Kappa角在眼科手術中的臨床應用及研究進展

李彥青,李 立,伍先慧

references for clinical work.

0 引言

為了研究眼球結構的光學特性,人們定義了不同的軸線和角度[1]。其中Kappa角是反映人眼居中性的重要指標,在眼科手術中具有重要的臨床意義。目前研究認為Kappa角在斜視手術中會影響斜視度的計算以及手術量的設計[2],可以指導角膜屈光手術中切削中心的選擇[3],同時可預測白內障摘除聯合多焦點人工晶狀體(MIOL)植入術后人工晶狀體出現偏心傾斜的可能性[4]。越來越多的研究證據顯示:在眼科手術中,術前對Kappa角進行精準測量并及時進行Kappa角補償可以幫助患者視功能的恢復、提高術后視覺質量[5-6]。近幾年,為了更好地表達Kappa角,出現了新的術語——μ弦[7],但在臨床中由于不理解這兩個術語,限制了其臨床實用性。因此本文就近幾年來Kappa角(μ弦)在眼科手術中的臨床應用及研究進展進行綜述。

1 Kappa角(μ弦)的概述

Kappa角指的是視軸與瞳孔軸之間的夾角。用點光源照射角膜,當瞳孔軸和視軸重合,反射點會位于瞳孔中心處,為零Kappa角。當反射點偏向瞳孔中心的鼻側,為正性Kappa角;反射點偏向瞳孔中心的顳側,為負性Kappa角。在健康人群中該角一般是正性Kappa角,介于+1.91°±0.14°～+5.73°±0.10°[8]。溫凱等[9]使用iTrace像差儀測量4815例中國人的Kappa角,其平均值為0.47±0.48mm,其中小于0.50mm的患者占70.07%。負性Kappa角或者正性Kappa角大于5°為病理性[10]。異常的正性大Kappa角通常與早產兒視網膜病變、家族性滲出性視網膜病變或其他周邊視網膜疾病有關[11],也曾在眼白化病中被報道[12]。

臨床上有很多光學儀器可以測量Kappa角的大小。在斜視手術中,通常用同視機測量患者的Kappa角。單眼檢查時,通過讓患者注視同視機中的特殊畫片,使角膜映光點位于角膜中央,得到其Kappa角的數值。由于現有光學儀器都無法準確測量視軸,目前通常通過測量非常接近視軸的點來指代視軸。當眼睛注視光源時,光源穿過角膜前表面所形成的反射點稱為Purkinje-1[13]。若檢查者與光源同軸觀察眼睛,該點也稱為角膜共軸反光點(CSCLR),Pentacam眼前節分析儀等光學儀器使用角膜頂點的概念表示CSCLR[7]。CSCLR是距離視軸最近的點,因此大多數光學儀器是通過測量瞳孔中心和Purkinje-1(CSCLR、角膜頂點)之間的矢量距離來估計Kappa角的大小[14]。但此時測出來的Kappa角,其實質是與Kappa角概念相似的二維笛卡爾位移,并非是真正的Kappa角[15]。為了減少混淆,Chang等[7]建議將兩者之間的矢量位移命名為“μ弦”。在不考慮眼軸長度時,1.0mm的μ弦指的是大約7.5°的Kappa角[15]。既往人們對Kappa角分布及其影響因素進行了很多研究,但關于μ弦的研究卻很少。在很多關于角膜屈光手術和白內障摘除聯合MIOL植入術的研究中仍喜歡于使用Kappa角的術語,但其實際指的卻是μ弦。

2 Kappa角在斜視手術中的應用

普遍認為,Kappa角和斜視可以同時存在[10]。Basmak等[16]測量了108例斜視患者的Kappa角,其中內斜組左右眼的平均Kappa角分別為2.55±0.42°、2.35±0.41°,而外斜組左右眼的平均Kappa角分別為4.38±0.28°、3.83±0.36°,表明外斜患者的Kappa角比內斜患者更大。同時研究證明斜視手術后患者的Kappa角會變小,這也為術后雙眼單視功能建立提供了解剖學基礎[2]。值得注意的是,臨床上斜視患者斜視度測量首選三棱鏡遮蓋檢查。當患者因年齡較小等原因無法配合時,就會考慮選擇使用角膜映光法檢查患者斜視度[17],但該法測量的斜視度會受到Kappa角的影響[18],從而可能出現錯估患者斜視度的情況。所以為了降低其影響,牛玉玲等[18]推薦可以使用照相機輔Hirschberg Test法檢查此類配合度較低患者的斜視度。

