3D可視化技術在年齡相關性白內障超聲乳化術中的效率和安全性

武 晨，陳慶中，范 巍，張廣斌

0引言

白內障是世界范圍內主要的致盲疾病，在許多中低收入水平的國家，一半以上的視力喪失是由白內障所致[1]。目前白內障超聲乳化聯合人工晶狀體(intraocular lens, IOL)植入術仍是白內障最有效的治療手段[2]。傳統雙目顯微鏡是目前白內障手術的主要顯影手段，Hyer等[3]研究顯示，在使用傳統雙目顯微鏡進行手術操作的眼科醫生中，33.6%在手術過程中出現頸部和背部疼痛，其中78.7%的醫生認為手術時的固定姿勢加重了這種疼痛。長時間低頭工作、處于強迫體位會對頸椎及周圍韌帶造成損傷，隨著從業時間的增加，頸型頸椎病發病率明顯增高[4]。

3D可視化技術(3D技術)的出現，使眼科術者在手術時可以抬頭觀看顯示屏而不依賴目鏡，改善術者因術中固定姿勢引起的身體不適，能有效減輕術者的身體負擔[5]。同時，3D技術可為術者提供更好的立體視覺、更高的放大倍率、更清晰的細節顯影，可能會大大提高術者的操作效率和精準性。盡管3D技術在醫療領域已經得到了廣泛的應用，但其在眼科手術中的應用與發展才剛剛起步，尤其在白內障超聲乳化聯合IOL植入術中的應用研究較少。Liu等[6]認為在3D技術下行白內障超聲乳化術與傳統顯微鏡下手術相比，其撕囊時間、術中鉗夾數及并發癥的發生率均無區別，兩者具有相似的手術速度和穩定性，但其未對3D可視化技術下手術中各項操作時長及效率做進一步研究。本研究旨在進一步探討新型3D可視化設備輔助下行白內障手術的效率和安全性。

1對象和方法

1.1對象前瞻性非隨機臨床對照研究。選取2020-01/06在廈門大學附屬廈門眼科中心行白內障超聲乳化聯合IOL植入術治療的年齡相關性白內障患者共100例103眼。納入標準:(1)年齡≥18周歲；(2)明確診斷為年齡相關性白內障患者；(3)根據Emery-Little核硬度分級，晶狀體的核硬度為Ⅱ～Ⅳ級。排除標準：既往角膜病史(如圓錐角膜、角膜瘢痕、角膜內皮營養不良、角膜變性、角膜移植術后等)、角膜屈光手術史、眼內手術史、斜視、弱視、晶狀體脫位、葡萄膜炎、青光眼、眼底疾病(如濕性年齡相關性黃斑變性、糖尿病視網膜病變、黃斑裂孔、視網膜脫離等)。本次研究遵循《赫爾辛基宣言》，符合醫學倫理學原則，并經廈門大學附屬廈門眼科中心醫學倫理委員會批準(No.XMYKZX-KY-2019-010)。所有患者均于手術前簽署知情同意書及手術同意書。

1.2方法所有手術均由同一位經驗豐富的主任醫師完成。對照組術中使用傳統雙目顯微鏡:術眼麻醉消毒完畢，雙目顯微鏡下于角膜緣11∶00位行2.2mm透明角膜切口及相應的3∶00位側切口，前房內注入黏彈劑，環形撕囊約5.2mm，行水分離水分層，超聲乳化儀行晶狀體超聲乳化，I/A抽吸殘留皮質干凈，囊袋內注入黏彈劑，植入折疊人工晶狀體，吸除黏彈劑，水化透明角膜切口至密閉，眼壓指測Tn，予以妥布霉素地塞米松眼膏涂眼，透明眼罩保護術眼。

3D組患者于Ngenuity 3D設備輔助下行白內障超聲乳化吸除聯合IOL植入術，術中配戴3D眼鏡在顯示屏下完成手術全部操作。3D組手術過程、超乳設備、植入的IOL與對照組相同，手術全程均在3D設備下完成，未發生術中切換至傳統雙目顯微鏡的情況。

