經(jīng)上皮準(zhǔn)分子激光角膜表面切削術(shù)(TransPRK)對(duì)角膜光密度與角膜高階像差的影響△

孫璽皓 王保君 楊華 李新民 代志強(qiáng) 袁小艾

屈光手術(shù)經(jīng)歷30余年的發(fā)展已趨于成熟，大多數(shù)患者在屈光手術(shù)后都能獲得良好的視力[1]。但是也有患者在術(shù)后有夜間視物重影、模糊，存在眩光等情況[2]。研究發(fā)現(xiàn)，這些癥狀與術(shù)后波前像差的增高存在密切關(guān)系[3]，雖然屈光手術(shù)后患者的裸眼視力得到明顯提升，但是術(shù)后高階像差的增高卻導(dǎo)致患者視覺(jué)質(zhì)量下降。近年來(lái)，角膜光密度作為一個(gè)描述角膜透明性的客觀指標(biāo)被引入臨床。本文主要就角膜光密度在表層屈光手術(shù)后會(huì)發(fā)生怎樣的變化，角膜光密度與高階像差是否存在相關(guān)性等作一研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2017年3月至7月在新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院眼科行經(jīng)上皮準(zhǔn)分子激光角膜表面切削術(shù)(transepithelial photorefractive keratectomy，TransPRK)治療近視及近視散光患者80例(80眼)。均選取右眼納入研究，其中男42例、女38例，年齡(21.21±3.23)歲，裸眼視力(0.87±3.00)logMAR，等效球鏡度數(shù)(-4.76±1.30)D，眼壓(14.57±2.59)mmHg(1 kPa=7.5 mmHg)，中央角膜厚度(535.56±33.46)μm。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡 18～30歲；(2)最佳矯正視力≥0.8；(3)等效球鏡度數(shù)≤-6.00 D，屈光度穩(wěn)定 2 a以上(每年度數(shù)增長(zhǎng)<-0.50 D)；(4)配戴軟性角膜接觸鏡者停戴2周以上，配戴硬性角膜接觸鏡者停戴1個(gè)月以上[4]；(5)為排除瞳孔大小及切削光區(qū)對(duì)角膜高階像差及角膜光密度的影響[5]，選取暗室下瞳孔直徑≤6.0 mm、切削光區(qū)在6.0～6.5 mm的患者納入研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：排除合并有眼部其他病變者，如青光眼、干眼癥、圓錐角膜(包括早期圓錐角膜及隱匿型圓錐角膜可疑病例)，存在眼前段活動(dòng)性炎癥等；排除合并全身疾病者，如全身免疫膠原性病變，糖尿病或瘢痕體質(zhì)等。本研究通過(guò)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書(shū)。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法所有患眼術(shù)前均行角膜光密度及角膜波前像差檢查。使用德國(guó) Oculus公司生產(chǎn)的Pentacam眼前節(jié)分析儀(Oculus Inc.Wetzlar)測(cè)量角膜光密度，選取以角膜頂點(diǎn)為中心≤2 mm、>2～6 mm、>6～10 mm區(qū)域內(nèi)的總角膜光密度進(jìn)行分析；每眼連續(xù)測(cè)量3次，取平均值，從而減少誤差。使用與準(zhǔn)分子激光儀(德國(guó)Schwind公司)配套的Keratron Scout波前像差儀行角膜波前像差檢查，記錄瞳孔直徑為6.0 mm的高階像差均方根值，包括總高階像差、彗差、球差、三葉草像差及二級(jí)散光差，所有檢查過(guò)程均嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行。檢查由同一名技術(shù)熟練的醫(yī)師完成。

1.2.2 手術(shù)方法所有患者均使用500 Hz準(zhǔn)分子激光儀(德國(guó)Schwind公司)的TransPRK模式進(jìn)行激光切削，由同一名經(jīng)驗(yàn)豐富的術(shù)者完成手術(shù)。術(shù)前設(shè)計(jì)好手術(shù)參數(shù)，根據(jù)患者屈光度數(shù)、角膜厚度及暗室下瞳孔直徑大小調(diào)整光學(xué)區(qū)(6.0～6.5 mm)，并設(shè)置適當(dāng)?shù)倪^(guò)渡區(qū)，使用TransPRK消像差模式進(jìn)行切削，一步完成角膜上皮及角膜基質(zhì)的切削，切削完成后立即使用BBS(4 ℃平衡鹽液)沖洗基質(zhì)床。手術(shù)完畢后配戴軟性親水性角膜接觸鏡。

