三種不同角膜屈光手術后高階像差的變化特征

趙靜靜，王　銳，付夢軍，陳元兵

作者單位：(261041)中國山東省濰坊市，濰坊眼科醫(yī)院屈光手術中心

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三種不同角膜屈光手術后高階像差的變化特征

趙靜靜，王銳，付夢軍，陳元兵

作者單位：(261041)中國山東省濰坊市，濰坊眼科醫(yī)院屈光手術中心

Comparison of higher-order aberrations after three different corneal refractive surgeries

Jing-Jing Zhao, Rui Wang, Meng-Jun Fu, Yuan-Bing Chen

Citation:Zhao JJ, Wang R, Fu MJ,etal. Comparison of higher-order aberrations after three different corneal refractive surgeries.GuojiYankeZazhi(IntEyeSci) 2016;16(2):274-276

摘要

目的：對行準分子激光原位角膜磨鑲術(laserinsitukeratomileusis，LASIK)、飛秒激光制瓣的LASIK(femtosecond laser LASIK,FS-LASIK)及全飛秒激光基質內透鏡取出術(refracive lenticule extraction，ReLEx)包括femtosecond lenticule extraction(FLEx)手術患者術后高階像差進行測量，并研究其特征性變化。

方法:收集2014-06/2015-03就診于我院屈光手術中心的近視及近視散光患者共125例245眼，其中行LASIK術38例74眼，飛秒激光制瓣的LASIK術42例83眼，全飛秒激光FLEx術45例88眼，分別于術前及術后1mo應用iTrace檢查儀進行角膜高階像差的測量。采用重復測量設計資料的方差分析對數(shù)據(jù)進行組內及組間的比較。

結果:三組受試對象手術前后角膜總高階像差、垂直彗差、水平彗差及球差均有顯著性差異(P分別為0.002、<0.01、<0.01、<0.01)即三種手術方式對角膜高階像差均有顯著性影響。不同手術方式間總高階像差、水平彗差、球差均無統(tǒng)計學差異，僅垂直彗差的差異表現(xiàn)出顯著性(F=3.943，P=0.021)，對垂直彗差進一步進行組間兩兩比較，結果發(fā)現(xiàn)FLEx組與其余兩組的垂直彗差均存在統(tǒng)計學差異。

結論:三種手術方式術后1mo高階像差均較術前明顯增加，由于全飛秒激光 FLEx術進行透鏡取出時的切口仍較大，對角膜高階像差仍造成一定的影響，未表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。

關鍵詞：屈光手術；飛秒激光；角膜磨鑲術，激光原位；高階像差

引用：趙靜靜，王銳，付夢軍，等.三種不同角膜屈光手術后高階像差的變化特征.國際眼科雜志2016;16(2):274-276

0 引言

隨著飛秒激光在屈光手術中的廣泛應用，有越來越多的屈光不正患者認可并接受角膜屈光手術。從準分子激光原位角膜磨鑲術(laserinsitukeratomileusis，LASIK)到飛秒激光制瓣的LASIK(femtosecond laser LASIK,FS-LASIK)手術，再到現(xiàn)在的全飛秒激光基質內透鏡取出術(refracive lenticule extraction，ReLEx)包括femtosecond lenticule extraction(FLEx)、small incision lenticule extraction(SMILE)，術后并發(fā)癥逐漸減少，人們對視覺質量的要求也越來越高。目前國內外對角膜屈光手術后患者視覺質量的研究也比較普遍，大多是通過測量角膜前后表面的高階像差來評價視覺質量的變化。iTrace檢查儀可獲得全角膜地形圖和波前像差雙重功能，從而獲取眼、角膜及晶狀體源性的各階波前像差。本研究利用iTrace檢查儀對三種手術方式用于矯正屈光不正患者術后高階像差的特征性變化進行分析，從而評價不同手術方式對視覺質量的影響。

表1三組樣本人口統(tǒng)計學特征比較

分組例數(shù)年齡(x±s,歲)男/女(例)等效球鏡度(x±s,D)LASIK組3819.45±2.8428/10-4.19±1.77FS-LASIK組4219.84±2.8526/16-5.63±1.95FLEx組4518.92±0.8930/15-5.28±1.88F/χ21.401.2653.802P0.2520.5310.023

