Kappa角在眼科手術(shù)中的臨床應用及研究進展

李彥青,李 立,伍先慧

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0 引言

為了研究眼球結(jié)構(gòu)的光學特性,人們定義了不同的軸線和角度[1]。其中Kappa角是反映人眼居中性的重要指標,在眼科手術(shù)中具有重要的臨床意義。目前研究認為Kappa角在斜視手術(shù)中會影響斜視度的計算以及手術(shù)量的設計[2],可以指導角膜屈光手術(shù)中切削中心的選擇[3],同時可預測白內(nèi)障摘除聯(lián)合多焦點人工晶狀體(MIOL)植入術(shù)后人工晶狀體出現(xiàn)偏心傾斜的可能性[4]。越來越多的研究證據(jù)顯示:在眼科手術(shù)中,術(shù)前對Kappa角進行精準測量并及時進行Kappa角補償可以幫助患者視功能的恢復、提高術(shù)后視覺質(zhì)量[5-6]。近幾年,為了更好地表達Kappa角,出現(xiàn)了新的術(shù)語——μ弦[7],但在臨床中由于不理解這兩個術(shù)語,限制了其臨床實用性。因此本文就近幾年來Kappa角(μ弦)在眼科手術(shù)中的臨床應用及研究進展進行綜述。

1 Kappa角(μ弦)的概述

Kappa角指的是視軸與瞳孔軸之間的夾角。用點光源照射角膜,當瞳孔軸和視軸重合,反射點會位于瞳孔中心處,為零Kappa角。當反射點偏向瞳孔中心的鼻側(cè),為正性Kappa角;反射點偏向瞳孔中心的顳側(cè),為負性Kappa角。在健康人群中該角一般是正性Kappa角,介于+1.91°±0.14°～+5.73°±0.10°[8]。溫凱等[9]使用iTrace像差儀測量4815例中國人的Kappa角,其平均值為0.47±0.48mm,其中小于0.50mm的患者占70.07%。負性Kappa角或者正性Kappa角大于5°為病理性[10]。異常的正性大Kappa角通常與早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變、家族性滲出性視網(wǎng)膜病變或其他周邊視網(wǎng)膜疾病有關(guān)[11],也曾在眼白化病中被報道[12]。

臨床上有很多光學儀器可以測量Kappa角的大小。在斜視手術(shù)中,通常用同視機測量患者的Kappa角。單眼檢查時,通過讓患者注視同視機中的特殊畫片,使角膜映光點位于角膜中央,得到其Kappa角的數(shù)值。由于現(xiàn)有光學儀器都無法準確測量視軸,目前通常通過測量非常接近視軸的點來指代視軸。當眼睛注視光源時,光源穿過角膜前表面所形成的反射點稱為Purkinje-1[13]。若檢查者與光源同軸觀察眼睛,該點也稱為角膜共軸反光點(CSCLR),Pentacam眼前節(jié)分析儀等光學儀器使用角膜頂點的概念表示CSCLR[7]。CSCLR是距離視軸最近的點,因此大多數(shù)光學儀器是通過測量瞳孔中心和Purkinje-1(CSCLR、角膜頂點)之間的矢量距離來估計Kappa角的大小[14]。但此時測出來的Kappa角,其實質(zhì)是與Kappa角概念相似的二維笛卡爾位移,并非是真正的Kappa角[15]。為了減少混淆,Chang等[7]建議將兩者之間的矢量位移命名為“μ弦”。在不考慮眼軸長度時,1.0mm的μ弦指的是大約7.5°的Kappa角[15]。既往人們對Kappa角分布及其影響因素進行了很多研究,但關(guān)于μ弦的研究卻很少。在很多關(guān)于角膜屈光手術(shù)和白內(nèi)障摘除聯(lián)合MIOL植入術(shù)的研究中仍喜歡于使用Kappa角的術(shù)語,但其實際指的卻是μ弦。

