張沛霖 郭 露 向小紅 孔祥梅 黃朝霞 呂紅彬

第三代屈光手術(shù),飛秒激光小切口角膜基質(zhì)透鏡取出術(shù)(SMILE),采用飛秒激光從角膜基質(zhì)層中切削出一個球面的透鏡片,然后通過約2 mm角膜緣切口取出基質(zhì)透鏡,改變了角膜本身的屈光力學(xué),從而達(dá)到矯正屈光不正的目的。雖然目前SMILE的安全性、有效性、可預(yù)測性和穩(wěn)定性均已得到驗(yàn)證[1],但術(shù)后角膜擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)的不確定性仍是臨床一大難點(diǎn),角膜擴(kuò)張是屈光手術(shù)后最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。Roberts等[2]提出的角膜擴(kuò)張病理生理學(xué)概念是,角膜生物力學(xué)特性的局灶性異常會導(dǎo)致失代償循環(huán),導(dǎo)致二次角膜局部變薄和變陡,從而產(chǎn)生光學(xué)像差,即擴(kuò)張性角膜及圓錐角膜中角膜曲率、表面高度、厚度的改變都是繼發(fā)于生物力學(xué)改變的異常改變。自Corvis ST引入臨床應(yīng)用后,關(guān)于角膜擴(kuò)張的研究不斷涌現(xiàn),且Corvis ST對角膜擴(kuò)張顯示出良好的診斷能力[3-6],然而Corvis ST面世時間較短,再加上SMILE術(shù)后生物力學(xué)變化的影響因素尚不完全可知,因此有待深入探討。本研究旨在分析可能影響SMILE術(shù)后角膜生物力學(xué)特性的相關(guān)因素,為SMILE術(shù)前篩查擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)測術(shù)后安全性及手術(shù)設(shè)計(jì)提供一定參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年7月至2022年8月于西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院眼科行SMILE的患者108例203眼進(jìn)行研究。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)年齡18～35歲;(2)患者本人有通過屈光手術(shù)改善屈光狀態(tài)的意愿,對手術(shù)療效提出合理的期望值;(3)近視屈光度數(shù)在過去1年內(nèi)增長≤0.50 D;(4)近視球鏡度為-0.50～-10.00 D,柱鏡度≤-5.00 D;(5)無活動性眼表、眼球及眼附屬器改變,無其他影響手術(shù)恢復(fù)的全身性病變,無心理疾病等;(6)術(shù)前軟性角膜接觸鏡、硬性角膜接觸鏡和角膜塑形鏡分別停戴1周、1個月和3個月以上。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)患者頭位不能處于正常位置;(2)中央角膜厚度(CCT)<450 μm;(3)暗瞳直徑>7.5 mm;(4)存在重度弱視、重度干眼、圓錐角膜或可疑圓錐角膜、青光眼、影響視力的白內(nèi)障、反復(fù)發(fā)作的角膜炎性疾病等;(5)患免疫性疾病或膠原性疾病、糖尿病、瘢痕體質(zhì)等影響術(shù)后愈合的疾病;(6)患有焦慮、抑郁等精神性疾病。

1.2 檢查方法

1.2.1 常規(guī)檢查

所有患者術(shù)前均常規(guī)進(jìn)行電腦驗(yàn)光、散瞳驗(yàn)光、眼前節(jié)及眼底檢查等,記錄患者球鏡度、柱鏡度、等效球鏡度(SE)、裸眼視力(UCVA)、最佳矯正視力(BCVA)、眼壓(IOP)和眼軸長度(AL)等。

1.2.2 Corvis ST檢查

所有患者均于術(shù)前、術(shù)后1個月和術(shù)后3個月應(yīng)用Corvis ST(德國Oculus公司)對角膜進(jìn)行生物力學(xué)檢查,并記錄以下參數(shù):最大形變幅度(DA)、1 mm 范圍內(nèi)形變幅度比(DAR/1 mm)、2 mm范圍內(nèi)形變幅度比(DAR/2 mm)、硬度參數(shù)A1(SPA1)、綜合半徑(IR)和水平方向Ambrósio相關(guān)厚度(ARTh)。

