SMILE與FS-LASIK矯治近視術(shù)后功能性光學(xué)區(qū)及角膜形態(tài)變化比較

吳博文 吳加欽 汪凌 陳世豪

溫州醫(yī)科大學(xué) 溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院,溫州 325027

近年來(lái),角膜屈光手術(shù)的安全性及有效性已得到證實(shí),其中飛秒激光小切口角膜基質(zhì)透鏡取出術(shù)(femtosecond laser small incision lenticule extraction,SMILE)和飛秒激光輔助準(zhǔn)分子激光角膜原位磨鑲術(shù)(femtosecond laser-assisted in situ keratomileusis,FS-LASIK)具有激光精確度高、矯正效果確切、組織修復(fù)快的特性,成為近年來(lái)應(yīng)用較為廣泛的屈光手術(shù)方式[1-4]。然而,角膜屈光手術(shù)會(huì)改變角膜原本的生理狀態(tài),導(dǎo)致角膜形態(tài)結(jié)構(gòu)、屈光狀態(tài)、生物力學(xué)的改變,在術(shù)后角膜愈合及重塑過(guò)程中,角膜相關(guān)生物學(xué)參數(shù)也會(huì)不斷發(fā)生變化,從而影響屈光狀態(tài)的穩(wěn)定性[5-6]。了解不同手術(shù)方式術(shù)后角膜重塑的特點(diǎn)、評(píng)價(jià)不同手術(shù)的功能性光學(xué)區(qū)(functional optical zone,FOZ)大小及角膜形態(tài)穩(wěn)定性對(duì)手術(shù)方式的選擇及手術(shù)方案設(shè)計(jì)進(jìn)而改善患眼的視覺(jué)質(zhì)量具有重要的臨床意義。既往對(duì)于角膜屈光手術(shù)的研究大多聚焦于同一種角膜屈光手術(shù)術(shù)后FOZ的測(cè)量方法及相關(guān)影響因素分析,或?qū)Σ煌中g(shù)某一時(shí)間點(diǎn)FOZ的大小以及其對(duì)視覺(jué)質(zhì)量產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析,而對(duì)不同角膜屈光手術(shù)術(shù)后FOZ及角膜形態(tài)隨時(shí)間的變化特點(diǎn)的觀察性研究較少。本研究擬觀察并比較SMILE和FS-LASIK術(shù)后FOZ及角膜形態(tài)隨時(shí)間變化的特點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用隊(duì)列研究設(shè)計(jì),納入2021年3-12月在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院行SMILE或FS-LASIK手術(shù)的近視患者94例94眼,均取右眼進(jìn)行分析。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡≥18歲;(2)角膜透明且形態(tài)正常;(3)近2年屈光狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定,即每年增長(zhǎng)<0.5 D;(4)散光≤-0.50 D,且均為順規(guī)散光;(5)軟性角膜接觸鏡停戴2周以上,硬性高透氧性角膜接觸鏡停戴1個(gè)月以上,角膜塑形鏡停戴3個(gè)月以上。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)角膜炎癥活動(dòng)期、圓錐角膜、眼底疾病者;(2)近2年屈光度不穩(wěn)定者;(3)存在其他眼部及全身手術(shù)禁忌證者。按照接受手術(shù)方式的不同將患眼分為SMILE組和FS-LASIK組。SMILE組46例46眼,其中男24例24眼,女22例22眼;年齡19～35歲,平均(26.09±6.56)歲。FS-LASIK組48例48眼,其中男25例25眼,女23例23眼;年齡18～37歲,平均(28.73±7.36)歲。2個(gè)組間年齡、術(shù)前等效球鏡度(spherical equivalent,SE)、中央角膜厚度(central corneal thickness,CCT)、平均角膜曲率(mean keratometry,Km)及角膜Q值比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)(表1)。本研究遵循《赫爾辛基宣言》,研究方案經(jīng)溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(批文號(hào):2021-034-k-27)。所有患者均了解研究方法和目的并自愿簽署知情同意書(shū)。

表1 2個(gè)組患者基線特征比較(x±s)

