不同屈光度近視SMILE術(shù)后1個月角膜屈光力分布及角膜高階像差研究

丁萱 付單 汪琳 樸明子 周行濤 于志強

(復(fù)旦大學(xué)附屬眼耳鼻喉科醫(yī)院眼科 國家衛(wèi)生健康委員會近視眼重點實驗室 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院近視眼重點實驗室 上海 200031)

角膜屈光手術(shù)無論表層切削或板層切削，都是通過切除一定角膜基質(zhì)改變角膜前表面屈光力，達到矯正屈光不正的目的。由于角膜厚度限制，角膜屈光手術(shù)不能改變整個角膜屈光力，其中涉及角膜屈光力改變的區(qū)域，即手術(shù)設(shè)計光學(xué)區(qū)，大小與激光儀設(shè)置有關(guān)，但并非手術(shù)設(shè)計光學(xué)區(qū)內(nèi)角膜都能獲得完全屈光矯正[1]。光學(xué)質(zhì)量高，產(chǎn)生像差最少的區(qū)域通常稱為功能光學(xué)區(qū)[1]，其大小與角膜前表面屈光力分布有關(guān)。有研究[2]將與角膜中央4 mm平均屈光力相差0.5 D以內(nèi)的角膜區(qū)域定義為功能光學(xué)區(qū)，也有研究[3]將與瞳孔中心屈光力相差1.5 D以內(nèi)的角膜區(qū)域定義為功能光學(xué)區(qū)。

飛秒激光小切口角膜基質(zhì)透鏡取出術(shù)(small incision lenticule extraction，SMILE)精確、微創(chuàng)、無瓣，在低、中、高度近視患者均取得安全、有效、穩(wěn)定的效果[4-5]，但仍有部分患者夜間視覺質(zhì)量不滿意，出現(xiàn)眩光、光暈等癥狀，尤其是高度近視患者更容易出現(xiàn)。以往有學(xué)者研究了準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)(laserinsitukeratomileusis，LASIK)[6-7]及準(zhǔn)分子激光上皮下角膜磨鑲術(shù)(laser subepithelial keratomileusis，LASEK)[8]發(fā)現(xiàn)術(shù)后角膜功能光學(xué)區(qū)大小與矯正屈光度及手術(shù)設(shè)計光學(xué)區(qū)大小有關(guān)，且能反映術(shù)后視覺質(zhì)量水平，而SMILE術(shù)后功能光學(xué)區(qū)研究較少。本文擬通過對不同屈光度近視SMILE術(shù)后1個月角膜屈光力分布及角膜高階像差研究，評估矯正屈光度對術(shù)后功能光學(xué)區(qū)大小及視覺質(zhì)量影響。

1 資料與方法

1.1 資料 2016年7月～2017年5月在本院眼科行雙眼SMILE治療近視患者209例(均右眼入組)。年齡為18～48歲，平均(27.7±7.1)歲；球鏡度數(shù)為-0.75～-10.00 D，平均(-5.14±2.63)D，柱鏡度數(shù)為<-1.5 D，平均(-0.65 ±0.35)D，等效球鏡度(spherical equivalent，SE)為-1.00～-10.05 D，平均(-5.45±2.62)D；屈光度數(shù)穩(wěn)定，2年內(nèi)每年度數(shù)增長量<0.5 D。根據(jù)手術(shù)矯正SE分為低(SE<-3.0 D)、中(-3.0 D ≤SE<-6.0 D)、高(SE≥-6.0 D)度近視3組。本研究遵循醫(yī)學(xué)倫理要求，術(shù)前所有患者均簽署手術(shù)知情同意書。