1.3 手術(shù)方法及術(shù)后用藥

所有患者術(shù)前常規(guī)使用3 g·L-1左氧氟沙星滴眼液滴眼,每日4次,至少使用3 d。術(shù)前常規(guī)進(jìn)行結(jié)膜囊沖洗和眼周消毒,然后使用4 g·L-1鹽酸丙美卡因進(jìn)行局部麻醉3次,使用VisuMax全飛秒手術(shù)系統(tǒng)完成中心定位及負(fù)壓吸引,全飛秒激光依次掃描角膜微透鏡的下界面及上界面,然后進(jìn)行隧道切割,制作2 mm角膜邊切口,分離透鏡并通過微小切口取出。激光掃描參數(shù):飛秒激光頻率為500 kHz,能量為110～150 nJ,角膜帽直徑為7.5～7.9 mm,角膜帽厚度為110～130 μm。角膜邊切口位于130°。術(shù)中記錄殘余基質(zhì)厚度(RST)、角膜帽厚度(CAP)、切削厚度。

所有患者術(shù)后均予以左氧氟沙星滴眼液每日4次滴眼,連續(xù)使用14 d;溴芬酸鈉滴眼液每日2次滴眼,連續(xù)使用14 d;玻璃酸鈉滴眼液每日4次滴眼,連續(xù)使用90 d;更昔洛韋眼用凝膠每日1次涂眼,連續(xù)使用14 d;妥布霉素地塞米松滴眼液每日6次滴眼,連續(xù)使用2 d,其后替換為氟米龍滴眼液每日4次滴眼,連續(xù)使用30 d。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 屈光不正患者術(shù)中及術(shù)后一般情況

所有患者手術(shù)均順利完成,術(shù)中無偏中心切削、角膜帽穿孔等情況發(fā)生,術(shù)后術(shù)眼角膜邊切口均對合良好,無角膜上皮下霧狀混濁、角膜擴(kuò)張及其他嚴(yán)重影響視力的并發(fā)癥發(fā)生。

2.2 屈光不正患者行SMILE術(shù)前及術(shù)中數(shù)據(jù)

本研究108例203眼中,男62例116眼,女46例87眼。表1為屈光不正患者行SMILE術(shù)前、術(shù)中的相關(guān)數(shù)據(jù)。203眼的術(shù)中切削厚度為(103.71±26.40)μm,PTA為0.19±0.05,RST為(317.74±29.78)μm,CCT為(536.98±26.55)μm,RST/CCT為0.59±0.05,CAP/CCT為0.22±0.01。

2.3 相關(guān)性分析

2.3.1 生物力學(xué)參數(shù)術(shù)后3個月與術(shù)前的改變量與術(shù)前基本指標(biāo)的相關(guān)性分析

生物力學(xué)參數(shù)術(shù)后3個月與術(shù)前的改變量與術(shù)前基本指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果見表2。經(jīng)檢驗(yàn),術(shù)前球鏡度與ΔDAR/1 mm(r=-0.239,P=0.001)、ΔDAR/2 mm(r=-0.268,P<0.001)、ΔARTh(r=-0.431,P<0.001)、ΔIR(r=-0.460,P<0.001)、ΔSPA1(r=-0.279,P<0.001)均呈顯著負(fù)相關(guān);術(shù)前柱鏡度與ΔSPA1(r=-0.168,P=0.017)呈顯著負(fù)相關(guān);術(shù)前SE與ΔDAR/1 mm(r=-0.264,P<0.001)、ΔDAR/2 mm(r=-0.285,P<0.001)、ΔARTh(r=-0.446,P<0.001)、ΔIR(r=-0.475,P<0.001)、ΔSPA1(r=-0.305,P<0.001)均呈顯著負(fù)相關(guān);AL與ΔARTh(r=0.434,P<0.001)、ΔIR(r=0.245,P=0.001)、ΔSPA1(r= 0.336,P<0.001)均呈顯著正相關(guān);術(shù)前IOP與ΔIR(r=0.222,P=0.001)呈顯著正相關(guān);術(shù)前CCT與ΔARTh(r=0.263,P<0.001)、ΔSPA1(r=0.152,P=0.031)均呈顯著正相關(guān)。年齡與各生物力學(xué)參數(shù)的改變量均無相關(guān)關(guān)系(均P>0.05)。