1.2 方法

1.2.1眼前節(jié)圖像采集及分析 采用Pentacam三維眼前節(jié)分析儀(德國(guó)Oculus公司)進(jìn)行眼前節(jié)圖像采集及分析。檢查方法:在相對(duì)暗室條件下進(jìn)行檢測(cè),受檢者取坐位,下頜置于下頜托內(nèi),額頭貼牢額帶,保持頭位不動(dòng),并囑其注視正前方藍(lán)色固視燈,瞬目3次后盡量睜大眼并保持,對(duì)焦后設(shè)備自動(dòng)采集圖像,采集圖像質(zhì)量須達(dá)到“OK”;收集術(shù)前及術(shù)后各隨訪時(shí)間點(diǎn)CCT、角膜Q值(6 mm直徑范圍)及Km。FOZ測(cè)量方法:在compare 2 exam界面下分別調(diào)出術(shù)前采集用于手術(shù)參數(shù)的檢查結(jié)果,再分別與術(shù)后1 d、1周、1個(gè)月、6個(gè)月的檢查結(jié)果對(duì)比,選擇切向曲率對(duì)比,生成差異圖,用鼠標(biāo)在綠色區(qū)域分別找到180°及0°、90°及270°方位切向曲率變化為0.0 D的邊界,記錄此時(shí)界面左下方顯示的坐標(biāo)值(x,y),將180°及0°測(cè)量的橫坐標(biāo)絕對(duì)值相加,即為FOZ水平徑,將90°及270°測(cè)量的縱坐標(biāo)絕對(duì)值相加,即為FOZ垂直徑,FOZ水平徑及垂直徑的測(cè)量及計(jì)算均由同一經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)師完成,每個(gè)方向重復(fù)計(jì)算3次,取平均值(圖1)。

圖1 FOZ水平徑及垂直徑測(cè)量方法示意圖 綠色區(qū)域?yàn)?80°及0°、90°及270°方位切向曲率變化為0.0 D的邊界

1.2.2手術(shù)方法 所有手術(shù)均由同一醫(yī)生完成。SMILE組采用VisuMax飛秒激光設(shè)備(德國(guó)Carl Zeiss公司)進(jìn)行角膜透鏡制作,使用軟件版本為3.0版,預(yù)設(shè)光學(xué)區(qū)直徑為6.5 mm,激光能量為140 nJ,點(diǎn)間距為4.5 μm,點(diǎn)直徑為2.0 μm,角膜帽預(yù)設(shè)厚度為120 μm,帽直徑為7.6 mm,基底加厚10 μm,剩余基質(zhì)床厚度≥280 μm,側(cè)切口為2 mm。FS-LASIK組采用VisuMax飛秒激光設(shè)備(德國(guó)Carl Zeiss公司)制作角膜瓣,使用軟件版本為Flap 2.0版,預(yù)設(shè)光學(xué)區(qū)直徑為6.5 mm,激光能量為140 nJ,點(diǎn)間距為4.5 μm,點(diǎn)直徑為2.0 μm,角膜瓣預(yù)設(shè)厚度為120 μm,瓣直徑為8.1 mm,剩余基質(zhì)床厚度≥280 μm,蒂位于上方;準(zhǔn)分子激光采用Mel 90準(zhǔn)分子激光設(shè)備(德國(guó)Carl Zeiss公司),切削模式為T(mén)riple A,500 Hz,過(guò)渡區(qū)為設(shè)備默認(rèn)值1.0～1.5 mm。

1.2.3隨訪及評(píng)價(jià)指標(biāo) 評(píng)估主要結(jié)局指標(biāo)為術(shù)后角膜功能性光學(xué)區(qū)及Q值變化,次要結(jié)局指標(biāo)為CCT和Km變化,共隨訪6個(gè)月。分別于術(shù)后1 d、1周、1個(gè)月、6個(gè)月時(shí)進(jìn)行測(cè)量,比較各組術(shù)眼隨訪不同時(shí)間點(diǎn)FOZ水平徑及垂直徑測(cè)量值、角膜Q值(6 mm區(qū))和CCT、Km值的差異。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 各組術(shù)眼術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)FOZ測(cè)量值比較

2.1.1各組術(shù)眼術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)FOZ水平徑測(cè)量值比較 FS-LASIK組與SMILE組術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)FOZ水平徑總體比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F分組=7.06,P<0.001;F時(shí)間=64.18,P=0.001);SMILE組術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)FOZ水平徑測(cè)量值均明顯大于FS-LASIK組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.001);SMILE組和FS-LASIK組術(shù)后1周、1個(gè)月和6個(gè)月術(shù)眼角膜FOZ水平徑測(cè)量值均低于術(shù)后1 d,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)(表2)。