1.2 術(shù)前檢查及準(zhǔn)備 術(shù)前常規(guī)檢查：裂隙燈顯微鏡、三面鏡、裸眼視力(uncorrected visual acuity，UCVA)、最佳矯正視力(best corrected visual acuity，BCVA)、小瞳及擴瞳下客觀驗光(ARK-510A，NIDEK，日本)及主覺驗光(RT-5100，NIDEK，日本)、角膜地形圖、角膜厚度及角膜像差(Pentacam HR，Oculus，德國)、眼壓(TX-20，Canon，日本)、眼軸長度(IOLMaster，Zeiss，德國)等。排除疑似或已確診的圓錐角膜或其他角膜變性；角膜厚度不能滿足設(shè)計切削深度(術(shù)后角膜厚度>380 μm)；眼部活動性感染或炎癥及任何眼部疾患(如白內(nèi)障、青光眼)；未受控制的全身疾病(如糖尿病、甲亢、自身免疫病及結(jié)締組織病等)。術(shù)前停戴軟性角膜接觸鏡1周，硬性角膜接觸鏡2周、角膜塑形鏡4周以上。術(shù)前3 d滴抗生素滴眼液。

1.3 手術(shù)過程 所有病例接受SMILE治療，均使用德國VisuMax飛秒激光系統(tǒng)，激光能量130 nJ，掃描頻率500 Hz，平面掃描點、線間距4.5 μm，角膜帽直徑7.5 mm，厚110～120 μm，微透鏡直徑5.5～6.7 mm，基底厚度10～15 μm，切口位于90°，邊切角90°，散光過渡區(qū)0.1 mm。根據(jù)年齡和術(shù)前屈光度，設(shè)置術(shù)后目標(biāo)屈光度為0～+0.75 DS。常規(guī)無菌準(zhǔn)備與表面麻醉后，確認患者擺正頭位，囑其注視上方綠色注視光(與飛秒激光同軸)，在激光掃描過程中眼位保持不動。術(shù)者通過手術(shù)顯微鏡和操縱桿進行角膜頂點中心對位，手術(shù)床上升后術(shù)眼角膜接觸負壓吸引錐產(chǎn)生壓跡水印。術(shù)者通過操縱桿調(diào)整使得壓跡水印與負壓吸引錐的圓形邊界呈同心圓，當(dāng)壓跡面積超過80%后啟動負壓吸引固定眼球并發(fā)射激光。激光脈沖依次完成透鏡后表面，透鏡邊切，角膜帽及2 mm邊切口掃描后，利用顯微分離器依次分離透鏡前表面和后表面，使用顯微鑷將分離徹底的透鏡從小切口取出，完成手術(shù)。

1.4 術(shù)后處理及隨訪 術(shù)后常規(guī)用藥：0.5%左氧氟沙星滴眼液(Santen，日本)4次/d，1周；0.1%氟米龍滴眼液(Santen，日本)4次/d，4周；0.3%玻璃酸鈉滴眼液(Santen，日本)4次/d，2～3個月。

術(shù)后隨訪：術(shù)后1 d、1周、1個月隨訪，進行裂隙燈顯微鏡檢查及VCVA、BCVA、眼壓檢查，術(shù)后1個月行角膜地形圖及角膜像差檢查(Pentacam HR，Oculus，德國)。術(shù)后角膜地形圖及角膜像差檢查。

術(shù)后1個月，由同一位經(jīng)驗豐富的眼科技師在同一機器上進行Pentacam檢查，僅使用系統(tǒng)評估質(zhì)量顯示“OK”的數(shù)據(jù)進行分析。采用總角膜屈光力模式(total corneal refractive power，TCRP)，記錄以角膜頂點為中心，直徑 4 mm環(huán)的平均屈光力(記作Km-4mm)，測量與Km-4mm值相差0.5 D以內(nèi)的最大環(huán)直徑(記作△0.5 D)，評估術(shù)后角膜屈光力分布。在無調(diào)節(jié)作用時，-0.5 D的離焦平均導(dǎo)致視力下降至20/32[9]，是功能視力的最低值[2]。在Power Distribution中選取TCRP模式，設(shè)定以角膜頂點為測量中心，調(diào)節(jié)Zone Dia直至所在環(huán)Km等于 4 mm環(huán)、Km值加0.5 D，此時Zone Dia即為△0.5 D最大環(huán)直徑(圖1)。同時，Pentacam測量直徑 8 mm內(nèi)角膜像差，包括總高階像差(high-order aberration，HOA)和臨床常用的3種高階像差：球差、彗差、三葉草像差。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 24.0統(tǒng)計軟件(IBM，美國)進行數(shù)據(jù)分析處理。使用K-S檢驗評估數(shù)據(jù)正態(tài)性，根據(jù)是否正態(tài)采用方差分析(analysis of variance，ANOVA)或K-W非參數(shù)檢驗計算組間變量差異P值。使用成組t檢驗或Wilcoxon秩和檢驗計算每組微透鏡直徑與術(shù)后1個月△0.5 D分布最大環(huán)直徑差異P值；計算Spearman相關(guān)系數(shù)，分析△0.5 D屈光度分布直徑與術(shù)后角膜高階像差的相關(guān)性。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

