角膜生物力學分析儀評估SMILE與FS-LASIK術后角膜生物力學的變化

李文靜,劉 洋,王政來,張金金,馬 臻,周玲婕,蔡 博,莊文娟

0 引言

近視是目前全球關注的一個重大公共衛生問題,全世界約有14.06億人患有近視,約占世界人口的22.9%[1],而我國也是一個近視大國[2],隨著人們對生活質量的要求越來越高, 更多的人會選擇角膜屈光手術進行近視矯正。飛秒激光小切口角膜基質透鏡取出術(small incision lenticule extraction, SMILE)和飛秒激光制瓣準分子激光原位角膜磨鑲術(femtosecond laser-assisted laserinsitukeratomileusis, FS-LASIK)作為目前臨床上主流的角膜屈光手術得到越來越廣泛的認可[3],但術后由于角膜厚度變薄導致的生物力學穩定性降低而發生的醫源性角膜擴張[4]等嚴重并發癥也同樣被屈光醫師越來越重視。關于SMILE和FS-LASIK術后的角膜生物力學特性的改變,Liu等[5]研究發現兩組患者術后角膜生物力學穩定性沒有顯著差異,而He等[6]發現與FS-LASIK相比,SMILE術后角膜生物力學更加穩定,因此本研究通過可視化角膜生物力學分析儀(Corvis ST)對中度近視患者SMILE和FS-LASIK手術前后角膜生物力學相關參數進行觀察,分析兩種手術術后生物力學的變化特點,試圖為臨床上個性化的屈光手術方式選擇提供更多的理論依據。

1 對象和方法

1.1對象前瞻性研究。選取2020-11/2021-11在寧夏眼科醫院視光中心就診且行FS-LASIK或SMILE中度近視患者65例130眼作為研究對象,考慮雙眼存在關聯,雙眼同時滿足條件選右眼進行研究,按照患者自愿選擇手術方式的不同,分為SMILE組30眼,FS-LASIK組35眼。納入標準:(1)年齡:18～45歲;(2)術前等效球鏡-3.00～-6.00D;(3)1a以內屈光度變化≤0.5D;(4)術前最佳矯正視力(best corrected visual acuity,BCVA)≥0.8;(5)術前軟性角膜接觸鏡停戴2wk以上,硬性角膜接觸鏡停戴4wk以上,角膜塑形鏡停戴3mo以上。排除標準[7]：(1)術前角膜厚度<480μm,預計術后角膜殘留基質床厚度<280μm;(2)嚴重的角膜疾病,任何眼手術史、眼腫瘤史、眼前節疾病、活動性眼部病變或感染、眼底病變者;(3)處于妊娠期和產后哺乳期。本研究符合《赫爾辛基宣言》,已獲得本院倫理委員會批準(批準號:2020-KY-GZR019),所有患者均簽署知情同意書。

1.2方法所有患者術前均行裸眼視力(uncorrected visual acuity, UCVA)、綜合驗光、非接觸式眼壓、裂隙燈檢查、三面鏡眼底檢查、眼軸、OCT、角膜地形圖(Pentacam)和新型可視化角膜生物力學分析儀(Corvis ST)等常規檢查。術前常規沖洗結膜囊、消毒,采用4g/L鹽酸奧布卡因表面麻醉。手術室的溫度和濕度均控制在機器要求的正常范圍之內,術前機器均完成能量測試。所有患者手術均由同一位有經驗的醫生完成。

1.2.1SMILE手術方法采用Visu Max飛秒激光機器。(1)患者仰臥位,頭位固定后鋪無菌洞巾,囑患者注視固視燈,行雙眼中心定位后非壓平錐鏡吸引并固定眼球;(2)透鏡和角膜帽參數設定為:透鏡直徑為6.0～6.5mm,角膜帽厚度為120μm,直徑大于透鏡1mm;(3)激光掃描的順序為透鏡后表面、透鏡邊切及前表面,最后在120°位置形成角膜小切口,寬度2.0mm;掃描完成后經小切口分離并取出透鏡,術畢妥布霉素地塞米松滴眼液點眼。

1.2.2FS-LASIK手術方法采用Wavelight FS200聯合Wavelight EX500準分子激光系統。(1)患者仰臥位,固定頭位,鋪無菌洞巾,負壓環檢測完成后負壓環吸引眼球形成第一負壓,顯微鏡下將術眼角膜置于視野中央移動手柄形成第二負壓飛秒激光掃描制作角膜瓣,角膜瓣參數設置為厚度100～105μm,大小依據術前患者角膜及屈光度個性化設置;(2)虹膜恢復器鈍性分離并掀開角膜瓣,Wavelight EX500準分子激光切削角膜組織,平衡鹽溶液沖洗角膜基質面,復位角膜瓣,術畢妥布霉素地塞米松滴眼液點眼。