表2 2個(gè)組術(shù)眼術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)FOZ水平徑測(cè)量值比較(x±s,mm)

2.1.2各組術(shù)眼術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)FOZ垂直徑測(cè)量值比較 FS-LASIK組與SMILE組術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)FOZ垂直徑測(cè)量值總體比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F分組=11.08,P<0.001;F時(shí)間=77.14,P<0.001)。SMILE組術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)FOZ垂直徑測(cè)量值均明顯大于相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)FS-LASIK組,SMILE組和FS-LASIK組術(shù)后1周和1個(gè)月FOZ垂直徑測(cè)量值均小于術(shù)后1 d,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);隨著術(shù)后時(shí)間延長(zhǎng),SMILE組術(shù)眼FOZ垂直徑測(cè)量值逐漸減少;而FS-LASIK組術(shù)后6個(gè)月垂直徑測(cè)量值較術(shù)后1周和1個(gè)月稍增加,接近術(shù)后1 d(表3)。

表3 2個(gè)組術(shù)眼術(shù)后不同時(shí)間FOZ垂直徑測(cè)量值比較(x±s,mm)

2.2 各組術(shù)眼術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)Q值比較

FS-LASIK組與SMILE組術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)Q值總體比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F分組=53.11,P=0.019;F時(shí)間=29.18,P<0.001)。FS-LASIK組術(shù)后1 d、1周、1個(gè)月Q值均明顯大于相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)SMILE組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。與術(shù)后1 d比較,SMILE組術(shù)后1周Q值明顯增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001);FS-LASIK組隨著術(shù)后時(shí)間延長(zhǎng)Q值逐漸減小,與各自相鄰時(shí)間點(diǎn)比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.001)(表4)。

表4 2個(gè)組術(shù)眼術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)Q值比較(x±s)

2.3 各組術(shù)眼術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)CCT比較

FS-LASIK組與SMILE組間術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)CCT總體比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F分組=12.25,P=0.38),各組不同時(shí)間點(diǎn)間CCT總體比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F時(shí)間=21.43,P<0.01)。FS-LASIK組術(shù)后1周CCT較術(shù)后1 d下降,術(shù)后6個(gè)月CCT較術(shù)后1周明顯增加,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);SMILE組術(shù)后1周、1個(gè)月和6個(gè)月CCT均明顯厚于術(shù)后1 d,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)(表5)。

表5 2個(gè)組術(shù)眼術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)CCT比較(x±s,μm)

2.4 各組術(shù)眼術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)Km比較

FS-LASIK組與SMILE組間各時(shí)間點(diǎn)Km總體比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F分組=27.29,P=0.41),各組不同時(shí)間點(diǎn)間Km總體比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F時(shí)間=22.34,P<0.001)。FS-LASIK組術(shù)后1周至術(shù)后6個(gè)月Km逐漸增大,相鄰時(shí)間點(diǎn)Km比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.001);SMILE組術(shù)后6個(gè)月Km小于術(shù)后1 d,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表6)。

表6 2個(gè)組術(shù)眼術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)Km比較(x±s,D)