2.3.2 生物力學(xué)參數(shù)術(shù)后3個月與術(shù)前的改變量與手術(shù)參數(shù)的相關(guān)性分析

生物力學(xué)參數(shù)術(shù)后3個月與術(shù)前的改變量與手術(shù)參數(shù)的相關(guān)性分析見圖1及表2。經(jīng)檢驗(yàn),RST與ΔDAR/1 mm(r=-0.202,P=0.004)、ΔDAR/2 mm(r=-0.365,P<0.001)、ΔARTh(r=-0.244,P<0.001)、ΔIR(r=-0.402,P<0.001)、ΔSPA1(r=-0.169,P=0.016)均呈顯著負(fù)相關(guān);RST/CCT與ΔDAR/1 mm(r=-0.280,P=0.004)、ΔDAR/2 mm(r=-0.380,P<0.001)、ΔARTh(r=-0.466,P<0.001)、ΔIR(r=-0.492,P<0.001)、ΔSPA1(r=-0.300,P<0.001)均呈顯著負(fù)相關(guān);CAP/CCT與ΔARTh(r=-0.339,P<0.001)、ΔIR(r=-0.141,P=0.044)、ΔSPA1(r=-0.243,P<0.001)均呈顯著負(fù)相關(guān);切削厚度與ΔDAR/1 mm(r=0.299,P<0.001)、ΔDAR/2 mm(r=0.335,P<0.001)、ΔARTh(r=0.499,P<0.001)、ΔIR(r=0.494,P<0.001)、ΔSPA1(r=0.339,P=0.016)均呈顯著正相關(guān);PTA與ΔDAR/1 mm(r=0.302,P<0.001)、ΔDAR/2 mm(r=0.355,P<0.001)、ΔARTh(r=0.470,P<0.001)、ΔIR(r=0.501,P<0.001)、ΔSPA1(r=0.318,P=0.016)均呈顯著正相關(guān)。

A:CAP/CCT與ΔIR(決定系數(shù)為0.020 0);B:CAP/CCT與ΔSPA1(決定系數(shù)為0.060 5);C:CAP/CCT與ΔARTh(決定系數(shù)為0.114 9)。圖1 CAP/CCT與ΔIR、ΔSPA1、ΔARTh的線性擬合曲線

2.4 PTA與IR、ARTh、SPA1術(shù)后3個月與術(shù)前改變量的關(guān)系

PTA與ΔIR、ΔARTh、ΔSPA1的擬合曲線及決定系數(shù)見圖2和表3。ΔIR、ΔARTh和ΔSPA1隨PTA的增加而增加。PTA與ΔIR的6階擬合曲線提示,當(dāng)PTA>26%時曲線斜率明顯增大;而ΔARTh和ΔSPA1在此范圍內(nèi)未出現(xiàn)明顯拐點(diǎn),ARTh和SPA1術(shù)后3個月與術(shù)前的改變量隨PTA的增大而均勻增加。

A:PTA與ΔIR的6階擬合曲線(決定系數(shù)為0.277 0),紅點(diǎn)示拐點(diǎn); B:PTA與ΔSPA1的線性擬合曲線(決定系數(shù)為0.096 5);C:PTA與ΔARTh的線性擬合曲線(決定系數(shù)為0.221 2)。圖2 PTA與ΔIR、ΔSPA1、ΔARTh的擬合曲線

