行FS-LASIK近視患者的Kappa角動態分布特征及其相關性分析

鄧文慶，李正日，崔 紅，金 花，金海燕，李承霖，汝新宇，林淑華，賈寓潔，李英俊

0引言

飛秒激光制作角膜瓣因其可預測性、可控性及安全性均優于傳統微型角膜刀，越來越多的角膜屈光手術已通過飛秒激光聯合準分子激光原位角膜磨鑲術(femtosecond-assisted laserinsitukeratomileusis, FS-LASIK)來完成。與此同時，手術相關設備也不斷升級換代，特別是小光斑飛點掃描和眼球自動跟蹤系統的應用使手術的精確度顯著提高，而且針對不同角膜及屈光狀態的波前引導、Q值引導和角膜地形圖引導為代表的個性化切削應運而生。個性化切削技術已成為角膜屈光領域最熱點的話題，人們已經把它看成是角膜屈光手術發展到一個新高度的里程碑似的標志。

瞳孔軸與視軸存在的夾角稱Kappa角[1]。角膜屈光手術中，理想的準分子激光切削中心應與視軸完全重疊，瞳孔定位跟蹤掃描時如不考慮動態Kappa角的調整，角膜實際切削的區域與理想切削的區域不一致，會造成“手術源性”的偏心切削,術中調整Kappa角尤為重要[2]。但實際的手術中因視軸很難確定，眼球跟蹤系統通常定位跟蹤的是瞳孔中心，但瞳孔中心與視軸是有差別的，術中將激光切削的中心從瞳孔中心調整至視軸，補償Kappa角的偏移效應，減少術后高階像差，已成為角膜屈光手術醫師的共識[3-4]。

角膜共軸反光點是視軸的角膜切入點，研究表明角膜共軸反光點是較為理想切削中心點，因為角膜共軸反光點是離視軸最近的點，不受瞳孔大小及中心位置變化的影響，平均為0.02mm[5]。因此Kappa角可以理解為瞳孔中心與角膜共軸反光點之間的距離[6]。但Kappa角不是固定值,隨瞳孔中心位置的動態變化而發生改變[7-8]。因此有必要深入探究行準分子激光手術近視患者的瞳孔大小和中心的位置動態變化規律，仰臥位時瞳孔中心與角膜共軸反光點之間的偏移量(P-Dist)及其相關性因素進一步的研究。

本研究探討行FS-LASIK的近視患者的瞳孔大小和中心的位置動態變化規律,分析了P-Dist及其相關性, 從而達到更好的基于Kappa角補償的個體化眼光學結構的切削中心的FS-LASIK的定制。

1對象和方法

1.1對象本研究采用回顧性研究，選擇2019-01/05在延邊大學附屬醫院眼科行FS-LASIK的患者225例407眼，其中男115例204眼(51%，右眼113眼，左眼91眼)，女110例203眼(49%，右眼98眼，左眼105眼)，年齡18～45(平均24.58±6.84)歲，角膜曲率39.32～48.91(平均42.62±1.23)D，等效球鏡-0.50～-10.00(平均-4.62±1.24)D，角膜散光0～-1.50(平均-0.79±0.81)D，眼軸23.09～27.85(平均26.51±1.49)mm，雙眼等效球鏡相差≤1.50D，球鏡0～-10.00(平均-5.74±1.91)D，柱鏡0～-1.50(平均-0.79±0.81)D，角膜厚度496.00～646.00(平均526.72±33.26)μm，眼壓12.4～20.5(平均13.60±1.32)mmHg，瞳孔直徑：明視2.25～5.48(平均3.29±0.49)mm，暗視3.71～7.99(平均6.09±0.74)mm。

納入標準：(1)全身狀態良好，術中和術后隨訪3mo過程中無并發癥。(2)術前中央角膜厚度≥480μm，術后殘留角膜基質床厚度≥280μm。(3)術前球鏡度數：-0.50～-10.00D，柱鏡度：0～-1.50D。(4)角膜接觸鏡停戴>2wk。(5)近期內無糖皮質激素、避孕藥等服用史。排除標準：(1)角膜病變、圓錐角膜、白內障、青光眼、葡萄膜炎、視網膜疾病等眼部疾病患者。(2)糖尿病、高血壓病、風濕、甲狀腺功能亢進等全身疾病患者。(3)妊娠或哺乳期女性。本研究經延邊大學附屬醫院倫理委員會批準，所有受檢者均自愿參加并簽署知情同意書。