1.2.3 術(shù)后處理及隨訪術(shù)后給予左氧氟沙星滴眼液、氟米龍眼液、3 g·L-1玻璃酸鈉滴眼液滴眼。待角膜上皮愈合后取出軟性角膜接觸鏡。術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月隨訪，測(cè)量角膜光密度及角膜波前像差。

2 結(jié)果

2.1 角膜光密度患者術(shù)前及術(shù)后不同時(shí)間以角膜頂點(diǎn)為中心≤2 mm、>2 ～6 mm，>6～10 mm區(qū)域內(nèi)角膜光密度的變化見(jiàn)表1。術(shù)后1個(gè)月各區(qū)域內(nèi)角膜光密度最大，隨著時(shí)間的推移角膜光密度逐漸降低。術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)角膜光密度均高于術(shù)前水平，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)；術(shù)后各個(gè)時(shí)間點(diǎn)間相互比較，除以角膜頂點(diǎn)為中心>6～10 mm區(qū)域內(nèi)術(shù)后3個(gè)月與術(shù)后1個(gè)月、術(shù)后6個(gè)月角膜光密度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05)外，其余差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)。

表1 術(shù)前及術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)各區(qū)域內(nèi)角膜光密度

注：與術(shù)前相比，aP<0.05；與術(shù)后1個(gè)月相比，bP<0.05；與術(shù)后3個(gè)月相比，cP<0.05

2.2 高階像差術(shù)前及術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)總高階像差、球差、彗差、三葉草像差及二級(jí)散光差的變化見(jiàn)表2。術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)總高階像差、球差、彗差均較術(shù)前明顯增高，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)，且術(shù)后各個(gè)時(shí)間點(diǎn)間兩兩相比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)。術(shù)后三葉草像差較術(shù)前有所增高，其中術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月與術(shù)前相比差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)，術(shù)后1個(gè)月與術(shù)后6個(gè)月比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，余各時(shí)間點(diǎn)間兩兩比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05)。二級(jí)散光差術(shù)后與術(shù)前相比有所增高，其中術(shù)后1個(gè)月與術(shù)前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，術(shù)后3個(gè)月、6個(gè)月與術(shù)前相比及術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)間兩兩相比差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P>0.05)。

表2 術(shù)前及術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)各項(xiàng)角膜高階像差

注：與術(shù)前相比，aP<0.05；與術(shù)后1個(gè)月相比，bP<0.05；與術(shù)后3個(gè)月相比，cP<0.05

2.3 相關(guān)性分析

2.3.1 術(shù)后3個(gè)月時(shí)各區(qū)域內(nèi)角膜光密度變化值與各高階像差變化的相關(guān)性以角膜頂點(diǎn)為中心≤2 mm區(qū)域內(nèi)角膜光密度的變化值與球差的變化值存在負(fù)相關(guān)性(P=0.024)，與總高階像差、彗差、二級(jí)散光差、三葉草像差的變化值均無(wú)相關(guān)性(均為P>0.05)。以角膜頂點(diǎn)為中心>2～6 mm的區(qū)域內(nèi)角膜光密度的變化值與總高階像差、彗差的變化值均存在正相關(guān)性(均為P=0.000)；與球差的變化值存在負(fù)相關(guān)性(P=0.000)；與三葉草像差及二級(jí)散光差的變化值均無(wú)相關(guān)性(均為P>0.05)。以角膜頂點(diǎn)為中心>6～10 mm的區(qū)域內(nèi)角膜光密度的變化值與總高階像差、彗差、球差、三葉草像差及二級(jí)散光差的變化值均無(wú)相關(guān)性(均為P>0.05)。見(jiàn)表3。

表3 術(shù)后3個(gè)月時(shí)各區(qū)域內(nèi)角膜光密度變化值與各高階像差變化值的相關(guān)性

注：*：二者存在弱相關(guān)；**：二者存在中等強(qiáng)度相關(guān)

2.3.2 術(shù)后6個(gè)月時(shí)各區(qū)域內(nèi)角膜光密度變化值與各項(xiàng)高階像差變化的相關(guān)性以角膜頂點(diǎn)為中心≤2 mm區(qū)域內(nèi)角膜光密度的變化值與球差的變化值存在負(fù)相關(guān)性(P=0.021)；與總高階像差、彗差、三葉草像差及二級(jí)散光差的變化值均無(wú)相關(guān)性(均為P>0.05)。以角膜頂點(diǎn)為中心>2～6 mm的區(qū)域內(nèi)角膜光密度的變化值與彗差的變化值存在正相關(guān)性(P=0.029)，與球差的變化值存在負(fù)相關(guān)性(P=0.001)，與總高階像差、三葉草像差及二級(jí)散光差的變化值均無(wú)相關(guān)性(均為P>0.05)。以角膜頂點(diǎn)為中心>6～10 mm的區(qū)域內(nèi)角膜光密度的變化值與總高階像差、彗差、球差、三葉草像差及二級(jí)散光差的變化值均無(wú)顯著相關(guān)性(均為P>0.05)。見(jiàn)表4。

