全飞秒小切口透镜取出术矫正高度近视术后像差初步分析△

姚佩君 李美燕 赵婧 田蜜 沈阳 周行涛

·临床研究·

全飞秒小切口透镜取出术矫正高度近视术后像差初步分析△

姚佩君 李美燕 赵婧 田蜜 沈阳 周行涛

目的探讨全飞秒小切口角膜透镜取出术(SMILE)矫正高度近视及近视散光术后像差的变化情况。方法前瞻性病例对照研究。入选病例23例，分为2组，A组为15例(22眼)接受SMILE的中高度近视及近视散光患者(男性6例、女性9例)，术前平均等效球镜为(-7.13±0.91)D。SMILE采用500 kHz VisuMax飞秒激光完成，采用上方4.2 mm弧形切口，角膜帽厚度设定为100 μm，透镜直径6.3～6.5 mm。B组为8例(14眼)接受飞秒激光制瓣准分子激光原位角膜磨镶术(FS-LASIK)的近视患者作为对照组(男性3例、女性5例)，术前等效球镜为(-7.53±0.22)D。FS-LASIK采用蒂位于上方、厚度为100 μm的角膜瓣。术前、术后采用Hartmann-Shark原理的WASCA波前像差仪(Carl Zeiss)检测高阶像差。平均随访时间为1年。结果所有术眼术后均获得1.0以上裸眼视力，2组相比无显著差异。无一眼发生最佳矫正视力的丢失，13.6%的A组(SMILE组)术眼提高2行。 94.1%的A组术眼及92.8%的B组(FS-LASIK组)术眼获得±0.50 D以内的等效球镜。术后残余屈光不正，2组间差异无统计学意义(P>0.05)。2种手术方式术后总体高阶像差均增加，SMILE术后以彗差为主，FS-LASIK术后高阶像差增加以球差和5阶高阶像差为主。结论SMILE矫正高度近视及近视具有良好的预测性及安全性，术后总体高阶像差增加以彗差为主，并无显著增加球差的作用，其机制值得进一步探讨。(中国眼耳鼻喉科杂志，2015，15：399-402)

高度近视；飞秒激光；屈光手术；波前像差

近十余年来，飞秒激光凭借其高度精确及个体化切割的优势，已逐步取代传统的角膜板层刀，开创了角膜屈光手术的飞秒激光时代，飞秒激光辅助制瓣的准分子激光角膜原位磨镶术(femtosecond laser assisted laserinsitukeractomileusis, FS-LASIK)矫正中高度近视及散光已获得长期疗效肯定[1-2]。近年来全飞秒激光角膜基质透镜切除术(refractive lenticule extraction, ReLEx)，尤其是飞秒激光小切口透镜取出术(small incision lenticule extraction, SMILE)的问世，是对传统LASIK术式的革新，采用飞秒激光在角膜基质中立体切割，制作微透镜，通过2～5 mm长的微小切口取出，全程无需准分子激光，避免了角膜瓣相关并发症的风险，有望维持更优的角膜生物力学，从而迅速发展。

SMILE自开展以来，已有较多报道[3-6]证实，其矫正-2.00～-10.00 D低、中、高度近视及近视散光的有效性和安全性。SMILE中微透镜制作的精确性也得到眼前节相干光断层扫描成像的证实[7]。与准分子激光对基质的磨镶切削相比，SMILE透镜制作不存在能量丢失，我们之前的研究发现SMILE后视力优于FS-LASIK，屈光度矫正更为精确且预测性更优[8]。多项研究报道，SMILE后角膜神经修复比FS-LASIK更快，干眼症状更轻[9]，角膜知觉恢复更快[10]，都有助于获得更佳的术后视觉质量。我们在前期工作中发现，SMILE术后波前像差尤其是球差的变化趋势，与传统FS-LASIK有所不同。为进一步探索SMILE在矫正高度近视及近视散光的过程中，对波前像差各成分的影响，我们进行了本项研究。

1 资料与方法

1.1 资料 入选病例23例，分为2组。A组:接受SMILE矫正高度近视的患者15例(22眼); B组：接受FS-LASIK术的8例(14眼)。前瞻性对照研究。A组包括男性6例、女性9例，平均年龄为(32.3±6.0)岁；B组包括男性3例、女性5例，平均年龄为(29.5± 6.2)岁。2组术前等效球镜分别为(-7.13±0.91)D (-6.0～-9.0 D) 和(-7.53±0.22)D (-6.0～-9.25 D)，柱镜分别为(-0.77±0.44)D和(-0.82±0.35)D，组间比较差异均无统计学意义(P>0.05)。术眼均按角膜屈光手术常规筛查及行波前像差测量，术后定期随访。本研究主要比较2组术后1年的视力、主觉验光度数和波前像差。

