图4-11 EyeSys角膜地形图系统 3）电脑图像处理系统 电脑先将储存的图像数位化，应用已设定的计算公式和程式进行分析，再将分析的结果用不同的彩色图像显示在监视器上，数位化的统计结果也可同时显示出来。
颜色编码的引入可以提供颜色直观地显示出角膜表面的屈光度，用不同颜色对应不同屈光度，以暖色（红、橙、黄）表示较强屈光度，即角膜陡峭部位;以冷色（紫、深蓝、浅蓝）表示较弱屈光度，即角膜平坦部位;绿色为中间色。
上述色彩又被分为15个级阶，每个级阶代表一定的屈光度，从暖色到冷色;若採用绝对级阶（absolute scale），则每个相邻级阶的屈光度差值并非一样，用以宏观显示角膜形态的变化，而若採用标準化级阶（normalized scale），则每个相邻级阶的屈光度差值相等，用以显示微小的角膜变化，甚至可以自行定义级阶。
需要注意的是屈光度图仅表示角膜不同部位的屈光性能，而不是角膜前表面的形态。
（2）检查方法1）开机并进入主程序，录入被检者一般资料如姓名、性别、年龄、编号等。
2）被检者下頜置於頜托上，额部向前顶紧额托，头位调正，被检眼注视指定目标，由检查者控制调焦及摄像过程或由仪器本身自动识别所监测的角膜图像并存储、处理分析。
3）查看角膜表面曲率图、高度图等并按需求列印。
（3）角膜地形图的特性角膜地形图不同于角膜曲率计。
曲率计仅能测量角膜表面中央3mm直径范围内两点间的平均角膜屈光力和曲率半径，不能反映角膜表面的整个形态;而角膜地形图是对整个角膜表面进行分析，以每一投射环上256个点计入处理系统，则这个角膜至少有约7000个数据点计入分析系统。
与角膜曲率计相比，角膜地形图有以下特点:1）信息量大 资料点由投射环的数量决定，最多者可包括14000个数据点，而角膜模型化装置（CMS）在角膜表面覆盖的测量面积可达95%。
2）精确度高 角膜地形图对角膜表面8mm范围内的精确度为0～0.07D，达100%～99.03%，CMS系统在人眼的误差在±0.25D范围内。
3）直观性强 对角膜不同屈光力用不同颜色来表示，暖色代表屈光力强的部位，冷色代表屈光力弱的部位，使角膜地形图十分直观醒目。
4）误差小 即时数位视频监测系统的图像捕捉1/30秒内完成，避免了因瞬目和心跳造成的影响。
（4）分析结果的解读检查结果包括按级阶显示的角膜表面各点曲率图、屈光度图等类型，以及常规和依照一定的分析软体计算出来的各类参数，不同角膜地形图系统所显示的专案内容或参数名称大同小异，通常会包括以下参数。
1）角膜表面非对称指数（surface asymmetry index， SAI）:相隔180°的128条子午线等距离对应点的屈光度差值的加权总和。
国人角膜SAI正常值为0.3±0.1，圆锥角膜、角膜屈光手术后偏中心、角膜外伤等可使SAI值增高。
2）角膜表面规则指数（surface regularity index， SRI）:是对256条子午线上的角膜屈光度分佈的评价，是指角膜表面光滑度，以三个相邻环屈光度的不一致性计算，仅选择中央10个环。
角膜表面愈规则，则SRI值愈小，完全光滑的表面，SRI值为0。
国人角膜SRI正常值为0.2±0.2，SRI值高说明角膜规则性差，可见於角膜外伤后、角膜移植术后等情况。
3）潜视力（potential visual acuity， PVA）:是指角膜的最好预测视力。
它是根据角膜地形图计算出来的预测视力，与SAI和SRI密切相关。