2 Kappa角在斜視手術(shù)中的應用

普遍認為,Kappa角和斜視可以同時存在[10]。Basmak等[16]測量了108例斜視患者的Kappa角,其中內(nèi)斜組左右眼的平均Kappa角分別為2.55±0.42°、2.35±0.41°,而外斜組左右眼的平均Kappa角分別為4.38±0.28°、3.83±0.36°,表明外斜患者的Kappa角比內(nèi)斜患者更大。同時研究證明斜視手術(shù)后患者的Kappa角會變小,這也為術(shù)后雙眼單視功能建立提供了解剖學基礎[2]。值得注意的是,臨床上斜視患者斜視度測量首選三棱鏡遮蓋檢查。當患者因年齡較小等原因無法配合時,就會考慮選擇使用角膜映光法檢查患者斜視度[17],但該法測量的斜視度會受到Kappa角的影響[18],從而可能出現(xiàn)錯估患者斜視度的情況。所以為了降低其影響,牛玉玲等[18]推薦可以使用照相機輔Hirschberg Test法檢查此類配合度較低患者的斜視度。

在大多數(shù)情況下,斜視患者雙眼Kappa角基本一致。當患者因雙眼黃斑-視盤間距不對稱導致雙眼Kappa角大小不對稱時,若僅使用Hirschberg Test或Krimsky Test,可能會使正常眼位的眼睛被誤診為斜視[17]。正性大Kappa角(>5°)可能會導致患者出現(xiàn)假性外斜。而負性大Kappa角的患者則可能會出現(xiàn)假性內(nèi)斜[10],其角膜反射點會偏向鼻側(cè),常因為患者鼻根部扁平、內(nèi)眥間距或贅皮折皺比較寬、瞳孔距≤55mm等原因[19]導致顳側(cè)鞏膜暴露更多,從而形成斜視的錯覺。臨床上,若一個外(內(nèi))斜視患者,角膜映光反射、同視機檢查等均提示外(內(nèi))斜視,但交替遮蓋未見明顯異常,應警惕患者可能是一個異常的正性(負性)大Kappa角。若誤將假性斜視的患者的眼位進行手術(shù)矯正,可能會導致更加復雜的視功能問題。此外,當外(內(nèi))斜視的患者合并負性(正性)Kappa角,斜視矯正手術(shù)可能會使患者從外(內(nèi))斜視變成內(nèi)(外)斜視,盧秀珍等[10]建議這類患者也不應該行手術(shù)治療。因此,斜視患者在斜視度檢查前首先應準確評估單眼Kappa角的大小,明確其是否為真性斜視,同時在進行斜視手術(shù)設計時應正確考慮Kappa角的影響,這有利于患者術(shù)后視功能的恢復。

此外,有文獻報道:正性大Kappa角伴先天性眼球震顫的患者多是眼白化病的臨床表現(xiàn)[12]。由于正性大Kappa角的存在,眼白化病伴內(nèi)斜視的患者,其斜視度可能比測量結(jié)果偏小,伴外斜視則可能偏大[20]。Rateaux等[21]在1例因持續(xù)右眼偏斜而就診的6歲男孩眼中發(fā)現(xiàn)了典型的雙眼異常正性大Kappa角,右眼Kappa角為17.6°,左眼Kappa角為18.1°。同時該患兒還伴有分離性垂直偏差、融合發(fā)育不良眼球震顫綜合征等。在患兒母親的基因上發(fā)現(xiàn)了GPR143基因的致病性突變,證實了眼白化?、裥偷脑\斷,解釋了正性大Kappa角。這提示若內(nèi)斜視與正性大Kappa角發(fā)生相互抵消,也可能導致恒定的“側(cè)視”。

3 Kappa角(μ弦)在角膜屈光手術(shù)的應用

眾所周知,在角膜屈光手術(shù)中,角膜切削中心的選擇至關(guān)重要。既往研究表明若角膜消融中心偏離視軸,容易造成偏中心切削,導致術(shù)后高階像差中球差和彗差的增加,影響術(shù)后視覺質(zhì)量[3]。由于角膜屈光手術(shù)的光學消融區(qū)較大(直徑一般大于6mm),小Kappa角(μ弦)患者的視軸與瞳孔軸的偏差較小,輕微的偏中心切削(不超過0.5mm)對術(shù)后視覺質(zhì)量的影響較小[4]。而大Kappa角(μ弦)患者的視軸與瞳孔軸的偏差較大,因此應在術(shù)中進行適當?shù)腒appa角補償(將角膜消融中心偏向視軸),從而降低發(fā)生偏中心切削的風險,減少術(shù)后高階像差的增加[22]。中國在2018年SMILE手術(shù)規(guī)范專家共識[23]中提到:在SMILE手術(shù)中,為避免大Kappa角(μ弦)患者的角膜基質(zhì)透鏡偏中心,建議選取角膜頂點為手術(shù)的切削中心。