1.2.3術后用藥所有患者術后使用0.3%左氧氟沙星滴眼液4次/天,共2wk;0.1%氟米龍滴眼液4次/天,每周遞減1次,共1mo;0.1%玻璃酸鈉滴眼液4次/天,共1mo,個別患者根據術后復查情況藥物有所調整。

1.2.4觀察指標分別于術后1、3mo對所有患者進行UCVA、眼壓(intraocular pressure, IOP)、電腦驗光、裂隙燈顯微鏡、角膜生物力學檢查。每種設備檢查均由同一位專業熟練的技師完成。Corvis ST檢查過程:受檢者將下頜置于下頜托上,前額緊貼額托,多次眨眼后睜開雙眼注視紅色固視目標,直到屏幕中4條線交叉處的圓圈中間顯示“+”字,自動檢測并獲得測量結果。每例患者每眼測量3次質量“OK”后取平均值進行統計分析。所得生物力學參數包括中央角膜厚度(central corneal thickness, CCT)、綜合半徑(integrated radius, IR)、反向凹面半徑(inverse concave radius, ICR)、最大壓陷曲率半徑(central curvature radius at highest concavity, HC-Radius)、形變幅度比值(deformation amplitude ratio 2mm, DAR2)、硬度指數(stiffness parameter at first applanation,SP-A1)、相關厚度-水平方向(ambrosio relational thickness,ARTh)值。

2 結果

2.1兩組患者術前基線資料比較本研究收集中度近視患者65例65眼,FS-LASIK組35例35眼,年齡18～37歲,等效球鏡-3.00～-5.75D;SMILE組30例30眼,年齡18～39歲,等效球鏡-3.00～-5.50D。兩組患者術前基線資料以及角膜生物力學指標比較差異均無統計學意義(P>0.05),見表1～7。

表1 兩組患者術前基線資料比較

2.2兩組患者手術前后角膜生物力學參數比較

2.2.1兩組患者手術前后IR比較兩組患者手術前后IR組間比較差異無統計學意義(F組間=1.956,P組間=0.167),時間和交互作用比較差異有統計學意義(F時間=186.149,P時間<0.001;F交互=4.286,P交互=0.018)。SMILE組術后1、3mo IR值均較術前明顯增加,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=0.161)。FS-LASIK組術后1、3mo IR值均較術前明顯增加,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=0.533),見表2。

表2 兩組患者手術前后IR比較

2.2.2兩組患者手術前后ICR比較兩組患者手術前后ICR組間和交互作用比較差異均無統計學意義(F組間=0.002,P組間=0.965;F交互=1.533,P交互=0.223),時間比較差異有統計學意義(F時間=48.954,P時間<0.001)。SMILE組術后1、3mo ICR值均較術前明顯增加,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=0.227)。FS-LASIK組術后1、3mo ICR值均較術前明顯增加,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=0.528),見表3。

表3 兩組患者手術前后ICR比較

2.2.3兩組患者手術前后DAR2比較兩組患者手術前后DAR2組間和交互作用比較差異均無統計學意義(F組間=0.562,P組間=0.456;F交互=0.614,P交互=0.544),時間比較差異有統計學意義(F時間=129.026,P時間<0.001)。SMILE組術后1、3mo DAR2值均較術前明顯增加,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=1.000)。FS-LASIK組術后1、3mo DAR2值均較術前明顯增加,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=1.000),見表4。

表4 兩組患者手術前后DAR2比較

2.2.4兩組患者手術前后SP-A1比較兩組患者手術前后SP-A1組間和交互作用比較差異均無統計學意義(F組間=0.000,P組間=0.997;F交互=1.492,P交互=0.233),時間比較差異有統計學意義(F時間=108.967,P時間<0.001)。SMILE組術后1、3mo SP-A1值均較術前明顯降低,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=0.728)。FS-LASIK組術后1、3mo SP-A1值均較術前明顯降低,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=1.000),見表5。

表5 兩組患者手術前后SP-A1比較

2.2.5兩組患者手術前后ARTh比較兩組患者手術前后ARTh組間和交互作用比較差異均無統計學意義(F組間=1.169,P組間=0.284;F交互=0.864,P交互=0.426),時間比較差異有統計學意義(F時間=243.832,P時間<0.001)。SMILE組術后1、3mo ARTh值均較術前明顯降低,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=1.000)。FS-LASIK組術后1、3mo ARTh值均較術前明顯降低,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=0.838),見表6。

表6 兩組患者手術前后ARTh比較

2.2.6兩組患者手術前后HC-Radius比較兩組患者手術前后HC-Radius組間和交互作用比較差異均無統計學意義(F組間=0.247,P組間=0.621;F交互=0.910,P交互=0.408),時間比較差異有統計學意義(F時間=68.691,P時間<0.001)。SMILE組術后1、3mo HC-Radius值均較術前明顯降低,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=0.052)。FS-LASIK組術后1、3mo HC-Radius值均較術前明顯降低,差異均有統計學意義(P<0.001),術后3mo與術后1mo比較差異無統計學意義(P=1.000),見表7。