表3 108例(203眼)屈光不正患者行SMILE術(shù)中PTA和RST與各生物力學(xué)參數(shù)術(shù)后3個月與術(shù)前的改變量的不同擬合曲線的決定系數(shù)

2.5 RST與IR、ARTh、SPA1術(shù)后3個月與術(shù)前改變量的關(guān)系

RST與ΔIR、ΔARTh、ΔSPA1的擬合曲線及決定系數(shù)見圖3和表3。ΔIR、ΔARTh和ΔSPA1隨RST的增加而減小,在本研究范圍內(nèi),ΔIR、ΔARTh、ΔSPA1的擬合曲線均未出現(xiàn)明顯拐點(diǎn),IR、ARTh、SPA1術(shù)后3個月與術(shù)前的改變量隨RST的增加而均勻降低。

A:RST與ΔIR(決定系數(shù)為0.161 8);B:RST與ΔSPA1(決定系數(shù)為0.026 3);C:RST與ΔARTh(決定系數(shù)為0.059 3)。圖3 RST與ΔIR、ΔSPA1、ΔARTh的線性擬合曲線

3 討論

屈光手術(shù)為屈光不正提供了長期的解決方案和治療方法,但篩選擬行屈光手術(shù)患者的主要難點(diǎn)之一是術(shù)后擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)的不確定性。角膜擴(kuò)張是屈光手術(shù)后最嚴(yán)重并發(fā)癥之一,Kim等[7]將RST>250 μm視為屈光手術(shù)術(shù)后的安全指標(biāo),然而Gavrilov等[8]曾報(bào)道過1例SMILE術(shù)后出現(xiàn)角膜擴(kuò)張的43歲患者,其患眼RST為308 μm,說明RST并不是SMILE術(shù)后出現(xiàn)角膜擴(kuò)張的唯一影響因素,而目前具體影響因素尚未完全明確。本研究旨在分析可能影響SMILE術(shù)后角膜生物力學(xué)特性的相關(guān)因素,為角膜擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)的篩查、手術(shù)安全性的預(yù)測及手術(shù)設(shè)計(jì)提供一定參考。

在屈光手術(shù)中,PTA是一個反應(yīng)術(shù)前屈光度數(shù)與角膜厚度的綜合性指標(biāo),經(jīng)角膜擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)評分系統(tǒng)(ERSS)[9]驗(yàn)證后,PTA成為屈光術(shù)后角膜擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)的主要參數(shù),被視為術(shù)前的篩查指標(biāo)。Santhiago等[10-11]研究發(fā)現(xiàn),在辨別屈光術(shù)后角膜擴(kuò)張方面,相較于RST,PTA更具有優(yōu)勢。Brenner等[12]研究發(fā)現(xiàn),從角膜中取出的組織數(shù)量可能比留下的組織數(shù)量更能反映屈光術(shù)后角膜的生物力學(xué)下降程度,且通過研究得出“PTA與屈光術(shù)后角膜擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性最強(qiáng)”的結(jié)論,此外,其還發(fā)現(xiàn),在LASIK術(shù)中,切削厚度大于100 μm、PTA大于37%、RST小于330 μm時,術(shù)后發(fā)生角膜擴(kuò)張的風(fēng)險(xiǎn)顯著升高。