但目前臨床上對多大的μ弦需要進行Kappa角補償尚未統(tǒng)一標準。Liu等[24]通過在眼睛模型上模擬近視激光消融并比較其光學性能,他們認為當Kappa角大于5°時,選擇CSCLR作為角膜消融中心更合適。Okamoto等[25]則建議當μ弦大于0.25mm就應使用CSCLR作為切削中心。許多臨床研究對進行Kappa角補償閾值的選擇不同,考慮可能是因為在進行臨床設計時研究者傾向于根據(jù)自身研究中平均μ弦大小進行分組試驗,同時其選取的研究對象的性別、種族、屈光狀態(tài)以及測量μ弦的儀器有所不同,從而導致研究結(jié)果差異性較大。

在進行Kappa角補償時,定位視軸的常用的方法一般有兩種。第一種是選擇使用準分子激光術(shù)中眼動追蹤調(diào)整程序記錄患者仰臥位時瞳孔中心與Purkinje-1(CSCLR)的偏移量,自動進行Kappa角調(diào)整[26]。第二種是術(shù)前根據(jù)角膜地形圖確定角膜頂點和瞳孔中心之間的瞳孔偏移量(Offset值),術(shù)中使用該Offset值定位角膜頂點的位置,手動進行Kappa角調(diào)整[27]。理論上,在保持術(shù)前術(shù)中瞳孔直徑相近的情況下,基于眼動追蹤系統(tǒng)調(diào)整的切削中心比手動調(diào)整的切削中心更準確[28]。Frings等[29]研究發(fā)現(xiàn)在遠視LASIK術(shù)中,μ弦≥0.25mm的患者若使用術(shù)前測量的Offset值指導切削中心的選擇可能會導致激光消融區(qū)域偏向鼻側(cè),他們建議此類患者可以根據(jù)術(shù)中實際偏移量進行中心定位。但也有學者認為單獨的眼動追蹤系統(tǒng)無法確保準確的切削中心[30]。Arba等[31]建議可以將Offset值結(jié)合眼動追蹤調(diào)整程序?qū)颊哌M行Kappa角調(diào)整。目前對于這幾種定位方式準確性的區(qū)別暫無明確定論。但有研究認為不同定位方式在不同術(shù)式的角膜屈光手術(shù)中均能有效降低偏中心切削的風險[6]。

理論上,術(shù)中進行100% Kappa角補償(將切削中心定位于CSCLR),消融中心更接近視軸,但不少研究發(fā)現(xiàn)術(shù)后實際視覺質(zhì)量與預期視覺質(zhì)量仍有差距[26]。雖然CSCLR是距離視軸最近的點,平均距離為0.02mm[32],但兩者距離的標準差(SD)為0.17mm,相當于瞳孔中心與CSCLR之間距離(0.36mm)的47.2%[33]。趙景華等[34]發(fā)現(xiàn)主視眼也會影響CSCLR的分布。為減少“手術(shù)源性”的偏心切削,他建議主視眼的Kappa角調(diào)整百分比應小于非主視眼Kappa角調(diào)整百分比。因此,對于部分患者,CSCLR可能不是最佳角膜消融中心。Kermani等[35]提出選取瞳孔中心與CSCLR之間作為角膜消融的參考中心。通過個性化調(diào)整Kappa角補償矢量百分比,找到離視軸最近的切削中心點。Chang等[33]將114例近視患者的兩只眼睛分別在術(shù)中選擇100%Kappa角補償和80% Kappa角補償,通過觀察患者術(shù)后3mo的屈光狀態(tài)。他們發(fā)現(xiàn)80%Kappa角補償組術(shù)后殘余散光度和欠矯比例比100% Kappa角補償組更少。Ru等[26]選取了擬行LASIK手術(shù)的中度近視患者254例,根據(jù)其平均Kappa角(μ弦)大小(0.220mm)將所有的研究對象分為小Kappa角和大Kappa角組。每組再分為兩組,分別進行50%和100% Kappa角補償。研究顯示小Kappa角組,兩種補償方式對術(shù)后視覺質(zhì)量的影響未見明顯差異。而大Kappa角組,50% Kappa角調(diào)整會比100% Kappa角調(diào)整術(shù)后殘余散光度和高階像差更低、對比敏感度和視覺質(zhì)量更好。