在大多數情況下,斜視患者雙眼Kappa角基本一致。當患者因雙眼黃斑-視盤間距不對稱導致雙眼Kappa角大小不對稱時,若僅使用Hirschberg Test或Krimsky Test,可能會使正常眼位的眼睛被誤診為斜視[17]。正性大Kappa角(>5°)可能會導致患者出現假性外斜。而負性大Kappa角的患者則可能會出現假性內斜[10],其角膜反射點會偏向鼻側,常因為患者鼻根部扁平、內眥間距或贅皮折皺比較寬、瞳孔距≤55mm等原因[19]導致顳側鞏膜暴露更多,從而形成斜視的錯覺。臨床上,若一個外(內)斜視患者,角膜映光反射、同視機檢查等均提示外(內)斜視,但交替遮蓋未見明顯異常,應警惕患者可能是一個異常的正性(負性)大Kappa角。若誤將假性斜視的患者的眼位進行手術矯正,可能會導致更加復雜的視功能問題。此外,當外(內)斜視的患者合并負性(正性)Kappa角,斜視矯正手術可能會使患者從外(內)斜視變成內(外)斜視,盧秀珍等[10]建議這類患者也不應該行手術治療。因此,斜視患者在斜視度檢查前首先應準確評估單眼Kappa角的大小,明確其是否為真性斜視,同時在進行斜視手術設計時應正確考慮Kappa角的影響,這有利于患者術后視功能的恢復。

此外,有文獻報道:正性大Kappa角伴先天性眼球震顫的患者多是眼白化病的臨床表現[12]。由于正性大Kappa角的存在,眼白化病伴內斜視的患者,其斜視度可能比測量結果偏小,伴外斜視則可能偏大[20]。Rateaux等[21]在1例因持續右眼偏斜而就診的6歲男孩眼中發現了典型的雙眼異常正性大Kappa角,右眼Kappa角為17.6°,左眼Kappa角為18.1°。同時該患兒還伴有分離性垂直偏差、融合發育不良眼球震顫綜合征等。在患兒母親的基因上發現了GPR143基因的致病性突變,證實了眼白化病Ⅰ型的診斷,解釋了正性大Kappa角。這提示若內斜視與正性大Kappa角發生相互抵消,也可能導致恒定的“側視”。

3 Kappa角(μ弦)在角膜屈光手術的應用

眾所周知,在角膜屈光手術中,角膜切削中心的選擇至關重要。既往研究表明若角膜消融中心偏離視軸,容易造成偏中心切削,導致術后高階像差中球差和彗差的增加,影響術后視覺質量[3]。由于角膜屈光手術的光學消融區較大(直徑一般大于6mm),小Kappa角(μ弦)患者的視軸與瞳孔軸的偏差較小,輕微的偏中心切削(不超過0.5mm)對術后視覺質量的影響較小[4]。而大Kappa角(μ弦)患者的視軸與瞳孔軸的偏差較大,因此應在術中進行適當的Kappa角補償(將角膜消融中心偏向視軸),從而降低發生偏中心切削的風險,減少術后高階像差的增加[22]。中國在2018年SMILE手術規范專家共識[23]中提到:在SMILE手術中,為避免大Kappa角(μ弦)患者的角膜基質透鏡偏中心,建議選取角膜頂點為手術的切削中心。

但目前臨床上對多大的μ弦需要進行Kappa角補償尚未統一標準。Liu等[24]通過在眼睛模型上模擬近視激光消融并比較其光學性能,他們認為當Kappa角大于5°時,選擇CSCLR作為角膜消融中心更合適。Okamoto等[25]則建議當μ弦大于0.25mm就應使用CSCLR作為切削中心。許多臨床研究對進行Kappa角補償閾值的選擇不同,考慮可能是因為在進行臨床設計時研究者傾向于根據自身研究中平均μ弦大小進行分組試驗,同時其選取的研究對象的性別、種族、屈光狀態以及測量μ弦的儀器有所不同,從而導致研究結果差異性較大。

