光，Km还是相同的。再看右下角，极端的不对称情况，上方继续变小为38D，下方为50D，K1还是44D，与水平方向还是相差2.0D。
所以，当临床上出现这样的地形图时，角膜曲率计就不能很正确的反应角膜形态。即使是早期的圆锥角膜，它也不能很好地测量出来，这给我们角膜接触镜的验配带来了一定的风险。我们需要排除这样的患者，避免医疗纠纷。
如何去鉴别OK镜术后和飞秒激光或其他手术后的地形图差异？这两张图明确的展示出两种方式的差异，左边这张图可以明显看到中间区很良好的压平，周边则是一层泪液的积层区也就是一个陡峭的位置，然后它快速的下降（陡峭的位置非常明显）。再看飞秒术后这张图，中间其实是被削平的，然后它有一个缓慢的过渡区：由蓝变绿，由绿变黄，在这过程中数值一直是稳定的。
这两张图比较形象的展现两者的差别：OK镜术后的角膜曲率在过渡区非常的陡峭明显，而激光手术以后是比较平坦的。并且两者的光学区有一定差别，一般OK镜改变的光学区是6mm，而激光手术改变的光学区则为6-7，甚至是7.5mm。以上是两者差异。
关于角膜曲率计呈像的原理，其实是比较好理解的：它的原理相当于一个物体在角膜上呈现一个虚像，通过捕捉虚像并与原有的投射像进行比较，计算出角膜的曲率值。
有老师问关于圆锥角膜判断的标准，在placido环上如何判断？是否可以通过placido环的某些结果判断是否有圆锥？还是必须结合后表面进行判断？以上这些问题与后表面息息相关，所以我把它们汇总到一起，通过后表面的基本知识来解析。
Placido环的角膜地形图是基于投射与反射原理，它在周边的呈像是不全的，尤其是上下区。但是可以通过小环的设计来弥补这些缺陷，并且在光投区是不反射的，也就是不能形成影像。中间的数值是通过衍生和推导出来的。所以过于陡峭或平坦的数值是无法被发现的，并且它只显示前表面的地形图，也容易受到泪膜的影响。有一位老师给出一张e值的图，并提出泪膜的影响。
我们在测量过程中，需要患者很好地配合。上图展示了注视偏差引起的结果差异，中间这张图是注视良好的情况，成为一个对称性领结，而右图则是很不对称，下方曲率高出很多，这会误导你怀疑这是一个圆锥角膜。所以患者的配合很重要，避免人为测量因素引起的误差。
目前，关于圆锥角膜的诊断，特别是基于placido环的诊断基本都是10年前的标准。有很多种：TKC，AK等等。我们讲解一下关于AK圆锥角膜的分期标准，它在临床应用中使用的比较多，研究上也被大量的引用。Ⅰ期是偏心性变陡，近视和（或）散光小于5.00D，平均中央K值小于48.00D，可见Vogt条纹（也就是垂直性条纹），角膜也处在透明的状态。到了Ⅱ期，度数在5.00D-8.00D之间，K值在48D到53D之间，无角膜瘢痕，角膜最薄点厚度≥400μm。假如此时圆锥角膜不能得到很好地控制，它会继续往下发展到Ⅲ期Ⅳ期。Ⅲ期度数增加到12.00D，K值增加到55D，还未形成瘢痕，角膜继续变薄，最薄点在200-400μm之间。对于Ⅳ期，它的屈光度就很难测量了，它的平均K值＞55D，中央形成瘢痕，最薄点＜200μm。对于很多晚期的患者而言，大于70D,80D也很常见。
以上就是非常常见，经典的AK圆锥角膜分期，对于一个Ⅱ期以上的圆锥角膜，采用placido环地形图是可以明确诊断的。但是我们更加关注Ⅰ期或者Ⅰ期以下的圆锥角膜，如何去判断？如何去干预？这是我们学习的重点。
对于Ⅱ期以上的圆锥角膜，RGP的配适是治疗圆锥角膜的关键，虽然它不能阻止圆锥角膜发展，但是它能提供给患者一个相对清晰舒适的视觉质量。
假如这个患者是后表面的圆锥，我们应该怎么去矫正呢？因为后表面跟房水之间的屈光指数的差异非常小，所以它引起视觉问题的情况很少。当后表面圆锥进一步发展时，就会引发前表面圆锥，这时候会产生影响。所以对于后表面圆锥角膜，我们采用的方法：第一个，可以继续观察。第二，假如圆锥比较凸的情况下，我们要采用角膜交联术，固化角膜，增强角膜生物力学去抵抗圆锥角膜前突的力。