表2　三組受試對象手術前后的高階像差±s

1 對象和方法

1.1對象收集2014-06/11就診于我院屈光手術中心的近視及近視散光患者共125例245眼，年齡18~31(平均19.4±2.3)歲，平均術前等效球鏡度數(shù)為-5.00±-1.89(-1.25~-10.88)D,其中行LASIK術38例74眼，飛秒激光制瓣的LASIK術42例83眼，全飛秒激光FLEx術45例88眼。入選標準：年齡18~45歲，角膜透明，無眼部疾病、嚴重全身疾病及眼部外傷史；最佳矯正視力BCVA≥0.8，2a內屈光度穩(wěn)定(增長≤0.50D)；角膜接觸鏡配戴者停戴2wk以上。所有患者均為自愿接受手術并簽署知情同意書。三組間性別、年齡無統(tǒng)計學差異，見表1 。

1.2方法主要設備及儀器：DK-500型綜合驗光儀、CT-80型非接觸眼壓計、SL-2G型裂隙燈顯微鏡、Orbscan Ⅱ眼前節(jié)分析系統(tǒng)、 Tracey HOYA iTrace檢測儀；VISX S4準分子激光系統(tǒng)、Carl Zeiss VisuMax 全飛秒激光系統(tǒng)。常規(guī)眼部檢查： 所有患者均進行常規(guī)眼科檢查，包括裸眼視力(uncorrected visual acuity，UCVA)及最佳矯正視力 (best corrected visual acuity，BCVA)測量、醫(yī)學驗光、眼壓測量、裂隙燈顯微鏡檢查、眼底檢查、角膜地形圖檢查等。iTrace檢查：分別于術前及術后1mo應用iTrace進行角膜高階像差的測量。檢查時需在暗室環(huán)境中進行，被檢者取坐位，在瞳孔自然放大的狀態(tài)下進行測量，采集中央瞳孔區(qū)6.0mm直徑下的數(shù)據(jù)，每眼測量多次，直到收集到3次滿足Placido環(huán)成像清晰的結果，取平均值進行分析。以上檢查由同一醫(yī)師完成。所有患者均由同一經驗豐富的手術者完成手術。

LASIK手術：采用美國威視VISX S4型準分子激光系統(tǒng)完成，使用Moria 90刀頭制作一個厚度約110~130μm的角膜瓣，掀起角膜瓣，準分子激光按預設數(shù)據(jù)進行激光切削，囑患者正視固視燈，保持眼球固定直到激光切削完成。掃描完成后，使用BSS液沖洗基質床及瓣面，并進行角膜瓣復位，術畢。FS-LASIK手術：使用VisuMax全飛秒激光制作角膜瓣，設定角膜瓣厚度為110μm，蒂位于上方，角膜瓣制作完畢后的步驟同LASIK手術。FLEx手術：共分為四個步驟:(1)激光掃描透鏡后表面，呈向心性切削分離角膜層間組織；(2)透鏡周邊切削；(3)激光掃描透鏡前表面，呈離心性切削分離角膜層間組織；(4)右側270°范圍弧形角膜切口。飛秒激光掃描完成后分離透鏡并取出，沖洗角膜基質床，術畢。

2 結果

高階像差的比較:采用重復測量設計資料的方差分析對數(shù)據(jù)進行分析，通過Mauchly’s Test of Sphericity檢驗提示球型對稱，結果不需要校正。所有受試對象術前術后高階像差的數(shù)據(jù)見表2。組內比較:顯示三組受試對象手術前后角膜總HOA、垂直彗差、水平彗差及球差均有統(tǒng)計學差異(F值分別為9.447、55.371、93.408、68.001；P值分別為0.002、<0.01、<0.01、<0.01)，即三種手術方式對角膜高階像差均有顯著性影響。組間比較:不同手術方式間總高階相差(HOA)、水平彗差、球差均無統(tǒng)計學差異，僅垂直彗差的差異表現(xiàn)出顯著性(F=3.943，P=0.021)，對垂直彗差進一步進行組間兩兩比較(LSD法)，結果提示LASIK組與FLEx組、FS-LASIK組與FLEx組之間垂直彗差具有統(tǒng)計學差異(P值分別為0.007、0.012)。