綜合分析發(fā)現(xiàn)，在所有存在相關(guān)關(guān)系的數(shù)據(jù)中，以術(shù)后3個(gè)月時(shí)以角膜頂點(diǎn)為中心>2 ～6 mm區(qū)域內(nèi)角膜光密度變化值與彗差變化值的正相關(guān)系數(shù)最大(r=0.567，P=0.000)；以術(shù)后3個(gè)月時(shí)以角膜頂點(diǎn)為中心>2～6 mm區(qū)域內(nèi)角膜光密度的變化值與球差變化值的負(fù)相關(guān)系數(shù)最大(r=-0.607，P=0.000)。

表4 術(shù)后6個(gè)月時(shí)各區(qū)域內(nèi)角膜光密度變化值與各高階像差變化值的相關(guān)性

注：*：二者存在弱相關(guān)性

3 討論

角膜光密度是人眼角膜組織的生物學(xué)特性，主要描述人眼角膜組織的透光性，并可以客觀定量地反映角膜的透明程度[6]。Otri等[7]和楊丹等[8]認(rèn)為，角膜光密度不僅可以反映角膜的透光性，而且也一定程度上評(píng)價(jià)了角膜的健康情況。

在TransPRK術(shù)后以角膜頂點(diǎn)為中心≤2 mm、>2～6 mm，>6～10 mm的區(qū)域內(nèi)，角膜光密度較術(shù)前均明顯升高，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均為P<0.05)。隨著時(shí)間的推移角膜光密度逐漸降低，在術(shù)后6個(gè)月時(shí)仍未回落至術(shù)前水平。該結(jié)果與Takacs等[9]的研究結(jié)果類似，他們認(rèn)為PRK手術(shù)會(huì)對(duì)角膜組織產(chǎn)生影響，并導(dǎo)致角膜光密度明顯升高。屈光手術(shù)后角膜光密度的增高可能與術(shù)后角膜組織的愈合反應(yīng)有關(guān)[10]。角膜的透明性主要由排列有序的Ⅰ型膠原纖維維持，小直徑的Ⅰ型膠原纖維平行排列形成薄片狀，這種成分占整個(gè)角膜組織的80%以上[11]。在TransPRK等表層手術(shù)后，角膜組織中的Ⅲ型及VI型膠原纖維發(fā)生增生[12-13]，其中Ⅲ型膠原纖維的增生改變較為明顯。Ⅲ型膠原纖維較原本的I型膠原纖維粗大且排列紊亂[14]。原本排列穩(wěn)定且有序的組織結(jié)構(gòu)被大量粗細(xì)不等間隔不一的Ⅲ型膠原纖維代替。這種角膜結(jié)構(gòu)的改變便會(huì)造成角膜透明性下降，導(dǎo)致角膜光密度增高[15]。

屈光手術(shù)造成高階像差增加的緣由眾多，其中主要包括眼球的位置和運(yùn)動(dòng)、激光切削、手術(shù)操作的影響，術(shù)后愈合情況以及生物力學(xué)的作用等[16]。對(duì)比以往學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，非球面模式下進(jìn)行的消像差TransPRK較PRK、LASEK及Epi-LASIK等表層手術(shù)術(shù)后引入的高階像差相對(duì)較小[17]，但是仍不可避免地引起各項(xiàng)高階像差的增高，其中主要為總高階像差、球差和彗差的增加。