4）类比角膜镜读数（simulated keratometry values， Sim K）:角膜中央区第6、7、8三环上最大与最小的两条相互垂直子午线角膜曲率的平均值，同时标出所在轴向，包括最大角膜镜读数（Max K）和最小角膜镜读数（Min K），等同于角膜曲率计读数。
5）偏心率（eccentrity， e或E值）和非球面性参数（Q值）:正常角膜前表面是按扁椭圆形形成的非球面，即愈往周边愈平坦， e值就是角膜实际曲率与球形表面曲率的差异程度，也表达了周边平坦或陡峭的程度。
Q值的计算公式是:Q=a2 /b2 -1，其中a和b分别为扁椭圆的垂直半径和水平半径。
e值与Q值的关系是:Q=- e2 ，由此说明正常角膜的Q值应为负值。
但角膜屈光手术后，Q值是朝零的方向改变，甚至变为正值。
2.非基於Placido盘设计的角膜地形图系统基於Placido盘设计的角膜地形图系统获取角膜地形图的方法有以下缺点:一由於投射与反射的光学原理，位於角膜周边部的Placido映射不能反射进入照相机，因而无法反映出全角膜地形，而且由於光轴处光线下反射，也不能形成影像。
二该系统的角膜地形通过角膜各点对Placido盘的反射状态而确立的，角膜某点对光线的反射状态只与该点的屈光状态有关，而与角膜地形参考平面的高度无特定关系，所获取的只是角膜表面的屈光力地形，而非真正的角膜地形。
目前非基於Placido盘反射影像设计的角膜地形图系统已经设计出来并投放市场了，主要有Orbscan角膜地形图系统（图 4-13）和PAR角膜地形图系统，目前临床上以前者多用。
图4-13 Orbscan角膜地形图系统 Orbscan角膜地形图系统由Orbtek公司（美国）生产。
它利用光学扫描装置对角膜进行扫描，获取角膜前、后表面高度图，前表面屈光力地形图及全角膜厚度图，此外还能检测前房深度、晶状体厚度。
该系统投射的裂隙光方向为45°，其中20条裂隙光从左向右扫描，另外20条裂隙光则从右向左扫描。
共获取40个裂隙切面，每个切面含240个资料，电脑对所获取的资料进行分析，计算出角膜前表面屈光力等。
它同样引入参考平面和颜色编码的概念，并能直观显示二维平面图形和三维立体图形。
全角膜的厚度是根据角膜前、后表面高度的差值计算而得的。
角膜厚度图颜色编码的设计为:用暖色表示角膜较薄，愈呈暖色则角膜愈薄;用冷色表示角膜较厚，愈呈冷色则角膜愈厚。
在角膜前、后表面的高度图显示中引入颜色编码，其角膜高度地形图形象直观，便於临床应用。
用角膜平均高度或指定的标準高度製成的一个圆形参考标準平面为参照面，实际测量中高度高於参考平面的用暖色来表示，颜色愈暖则此处高出参考平面愈多，高度低於参考平面的用冷色来表示，颜色愈冷则此处位置愈低，但其参考平面的值是根据各个角膜的具体形态由电脑设定的。
Orbscan角膜地形图系统对角膜前、后表面形态及全角膜厚度等全面而精确的评估，对圆锥角膜及早期圆锥角膜的局部解剖微小变化，能提供有价值、精确的资讯。
Orbscan角膜地形图系统测量的是全角膜的真正地形图，但是当角膜有般痕、上皮缺损等影响角膜对光线的透射时，它的精确性将产生一定的误差，而且它的检查过程费时稍长，对被检者眼球固视有较高的要求。
（四）正常角膜地形图 角膜是一连续的透明结构，为便於临床应用和地形图分析，临床上常将角膜划分为4个区:（1）中央区 :该区直径为4mm（光学区），此区具有重要光学意义;（2）旁中央区:距角膜中央4～7mm的环形区;（3）周边区:距角膜中央7～11mm的环形区域;（4）角膜缘区:与巩膜相邻，宽约0.5mm，为角膜地形图的盲区。
