經上皮準分子激光角膜切削術對角膜前表面參數的影響

曹麗君,張亞麗,徐湘輝,劉 蕾,李招娜

0引言

經上皮準分子激光角膜切削術(transepithelial photorefractive ketatectomy,TPRK)是新興的一種角膜表層激光手術方式，采用準分子激光去除角膜上皮，準分子激光切削透鏡，手術一次性完成無需停頓，術中無負壓，器械不接觸眼球，上皮損傷面積少，術后上皮修復快，較少haze形成；受到廣大屈光手術醫師的認可，已成為屈光手術的主流術式之一。角膜曲率、非球面參數(Q值)、角膜像差是評估屈光手術的重要眼前節參數，已有研究表明準分子激光原位角膜磨鑲術(laserinsituketatomileusis，LASIK)，飛秒-LASIK和飛秒激光小切口角膜基質透鏡取出術(femtosecond small incision lenticule extraction，SMILE)對角膜曲率、Q值及角膜像差有比較大的影響，而且手術方式不同，其參數的改變量也是不同的[1-3]；但是目前國內外對TPRK手術相關的研究甚少，本研究擬對TPRK手術前后的角膜曲率、Q值和角膜像差進行對比分析。

時間1mm2mm3mm4mm5mm6mm7mm8mm術前43.61±1.6143.58±1.6043.52±1.5943.45±1.5843.38±1.5643.27±1.5643.12±1.5542.90±1.56術后39.47±2.0939.36±2.0739.23±2.0439.18±2.0239.25±1.9339.42±1.9039.71±1.8240.05±1.78 t11.8412.1312.5312.5912.5511.8310.769.10P<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01

注：1～8mm：表示以角膜頂點為中心，不同直徑范圍的角膜曲率。

1對象和方法

1.1對象回顧性非隨機研究。選取2018-03/09在我院屈光手術中心行TPRK手術并隨訪6mo以上的近視患者共29例58眼，年齡24.68±5.06(18～36)歲，其中男26眼，女32眼。

手術納入標準：(1)年齡18歲以上；(2)近視度數穩定1a以上；(3)停戴軟性角膜接觸鏡2wk以上，停戴硬性透氣性隱形眼鏡3wk以上，停戴角膜塑形鏡3mo以上；(4)等效球鏡<-8.00D；(5)術后角膜基質床厚度>350μm。排除標準：(1)圓錐角膜、角膜病、白內障、青光眼、視網膜等其它眼病患者；(2)自身免疫性疾病或結締組織疾病患者；(3)既往有眼部手術史等。本研究通過了醫院倫理委員會批準，并經患者或其家屬知情同意簽署知情同意書。

1.2方法

1.2.1術前檢查術前檢查裸眼視力、電腦散瞳驗光、主覺驗光、最佳矯正視力、眼壓、角膜中央厚度、角膜地形圖及裂隙燈眼前節和眼后節的檢查。使用Pentacam眼前節分析系統進行角膜地形圖的檢查，檢查在暗室下進行，Pentacam眼前節分析系統采用基于Scheimpflug攝像技術，被檢者雙眼自然睜開并注視前方閃爍的藍色指示燈，每次開始掃描時要求患者盡量睜大雙眼，以保證角膜不被睫毛或眼瞼遮擋。接受成像質量顯示“OK”的檢測結果。該檢查測量角膜曲率、角膜Q值以及角膜像差。角膜曲率取以角膜頂點為中心，1～8mm不同直徑范圍，該區域內角膜的平均前表面曲率值；角膜Q值取以角膜頂點為中心，6、7、8、9mm區域的角膜前表面Q值；角膜像差取球差、垂直彗差、水平彗差和角膜總高階相差，其結果由測量自動生成。

1.2.2手術方法手術均由同一位熟練醫生操作完成。鹽酸丙美卡因滴眼液行表面麻醉，采用750S準分子激光治療儀ORK-CAM軟件的消像差TPRK程序，切削光學區6.0～7.0mm，激光掃描完畢，立即給予低溫平衡液沖洗切削面，置角膜接觸鏡。術后，鹽酸左氧氟沙星滴眼液點眼，4次/d，1wk停藥；氯替潑諾滴眼液點眼，4次/d，7d后改用1g/L氟米龍滴眼液點眼，4次/d，之后每月遞減1次，4mo后停藥；促角膜修復藥物和人工淚液酌情使用。角膜上皮愈合后摘角膜接觸鏡。