圖1. TCRP模式下△0.5 D最大環(huán)直徑測量

2 結(jié)果

本研究共納入209例患者，按手術(shù)矯正SE分低、中、高度近視3組(表1)。

安全性與有效性：本研究入組209例患者，手術(shù)順利，均一次掃描成功，未發(fā)生術(shù)中失吸、脫環(huán)、透鏡分離困難、掃描不全或撕破殘留等并發(fā)癥，術(shù)后無感染或彌漫性層間角膜炎發(fā)生。術(shù)后1個月安全指數(shù)(術(shù)后BCVA/術(shù)前BCVA)為1.09±0.16，有效指數(shù)(術(shù)后UDCA/術(shù)前BCVA)為1.03±0.18。術(shù)后1個月時200眼(96%)術(shù)后視力達到或高于術(shù)前水平，184眼(88%)UCVA≥1.0，188眼(90%)術(shù)后SE在±0.5 D以內(nèi)，190眼(91%)術(shù)后散光屈光度在0.5 D以內(nèi)。見圖2。

表1 低、中、高度近視患者SMILE術(shù)前基本情況

微透鏡直徑與角膜屈光力分布情況：低、中、高度近視3組患者微透鏡直徑(即設(shè)計光學(xué)區(qū))差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.594)。3組患者術(shù)后1個月△0.5 D所在最大環(huán)直徑均小于微透鏡直徑(P<0.001)，術(shù)后1個月△0.5 D所在最大環(huán)直徑在3組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)，且隨矯正屈光度增加而縮小(表2)。

角膜高階像差變化：低、中、高度近視3組患者術(shù)后1個月角膜HOA、球差、彗差均增大，且隨矯正近視度數(shù)增加而增加；3組患者術(shù)后1個月三葉草差無顯著性變化(表3)。△0.5 D分布最大環(huán)直徑與HOA、球差、彗差變化值呈顯著負相關(guān)，而與三葉草差變化值相關(guān)性不大(圖3)。

偏心量：低、中、高度近視3組患者術(shù)后偏心量差異無統(tǒng)計學(xué)意義(表4)。

圖2. SMILE安全性和有效性評價

項目低度近視組中度近視組高度近視組P值微透鏡直徑6.55±0.096.55±0.136.49±0.210.594(6.50～6.70)(6.00～6.70)(5.80～6.70)術(shù)后1個月△0.5D分布最大環(huán)直徑5.65±0.855.29±0.794.86±0.49<0.001(4.00～7.30)(3.20～6.90)(3.80～5.90)P值<0.001<0.001<0.001

表3 低、中、高度近視患者SMILE手術(shù)前、后角膜高階像差值(μm,)

注：術(shù)后與術(shù)前的角膜高階像差進行配對檢驗，a示差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，b示差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)

圖3. △0.5 D分布最大環(huán)直徑與手術(shù)前、后角膜高階像差差值的線性回歸曲線 A、B、C、D分別代表△最大環(huán)直徑與HOA、球差、彗差及三葉草差變化的線性回歸曲線

表4 低、中、高度近視患者SMILE術(shù)后偏心量(mm,)