3 討論

本研究使用iTrace檢查儀測量于我院行角膜屈光手術患者的角膜高階像差，對術前及術后1mo的結果進行分析，比較發(fā)現(xiàn)LASIK組、FS-LASIK組及FLEx組的各組高階像差均較術前有顯著性變化，組間比較發(fā)現(xiàn)僅垂直彗差的差異表現(xiàn)出顯著性，且主要表現(xiàn)在FLEx組與其余兩組的差異上。

我們認為角膜屈光手術后高階像差產生的原因有許多，主要考慮其與手術源性因素最相關，如傳統(tǒng)手術中角膜瓣的制作、激光的偏中心切削等。Pallikaris等[1]認為，制作角膜瓣本身會導致高階相差的增加，其中彗差增高的方向與角膜瓣蒂部的位置有關，如果蒂位于鼻側更容易使水平彗差增加，同樣如果蒂位于上方，更容易使垂直彗差增加。在我們的研究中，所有患者角膜瓣蒂的位置均位于上方，無論FLEx、FS-LASIK還是LASIK手術，都會使角膜彗差明顯增大，但是進一步比較發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)LEx組與LASIK組、與FS-LASIK組均表現(xiàn)出統(tǒng)計學差異，而LASIK組與FS-LASIK組之間無統(tǒng)計學差異，考慮可能是由于LASIK及FS-LASIK的角膜瓣均位于上方，都會導致垂直彗差的增加，而FLEx組的蒂位于左側，理論上講，垂直彗差增加的可能性小，因此出現(xiàn)了這樣的結果。除此之外，我們發(fā)現(xiàn)LASIK組與FS-LASIK組術后角膜總HOA、垂直彗差、水平彗差及球差均無統(tǒng)計學差異，而有學者指出FS-LASIK角膜總HOA和球差的增加均明顯小于角膜板層刀制瓣的LASIK手術[2]，然而Calvo等[3]進行了長達3a的臨床患者隨訪統(tǒng)計，并從中發(fā)現(xiàn)LASIK與FS-LASIK術后3a的總HOA、球差等均未見差異，Alió等[4]也發(fā)現(xiàn)使用Moria M2角膜板層刀制瓣的患者與使用飛秒激光制瓣的患者行LASIK手術后3mo球差及彗差均未見差異，這與我們的研究結果一致，這可能提示LASIK手術后角膜高階像差的變化與角膜瓣的制作方式沒有明顯的聯(lián)系。

Chalita等[5]認為LASIK術后復視的產生與水平彗差的增加有關，而與垂直彗差沒有明顯相關性，可能與蒂的位置有關。然而由于水平彗差對人眼視覺質量的影響更大，所以推測蒂位于鼻側更容易產生視覺質量下降，因此，現(xiàn)在大多LASIK手術包括機械刀制瓣或飛秒激光制瓣角膜瓣的位置均位于上方。本研究中LASIK組與FS-LASIK組的角膜瓣蒂的方向均位于上方。

瞳孔的大小與視覺質量密切相關，當瞳孔大小為2~3mm時視網膜的成像質量最佳，而在同階像差內，各階像差隨著瞳孔直徑的增大而增大，以球差和彗差增速最大[6]。Oshika等[7]在對LASIK及PRK進行對比研究時發(fā)現(xiàn)，如果不考慮瞳孔直徑的話，行兩種手術方式的患者術后總波前像差即使在12mo之后仍恢復不到術前的水平。還有研究認為，患者術后在角膜4mm直徑區(qū)，F(xiàn)LEx與FS-LASIK兩種手術方式引入的高階像差無明顯差異，但在6mm直徑區(qū)，F(xiàn)LEx引入的球差要小于FS-LASIK的患者[8]。國外有學者提出了間隙分值(fractional clearance，F(xiàn)C)的概念，即預計治療光學區(qū)大小(option zone，OZ)與瞳孔直徑之比，研究顯示，當FC=1.17，即OZ覆蓋瞳孔區(qū)超過17%時，高階像差相當于FC=1時的50%；反之，當瞳孔直徑比切削區(qū)大9%時，高階像差比FC=1時增加50%[9]。在我們的研究中，采集的是中央瞳孔區(qū)6mm直徑下的數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)不管哪一種手術方式都會引入各種高階像差的產生。因此，術前有必要對患者進行暗室及正常光線下瞳孔大小進行測量，并對術后視覺質量的變化進行有效的評估。