1.2方法所有患者術前均檢查裸眼視力、最佳矯正視力、裂隙燈檢查、綜合驗光、眼壓、角膜厚度、眼軸長度、前房深度、眼底。

在術前采用角膜地形圖儀測量并記錄60s內暗光與亮光狀態下的瞳孔大小和瞳孔中心位置的變化。準分子激光機的波前像差優化的切削程序進行準分子激光切削，目標屈光設定為0D。手術和術后觀察均由同一醫師完成。手術步驟:常規消毒術眼，開瞼器開瞼，取仰臥位，囑患者注視上方綠色指示燈，術者顯微鏡下可見角膜反光點(角膜共軸反光點)和瞳孔中央的紅色反光(光軸中心)，調整手術顯微鏡的調節照明度及室內照明光線，保持瞳孔大小與術前檢查時相匹配，通過準分子激光系統的X和Y軸眼球跟蹤調節程序，使兩反光點重合，記錄患者P-Dist。

2結果

術前角膜中心與暗光條件下瞳孔中心之間的偏移量為0.005～0.956(平均0.322±0.194)mm，86眼(21%)≤0.20mm，262眼(64%)≤0.40mm，362眼(89%)≤0.60mm，100%的眼數(407眼)≤1.00mm(圖1)。

圖1 行FS-LASIK近視患者的角膜中心與暗光條件下瞳孔中心之間的偏移量分布。

術前P-Dist的偏移量為0.010～0.580(平均0.225±0.102)mm，124眼(30%)≤0.15mm,326眼(80%)≤0.30mm, 398眼(98%)≤0.45mm,100%的眼數(407眼)≤0.60mm(圖2)。圖3為術中暗環境下的角膜共軸反光點分布特征，分別從水平(X)和垂直(Y)方向來觀察，角膜共軸反光點主要偏向角膜中心的顳上側。顳上138眼(34%)，顳下118眼(29%)，鼻上90眼(22%)，鼻下61眼(15%)。

圖2 行FS-LASIK近視患者術前暗光條件下瞳孔中心與角膜共軸反光點之間的偏移量分布。

圖3 行FS-LASIK近視患者術中暗光條件下角膜共軸反光點位置及分布。

左右眼術前的瞳孔中心位置動態變化顯示，亮光條件下的左右眼的瞳孔中心位置的X軸和Y軸方向比較采用配對樣本t檢驗，差異無統計學意義(t=0.015，P=0.062；t=0.385，P=0.385)，暗光條件下左眼X軸：-0.061±0.084mm，右眼X軸：-0.016±0.059mm，差異有統計學意義(t=-2.448，P=0.002)(左眼暗光下較右眼向顳側位移0.045±0.068)；左眼Y軸：-0.032±0.191mm，右眼Y軸：-0.014±0.132mm，差異無統計學意義(t=1.929，P=0.055)。左眼的瞳孔中心偏移量(暗光-亮光)0.276±0.169mm，右眼的瞳孔中心偏移量0.304±0.107mm，差異有統計學意義(t=-0.647，P=0.034)，見圖4。

圖4 左右眼的亮光和暗光條件下的瞳孔中心位置變化 A:亮光;B:暗光。

術前角膜橫徑(WTW)10.50～12.60(平均11.60±0.36)mm與瞳孔直徑變化(暗光瞳孔直徑-亮光瞳孔直徑)呈正相關性(r=0.270,P<0.001，圖5)。等效球鏡與瞳孔直徑變化無相關性(r=-0.068,P=0.168，圖6)，但球鏡與暗光條件下P-Dist呈負相關性(r=-0.214,P=0.002)，見圖7。