3 討論

隨著激光技術(shù)在角膜屈光手術(shù)中的運(yùn)用及發(fā)展,更好的視覺(jué)質(zhì)量、角膜完整性及更穩(wěn)定的遠(yuǎn)期效果將是屈光手術(shù)的發(fā)展方向[7-8]。多項(xiàng)研究結(jié)果顯示,SMILE和FS-LASIK改變角膜前表面曲率的效果確切,安全性及可預(yù)測(cè)性相當(dāng),但因手術(shù)原理及設(shè)計(jì)有所不同,兩者在角膜神經(jīng)損傷、生物力學(xué)、視覺(jué)質(zhì)量、遠(yuǎn)期屈光度穩(wěn)定性方面有所差異[9-13]。從屈光及成像的角度看,FOZ是指角膜切削前后與視覺(jué)質(zhì)量關(guān)系最密切的區(qū)域[14-15],其范圍大小、居中性、對(duì)稱(chēng)性都會(huì)直接影響術(shù)后效果[16];而從形態(tài)的角度看,FOZ代表角膜前表面經(jīng)激光切削后曲率改變最顯著的區(qū)域,其大小隨測(cè)量方式的不同而異[17]。Pentacam眼前節(jié)分析儀在評(píng)估和觀察角膜術(shù)前及術(shù)后角膜形態(tài)變化中具有非常重要的作用,且通過(guò)其切向曲率差異圖法測(cè)得的FOZ具有較好的重復(fù)性[18-19]。Hou等[20]采用切向曲率差異圖法測(cè)量了行SMILE或FS-LASIK患者術(shù)后1周、1個(gè)月及3個(gè)月的FOZ大小,結(jié)果提示SMILE組術(shù)眼術(shù)后FOZ明顯大于FS-LASIK,但2個(gè)組內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)間FOZ差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究得出SMILE組術(shù)眼術(shù)后FOZ更大的結(jié)論,但2個(gè)組術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)FOZ變化差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,與Hou[20]等研究結(jié)果不一致,分析可能與這2項(xiàng)研究的隨訪時(shí)間節(jié)點(diǎn)不同有關(guān);而導(dǎo)致2種手術(shù)術(shù)后FOZ差異的原因可能與垂直發(fā)射的準(zhǔn)分子激光落在角膜周邊區(qū)域而產(chǎn)生的余弦效應(yīng)導(dǎo)致切削效能下降、切削方式及過(guò)渡區(qū)設(shè)計(jì)不同以及愈合反應(yīng)過(guò)程中上皮重塑程度不同有關(guān)[21-22]。

通過(guò)切向曲率差異圖法測(cè)得的FOZ本質(zhì)上反映的是角膜曲率在切削前后的改變情況,其測(cè)量值并非為一固定值,而是會(huì)隨著角膜愈合過(guò)程中曲率梯度改變而發(fā)生改變,而角膜Q值則是用來(lái)描述人眼角膜前表面非球面形態(tài)的一個(gè)參數(shù),代表了角膜中央?yún)^(qū)和旁中央?yún)^(qū)曲率不一致的程度,人眼的正常角膜從中央到周邊曲率逐漸變平坦,為長(zhǎng)橢球形,即非球面性參數(shù)Q值<0;少部分人角膜從中央?yún)^(qū)域到周邊區(qū)域曲率逐漸變陡峭,呈扁橢球形,即非球面性參數(shù)Q值>0;通過(guò)角膜屈光手術(shù)矯正近視后,Q值較術(shù)前增大,且同樣可伴隨角膜重塑過(guò)程中曲率的變化而改變,所以角膜曲率梯度變化既可以影響FOZ的大小,也可以導(dǎo)致角膜非球面性發(fā)生變化。