記錄兩組患者術前和術后1mo的裸眼視力(uncorrected visual acuity, UCVA)、最佳矯正視力(best corrected visual acuity, BCVA)、眼壓(intraocular pressure, IOP)、角膜內皮細胞計數(corneal endothelial cells counts, CECC)。術中用秒表記錄手術用時長短(包括總手術時間、撕囊時間、超聲乳化操作時間、吸除皮質時間、IOL植入時間、吸除黏彈劑時間)；超聲乳化儀相關參數：超聲乳化時間(U/S total time, UST)、液流損耗、累計能量復合參數(cumulative dissipated energy, CDE)，記錄術中和術后并發癥的情況。

2結果

2.1三組患者術前一般資料比較本研究共納入年齡相關性白內障患者100例103眼，所有患者均完成隨訪。根據患者自主選擇的手術方式進行分組：術中使用傳統雙目顯微鏡為對照組52例53眼；術中使用Ngenuity 3D設備為3D組48例50眼，3D組根據病例納入時間分為2020-01/03為3D-1組24例25眼，2020-04/06為3D-2組24例25眼。三組患者術前一般資料比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 三組患者術前一般資料比較

2.2三組患者手術時間比較三組患者術中吸除皮質時間和IOL植入時間比較差異均無統計學意義(P>0.05)。三組患者術中撕囊時間、超聲乳化操作時間、吸除黏彈劑時間和總手術時間比較差異均有統計學意義(P<0.01)。3D-1組總手術時間、撕囊時間、超聲乳化操作時間、吸除黏彈劑時間較對照組顯著延長，差異均有統計學意義(P<0.01)。3D-2組與對照組總手術時間和手術各操作步驟時間比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 三組患者手術時間比較

2.3三組患者術中參數比較三組患者術中的UST、液流損耗和CDE比較差異均有統計學意義(P<0.001)。3D-1組UST、液流損耗、CDE均高于對照組，差異均有統計學意義(P<0.05)。3D-2組與對照組術中各項參數比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表3。

表3 三組患者術中參數比較

2.4三組患者手術前后UCVA和BCVA比較三組患者術前和術后1mo UCVA和BCVA比較差異均無統計學意義(P>0.05)。與術前相比，三組患者術后1mo UCVA、BCVA均顯著改善，差異均有統計學意義(P<0.01)，見表4。

表4 三組患者手術前后UCVA和BCVA比較

2.5三組患者手術前后IOP和CECC比較三組患者術前和術后1mo IOP和CECC比較差異均無統計學意義(P>0.05)，各組間手術前后IOP和CECC比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表5。

表5 三組患者手術前后IOP和CECC比較

2.6三組患者術中和術后并發癥情況三組患者均無術中及術后并發癥發生。

3討論

白內障手術發展至今，已成為以超聲乳化吸除術以及飛秒激光輔助下白內障超聲乳化吸除術為代表的成熟的手術。白內障手術方式極速發展的同時，手術設備也在不斷更新。長久以來，顯微鏡在眼科手術中扮演了極其重要的角色，為眼科醫生的精細操作創造了重要條件。新型的術中3D可視化系統Ngenuity設備為眼科手術的術中成像提供了新的方向。傳統雙目顯微鏡下獲得的二維圖像是平面圖像，而3D技術運用人體的雙眼視差，使左右眼分別看到不同的影像，然后再經過大腦的融合功能，進而產生三維的立體視覺畫面，為術者提供了帶有一定景深的圖像，這對眼科操作者來說非常有意義。3D技術目前在醫療領域中的應用已十分廣泛，在教學方面，將3D技術應用于人體解剖學課程教學，能使晦澀抽象的器官結構清晰地呈現在眼前，有助于學生更好地理解與掌握知識[7-8]。3D手術影像系統教學有助于培養醫生及眼科醫師的顯微手術操作能力，提高教學及學習效率，并且可以促進學術交流及遠程教學的發展[9-11]。近年來，3D技術逐漸應用于眼科手術，如角膜移植手術、抗青光眼手術、白內障摘除術以及玻璃體切除手術，但目前針對3D技術對白內障手術效率和安全性方面的研究較少。