圖5 WTW與瞳孔直徑變化(暗光瞳孔直徑-亮光瞳孔直徑)的相關性。

圖6 等效球鏡與瞳孔直徑變化(暗光瞳孔直徑-亮光瞳孔直徑)的相關性。

圖7 球鏡與暗光條件下P-Dist的相關性。

3討論

盡管Kappa角補償聯合進行各種模式的個性化FS-LASIK有著良好的理論基礎，但實際與理想的視覺質量尚存在明顯差距[9]。影響Kappa角的因素包括眼軸長度、前房深度和角膜曲率半徑等[10-11]，但未證實各因素所占的權重。而且角膜屈光手術中瞳孔的大小和中心位置是不可忽視的因素，在個性化的角膜屈光手術,如不補償術中的瞳孔中心位移的偏心效應，會造成“手術源性”的偏心切削[12-13]。

目前的Kappa角調整的個性化激光切削技術只是矯正靜態的視軸和瞳孔軸之間的偏移量，并未考慮到瞳孔的動態變化、角膜和眼球等因素[14-15]。因此，了解適宜激光手術的近視人群的瞳孔大小和瞳孔中心的位置動態變化規律以及其他相關性因素仍有待于進一步研究。

在本研究中，暗光條件下角膜中心與瞳孔中心之間的偏移量分布0.005～0.956(平均0.322±0.194)mm，262眼(64%)≤0.40mm。我們還測量了手術前P-Dist范圍為0.010～0.580(平均0.225±0.102)mm，326眼(80%)≤0.30mm,角膜共軸反光點主要偏向瞳孔中心的顳上側138眼(34%)。術中周圍照明，注視方向不同造成的眼內光線差異，緊張情緒導致交感神經受刺激，任何調節狀態的下都會引起動態改變[16]。提示手術過程中瞳孔大小和中心不斷變化時，其Kappa角也發生顯著性的改變[17]。從理論上講[5]，瞳孔中心與角膜共軸反光點之間距離越大，Kappa角越大，因此我們推測不同補償矢量百分比后的屈光度和視覺質量有所差異。

本研究的結果表明左右眼在暗光條件下的瞳孔中心的位置有明顯差異，左眼X軸：-0.061±0.084mm，右眼X軸：-0.016±0.059mm，右眼基本分布在角膜中心周圍，左眼暗光下較右眼向顳側偏移0.045±0.068mm。左眼的瞳孔中心偏移量(暗光-亮光)0.276±0.169mm，右眼的瞳孔中心偏移量0.304±0.107mm，差異有統計學意義(P=0.034)。研究報道，大多數人群右利手為主，因此近距離工作時頭部偏向右側，這樣注視目標距離不一致(左眼較近)，導致左眼視物需更多調節力，引起前房變淺，Kappa角增大[18]。而且大多數人主導眼為右眼，左眼需要更多的調節來達到與右眼的同視狀態，進而引起瞳孔大小和Kappa角的改變[19]。

左右眼的瞳孔中心差異指導我們在準分子激光術中定位時因左眼的瞳孔中心偏移量(暗光-亮光)較右眼大，左眼可以適當調整切削中心在離角膜中心略偏向顳側0.061mm以內的位置上，如定位于角膜中心，個體化Kappa角調整矢量百分比時，建議左眼Kappa角調整幅度較右眼減低，以找到最接近視軸的切削中心點[20]。以避免不必要的偏心切削帶來的術后視網膜成像質量的下降[21]。

我們的研究結果同時顯示，WTW與瞳孔直徑變化呈正相關。相關結果國內外卻未見報道。這一結論指導我們術中對角膜過大者，術中盡量維持較暗光線環境維持瞳孔大小，以便提高瞳孔匹配的效率[22]。等效球鏡與瞳孔直徑變化無相關性，但球鏡與暗光條件下P-Dist的相關性呈負相關性。有文獻報道，近視人群中等效球鏡與Kappa角有顯著的相關性[10，23]，與本研究結果相符。因此，我們推測因高度近視人群的瞳孔中心更接近視軸，術中補償Kappa角矢量比例低一些。

本研究首次探討了暗光條件下P-Dist的相關性分布，進一步證實了精確切削中心點位置的重要性和在不同Kappa角狀態下合理定位切削中心的必要性。如何個體化調整Kappa角以提高術后的視覺質量具有可靠的理論和實驗基礎。本研究也有局限性，仍存在樣本量不足、個體變異性等都可能影響結果。還有待進一步深入研究Kappa角補償與視覺質量之間的對應關系，個體化切削模式之間的數字化對應關系仍有待于進一步探索。