表7 兩組患者手術前后HC-Radius比較

2.3兩組患者術后3moCCT與生物力學參數相關性分析兩組患者術后3mo CCT(FS-LASIK組:438.47±29.69μm;SMILE組:453.56±32.82μm)與SP-A1、ARTh均呈正相關,與IR和ICR均呈負相關(P<0.05),見圖1、表8。

表8 兩組患者術后3mo CCT與生物力學參數相關性分析

3 討論

本研究應用Corvis ST觀察中度近視患者SMILE和FS-LASIK術后角膜生物力學參數的變化,研究結果顯示SMILE組與FS-LASIK組術后生物力學穩定性均下降,與既往報道[8]相一致。

本研究發現FS-LASIK術后IR、ICR和DAR2值較術前增加,SP-A1、ARTh和HC-Radius值較術前降低,表明FS-LASIK術后角膜生物力學穩定性下降。FS-LASIK制作角膜瓣時切斷周邊部纖維組織連接只保留角膜瓣蒂所在部位的膠原纖維,同時激光切削對基質層膠原纖維造成一定損傷,使得角膜黏度和彈性減弱,術后角膜的抗張力減小導致角膜生物力學穩定性下降。本研究發現SMILE術后IR、ICR和DAR2值明顯增加,SP-A1、ARTh和HC-Radius值明顯降低表明SMILE術后角膜生物力學穩定性下降,與Abd El-Fattah等[9]研究結果相似。分析原因可能是SMILE術中飛秒激光制作基質透鏡時切斷角膜帽與殘余基質間的膠原纖維,使得角膜基質中央區貼合較周邊松弛,導致角膜的黏合力下降,生物力學穩定性降低;有研究者提出SMILE透鏡取出后基質床與帽之間殘留一個潛在的腔隙[10],推測這個腔隙與角膜生物力學特性改變有關。Cao等[11]應用Corvis ST觀察SMILE和FS-LASIK術中角膜生物力學變化,發現基質透鏡制作和角膜瓣制作后生物力學參數較術前未見顯著變化,當基質透鏡取出及飛秒激光切削后DAR2和ICR值較術前明顯下降,HC-Radius值較術前明顯增加,說明屈光術后角膜生物力學降低與基質透鏡取出和飛秒激光切削有很大關系,這與我們的結果相符。ARTh和SP-A1評估角膜硬度的重要參數,IR和ICR反應角膜抵抗形變的能力。我們研究發現ARTh和SP-A1與術后CCT呈正相關,IR和ICR與術后CCT呈負相關,這與之前的研究結果一致[9]。可能角膜屈光術后CCT減少,使得角膜抗形變能力下降,從而導致生物力學穩定性下降。

研究發現,在中度近視患者中SMILE和FS-LASIK兩組術后生物力學參數之間沒有顯著差異,這表明兩種手術方式對角膜生物力學的影響沒有差異。本研究結果與Pedersen等[12]相似,其應用Corvis ST對SMILE和FS-LASIK術后反向曲率半徑、第一壓平時間、第二壓平時間等參數進行比較,同樣發現兩種手術術后角膜生物力學參數無明顯差異。然而,有研究認為與FS-LASIK相比,SMILE不掀開角膜瓣,使得前部基質膠原的連續性得到最大程度的保留[13],具有更好的角膜生物力學性能[14],與我們的結果不一致。可能由于兩個研究使用的測量工具不同,李福生等[14]研究中采用的眼反應分析儀(ORA)測量工具不能觀察角膜受外力作用時的動態變化過程,有學者認為ORA到目前還沒有建立測量參數與經典生物力學參數之間的有效關系,無法直接反映角膜生物力學特性[15]。也有可能是研究對象未進行屈光度的選擇,角膜屈光術后生物力學的變化不僅與殘余基質層厚度有關,還可能與術中激光切削量等因素有關[16]。

本研究發現來把兩組患者術后1、3mo角膜生物力學參數比較差異無統計學意義。Cao等[11]應用Corvis ST隨訪觀察FS-LASIK組和SMILE組各30例患者,發現術后1mo ICR、DAR2及HC-Radius值與術后3mo無差異,與我們的研究結果一致,說明兩種術式術后1mo時角膜生物力學已趨于穩定。

本研究也有一定的局限性,樣本量相對較小且觀察時間較短,我們將繼續擴大樣本量并且延長隨訪時間觀察角膜屈光術后生物力學特性和不同程度近視之間的相關性。在研究設計上,我們對角膜厚度、切削深度可以分組討論,為臨床上個性化的屈光手術方式的選擇提供更多可參考的理論依據。

綜上所述本研究發現對于中度近視患者來說,SMILE與FS-LASIK手術均會導致術后角膜生物力學穩定性降低,但兩種手術方式對角膜生物力學的影響無明顯差異,并且于術后1mo時已趨于穩定。