1.2 方法 2种手术方式均采用500 kHz VisuMax飞秒激光仪(Meditec Carl Zeiss, 德国)进行基质透镜切除或角膜瓣制作，FS-LASIK组另采用Mel 80准分子激光仪(Meditec Carl Zeiss, 德国)进行基质切削。所有病例均由同一位手术医师完成。SMILE采用上方4.2 mm弧形切口，角膜帽厚度设定为100 μm，透镜直径为6.3～6.5 mm，根据切削度数略有调整。FS-LASIK采用蒂位于正上方、厚度为100 μm的角膜瓣，瓣缘切口方向90°。

术前、术后采用Hartmann-Shark原理的WASCA波前像差仪(Meditec Carl Zeiss, 德国)检测高阶像差。选用5 mm分析瞳孔直径，分析至6阶像差。计算总体高阶像差(HOA)、球差、彗差、三叶草、第5阶和第6阶像差的均方根值，进行统计分析。

1.3 统计学处理 采用配对t检验统计各手术方式术前与术后波前像差的差异，两独立样本t检验统计2种手术方式间的视力、屈光度及波前像差变化量的差异。采用Spearman相关性分析统计像差变化量与术前等效球镜、透镜厚度或切削深度间的相关性。

2 结果

所有术眼裸眼视力达1.0以上。A组术眼的裸眼远视力与B组术眼相比，差异无统计学意义(P>0.05)。40.9%的A组术眼和57.1%的B组术眼最佳矫正视力提高1行，13.6%的A组术眼提高2行，无一眼发生最佳矫正视力丢失。 94.1%的A组术眼及92.8%的B组术眼获得±0.50 D以内的等效球镜。术后残余屈光不正，2组间差异无统计学意义(P>0.05)。

图1. 1例患者左眼的术前、术后像差比较 球差OSA(4,0)减小

2种手术方式术后总体高阶像差均增加，A组术眼由术前(0.206±0.078)μm增加到(0.373±0.096)μm (P<0.000 1)，B组术眼由(0.195±0.044)μm增加到(0.268±0.108)μm (P=0.030 2)，增量小于A组(P=0.018 5)。A组术眼彗差由(0.111±0.059)μm增加到(0.270±0.124)μm (P<0.000 1)，球差、三叶草、第5、6阶像差均没有显著增加，部分患者术后球差较术前减小(图1)。B组术眼球差由(0.057±0.028)μm增加到(0.171±0.140)μm (P=0.009 7)，第5阶像差从(0.036±0.012)μm增加至(0.049±0.025)μm (P=0.049 2)，彗差、三叶草和第6阶像差术前、术后差异无统计学意义(P>0.05)。在2组中，Spearman相关性分析均未发现总体高阶像差和各像差成分与术前等效球镜及SMILE透镜厚度存在相关性(表1)。

表1 2组术前、术后波前像差RMS值

注：a示差异有统计学有意义(P<0.000 1)；b示差异有统计学意义(P<0.05)

3 讨论

角膜屈光手术矫正近视后引起角膜前表面高阶像差增加，是导致术后视觉质量下降的主要原因。减少术源性像差，是保留术后良好视觉质量的关键，在高度近视矫正中尤为重要。本文结果显示，SMILE矫正高度近视后高阶像差较术前有所增加，以彗差增加为主，球差和三叶草像差并无显著增加。球差的变化与准分子激光LASIK后高阶像差的增加以第三阶彗差和第四阶球差的增加为主[11]有所不同。在目前对于全飞秒角膜透镜切除术后像差为数不多的报道中，飞秒激光透镜切除术(FLEx)早期报告未发现明显的高阶像差增加[6]。Shah等[4]和Sekundo等[6]分别报道SMILE后6个月高阶像差显著增加，与本文相同。但前者报道术源性像差以高阶彗差、球差及4阶散光为主，后者报道以彗差和球差为主。与本文的差异，可能是由于他们都选取中度近视患者，且随访时间较短。本研究小组开展SMILE早期时，曾报道矫正中、低、高度近视后4～14个月的随访发现，球差无显著增加。本文再次证实术后球差无明显增加，表明该术式在远期视觉质量上的特点。