有人问到后表面的圆锥是否可以配适塑形镜？这点我觉得非常重要，对于后表面圆锥患者，塑形镜的配适需要非常谨慎，因为早期很难发现后表面圆锥，配适塑形镜并不会对他（她）的病情有促进作用，一旦患者圆锥发展到前表面，视觉质量大幅下降，会引发纠纷。所以我们要谨慎对待，排除此类情况。特别是处于发展较快的圆锥患者，后表面圆锥在早期对视觉质量影响非常小。
因为TKC分级对应的设备比较少，所以我们推荐AK分级，适用于临床常规使用。
而Belin/Ambrosro增强图会更好的判断圆锥角膜，如果没有增强图能否判断圆锥角膜呢？这里我们要说的是BA增强图只是帮助判断圆锥角膜，它存在一定的假阳性和假阴性，需要结合四图（角膜曲率，角膜前表面曲率图，角膜高度图，角膜厚度图）来一起判断。
接下来讲一下BFS最佳拟合球面在圆锥角膜诊断中的运用。
第一点，我们还是不能够忘记SOP 标准化的质量控制。只有一个标准化的质量控制，采集的图像质量才好。我们举个例子：这是个scheimplug呈像，首先它的QS需要达到OK，也就是角膜前表面分析面积大于60%，数据精度要超过95%；后表面要求稍微小一点，面积大于50%，精度大于90%；并且眼睛不自主的运动要控制在150毫秒以下，满足这些条件，我们才能进行判断。
这个就是我们前面讲的四联屈光图，左上角是角膜前表面的曲率图，右上角是角膜前表面高度图，右下角是角膜后表面高度图，左下角是角膜厚度图。我们要把最薄点和最高点对应起来，判断是否在同一位置，是否有问题。
大家对于角膜曲率大家是比较了解的，角膜高度可以这样来看待，这张图上可以明确表示两者的关系，角膜高曲率对应的是高度图比较低平的位置，而对于角膜曲率比较平的位置，对应的是角膜高度较高的位置。
角膜高度可以精确定位角膜各点的位置，特别是圆锥角膜形态表现为前凸，那么在锥顶的位置最高，可以很好地拟合或筛查。
这张图就是Belin/Ambrosro，上方是标准型，也就是全角膜去拟合球面，而下面增强型是去除中央3-4mm去拟合球面。然后将标准型和增强型相减，得到一个差值。
得到的差值是通过统计学的方法进行统计的，对于角膜后表面而言，大于16μm以上是比较危险的，前表面大于7μm是高风险。
关于标准型和增强型，左上角是全角膜的模拟，右下角是去除最薄点中央3.5mm区域以外的数值计算。
对于正常的角膜，即使做了增强图，它的差异也不会很大。而圆锥角膜增强后的数值差距很大，所以增强图有利于区分正常角膜和病态的角膜。
对于高度图，它的诊断阈值如上图所示。角膜前表面最薄点位置的高度值，正常的是＜8μm，8-11μm是可疑圆锥，一旦它超过11μm，它存在异常的概率非常的高。对于后表面我们更要重视，在正常情况下，后表面最薄点＜13μm，可疑是13-16μm，＞16μm则是异常。
若是前后表面均超过正常范围，则需非常小心，需要借助患者近期临床屈光度变化进一步判断。
我们看上图案例，对于一个四屈光图正常（角膜曲率，前后表面高度，角膜厚度）的患者进行增强图，发现其右眼后表面高度超过13μm，是可疑状态，所以增强图是有一定的假阳性。
角膜厚度空间分布及变化率趋势，对于圆锥角膜诊断很有价值。对于圆锥角膜的患者，厚度速率的变化往往大于正常人。上图所示，上下两条虚线是95%的区间，正常人的角膜厚度变化在这个范围之内。如果超过这个范围，我们可以看左边的图，从直径4mm开始陡然下降，超出了正常的范围值，因为圆锥角膜的角膜是不规则的，并且出现了显著的角膜变薄的现象，通过角膜厚度空间的分布及变化率的趋势可以明显反映出其情况。
也有老师问到有没有更加简便的判断方法？我们可以采用placido和scheimplug相结合的机器：Sirius（天狼星），它会自动的进行判别可疑情况甚至判断出圆锥角膜。