1.2.3觀察與隨訪術后1、3d, 1wk, 1、2、3、4、6mo常規行裂隙燈、電腦驗光和氣動眼壓的檢查；術后3、6mo行角膜地形圖檢查；采用術后6mo的檢查結果作為最終分析數據。術后角膜曲率、角膜Q值以及角膜像差的數據采集同術前。750s準分子激光儀在進行準分子激光掃描前，輸入術前角膜曲率后會根據患者的角膜曲率、屈光狀態自動生成術后預期的角膜曲率值(目標曲率)，在此術前角膜曲率輸入角膜前表面3mm環角膜曲率值，目標曲率由儀器軟件自動生成，術后角膜曲率亦選取角膜前表面3mm環的曲率值做統計分析。

圖1 TPRK手術前后各區域角膜曲率變化。

圖2 TPRK手術前后各區域角膜曲率變化量。

統計學分析：采用SPSS 23.0軟件進行統計學分析，計量資料采用均數±標準差描述，采用配對樣本t檢驗和Pearson相關分析對數據進行統計。P<0.05表示差異有統計學意義。

2結果

所有手術均順利完成。術前球鏡度數：-4.49±1.09(-2.50～-7.75)D，散光度數：-0.48±0.49(0.00～-1.75)D，等效球鏡度數：-4.73±1.15(-2.75～-8.00)D，術后裸眼視力、最佳矯正視力及術后屈光力均達到預期效果，術后無0.5級以上haze及其他并發癥的發生。

2.1角膜曲率TPRK術前角膜曲率從中央至周邊呈逐漸降低的趨勢，術后在以角膜頂點為中心的4mm直徑范圍內角膜前表面曲率呈逐漸降低的趨勢，4～8mm直徑范圍內呈逐漸增加的趨勢。手術前后各區域范圍角膜曲率變化均有顯著性差異(表1，圖1)。手術前后的角膜曲率變化量，在以角膜頂點為中心的3mm直徑范圍內呈逐漸增加的趨勢，3mm區域角膜曲率變化量最大，其次是4mm區域；3～8mm區域范圍內，角膜曲率變化量呈逐漸減少的趨勢(圖2)。

以角膜頂點為中心，3mm環角膜曲率術前平坦軸(K1)、陡峭軸(K2)和平均值(Km)分別為42.91±1.55(40.40～45.90)D、43.95±1.64(41.40～47.30)D、43.42±1.57(41.00～46.30)D；術后分別為38.87±1.98(33.70～42.10)D、39.54±2.02(34.20～43.10)D和39.20±1.99(33.90～42.50)D；目標曲率分別為39.08±1.97(34.17～42.76)D、39.94±2.03(35.12～43.36)D和39.51±1.99(34.65～43.06)D。將術后角膜曲率與目標角膜曲率做相關分析發現，兩者呈顯著相關K術后=0.45+0.98K目標(r=0.98)。圖3顯示了TPRK術后角膜曲率與目標曲率的關系。

圖3 TPRK術后曲率與目標曲率關系圖。

時間6mm7mm8mm9mm術前-0.30±0.14-0.35±0.14-0.37±0.18-0.44±0.13術后0.66±0.400.62±0.350.52±0.310.34±0.26 t-17.18-19.19-18.87-20.20P<0.01<0.01<0.01<0.01

時間總高階像差球差垂直彗差水平彗差術前0.41±0.100.17±0.08-0.07±0.23-0.03±0.12術后0.72±0.230.41±0.17-0.24±0.32-0.03±0.30 t-9.46-10.515.130.08P<0.01<0.01<0.010.94

2.2角膜非球面參數TPRK術前角膜前表面Q值為-0.44～-0.30，術后為0.34～0.66，手術前后差異均有顯著性。術前6～9mm區域角膜Q值呈負性增加的趨勢，術后這一趨勢未發生改變，見表2。