准分子激光LASIK后球差增加，主要与矫正近视时基质切削模式有关。当近视激光切削后角膜中央平、周边陡的扁椭圆形态打破了原有的整体像差平衡，球差增大。此外，最新研究证实，基质床切削时采用的过渡区切削，也可能是引起球差增加的一个重要原因[12]。SMILE后球差没有显著增加的原因，可能是周边光学区角膜帽与基质床的贴合，更加符合自然前表面角膜形态。6.5 mm直径的透镜是完整均匀的，在地形图上显示较大的光学区域与球差的变化特点是一致的。此外，在准分子激光进行切削时激光发射头与角膜基质床存在一定的工作距离，会受周边能量损失的影响；但全飞秒激光透镜制作过程中采用全程低负压吸引固定下激光扫描，所以较少有能量损失和受环境如湿度等影响，能更精确地实现非球面形态设计的角膜前表面塑形。此外，2种手术方法对角膜基质组织不同的切削原理，可能导致角膜愈合方式的差异；不同的生物力学效应，可能导致术后角膜基质形态的细微差异。球差对术后视觉质量的主要作用是引起光晕和眩光，尤其是在大瞳孔和高度近视患者中更为显著。因此，本文发现的高度近视SMILE后球差的稳定性对改善术后视觉的质量意义值得进一步深入研究。

在本研究中，SMILE矫正高度近视后，彗差显著增加，比飞秒瓣LASIK更甚。推测其原因与透镜扫描时的视轴中心定位于角膜顶点有关。负压吸引前透镜中心定位依照术者对角膜顶点的手动定位，可能出现细微的偏中心，部分由于视轴与角膜顶点不一致，或者由于患者注视不佳等因素导致。这种细微的透镜偏中心虽不至于引起明显的散光，但可能引入术源性彗差。本文中，SMILE术后高阶像差的增加主要是由于术源性彗差的存在，可能与高度近视患者裸眼对固视灯的注视稳定性较弱有关。此外，透镜厚度显著增加，同样的偏心度会导致更大的彗差效应，因此，对于高度近视进行SMILE，更需要注意提高中心定位的准确性。

本文中，SMILE组患者术后均对手术效果满意，视力和屈光度恢复与FS-LASIK组一致。对于高度近视采用SMILE方式矫正，术后并无重影、光晕增加、夜间开车视力变差等主诉，与传统LASIK相比更有球差稳定的优势；但慧差变化增加，更多主客观评价方法如对比敏感度和眼内散射仪等研究将对SMILE术后视觉质量评估提供更全面的评估。SMILE作为一种新的手术方式，不同的手术参数设置，如角膜帽厚度、光学区设置、中心对位方式等对术后像差的影响值得进一步研究。

[1] Meidani A, Tzavara C, Dimitrakaki C, et al. Femtosecond laser-assisted LASIK improves quality of life[J]. J Refract Surg, 2012,28(5):319-326.

[2] Zhang ZH, Jin HY, Suo Y, et al. Femtosecond laser versus mechanical microkeratome laserinsitukeratomileusis for myopia: Metaanalysis of randomized controlled trials[J]. J Cataract Refract Surg, 2011,37(12):2151-2159.

[3] 周行涛, 董子献, 姚佩君, 等. 飞秒激光透镜切除术矫正近视眼的临床研究[J]. 中华眼科杂志, 2011,47(7):584-588.

[4] Shah R, Shah S, Sengupta S. Results of small incision lenticule extraction: all-in-one femtosecond laser refractive surgery[J]. J Cataract Refract Surg, 2011,37(1):127-137.

[5] Vestergaard A, Ivarsen A, Asp S, et al. Small-incision lenticule extraction for moderate to high myopia: predictability, safety, and patient satisfaction[J]. J Cataract Refract Surg, 2012,38(11):2003-2010.

[6] Sekundo W, Kunert K, Blum M. Small incision corneal refractive surgery using the small incision lenticule extraction (SMILE) procedure for the correction of myopia and myopic astigmatism: results of a 6 month prospective study[J]. Br J Ophthalmol, 2011,95(3):335-339.