屈光手術(shù)后角膜的愈合及重塑是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,多種因素之間的交互作用及因果關(guān)系尚未完全明確[23]。既往研究,發(fā)現(xiàn)角膜上皮增生和基質(zhì)重塑是導(dǎo)致術(shù)后屈光回退的2個(gè)重要因素,兩者均可導(dǎo)致角膜不同區(qū)域的厚度發(fā)生變化,從而影響角膜曲率分布[24]。Luft等[25-26]借助譜域光學(xué)相干斷層掃描成像系統(tǒng)先后對(duì)23例46眼及21例42眼近視患者SMILE術(shù)后的角膜中央5 mm范圍內(nèi)的上皮厚度及基質(zhì)厚度分別進(jìn)行了為期6個(gè)月及1年的隨訪觀察,發(fā)現(xiàn)角膜上皮層厚度在術(shù)后呈增加趨勢(shì)并在術(shù)后3個(gè)月開(kāi)始趨向穩(wěn)定;角膜頂點(diǎn)基質(zhì)厚度則在術(shù)后6周～1年的隨訪中呈現(xiàn)出顯著增厚趨勢(shì),但旁中央1.25 mm及2.5 mm半徑區(qū)角膜基質(zhì)厚度均保持穩(wěn)定,術(shù)后角膜上皮厚度及基質(zhì)厚度的增加量均與屈光矯正度呈正相關(guān),且在角膜不同范圍內(nèi)呈現(xiàn)一定的梯度變化。Ryu等[22]進(jìn)行的對(duì)照研究結(jié)果顯示,SMILE與FS-LASIK術(shù)后的角膜上皮重建過(guò)程存在差異,SMILE組術(shù)后1個(gè)月和3個(gè)月角膜中央2 mm區(qū)和旁中央2～5 mm區(qū)的上皮厚度增加量均顯著低于FS-LASIK組,但角膜中周部5～6 mm區(qū)的上皮厚度增加量則高于FS-LASIK組,且與FS-LASIK相比,SMILE組術(shù)眼角膜中央上皮重塑更快達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定。楊哲等[27]通過(guò)測(cè)量135眼SMILE術(shù)后3個(gè)月時(shí)不同區(qū)域角膜上皮厚度發(fā)現(xiàn),術(shù)前近視度數(shù)越大,角膜切削量越大,術(shù)后角膜上皮重塑越明顯,術(shù)后FOZ越小。本研究觀察發(fā)現(xiàn)2個(gè)組CCT在術(shù)后1周～6個(gè)月的時(shí)間內(nèi)均呈增厚趨勢(shì),但術(shù)后角膜曲率梯度的變化卻呈現(xiàn)出不同的趨勢(shì),分析可能與飛秒激光和準(zhǔn)分子激光對(duì)角膜組織的作用原理不同以及角膜瓣和角膜帽的邊切設(shè)計(jì)對(duì)術(shù)后角膜上皮及基質(zhì)重塑的影響不同有關(guān);角膜中央?yún)^(qū)曲率逐漸變平坦,周邊變陡峭,Q值遞增,這種特點(diǎn)更有利于FOZ屈光狀態(tài)的穩(wěn)定,更不容易出現(xiàn)因角膜形態(tài)變化導(dǎo)致的屈光回退;反之,角膜中央?yún)^(qū)曲率逐漸變陡峭,周邊變平坦,Q值遞減,可能不利于FOZ屈光狀態(tài)的穩(wěn)定。因此,2個(gè)組術(shù)后Km隨時(shí)間變化的趨勢(shì)也可在一定程度上反映角膜屈光力的穩(wěn)定程度。

總之,本研究結(jié)果顯示SMILE與FS-LASIK術(shù)后早期角膜形態(tài)變化各具特點(diǎn),SMILE組術(shù)后不同隨訪時(shí)間點(diǎn)FOZ水平徑及垂直徑均較FS-LASIK組大;FS-LASIK組Q值顯著大于SMILE組,且2個(gè)組Q值隨時(shí)間變化情況不同,對(duì)于FOZ的屈光穩(wěn)定性來(lái)說(shuō),SMILE術(shù)后角膜形態(tài)變化特點(diǎn)優(yōu)于FS-LASIK。本研究可為角膜屈光手術(shù)方式的選擇、手術(shù)相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)、評(píng)估術(shù)后角膜屈光穩(wěn)定性等方面提供一些參考,例如矯正相同的屈光度情況下,SMILE或許可以預(yù)設(shè)相對(duì)小的光學(xué)區(qū)即可達(dá)到與FS-LASIK同樣的FOZ范圍;術(shù)前屈光矯正量設(shè)計(jì)方面也可參考2種手術(shù)的術(shù)后形態(tài)變化特點(diǎn),如行FS-LASIK手術(shù)時(shí)適當(dāng)過(guò)矯,以便獲得更長(zhǎng)期的屈光穩(wěn)定性,而行SMILE手術(shù)時(shí)則無(wú)需過(guò)矯太多。本研究尚存在一定局限性,如本研究樣本量較小,觀察時(shí)間較短,需在今后的研究中進(jìn)一步充實(shí)樣本量,并將角膜上皮、基質(zhì)重塑以及術(shù)后生物力學(xué)改變等因素對(duì)FOZ及角膜形態(tài)變化的影響進(jìn)行相關(guān)性分析及進(jìn)行更長(zhǎng)期的觀察研究。

利益沖突所有作者均聲明不存在任何利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明吳博文:設(shè)計(jì)試驗(yàn)、實(shí)施研究、采集數(shù)據(jù)、分析及解釋數(shù)據(jù)、起草文章;吳加欽:設(shè)計(jì)試驗(yàn)、分析及解釋數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析;汪凌:對(duì)文章的知識(shí)性?xún)?nèi)容作批評(píng)性審閱;陳世豪:指導(dǎo)試驗(yàn)、對(duì)文章的知識(shí)性?xún)?nèi)容作批評(píng)性審閱及定稿