3 討論

SMILE應(yīng)用臨床以來，不僅避免了角膜瓣相關(guān)并發(fā)癥，而且術(shù)后視覺質(zhì)量也優(yōu)于準(zhǔn)分子激光手術(shù)[10-11]。正常人眼角膜中央瞳孔區(qū)域視覺質(zhì)量最好，越接近周邊角膜球差逐漸增加。角膜屈光手術(shù)后角膜非球面性增加，當(dāng)瞳孔大于設(shè)計切削光學(xué)區(qū)時，光線經(jīng)過周邊部切削區(qū)會產(chǎn)生更多像差，降低視網(wǎng)膜上成像質(zhì)量。成人生理瞳孔的直徑一般為4 mm，在無調(diào)節(jié)作用時，-0.5 D離焦平均導(dǎo)致視力下降至23/30，這一視力水平屬于功能視力的最低范疇。因此，我們測量與角膜頂點為中心直徑4 mm環(huán)的平均屈光力相差0.5 D(△0.5 D)以內(nèi)的角膜區(qū)域最大環(huán)直徑，一定程度上可以反映具有較好視力的角膜范圍，并通過分析與矯正近視度數(shù)和術(shù)后角膜高階像差的關(guān)系，對不同程度近視患者提供更優(yōu)化的手術(shù)設(shè)計。

角膜屈光手術(shù)通過切除部分中央角膜組織，改變角膜曲率，以達到矯正屈光不正的目的。然而并非整個切削光學(xué)區(qū)都能達到預(yù)期視力，尤其是切削周邊部。為了解角膜屈光手術(shù)后具有良好視力的角膜范圍，Holladay等[12]測量了LASIK術(shù)后角膜地形圖局部曲率圖上變化0.5 D的區(qū)域直徑；Racine等[13]測量了LASIK術(shù)后以瞳孔中央為中心角膜屈光力變化0.5 D的區(qū)域直徑。他們發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)分子激光術(shù)后測量光學(xué)區(qū)直徑均比手術(shù)設(shè)計光學(xué)區(qū)直徑明顯縮小。Holladay等[12]還發(fā)現(xiàn)矯正度數(shù)越高，測量光學(xué)區(qū)直徑越??；Racine等[13]的研究由于納入高度近視患者少(所有患者SE≤-7.50 D)、切削光學(xué)區(qū)較大，并未得出相似結(jié)論。Qian等[3]測量了SMILE術(shù)后角膜屈光力分布，發(fā)現(xiàn)在中央5 mm以外角膜區(qū)域，越接近周邊部角膜，屈光力與瞳孔中心相差越大，且SMILE手術(shù)后角膜屈光力改變與計劃矯正屈光度差異有統(tǒng)計學(xué)意義；以與瞳孔中心屈光力相差1.5 D為標(biāo)準(zhǔn)定義的功能光學(xué)區(qū)大小，術(shù)后明顯小于術(shù)前，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，但6.5 mm組和6.2 mm組的術(shù)后功能光學(xué)區(qū)差異無統(tǒng)計學(xué)意義。本文納入的低、中、高度近視3組患者SMILE術(shù)后△0.5 D分布最大環(huán)直徑均小于微透鏡直徑，且矯正度數(shù)越高，差異越明顯，這與Holladay、Racine、Qian的結(jié)論一致。

有研究測量了LASIK術(shù)后角膜中央能產(chǎn)生0.6以上視力的最小直徑[8]，矯正屈光度越高，測量直徑較手術(shù)設(shè)計切削直徑縮小程度越大，這與我們的結(jié)果相似。矯正屈光度越低需要改變的角膜曲率更小，過渡光學(xué)區(qū)范圍更小，光學(xué)質(zhì)量良好的區(qū)域更多；術(shù)后角膜形態(tài)變化小，術(shù)后角膜高階像差更低，視覺質(zhì)量更好。角膜屈光手術(shù)可以有效降低低階像差，提高裸眼視力，但可能增加高階像差而降低患者術(shù)后視覺質(zhì)量，尤其是夜間視覺質(zhì)量，產(chǎn)生眩光、光暈、重影等癥狀。SMILE術(shù)后患者高階像差(HOA、彗差、球差、高階散光)較術(shù)前增加，且長期隨訪后發(fā)現(xiàn)改變不大[14]。本研究中術(shù)后僅三葉草差與術(shù)前差異無統(tǒng)計學(xué)意義，HOA、球差、彗差均明顯增加，這與Shah等[15]研究結(jié)果一致。角膜屈光手術(shù)后波前像差變化與多種因素有關(guān)，如角膜Q值[16]、haze、愈合反應(yīng)[17]、手術(shù)時間、眼壓等。對△0.5 D分布最大環(huán)直徑與4種角膜高階像差手術(shù)前后差值分別進行單因素回歸分析，我們發(fā)現(xiàn)分布直徑與HOA、球差、彗差變化值呈顯著負相關(guān)。角膜屈光手術(shù)后球差增加主要受矯正度數(shù)影響，矯正度數(shù)越高，非球面性越高，球差增加越多。彗差增加與手術(shù)偏心和矯正度數(shù)[15]有關(guān)。本文中3組患者的偏心量差異無統(tǒng)計學(xué)意義，矯正屈光度的差異也成為影響3組患者彗差變化主要因素。