2.3角膜像差變化TPRK手術后角膜總高階像差、球差和垂直彗差比術前有顯著性增加；而術后水平彗差與手術前相比，無明顯改變，見表3。

3討論

精良的醫療設備和精湛的手術技術是術后視覺質量的保障。近年來醫療設備發展迅速，準分子激光技術逐漸改進和升級，準分子激光治療儀ORK-CAM軟件采用小光斑飛點掃描的波前像差優化手術方式，是目前最先進的準分子機器之一。該設備的消像差模式的特點是保留了術前已經存在的、合理的，對視力矯正無影響的高階像差，著重減少手術過程中高階像差的額外引入[4-5]。TPRK設計原理：(1)角膜上皮切削量依據中央厚度55μm、周邊(8mm直徑)厚度為65μm設計，治療光區可以根據瞳孔直徑以0.1mm逐級調整，角膜切削上皮的直徑=治療區域的直徑，對角膜的損傷減??；(2)由中央到周邊的切削量逐漸增加，符合人群角膜上皮的自然狀態；(3)一步完成：對角膜上皮的切削和矯正屈光不正的切削連續進行。本研究采用標準消像差切削模式，手術光區設定為6.0～7.0mm。本研究結果發現，TPRK術后，在以角膜頂點為中心的4mm直徑范圍內角膜前表面曲率呈逐漸降低的趨勢，該趨勢符合角膜前表面非球面的特性，說明在中央區準分子激光掃描是以非球面的模式進行的，與Anders等研究的全飛秒SMILE術后角膜曲率的變化特征相似，Anders等比較分析了SMILE與FS-LASIK術后角膜曲率的變化，發現在中央2mm范圍內SMILE術后角膜前表面曲率高于FS-LASIK，而在周邊角膜曲率低于FS-LASIK[6]。

TPRK手術前后的角膜曲率變化量，在以角膜頂點為中心的3mm直徑范圍內呈逐漸增加的趨勢，3～8mm區域范圍內，角膜曲率變化量呈逐漸減少的趨勢；本研究中觀察對象均為近視，故中央區的角膜曲率變化量應該是最大的，而結果顯示3mm區域變化量最大，考慮與TPRK手術激光切削時間較長，切削時角膜中央水化作用高于周邊、激光產生的組織碎屑形成渦流，妨礙正常脈沖激光、角膜上皮的過度增生、變厚等因素有關[7-8]。

Dolores等研究發現，制作角膜瓣的方式不同，對LASIK手術目標角膜曲率與術后角膜曲率的影響亦是不同的；兩種不同的制瓣方式，目標角膜曲率與術后角膜曲率均有較高的相關性(r=0.85)，但是飛秒激光制瓣的精準性較高，術后角膜曲率與目標曲率的相差值更小(0.8Dvs1.2D)[9]。本研究發現無瓣的TPRK手術在這一點上更具優勢，術后角膜曲率與目標角膜曲率呈顯著相關(r=0.98)，平均角膜曲率相差值為0.30D，說明TPRK手術有更高的可預測性，此值亦可用于術前nomogram的調整，為更精準的手術提供有力保障。

Q值是用來描述球面及橢球面形態的一個參數，表示球面上從一點至另一點曲率的變化速度。正常人的角膜為橫橢球面，即中央陡峭，周邊平坦，Q<0，本研究中術前角膜前表面Q值為-0.44～-0.30，與既往研究結果相符[10]；常規的角膜屈光手術后角膜前表面Q值通常由負值變為正值,從而引起術后高階像差,特別是正球差的顯著增加,導致視覺質量降低[11]。TPRK術后，由于角膜中央變平，使Q值向正值方向改變，即變為縱橢球形，結果為0.34～0.66；此結果與SMILE術后Q值相似(0.43～0.51)[12]，小于LASIK手術(0.61～0.95)[13]。且研究結果顯示，TPRK術前角膜前表面6～9mm直徑范圍Q值向負值方向變化，手術未對此趨勢產生影響。

以往學者的研究發現，非球面模式下進行的消像差：TPRK與PRK,LASEK及Epi-LASIK等表層手術相比，術后引入的高階像差相對較小[14-15]，其中主要為總高階像差、球差和彗差的增加。本研究發現TPRK術后角膜總高階像差、球差和垂直彗差比術前均有顯著性增加，在角膜總高階像差中球差占主要因素，這一點與Ikhyun等專家的研究結果相符[16]；而水平彗差在手術前后無統計學差異，至于原因需要我們進一步研究探討。

既往研究表明，haze的發生與角膜基質的不規則性有關，并且切削屈光度數越高，術后發生haze的可能性越大[17-18]，本研究中，為避免嚴重haze的情況發生，我們嚴格遵守關于TPRK手術的專家共識，規范用藥；故入選患者的等效球鏡度數：-4.73±1.15(-2.75～-8.00)D，這也是本研究的局限性所在。

綜上所述，TPRK手術改變了角膜曲率，在以角膜頂點為中心的4mm直徑范圍內角膜前表面曲率呈逐漸降低的趨勢，該趨勢符合角膜前表面非球面的特性，為術后更好的視覺質量提供保障；術后角膜曲率與目標角膜曲率呈顯著相關(r=0.98)，說明該手術方式有較高的可預測性；術后Q值均變為正值，比術前有顯著性增加，手術顯著改變了角膜的非球面性，術后角膜總高階像差，球差和垂直彗差比術前均有顯著性增加。