4 Kappa角(μ弦)在白內(nèi)障摘除聯(lián)合MIOL植入術(shù)中的應用

MIOL以光的折射或衍射為基礎,物體的光線透過其產(chǎn)生2個或多個焦點[36],在一定程度上滿足了患者遠、中、近視力的要求。但一些患者常抱怨術(shù)后出現(xiàn)更多的光暈、眩光等不良光現(xiàn)象[37]。目前研究認為術(shù)后不良光現(xiàn)象的發(fā)生可能與大Kappa角(μ弦)或大Alpha角有關(guān)[37-38]。理想情況下,懸韌帶和囊袋保持完整,MIOL植入后,人工晶狀體的光學中心與囊袋的中心重合[39],不一定恰好位于視軸或光軸上。大Kappa角或大Alpha角則可能會使人工晶狀體的光學中心更加偏離視軸,導致術(shù)后人工晶狀體偏心[37]。此時視軸會通過周邊衍射環(huán)而非中央的折射光學區(qū),進而增加人工晶狀體眼的高階像差和屈光不正,加劇夜間視覺干擾,降低術(shù)后視覺質(zhì)量[40]。目前臨床上是參考Kappa角(μ弦)還是Alpha角來預測MIOL術(shù)后人工晶狀體居中性帶來的視覺質(zhì)量影響仍存在一定爭議。

Holladay等[41]通過光線追蹤技術(shù)發(fā)現(xiàn)遠視、大Kappa角、小瞳孔是白內(nèi)障術(shù)后出現(xiàn)負性視力障礙的主要危險因素。Fu等[42]研究認為MIOL植入術(shù)后視覺質(zhì)量與μ弦相關(guān),而與小于0.5mm的Alpha角無關(guān)。當μ弦大于0.4mm時,眩光和光暈的發(fā)生率增加;當大于0.5mm時,患者術(shù)后視覺質(zhì)量會下降[40]。中華醫(yī)學會在2019年將Kappa角(μ弦)小于0.5mm或小于中央折射光學區(qū)直徑的1/2納入MIOL植入手術(shù)適應證中[36]。但Kappa角是不穩(wěn)定的,容易受到瞳孔中心變化的影響。有研究發(fā)現(xiàn)在光線強度、散瞳等影響下,明顯的瞳孔中心偏移與MIOL植入術(shù)后不良光現(xiàn)象的產(chǎn)生有關(guān),從明到暗,瞳孔中心偏移的平均距離為0.14±0.1(0.01～0.46)mm[43]。Fischinger等[44]不建議瞳孔中心偏移較大的患者植入MIOL。可能是因為大Kappa角(μ弦)的患者在MIOL植入后,同一個衍射環(huán)內(nèi)每個方向進入的光線量不同,視網(wǎng)膜上光分布會不平衡。在暗環(huán)境下,瞳孔放大,當瞳孔中心發(fā)生明顯偏移時,Kappa角會發(fā)生明顯變化,此時視網(wǎng)膜上光分布會更加不平衡,從而導致患者夜間視覺質(zhì)量下降[42]。這意味著Kappa角(μ弦)在預測MIOL術(shù)后夜間視覺質(zhì)量上可能會受瞳孔中心偏移的影響,具有不確定性。