本研究通過使用3D技術和傳統雙目顯微鏡行白內障超聲乳化聯合IOL植入術的三組患者進行臨床觀察，比較三組患者術中及術后并發癥的發生率，差異均無統計學意義。此外，術后1mo，三組患者的BCVA、UCVA、IOP和CECC變化差異均無統計學意義，以上結果顯示3D技術輔助下行白內障手術的安全性與傳統顯微鏡下相當。此前，Dutra-Medeiros等[12]利用3D技術對白內障合并眼底疾病的7例患者分別行手術治療，發現術后療效與傳統顯微鏡下手術相比并無差異。Eckardt等[13]系統性回顧超過400例3D技術下行玻璃體切除術的患者，認為在3D技術下行玻璃體切除術安全可行。Brooks等[14]應用3D技術行玻璃體視網膜手術，所有手術均順利完成，無并發癥的發生。國內復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院進行對照研究，發現3D技術不增加手術時間，適用于幾乎所有類型玻璃體視網膜疾病，且有效性和安全性均不遜于傳統顯微鏡下手術[15]。中山大學中山眼科中心Zhang等[16]報道3D技術下行多種玻璃體視網膜疾病手術中的初步使用體驗，通過59例(3D組31例，對照組28例)手術的對照研究，發現3D技術輔助下的手術時間和難度評分與傳統顯微鏡相比并無顯著差異。本研究結果與上述研究結果一致，說明3D技術下行白內障及眼底手術的安全性與傳統顯微鏡相當。研究結果表明，與傳統顯微鏡相比，3D技術具有一定優勢，如提供了良好的景深、能夠改善人體工程學、減少手術光源對視網膜的光毒性損傷、實時進行數字化處理并且為手術提供更多信息[17]。

本研究顯示初次在3D技術下進行手術的操作者，2020-01/03納入的患者總手術時間、撕囊時間、超聲乳化操作時間、吸除黏彈劑時間與對照組相比差異具有統計學意義，而2020-04/06納入的患者手術時間與對照組相比差異無統計學意義。這可能與初次應用3D技術進行手術需要學習曲線有關，對于初次接觸此項技術的術者，需要適應3D眼鏡可能帶來的眩暈和一過性視物模糊現象。盡管3D技術在適應后會提供更加良好的視覺質量圖像和景深，但在初次應用時術者需要視覺適應期。同時，因為口罩的關系，配戴3D眼鏡時冒出的蒸汽會使眼鏡片模糊，給操作帶來一定的困擾。

本研究比較3D技術和傳統雙目顯微鏡下的白內障術中參數，結果顯示3D-1組UST、液流損耗、CDE與對照組相比差異具有統計學意義。經過一定學習曲線后，3D-2組的UST、液流損耗、CDE與對照組相比均無統計學差異。這說明經過一定學習曲線后，3D技術下行白內障超聲乳化術與傳統手術方式具有同等的效率。在同等的手術效率下，3D技術能夠為術者帶來更加清晰的手術視野、更好的景深和立體感、更高的放大倍率，為白內障超聲乳化術中前房深度、后囊膜位置的判斷更加精準。同時，由于3D技術使白內障手術醫生不需低頭操作，可能對減少頸部和腰部肌肉勞損、延長手術醫生職業壽命有一定好處。

本研究尚存在不足之處：本研究所有手術均由同一位主任醫師完成，該醫生的手術經驗和適應能力僅能代表其個人，難以代表醫生群體。本研究側重于探討3D技術下白內障手術的效率和安全性與傳統雙目顯微鏡的區別，為了盡可能降低術者手術水平對結果的影響，故選擇以同一位經驗豐富的主任醫師為觀察對象。在今后的研究中，本課題組將進一步觀察不同手術醫師在3D技術下白內障手術的效率和安全性。

綜上所述，經過一定的學習曲線后，3D可視化技術下行白內障手術與傳統雙目顯微鏡下手術具有同等的效率和安全性，為白內障手術的術中顯影提供了新的選擇。