進(jìn)一步分析角膜光密度與各高階像差的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，在術(shù)后3個(gè)月時(shí)以角膜頂點(diǎn)為中心>2～6 mm區(qū)域內(nèi)角膜光密度的變化與總高階像差的變化值存在正相關(guān)性，而在其他區(qū)域角膜光密度的變化值與總高階像差的變化值均無(wú)相關(guān)性。以角膜頂點(diǎn)為中心>2～6 mm區(qū)域的角膜組織正好處在光學(xué)區(qū)內(nèi)，所以這部分角膜組織發(fā)生變化時(shí)，對(duì)高階像差的影響較大，而在以角膜中心為頂點(diǎn)>6～10 mm的區(qū)域，由于遠(yuǎn)離瞳孔區(qū)，大部分在光學(xué)區(qū)之外，故該區(qū)域內(nèi)的角膜光密度變化值與總高階像差、彗差、球差等的變化值均無(wú)相關(guān)性。屈光手術(shù)造成高階像差增高的原因十分復(fù)雜，而在屈光手術(shù)后各項(xiàng)高階像差變化的情況并不相同[16]。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，在術(shù)后3個(gè)月與術(shù)后6個(gè)月時(shí)以角膜頂點(diǎn)為中心>2～6 mm區(qū)域內(nèi)的角膜光密度的變化值與彗差的變化值在均存在一定的正相關(guān)，尤其術(shù)后3個(gè)月時(shí)兩者變化值的正相關(guān)系數(shù)較大，呈中等強(qiáng)度的正相關(guān)。TransPRK術(shù)后，無(wú)論是角膜上皮層還是基質(zhì)層均處在創(chuàng)傷修復(fù)的階段，由于表層手術(shù)恢復(fù)較慢，故可能需要3個(gè)月甚至6個(gè)月才能達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)[18]。早期新生的角膜上皮由周邊向中央再生并逐漸向中央收縮，新生的角膜上皮并不完全平整，基質(zhì)層內(nèi)排列紊亂且粗大的Ⅲ型及VI型膠原纖維發(fā)生緩慢的不均勻增生。這些因素均會(huì)導(dǎo)致術(shù)后角膜光密度與彗差的增高，這些相同的因素使得二者的變化存在一定的正相關(guān)性。但角膜上皮經(jīng)過(guò)不斷重塑，新生的角膜上皮逐漸代替原先愈合欠佳的角膜上皮，使得角膜前表面更加光滑，并且其后表面也部分地彌補(bǔ)了基質(zhì)層的不規(guī)則性[19]，使得彗差逐漸降低，也使角膜光密度逐漸降低，這也是二者在術(shù)后6個(gè)月時(shí)仍存在一定相關(guān)性的原因。術(shù)后3個(gè)月時(shí)以角膜頂點(diǎn)為中心>2～6 mm的區(qū)域內(nèi)角膜光密度變化值與球差變化值的負(fù)相關(guān)系數(shù)最大。由于球差的產(chǎn)生與屈光介質(zhì)表面的折射率有關(guān)，角膜周邊光線的折射及聚焦情況不同于角膜中央光線[20]。而人眼角膜表面并非完全標(biāo)準(zhǔn)的球面，只有角膜前表面中央1/3的區(qū)域接近球面，這個(gè)區(qū)域稱為光學(xué)區(qū)，而周邊部的角膜組織均相對(duì)較為扁平，并且鼻側(cè)扁平較顳側(cè)更明顯，所以從外觀上看角膜為略向前凸的透明橫橢圓形。準(zhǔn)分子激光切削會(huì)改變?cè)械慕悄ば螒B(tài)，不可避免地導(dǎo)致了角膜中央變扁平，曲率降低，并使角膜周邊變得相對(duì)陡峭，這種眼前段重塑改變了原有的角膜形態(tài)學(xué)特征，使得球差顯著增高。而與此同時(shí)，在角膜切削區(qū)內(nèi)會(huì)發(fā)生創(chuàng)傷修復(fù)，原有的膠原纖維組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，粗大且排列紊亂的Ⅲ型及VI型膠原纖維代替了原先排列有序的I型膠原纖維，這些角膜組織內(nèi)創(chuàng)傷修復(fù)反應(yīng)不僅會(huì)導(dǎo)致角膜光密度明顯升高，而且會(huì)在一定程度上導(dǎo)致光學(xué)區(qū)角膜組織的增厚[21]，但是可能正是由于這種情況的發(fā)生部分彌補(bǔ)了切削術(shù)后角膜形態(tài)的改變，進(jìn)而導(dǎo)致了角膜光密度的變化值與球差的變化值呈負(fù)相關(guān)性。在本研究中，無(wú)論術(shù)后3個(gè)月還是術(shù)后6個(gè)月，三葉草像差及二級(jí)散光差的變化值與角膜光密度的變化值均不存在相關(guān)性，這可能與三葉草像差及二級(jí)散光差在手術(shù)前后改變量較小有關(guān)。

在TransPRK術(shù)后多個(gè)區(qū)域內(nèi)的角膜光密度變化值與高階像差、彗差和球差的變化值存在一定的相關(guān)性，提示角膜光密度可以作為屈光手術(shù)患者評(píng)估術(shù)后恢復(fù)情況的指標(biāo)之一，但是在屈光手術(shù)中影響角膜光密度與波前像差的因素眾多，角膜光密度與波前像差之間更深層次的關(guān)系仍需進(jìn)一步研究。