我們發(fā)現(xiàn)，無論選擇哪一種手術方式，球差均較手術前有明顯的升高，考慮是由于術源性球差主要與患者個體屈光度有關，術前屈光度越高，術中切削量越大，因此術源性誘導的角膜球差也高[4]。王璐等[10]認為術源性球差對術源性像差的貢獻最大，而且發(fā)現(xiàn)FS-LASIK術后角膜前表面各范圍Q值由負值向正值變化，因此FS-LASIK并不能維持角膜的非球面性，其非球面性主要發(fā)生在切削區(qū)。盡管角膜表面球差的變化與瞳孔直徑有很大的關系，但在不考慮瞳孔的情況下，我們認為球差的增加主要與術前屈光度及角膜非球形改變有關。

總之，人眼存在著許多像差，在高階像差中對視覺質量影響最大的應該是第三階(彗差和三葉草)和第四階像差(球差和四葉草)，特別是角膜屈光手術后所造成的高階像差的變化，而有效的控制術源性高階像差的產生可以減少或避免光學并發(fā)癥的產生，明顯提高手術后的視覺質量。本研究發(fā)現(xiàn)，三種手術方式均導致高階像差的產生，因FLEx術進行透鏡取出時的切口仍較大，對角膜生物力學仍造成一定的影響，同樣會導致高階像差的明顯增加，但因隨訪時間較短，樣本量受限，仍需要對小切口下的透鏡取出即SMILE術對角膜高階像差的影響進行進一步的研究。

參考文獻

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·臨床研究·

Refractive Surgery Center, Weifang Eye Hospital, Weifang 261041, Shandong Province, China

Correspondence to:Rui Wang. Refractive Surgery Center, Weifang Eye Hospital, Weifang 261041, Shandong Province, China. 15866565239@163.com

Received：2015-10-06Accepted：2016-01-18

Abstract

?AIM: To assess the changes on higher-order aberrations(HOA) after three different corneal refractive surgeries, including laser-assistedinsitukeratomileusis (LASIK), femtosecond LASIK(FS-LASIK) and femtosecond lenticule extraction (FLEx).

?METHODS: One hundred and twenty-five patients (245 eyes) from June 2014 to March 2015 in refractive surgery center of our hospital were recruited. There were 38 patients (74 eyes) underwent LASIK, 42 patients (83 eyes) underwent FS-LASIK, and 45 patients (88 eyes) underwent FLEx. The higher-order aberrations were measured preoperatively, at 1mo after surgeries with iTrace. The repeated measure of ANOVA was used to analyze the changes on higher-order aberrations among the groups.

?RESULTS: Compared to the preoperative corneal higher-order aberrations, vertical coma aberration, horizontal coma aberration and spherical aberration, there were significantly differences in the three groups postoperatively(P=0.002, <0.01, <0.01, <0.01), which meant the three different surgeries effected the higher-order aberrations. Among these three different groups, we found that there were no significantly difference on total HOA, horizontal coma aberration and spherical aberrations(P>0.05). But it showed difference on vertical coma aberration(F=3.943，P=0.021). By multiple comparisons, there were statistical significance on vertical coma aberration between FLEx group and the other two.

?CONCLUSION: The postoperative corneal higher-order aberrations all in creased in three groups. Due to the large incision in FLEx, the corneal aberration is still increased after surgeries. And the FLEx does not show a certain advantage yet.

KEYWORDS:?refractive surgery;femtosecond laser;keratomileusis;laserinsitu;high order aberration

DOI:10.3980/j.issn.1672-5123.2016.2.19

收稿日期：2015-10-06 修回日期： 2016-01-18

通訊作者：王銳，本科，主治醫(yī)師，研究方向：眼視光學及角膜屈光手術.15866565239@163.com

作者簡介：趙靜靜，碩士，主治醫(yī)師，研究方向：眼視光學及遺傳性眼病。