这是一个临床非常有意义的新技术，有机会的话我们可以进一步讲解。再看图片左下角，圆锥角膜比较确定，通过大数据的模拟采用自动算法，结合了像差、前后表面高度、角膜厚度进行判别。
我们再一起分享一下关于四联图的圆锥角膜，首先我们看下右眼，中间像是乳头状的凸起，中央的角膜曲率达到了57.9和59.7，最大的数值是67.1，所以它的凸起是非常明显。按照AK的分级，它已经超过50D，但是其角膜厚度的变化为449μm，比较均匀，并未出现局部很薄的现象，再看角膜前后表面的高度时，前表面超过11μm异常的范围且达到30μm，而后表面凸起的位置已达到68μm。
很明显，这是一个圆锥角膜。我们进一步采用BA增强图，可以看到前后表面都是爆红的现象，后表面明显大于16μm，当看到后面的PTI（厚度变化趋势）和CTSP（变化情况），它呈一个断崖式下降，说明变化非常明显。
以上是关于Belin/Ambrosro的解读以及角膜后表面的作用。
也有老师问到角膜高度图在角膜接触镜的配适中到底有什么作用，我们通过上面5张图进一步进行解释。这是一个高散光的患者—对称性领结，他的角膜高度最高处对应的角膜曲率最低，相应的角膜最低点对应的曲率最高。左数第三张图片，我们用球型RGP进行配适，上下方有高荧光充盈，也就是角膜高度低的地方，说明镜片离开了角膜表面，与地形图和高度图很好地对应，而中间是暗色区域，是角膜被压平的状态。当我们采用散光RGP，配适良好。而当我们用球性OK镜进行尝试，因为角膜有散光，所以在下方荧光充盈，因为角膜高度低，所以在接触镜和角膜之间有空隙。但同时也能看到一个暗区，这就是角膜接触镜压迫角膜塑形的区域。
也有老师问，地形图小的placido环拍摄范围为什么大于地形图大的placido环？后面有三张图来展示这个问题，
当采用大的placido环，其覆盖面积其实很小，而我们采用锥形头placido环时，与角膜形态的匹配更明显，投射到角膜的覆盖面积更大。
Dekking“锥形头”可以覆盖90%直径，差不多81%的表面积；而用placido环覆盖面积则减少至50%左右。
有些技术人员非常的细心，观察到当泪膜不稳定或是角膜有损伤时，拍摄到的地形图也会不规则。这是正常的，当泪膜不好时，它的呈像质量是不良的，所以我们在拍摄时会让患者眨两下眼睛，并固视不动，进行拍摄。在排除这些条件后（比如滴人工泪液）地形图仍然不规律，就很可能是角膜有损伤。
有老师提到关于同一地形图不同比例尺的差异及比例尺在角膜塑形镜当中的运用。角膜地形图有不同色阶的设计，假如把几十个厂家的地形图进行统计，会发现它们色阶的设计千差万别，上面这四张图来自于同一个角膜，只是表示的色阶不同。
对于第三张图，看上去像是凸起的表现，因为它采用的阶数很小，所以显示出红色。阅读地形图除了颜色，我们更应看它的数值，在头脑中要有一个清晰的概念，数值的意义往往比颜色更加重要，因为颜色根据阶数的调整会产生变化，当阶数调为1.00D，可能图像就很难显示出差别，而换成0.125D，它的变化就非常明显甚至会给我们判断带来干扰。所以相对于颜色我们更多的是去阅读数值。
我们一般采用0.25D的色阶设置。
OK镜的适用范围的阈值一般是41.00D-46.00D。当然你也可以尝试41.00D以下，在临床上甚至有36.00D的情况。
角膜是具有一定的生物力学，有些患者的角膜被压迫3,4个D以下不足为奇，有些患者甚至能做到10.00D，这就需要看镜片的设计。假如是单一的追求比较好的中心视力，塑形镜的光学区可以做的更小，比如从6mm区域做成3mm，对中心集中压迫，能获得比较好的中心视力，但是周边视力带来的干扰会很大。
圆锥角膜一直是关注的热点，有些老师也会问，带了RGP后会不会加速圆锥角膜的发展，或者RGP能否控制圆锥角膜发展？