PTA有兩種計(jì)算方式:(1)切削厚度/術(shù)前CCT;(2)角膜帽厚度與切削厚度之和/術(shù)前CCT。本研究采用前者來計(jì)算PTA,原因如下:首先,在SMILE面世以前,LASIK作為板層手術(shù)通過制作角膜瓣矯正屈光不正,切削后僅角膜瓣蒂所對應(yīng)位置的周邊部角膜膠原纖維得以保留,而其余方向周邊部角膜基質(zhì)組織全部被離斷,Abahussin等[13]通過解剖既往行LASIK的遺體捐贈者發(fā)現(xiàn),在制作角膜瓣后被切斷的膠原沒有再連接,推測角膜瓣對角膜生物力學(xué)強(qiáng)度沒有貢獻(xiàn)作用,而SMILE手術(shù)過程中只需制作小切口,保留了角膜前部基質(zhì)的完整性,且多數(shù)研究表明,SMILE在保留角膜生物力學(xué)方面較LASIK更有優(yōu)勢[14-17],因此推測角膜帽仍能構(gòu)成角膜生物力學(xué)強(qiáng)度[18];此外,Liu等[19]研究發(fā)現(xiàn),采用切削厚度/術(shù)前CCT計(jì)算出的PTA與SMILE術(shù)后角膜生物力學(xué)參數(shù)變化量的相關(guān)性比采用角膜帽厚度與切削厚度之和/術(shù)前CCT計(jì)算出的相關(guān)性更強(qiáng),即不包含角膜帽計(jì)算方法的PTA可以更好地解釋SMILE術(shù)后角膜生物力學(xué)特性的改變。

根據(jù)本研究相關(guān)性分析及擬合結(jié)果,PTA與ΔARTh、ΔIR和ΔSPA1均呈顯著正相關(guān),提示切削厚度在角膜厚度的占比越大,術(shù)后角膜生物力學(xué)的變化幅度越大。分析原因?yàn)?角膜的前部基質(zhì)對于維持其生物力學(xué)特性至關(guān)重要。已有研究顯示,角膜前部40%的淺層基質(zhì)有著最強(qiáng)的抗拉強(qiáng)度,其次是中間40%至80%,后20%最弱[20],而SMILE透鏡位置大多位于前部基質(zhì)層,較高PTA意味著切削了更多角膜前基質(zhì)層,因此術(shù)后角膜抗拉強(qiáng)度減弱,生物力學(xué)強(qiáng)度下降。本研究還發(fā)現(xiàn),PTA與ΔIR的6階擬合曲線圖可見PTA>26%時出現(xiàn)明顯拐點(diǎn),說明PTA超過26%時較小的切削厚度比增大即可造成較大IR變化。Liu等[19]研究發(fā)現(xiàn),在RST<280 μm或者 PTA>28% 時,SMILE術(shù)后角膜生物力學(xué)特性改變速度增加;而黃云麗等[21]發(fā)現(xiàn),當(dāng) PTA>25% 時角膜生物力學(xué)參數(shù)的改變速度明顯加快。本研究與上述研究的結(jié)果差異可能為納入的樣本有所差異或檢測的生物力學(xué)參數(shù)不同所致。本研究SMILE手術(shù)患者PTA為8%～28%,術(shù)后3個月內(nèi)角膜均未發(fā)生擴(kuò)張,關(guān)于PTA及其導(dǎo)致術(shù)后發(fā)生角膜擴(kuò)張的閾值尚需進(jìn)一步研究。

本研究發(fā)現(xiàn),RST與ΔARTh、ΔIR和ΔSPA1均呈顯著負(fù)相關(guān),即RST越小,SMILE所帶來的生物力學(xué)改變越大,RST與IR、SPA1、ARTh改變量的擬合曲線均未出現(xiàn)明顯拐點(diǎn),可能是既往循證醫(yī)學(xué)提出RST>250 μm是SMILE的安全指標(biāo),而本研究RST最低為277 μm,對術(shù)后角膜生物力學(xué)的變化影響較小所致。