正常角膜为一非对称性的非球面形态，一般从角膜中央到周边的曲率半径逐渐增大，即屈光力逐渐减弱，角膜逐渐变平坦，在角膜缘处最扁平;角膜高度变化也是从角膜中央到角膜缘逐渐降低，与角膜屈光力的变化基本相似。
根据角膜中央颜色图形可将正常角膜前表面屈光力图形分为以下5种（图4-14～图4-18，彩图）:圆形（22.6%），椭圆形（20.8 %），对称领结形（17.5%），不对称领结形（32.1%）及不规则形（7.1%）。
中国人正常角膜前表面中央屈光度曲率为43.45D±1.47D，直径为3mm、5mm、7mm处角膜屈光度均值为43.45D±1.37D、43.16D±1.42D、42.84D±1.45D，角膜中央与角膜缘屈光度差值平均为1.78D±0.89D，角膜中央与旁中央屈光度差值平均为0.65D±0.47D。
绝大多数散光为顺规性散光，角膜顶点与视轴通常不在同一位置，而且各个个体角膜顶点的位置各不相同。
在正常角膜，角膜前、后表面的高度地形图也可分为5种:规则脊形，不规则脊形，不完全脊形、岛形和未分类形。
在角膜前表面高度地形图中，以岛形为最多，不完全脊形居次，而在角膜后表面高度地形图中，以岛形为最多，规则脊形为次。
正常角膜厚度由中央到周边逐渐增加，角膜最薄处平均厚度为0.55mm±0.33mm，该处与视轴平均相距0.90mm±0.51mm，其中约2/3眼的角膜最薄处位於视轴顳下方，约1/4眼位於视轴顳上方，其餘的位於视轴鼻下方或鼻上方。
正常角膜的厚度图形分为以下4类:圆形、椭圆形、偏心圆形和偏心椭圆形，以前二者占绝大多数。
一般而言，角膜形态与厚度能保持相对稳定，以维持正常的视功能。
但生理情况下，角膜形态与厚度也随著时间、眼瞼压力、泪液渗透压和激素水平等的改变而发生微小变化。
（五）与角膜接触镜验配有关的角膜地形图应用 1.筛选早期圆锥角膜等疾病引起的异常角膜地形图有多种角膜疾病可影响角膜的前、后表面，角膜地形图检查有助於确立这些疾病的诊断，并确定该眼是否适合配戴角膜接触镜以及适合配戴何种类型的接触镜。
（1）圆锥角膜圆锥角膜是一种非感染性进行性角膜变薄的疾病，是最常见的角膜形态异常性角膜病。
典型圆锥角膜的临床症状为进行性视力下降伴散光增大、后期矫正视力下降等，体征有角膜局部变薄、圆锥状前突、Vogt线、Fleischer环、角膜般痕等。
但在典型的临床症状、体征出现以前，应用裂隙灯和角膜曲率计难以进行早期诊断。
角膜地形图检查的应用，使早期诊断圆锥角膜成为可能。
典型的圆锥角膜的角膜地形图（图4-19，彩图）表现为:局部区域变陡峭，形成一局限性圆锥;圆锥顶点多偏离视轴，以下方或顳下方为多见;主要分为角膜中央陡峭的中央型和向角膜缘方向变陡峭的周边型;从圆锥的形状表现，划分为圆形、椭圆形和领结形等。
圆锥角膜的地形图诊断指标主要有以下几个:一角膜中央曲率明显高於正常（>47.00D）;二同一个体双眼角膜曲率差值大（>2.50D）;③角膜下方与上方的曲率差值增加（>3.00D）。
在许多病例，角膜屈光力地形图与角膜高度地形图所显示的锥顶的位置不一致，因为它们的锥顶角膜屈光力并不一定是最大的。
角膜表面的高度地形图才能显示角膜锥的真正位置。
基於Placido盘设计的角膜地形图系统仅能检测角膜前表面屈光力，而且在过於明显变形的角膜如后弹力层破裂者，它无法完成检测，因而具有一定的局限性。
圆锥角膜者角膜中央及旁中央较正常人明显变薄，因而能测量全角膜厚度的地形图系统提供的角膜厚度地形图也能用於圆锥角膜的诊断。
Orbscan角膜地形图系统可提供角膜前、后表面高度地形图和角膜厚度，能在圆锥角膜的诊断中发挥重要作用，同时还能用於角膜前表面正常而只有后表面呈锥状前突的角膜后膨隆的诊断。