在進行Kappa角補償時,定位視軸的常用的方法一般有兩種。第一種是選擇使用準分子激光術中眼動追蹤調整程序記錄患者仰臥位時瞳孔中心與Purkinje-1(CSCLR)的偏移量,自動進行Kappa角調整[26]。第二種是術前根據角膜地形圖確定角膜頂點和瞳孔中心之間的瞳孔偏移量(Offset值),術中使用該Offset值定位角膜頂點的位置,手動進行Kappa角調整[27]。理論上,在保持術前術中瞳孔直徑相近的情況下,基于眼動追蹤系統調整的切削中心比手動調整的切削中心更準確[28]。Frings等[29]研究發現在遠視LASIK術中,μ弦≥0.25mm的患者若使用術前測量的Offset值指導切削中心的選擇可能會導致激光消融區域偏向鼻側,他們建議此類患者可以根據術中實際偏移量進行中心定位。但也有學者認為單獨的眼動追蹤系統無法確保準確的切削中心[30]。Arba等[31]建議可以將Offset值結合眼動追蹤調整程序對患者進行Kappa角調整。目前對于這幾種定位方式準確性的區別暫無明確定論。但有研究認為不同定位方式在不同術式的角膜屈光手術中均能有效降低偏中心切削的風險[6]。

理論上,術中進行100% Kappa角補償(將切削中心定位于CSCLR),消融中心更接近視軸,但不少研究發現術后實際視覺質量與預期視覺質量仍有差距[26]。雖然CSCLR是距離視軸最近的點,平均距離為0.02mm[32],但兩者距離的標準差(SD)為0.17mm,相當于瞳孔中心與CSCLR之間距離(0.36mm)的47.2%[33]。趙景華等[34]發現主視眼也會影響CSCLR的分布。為減少“手術源性”的偏心切削,他建議主視眼的Kappa角調整百分比應小于非主視眼Kappa角調整百分比。因此,對于部分患者,CSCLR可能不是最佳角膜消融中心。Kermani等[35]提出選取瞳孔中心與CSCLR之間作為角膜消融的參考中心。通過個性化調整Kappa角補償矢量百分比,找到離視軸最近的切削中心點。Chang等[33]將114例近視患者的兩只眼睛分別在術中選擇100%Kappa角補償和80% Kappa角補償,通過觀察患者術后3mo的屈光狀態。他們發現80%Kappa角補償組術后殘余散光度和欠矯比例比100% Kappa角補償組更少。Ru等[26]選取了擬行LASIK手術的中度近視患者254例,根據其平均Kappa角(μ弦)大小(0.220mm)將所有的研究對象分為小Kappa角和大Kappa角組。每組再分為兩組,分別進行50%和100% Kappa角補償。研究顯示小Kappa角組,兩種補償方式對術后視覺質量的影響未見明顯差異。而大Kappa角組,50% Kappa角調整會比100% Kappa角調整術后殘余散光度和高階像差更低、對比敏感度和視覺質量更好。

4 Kappa角(μ弦)在白內障摘除聯合MIOL植入術中的應用

MIOL以光的折射或衍射為基礎,物體的光線透過其產生2個或多個焦點[36],在一定程度上滿足了患者遠、中、近視力的要求。但一些患者常抱怨術后出現更多的光暈、眩光等不良光現象[37]。目前研究認為術后不良光現象的發生可能與大Kappa角(μ弦)或大Alpha角有關[37-38]。理想情況下,懸韌帶和囊袋保持完整,MIOL植入后,人工晶狀體的光學中心與囊袋的中心重合[39],不一定恰好位于視軸或光軸上。大Kappa角或大Alpha角則可能會使人工晶狀體的光學中心更加偏離視軸,導致術后人工晶狀體偏心[37]。此時視軸會通過周邊衍射環而非中央的折射光學區,進而增加人工晶狀體眼的高階像差和屈光不正,加劇夜間視覺干擾,降低術后視覺質量[40]。目前臨床上是參考Kappa角(μ弦)還是Alpha角來預測MIOL術后人工晶狀體居中性帶來的視覺質量影響仍存在一定爭議。