虽然现在有了角膜交联术，但是我们更需要RGP的配适，两者是相辅相成的。在我控制圆锥角膜（特别是Ⅱ期以上），都离不开RGP的作用。因为角膜交联术无法让患者获得良好的视觉质量，只有通过RGP的配适才能让患者获得良好的视觉质量。我们现在需要知道的是怎么将二者很好地配合起来，既能阻止患者圆锥角膜的发展又能获得清晰地视力。
对于圆锥角膜，交联术，基质环植入，RGP甚至是圆锥角膜RGP的矫正方式，根据患者的不同情况，是否有最佳的选择呢？我和王勤美院长进行了圆锥角膜全球专家共识的解读，我们总结如下图：
这是一张非常重要的治疗流程图，首先一位圆锥角膜的患者，你需要充分告知他（她）和家属揉眼对疾病的影响，要避免揉眼。其次，对眼部过敏的患者(大约有50%-60%)，需要联合运用抗过敏药物，抗组胺类药物比如埃美丁、帕坦洛等抑制过敏药物。
接下来我们看一下他的非手术矫正。对于确诊为圆锥角膜的患者，首先，让他（她）不要揉眼睛，并配合药物治疗。假如患者年纪小，可以采用角膜交联术再配戴框架眼镜，这时若患者对视力满意，可以开具处方。假如患者病情稳定但是对视力情况不满意，可以尝试角膜接触镜或巩膜镜的验配，然后又分为两种情况，假如患者对视力满意，可以开具处方，若不满意，可以进行手术的干预。
对于视力不满意同时符合ICRS手术指证的患者可以采用ICRS手术，同时联合PTK，PRK甚至toric人工晶体植入术去矫正视力。若患者对视力仍不满意，可以再结合RGP进行配适，若满意则开具处方，若仍不满意，可以采用角膜板层移植，术后角膜是粗糙不规律的，这时还是需要配适RGP进行视力矫正。
所以从圆锥角膜Ⅱ期开始，每一个环节，RGP对它的作用是非常重要的，联合角膜交联术后，我们会更加有信心延缓圆锥发展，提高视觉质量
角膜基质含有天然的交联因子，角膜交联术可以起到稳定和加固角膜的作用，延缓圆锥角膜发展，避免角膜移植。
这里有一个疑问：什么时间针对角膜交联术术后患者进行RGP的验配呢？因为做完角膜交联术后，角膜会出现水肿，然后角膜曲率会逐渐下降，所以我们建议患者在手术后6个月再进行RGP的验配。
传统角膜交联术大约要60分钟：30分钟核黄素浸泡，30分钟紫外线照射，手术时间较长，患者疼痛感明显，且存在角膜上皮愈合感染的风险。因此我们开展了快速的角膜交联术，目前我们成立了圆锥角膜的诊治中心，接待了很多圆锥角膜患者，进行角膜交联术以后，恢复情况都非常好，然后再让他们去当地的医院、诊疗中心进行RGP的验配。
这是我们快速角膜交联术的方案：采用30毫瓦/平方厘米，4分钟的照射可以到达7.2焦/平方厘米的能量，比起正常的5.4J能够更好地加固角膜。但是对于厚度小于400μm的角膜，要多加小心，需要采取其他的方案避免对角膜内皮的损伤。而对于角膜厚度360μm以内的患者，我们积累了很多的经验：可以佩戴过夜式的隐形眼镜让角膜水肿，也可以用软镜阻挡一部分紫外光，增加手术的安全性，同样也能达到比较好的效果。当然我们建议患者越早期进行治疗，效果越好。
未来我们想针对于局部隆起的部位，能够进行重点加强，也就是个性化的角膜交联手术。经过精准的定位和治疗，术后RGP的验配难度也会大幅降低。个性化手术是我们后期诊断治疗的基石，可以极大提高临床的工作效率，让患者得到更好的效果。
还有技术人员提问：该患者已排除角膜健康疾病，但是E值异常（负值）。其实从这张图来看，角膜呈现的是扁椭圆而不是长椭圆，因为它的Q值是正的（一般角膜是负值）。我们建议该患者滴一段时间人工泪液在进行测量，有可能是泪膜引起。
有技术人员提问，如何针对具体地形图在脑中构建具体的模型？
只能说纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。共勉。谢谢！
行成于思， 毁于随
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