Alpha角是光軸和視軸之間的夾角。Cervantes-Coste等[38]觀察到在植入Liberty 677MY MIOL后,患者術(shù)后高階像差值、視力等與Alpha角相關(guān),而與μ弦無關(guān)。Miháltz等[45]研究認為Alpha角越大,MIOL植入后患者術(shù)后視覺質(zhì)量越差。同時,Wang等[46]發(fā)現(xiàn)白內(nèi)障手術(shù)前后,μ弦的大小存在差異,而Alpha角的大小和方向未見明顯變化,且在一定程度上指示了囊袋中心與視軸之間的距離。因此他提出Alpha角可能才是反映術(shù)后MIOL居中性更可靠的指標。但臨床上,多是基于角膜緣中心與晶狀體中心相同的假設,通過測量角膜緣中心與瞳孔中心之間的距離進行估測Alpha角的大小。實際上角膜緣中心與晶狀體中心并不一致,存在自然的傾斜偏心[47]。所以用角膜緣中心估測Alpha角可能是不準確的。目前所有比較Alpha角與Kappa角帶來的術(shù)后視覺質(zhì)量影響的文獻中,由于研究中對兩者的定義、使用的測量儀器、MIOL型號存在差異,因此研究結(jié)論各有不同。但考慮到Kappa角和Alpha角對術(shù)后MIOL偏心的可能影響,仍然建議可在術(shù)前同時評估兩者的大小,當μ弦或Alpha角大于0.5mm時,慎重考慮植入MIOL。

雖然目前無法確定大Kappa角是否是導致MIOL偏中心的直接原因,但Bonaque-González等[5]通過對非對稱MIOL進行光學模擬,發(fā)現(xiàn)在術(shù)前計算定制最佳眼內(nèi)方向時考慮到Kappa角的大小,可以補償其負面影響。臨床上最常用于補償大Kappa角的方法是故意將MIOL中心定位在患者的視軸上[39]。Thompson[48]報道了一種新的撕囊瞄定方法,術(shù)者可沿著患者的視軸建立同軸瞄準,并使用PPC設備以Purkinje-1為中心,精確建立以視軸為中心的PPC囊切開術(shù),將MIOL定位在視軸上。此外,研究人員通過不斷改進MIOL的光學部設計以彌補大Kappa角的影響。Garzón等[49]觀察到在植入衍射FineVision POD F人工晶狀體后,大μ弦(>0.3mm)的眼睛與小μ弦的眼睛相比,其屈光狀態(tài)和視覺質(zhì)量未見明顯差異。該晶狀體對較大的Kappa角具有包容性,考慮可能是因為該晶狀體第一個衍射環(huán)的直徑為1.125mm,比大多數(shù)MIOL衍射環(huán)的直徑更大。但未來需要更多研究比較各種衍射MIOL模型證實這種假設。

5 總結(jié)與展望

綜上所述,Kappa角在眼科手術(shù)中應用十分廣泛。在斜視手術(shù)中,術(shù)前精確測量和考慮Kappa角可以減少斜視患者在診療過程中出現(xiàn)風險和并發(fā)癥。無論遠視患者還是近視患者,在不同術(shù)式的角膜屈光手術(shù)中針對不同大小的Kappa角,未來還需要繼續(xù)探索發(fā)現(xiàn)進行Kappa角補償?shù)拈撝?并個性化選擇Kappa角補償矢量百分比,有利于術(shù)后恢復良好的屈光狀態(tài)和視覺質(zhì)量。隨著白內(nèi)障手術(shù)發(fā)展,實現(xiàn)其最佳視覺質(zhì)量已成為醫(yī)患的共同目標,術(shù)前參考Kappa角還是Alpha角來預測術(shù)后MIOL居中性還存在爭議。目前μ弦這個術(shù)語在國內(nèi)還未得到廣泛理解和應用,仍需繼續(xù)探索μ弦在角膜屈光手術(shù)及白內(nèi)障摘除聯(lián)合MIOL植入術(shù)中的臨床意義。相信未來隨著Kappa角臨床理論體系的不斷完善,Kappa角(μ弦)在眼科手術(shù)中的臨床價值會越來越突出。