临床早期圆锥角膜又称亚临床期圆锥角膜，是指矫正视力基本正常，无明显裂隙灯体征，但最终将发展为圆锥角膜的情况。
临床诊断较为困难，必须借助於角膜地形图系统。
Rabunowitz等以正常角膜为对照，以其平均值的2个标準差为参考，建议用以下作为临床早期圆锥角膜的诊断筛选指标:一角膜中央屈光力>46.40D;二角膜6mm直径处下方与上方屈光力差值I-S值>1.26D;③同一个体双眼角膜屈光力差值>0.92D。
该标準目前比较通用。
圆锥角膜的发展是进行性的，即使早期没有明确指征只要加强随访，仍能及早诊断。
儘管角膜地形图的应用为临床早期圆锥角膜的诊断提供了可靠性依据，但目前的标準尚未统一，每种方法均有其优越性和局限性。
早期圆锥角膜甚至典型的圆锥角膜，可通过配戴硬性角膜接触镜予以矫正。
当角膜接触镜矫正不理想时，则要考虑板层或穿透性角膜移植。
假性圆锥角膜是指由於机械性外力或人为因素的影响，而在角膜地形图上表现出类似与圆锥角膜的一种临床现象。
通常，角膜接触镜（尤其是硬性角膜接触镜）的配戴是引起假性圆锥角膜最为常见的因素，其主要原因是角膜接触镜直接压迫角膜而引起角膜曲率的变化，但代谢方面的作用也不容忽视。
有研究显示角膜塑形镜会造成角膜不同区域上皮厚度的改变。
角膜接触镜引起的角膜曲率改变一般有:角膜中央不规则散光，散光轴向改变，角膜中央相对变平坦，接触镜边缘处相对变陡峭。
这种圆锥角膜的地形图表现是与角膜接触镜所处的位置相关的，而且没有圆锥角膜的其他症状和体征。
部分个体长期配戴角膜接触镜会出现角膜变薄，但呈现为全角膜变薄，而不是角膜局限性变薄。
角膜接触镜引起的角膜曲率改变是可逆性的，软性角膜接触镜配戴者，一般摘镜后1～2周可恢复;硬性角膜接触镜配戴者则需要2～3周才能恢复;而角膜塑形镜配戴者则需3～6个月才能完全恢复，因此需要密切的随访。
检查时被检者的不良注视也可能引起假性圆锥角膜的地形图表现，因此在检查时要注意这种情况。
（2）边缘性角膜变性又称为Terrien角膜边缘变性，是一种角膜边缘部位的非炎症性、缓慢进展的角膜变薄性疾病，确切病因尚未明确。
本病多发於或首发於角膜上半部边缘，逐渐沿角膜缘环形进展，表现为角膜局部变薄、膨隆，晚期常表现出高度逆规性散光或不规则散光，还可能穿孔。
角膜地形图表现为:除了在角膜中央有一个屈光力强的区域外，角膜周边还有另一个屈光力强的区域，而角膜表面的高度、厚度地形图可以更直观显示角膜边缘的高度、厚度变化。
病变早期一般仅需密切随访，但如角膜边缘明显变薄，应及早行部分或全板层角膜移植。
（3）干眼干眼是由於泪液的质和量的异常或泪液流体动力学异常引起的泪膜不稳定和眼表的损害，从而导致眼部不适的一类疾病。
泪膜不稳定就不能构成角膜完整而光滑的表面，表现为泪膜很快乾燥破裂，从而产生异常角膜地形图，可表现出SAI和SRI值明显增大。
角膜地形图呈不规则形，在Orb-scan角膜地形图系统的表现为角膜厚度明显小於正常人，而且图形有明显不规则性改变。
角膜接触镜的配戴会对泪膜造成影响，可引起干眼;在已有干眼者，则会加重干眼症状，甚至令配戴者无法继续配戴。
干眼者不适合配戴角膜接触镜，或暂时停止配戴，待干眼治癒后可考虑继续配戴。
2.角膜地形图在角膜接触镜验配与随访中的应用用於矫正屈光不正的角膜接触镜一般分为软性和硬性角膜接触镜两类。
角膜前表面曲率半径的测量，对於角膜接触镜的验配是一项必不可少的检查。
软性角膜接触镜验配时，角膜曲率的检测主要应用於镜片基弧的选择。