Holladay等[41]通過光線追蹤技術發現遠視、大Kappa角、小瞳孔是白內障術后出現負性視力障礙的主要危險因素。Fu等[42]研究認為MIOL植入術后視覺質量與μ弦相關,而與小于0.5mm的Alpha角無關。當μ弦大于0.4mm時,眩光和光暈的發生率增加;當大于0.5mm時,患者術后視覺質量會下降[40]。中華醫學會在2019年將Kappa角(μ弦)小于0.5mm或小于中央折射光學區直徑的1/2納入MIOL植入手術適應證中[36]。但Kappa角是不穩定的,容易受到瞳孔中心變化的影響。有研究發現在光線強度、散瞳等影響下,明顯的瞳孔中心偏移與MIOL植入術后不良光現象的產生有關,從明到暗,瞳孔中心偏移的平均距離為0.14±0.1(0.01～0.46)mm[43]。Fischinger等[44]不建議瞳孔中心偏移較大的患者植入MIOL。可能是因為大Kappa角(μ弦)的患者在MIOL植入后,同一個衍射環內每個方向進入的光線量不同,視網膜上光分布會不平衡。在暗環境下,瞳孔放大,當瞳孔中心發生明顯偏移時,Kappa角會發生明顯變化,此時視網膜上光分布會更加不平衡,從而導致患者夜間視覺質量下降[42]。這意味著Kappa角(μ弦)在預測MIOL術后夜間視覺質量上可能會受瞳孔中心偏移的影響,具有不確定性。

Alpha角是光軸和視軸之間的夾角。Cervantes-Coste等[38]觀察到在植入Liberty 677MY MIOL后,患者術后高階像差值、視力等與Alpha角相關,而與μ弦無關。Miháltz等[45]研究認為Alpha角越大,MIOL植入后患者術后視覺質量越差。同時,Wang等[46]發現白內障手術前后,μ弦的大小存在差異,而Alpha角的大小和方向未見明顯變化,且在一定程度上指示了囊袋中心與視軸之間的距離。因此他提出Alpha角可能才是反映術后MIOL居中性更可靠的指標。但臨床上,多是基于角膜緣中心與晶狀體中心相同的假設,通過測量角膜緣中心與瞳孔中心之間的距離進行估測Alpha角的大小。實際上角膜緣中心與晶狀體中心并不一致,存在自然的傾斜偏心[47]。所以用角膜緣中心估測Alpha角可能是不準確的。目前所有比較Alpha角與Kappa角帶來的術后視覺質量影響的文獻中,由于研究中對兩者的定義、使用的測量儀器、MIOL型號存在差異,因此研究結論各有不同。但考慮到Kappa角和Alpha角對術后MIOL偏心的可能影響,仍然建議可在術前同時評估兩者的大小,當μ弦或Alpha角大于0.5mm時,慎重考慮植入MIOL。

雖然目前無法確定大Kappa角是否是導致MIOL偏中心的直接原因,但Bonaque-González等[5]通過對非對稱MIOL進行光學模擬,發現在術前計算定制最佳眼內方向時考慮到Kappa角的大小,可以補償其負面影響。臨床上最常用于補償大Kappa角的方法是故意將MIOL中心定位在患者的視軸上[39]。Thompson[48]報道了一種新的撕囊瞄定方法,術者可沿著患者的視軸建立同軸瞄準,并使用PPC設備以Purkinje-1為中心,精確建立以視軸為中心的PPC囊切開術,將MIOL定位在視軸上。此外,研究人員通過不斷改進MIOL的光學部設計以彌補大Kappa角的影響。Garzón等[49]觀察到在植入衍射FineVision POD F人工晶狀體后,大μ弦(>0.3mm)的眼睛與小μ弦的眼睛相比,其屈光狀態和視覺質量未見明顯差異。該晶狀體對較大的Kappa角具有包容性,考慮可能是因為該晶狀體第一個衍射環的直徑為1.125mm,比大多數MIOL衍射環的直徑更大。但未來需要更多研究比較各種衍射MIOL模型證實這種假設。

5 總結與展望

綜上所述,Kappa角在眼科手術中應用十分廣泛。在斜視手術中,術前精確測量和考慮Kappa角可以減少斜視患者在診療過程中出現風險和并發癥。無論遠視患者還是近視患者,在不同術式的角膜屈光手術中針對不同大小的Kappa角,未來還需要繼續探索發現進行Kappa角補償的閾值,并個性化選擇Kappa角補償矢量百分比,有利于術后恢復良好的屈光狀態和視覺質量。隨著白內障手術發展,實現其最佳視覺質量已成為醫患的共同目標,術前參考Kappa角還是Alpha角來預測術后MIOL居中性還存在爭議。目前μ弦這個術語在國內還未得到廣泛理解和應用,仍需繼續探索μ弦在角膜屈光手術及白內障摘除聯合MIOL植入術中的臨床意義。相信未來隨著Kappa角臨床理論體系的不斷完善,Kappa角(μ弦)在眼科手術中的臨床價值會越來越突出。