[7] Zhao J, Yao P, Li M, et al. The morphology of corneal cap and its relation to refractive outcomes in femtosecond laser small incision lenticule extraction (SMILE) with anterior segment optical coherence tomography observation[J]. PLoS One, 2013,8(8):e70208.

[8] Yao P, Zhao J, Li M, et al. Microdistortions in Bowman's layer following femtosecond laser small Incision lenticule extraction observed by fourier-domain OCT[J]. J Refract Surg, 2013，29(10)：668-674.

[9] Li M, Zhao J, Shen Y, et al. Comparison of dry eye and corneal sensitivity between small Incision lenticule extraction and femtosecond LASIK for Myopia[J]. PLoS One, 2013,8(10):e77797.

[10] Wei S, Wang Y. Comparison of corneal sensitivity between FS-LASIK and femtosecond lenticule extraction (ReLEx flex) or small-incision lenticule extraction (ReLEx smile) for myopic eyes[J]. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol, 2013,251(6):1645-1654.

[11] Oshika T, Klyce S, Applegate R, et al. Comparison of corneal wavefront aberrations after photorefractive keratectomy and laser in situ keratomileusis[J]. Am J Ophthalmol, 1999,127(1):1-7.

[12] Fang L, Wang Y, He X. Theoretical analysis of wavefront aberration caused by treatment decentration and transition zone after custom myopic laser refractive surgery[J]. J Cataract Refract Surg, 2013,39(9):1336-1347.

(本文编辑 诸静英)

Analysis of spherical aberrations after small incision lenticule extraction for high myopia

YAOPei-jun,LIMei-yan,ZHAOJing,TIANMi,SHENYang,ZHOUXing-tao.

DepartmentofOphthalmology,EyeEyeNoseandThroatHospitalofFudanUniversity,MyopiaKeyLaboratoryofChinaHealthMinistry,Shanghai200031,China

ZHOU Xing-tao, Email: xingtaozhou@163.com

Objective To evaluate the changes of wavefront aberrations after small incision lenticule extraction (SMILE) for high myopia. Methods This is a prospective case series study. Twenty-two eyes of 15 patients (6 males and 9 females) underwent SMILE with 4.2 mm superior incision, 100 μm cap thickness and 6.3～6.5 mm lenticule diameter, whose mean preoperative spherical equivalent were (-7.13±0.91) D. Another 14 eyes of 8 femtosecond laser assisted laser in situ keractomileusis (FS-LASIK) patients (3 males and 5 females) with superior hinge and 100 μm flap thickness were enrolled as the control group, whose preoperative spherical equivalent were (-7.53±0.22) D. The wavefront aberrations was obtained with WASCA system(Hartmann-Shark) preoperatively and postoperatively. The mean follow-up time was 1 year. Results At 1 year follow-up, all eyes in both groups obtained uncorrected distant visual acuity (UDVA) of 1.0 or better. There was no significant difference in UDVA between the two groups. There were 13.6% SMILE eyes that gained 2 lines and none lost any line of corrected distant visual acuity. Ninety-four point one percent SMILE eyes and 92.8 % FS-LASIK eyes had spherical equivalent (SE) within ±0.50 D. There was no significant difference in residual spherical equivalent between the two groups. Among the components of wavefront aberrations, higher order aberrations (HOA) significantly increased in both groups. SMILE eyes obtained more HOA and coma while FS-LASIK eyes obtained more spherical aberrations and 5th order aberrations. Conclusions SMILE procedure is safe, effective and predictive for high myopia. The higher order aberrations increased after SMILE and there was more change of coma but not spherical aberrations when compared with FS-LASIK. The mechanism of this phenomenon needs further study. (Chin J Ophthalmol and Otorhinolaryngol,2015,15:399-402)

High myopia; Femtosecond laser; Refractive surgery; Wavefront aberrations

国家自然科学基金面上项目(11074052)；上海市科委创新计划基础研究重点项目(11JC1402000)； 上海市科技人才优秀学术带头人计划

(12XD1401600)；上海市卫生系统优秀学科带头人项目(XBR2013098)； 国家自然科学基金青年项目(81300793)； 教育部高等学校博士学科点专项科

复旦大学附属眼耳鼻喉科医院眼科 卫生部近视眼重点实验室 上海 200031

周行涛(Email：xingtaozhou@163.com)

10.14166/j.issn.1671-2420.2015.06.007

2014-12-12)

研基金(20110071120085)