SMILE通過制作基質(zhì)透鏡來矯正屈光不正,透鏡取出后在基質(zhì)層留下一板層間隙,其上方的角膜結(jié)構(gòu)即為角膜帽,中國專家建議角膜帽的厚度應(yīng)為110～120 μm[22]。本研究發(fā)現(xiàn),CAP/CCT與ΔARTh、ΔIR、ΔSPA1均呈顯著負(fù)相關(guān),說明角膜帽占角膜厚度的比例越大,術(shù)后安全性越高,與El-Massry等[23]的研究結(jié)果一致。分析原因?yàn)?因前部基質(zhì)層對于角膜生物力學(xué)特性的貢獻(xiàn)具有重要作用[20],且為了減少前部基質(zhì)中膠原纖維的破壞,SMILE手術(shù)透鏡制作中折射成分設(shè)計(jì)在角膜后表面,因此角膜帽厚度占比越大,SMILE術(shù)后保留前部基質(zhì)層越多,術(shù)后角膜生物力學(xué)改變量越小,因此在安全范圍內(nèi)適量增加角膜帽厚度可以一定程度保護(hù)角膜生物力學(xué)特性。然而,手術(shù)設(shè)計(jì)的角膜帽越厚,角膜的光學(xué)前表面距離透鏡越遠(yuǎn),受表面張力的影響顯著,透鏡的切削重塑角膜前表面的效果被削弱,可能影響SMILE對屈光不正的矯正效果,而較厚的角膜帽則可能導(dǎo)致透鏡的后表面距離角膜內(nèi)皮更近從而影響角膜內(nèi)皮的生理功能。因此,屈光手術(shù)醫(yī)師在設(shè)計(jì)角膜帽厚度時應(yīng)考慮多種因素,兼顧矯正效果、安全性和角膜生物力學(xué)的保護(hù)作用。

RTA、RST和CAP/CCT并非術(shù)后角膜擴(kuò)張的唯一危險(xiǎn)因素。Randleman等[9]提出一種屈光手術(shù)術(shù)后角膜擴(kuò)張的風(fēng)險(xiǎn)評分系統(tǒng)ERSS,將患者年齡、角膜厚度、屈光度及異常地形(如不對稱角膜地形、后表面高度異常增大等)作為評估術(shù)后角膜擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo),并且經(jīng)過驗(yàn)證后表現(xiàn)出良好的特異性及敏感性。Guirao[24]研究發(fā)現(xiàn),評估術(shù)后角膜擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)不應(yīng)只關(guān)注角膜剩余厚度,而應(yīng)根據(jù)患者自身的角膜特性來評估,如不對稱角膜地形、角膜最薄點(diǎn)位置及最薄點(diǎn)后表面高度等。因此提示屈光手術(shù)醫(yī)師不能僅通過PTA、RST和CAP/CCT等來進(jìn)行屈光手術(shù)的安全性評估,而應(yīng)根據(jù)患者的角膜形態(tài)、角膜生物力學(xué)特性和屈光度等因素進(jìn)行綜合評估。

值得一提的是,既往研究提示AL可反映角膜的生物力學(xué)狀態(tài),AL越長,角膜變形性越大,黏性阻力越小,在外力作用下更易發(fā)生形變且返回初始狀態(tài)的時間更短[25-26],然而尚未發(fā)現(xiàn)AL與SMILE術(shù)后角膜生物力學(xué)變化的相關(guān)性研究。本研究發(fā)現(xiàn),AL與SMILE術(shù)后角膜生物力學(xué)特性的改變均呈顯著正相關(guān),即AL越長,手術(shù)所帶來的生物力學(xué)變化越大,說明AL或許可以成為SMILE術(shù)后角膜擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測因素。有研究表明,AL增長與角膜變平和變薄有關(guān),從而導(dǎo)致角膜生物力學(xué)特性的改變[27],但具體原因及機(jī)制仍有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

PTA、RST、CAP/CCT對SMILE術(shù)后角膜生物力學(xué)的改變具有一定影響,PTA越小、RST越大、CAP/CCT越大,SMILE術(shù)后角膜生物力學(xué)變化越小,術(shù)后安全性越高;當(dāng)PTA>26%時,SMILE術(shù)后IR的改變量明顯增大。然而,PTA、RST、CAP/CCT并不是SMILE術(shù)后角膜擴(kuò)張風(fēng)險(xiǎn)的唯一因素,屈光手術(shù)醫(yī)師應(yīng)根據(jù)患者的角膜形態(tài)、角膜生物力學(xué)特性和屈光度等因素進(jìn)行綜合評估。