角膜屈光手術(shù)理想的矯正光學(xué)中心是視軸角膜反光點，但臨床上難以實施，手術(shù)者經(jīng)常采用瞳孔中心或角膜頂點作為矯正中心。已有研究報道SMILE矯正中心距角膜頂點近時比距瞳孔中心近時的術(shù)后視覺質(zhì)量更好[18]，且瞳孔中心會因光線明暗致瞳孔舒縮而發(fā)生變化，而角膜頂點則位置恒定。本研究采用的手術(shù)中心定位方法，定位中心接近角膜頂點，因此選擇角膜地形圖上角膜頂點作為中心測量角膜屈光度分布。由于SMILE缺乏準(zhǔn)分子激光手術(shù)配備的主動眼球跟蹤系統(tǒng)和虹膜定位技術(shù)，偏中心掃描時有發(fā)生。偏中心矯正由于矯正區(qū)偏移，瞳孔中央對應(yīng)的角膜表面欠規(guī)則，術(shù)后患者會出現(xiàn)不規(guī)則散光、對比敏感度下降、高階像差增加、視覺質(zhì)量欠佳等結(jié)果。我們采用Lazaridis等[10]方法，比較了低、中、高度近視組矯正偏心程度，結(jié)果顯示3組間偏心量差異無統(tǒng)計學(xué)意義，說明偏心對結(jié)論影響不大。

Pentacam眼前節(jié)分析系統(tǒng)屬于Scheimpflug成像系統(tǒng)，與角膜曲率計(角膜散光計)或Placido盤角膜地形圖測量角膜屈光力的原理不同，不依賴角膜屈光指數(shù)，即使術(shù)后角膜前后表面曲率比值改變、屈光指數(shù)失效的情況下仍能準(zhǔn)確測量角膜屈光力[19-21]。有研究[22]評估Pentacam測量屈光力分布SimK、TNP、TCRP 3種模式的準(zhǔn)確性，最終認為TCRP是評估SMILE術(shù)前、術(shù)后角膜屈光力與散光的最佳方式。Pentacam可以測量角膜前表面、后表面形態(tài)，前后表面綜合像差，輔助尋找視力欠佳原因[23]。本文測量角膜前后表面總像差，可更全面反映角膜像差變化。

本研究不足之處：①隨訪觀察時間較短(術(shù)后1個月)，高度近視遠期可能發(fā)生屈光回退，本研究僅反映SMILE術(shù)后早期角膜屈光力分布與高階像差。②除矯正屈光度和微透鏡直徑外，還有許多因素可能影響角膜屈光力分布，如術(shù)后角膜愈合反應(yīng)、偏心程度以及角膜的非球面性。③可增加其他評價視覺質(zhì)量的客觀與主觀指標(biāo)，如評估對比敏感度變化；通過問卷評估患者主觀視覺質(zhì)量。

綜上所述，本文測量了不同程度近視患者SMILE術(shù)后與角膜頂點為中心直徑 4 mm環(huán)的平均屈光力相差0.5D以內(nèi)的角膜區(qū)域最大環(huán)直徑和角膜高階像差，發(fā)現(xiàn)矯正近視度數(shù)越高，術(shù)后能產(chǎn)生良好視力的角膜范圍越小，而術(shù)后角膜高階像差(HOA、球差、彗差)越大。 因此，對中、高度近視患者應(yīng)注意調(diào)整微透鏡直徑大小，以彌補角膜功能性成像區(qū)域的減小，優(yōu)化術(shù)后視覺質(zhì)量、提高患者滿意度。