波前像差优化LASIK对角膜前表面高阶像差的影响

赵晓彬，齐　惠，李科军



波前像差优化LASIK对角膜前表面高阶像差的影响

赵晓彬，齐惠，李科军

[作者单位]050051 石家庄，河北省人民医院眼科(赵晓彬、李科军)，050082石家庄，解放军白求恩国际和平医院眼科(齐惠)

[摘要]目的观察波前像差优化LASIK手术前后角膜前表面高阶像差的变化。方法收集在我院就诊拟行LASIK手术的近视散光患者35例(70眼)。每位患者随机选取一眼行波前像差优化LASIK，对侧眼行传统LASIK。术后6个月观察两组安全性、有效性、预测性及角膜前表面总高阶像差、球差、慧差的变化。结果波前像差优化LASIK与传统LASIK的安全性、有效性及预测性一致。术后6个月，两组角膜前表面总高阶像差、球差及慧差均较术前增高，差异有统计学意义(P<0.001)。波前像差优化组手术诱导产生的总高阶像差及球差小于传统组(P<0.001)，两组手术诱导产生的慧差差异无统计学意义(P=0.516)。结论尽管与传统LASIK相比，波前像差优化LASIK诱导产生更少的总高阶像差及球差，但波前像差优化LASIK术后角膜前表面总高阶像差、球差及慧差仍较术前明显增高。

[关键词]角膜磨镶术；激光原位；波前像差；近视

传统的准分子激光原位角膜磨镶术(laser in situ keratomileusis， LASIK)可以有效地治疗近视、远视及散光，使患者获得良好的术后视力。然而，其在治疗低阶像差的同时也引入了大量的高阶像差，从而使部分患者术后出现眩光、光晕、夜视力下降等视觉质量问题[1-2]。为降低术后高阶像差，改善视觉质量，出现了波前像差优化的切削模式。该模式通过非球面切削，使术后角膜形状保持或接近术前状态，以减少术源性高阶像差尤其是球差的产生[3]。以往对该切削模式术后高阶像差的研究，多侧重于全眼高阶像差的大小，对手术前后角膜高阶像差的变化鲜有报道[4-6]。本研究以传统LASIK为对照，通过观察波前像差优化LASIK(wavefront-optimized LASIK, woLASIK)手术前后角膜前表面高阶像差的变化，探讨该切削模式对角膜前表面高阶像差的影响。

1资料与方法

1.1一般资料收集2013年1月—12月在我院就诊拟行LASIK手术的近视散光患者35例(70眼)。采用随机数字表法将患者一眼随机纳入woLASIK组，对侧眼纳入传统LASIK组，每组35眼。病例纳入标准：①年龄>18周岁，近视度数稳定2年以上；②停戴软性角膜接触镜2周、硬性角膜接触镜>4周；③显然验光等效球镜值0～-10.0 D，柱镜值0～-3.0 D；④双眼等效球镜值差异≤2.5 D；⑤术前最佳矫正视力≥1.0。排除标准：①存在LASIK手术禁忌证如残余角膜基质床厚度不足、可疑圆锥角膜、严重干眼等；②既往有眼外伤或眼部手术史；③术中及术后出现并发症如角膜瓣异常、弥漫性层间角膜炎等。手术预期矫正目标为正视。所有患者均签署知情同意书并经医院医学伦理委员会批准。

1.2仪器基于Placido盘设计的Atlas9000角膜地形图系统(德国Zeiss公司生产)，Moria M2自动旋转式显微角膜刀90刀头(法国Moria公司生产)，MEL80准分子激光机(德国Zeiss公司生产)。

1.3方法

1.3.1检查方法：术前检查包括裸眼视力(uncorrected visual acuity, UCVA)、最佳矫正视力(best-corrected visual acuity, BCVA)、非接触眼压、小瞳下及睫状肌麻痹下显然验光、角膜地形图、角膜厚度、裂隙灯检查、散瞳后间接检眼镜检查。术后6个月复查UCVA、BCVA、小瞳下显然验光、角膜地形图。角膜前表面高阶像差的获取：嘱患者注视Placido盘中心的红色光标，对焦后，要求患者迅速眨眼1~2次以减轻泪膜对测量结果的影响，选取角膜反射环清晰完整、重复性好的图像保存并分析。记录6.0 mm直径范围内角膜前表面总高阶像差、球差及慧差，并计算其均方根值。每眼重复测量3次，取平均值。

1.3.2手术方法：手术均由第一作者完成。先制作角膜瓣，蒂位于上方。翻转角膜瓣，暴露角膜基质床，再切削角膜基质，一眼采用波前像差优化的切削模式，另一眼采用传统的切削模式，光学区直径6.0 mm。切削完成后用平衡盐溶液冲洗角膜基质床及角膜瓣内面，并将角膜瓣复位。裂隙灯下检查确认角膜瓣复位良好、层间无异物后，结膜囊滴用妥布霉素地塞米松滴眼液2次，戴硬性眼罩1 d。术后常规滴用0.5%左氧氟沙星滴眼液4次/d，共7 d；0.1%氟米龙滴眼液，从4次/d开始，每周递减1次，共4周；人工泪液酌情滴用1～3个月。

2结果

2.1一般情况纳入研究的患者共35例(70眼)，其中男19例，女16例，年龄19～40(26.42±5.89)岁。两组术前的BCVA、球镜值、柱镜值及等效球镜值差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。

表1　woLASIK组与传统LASIK组术前的视力及屈光度±s)

2.2安全性、有效性及预测性

2.2.1安全性：两组术中及术后均未发生影响视力的严重并发症。术后6个月，每组中有1眼(2.9%)丢失1行最佳矫正视力，两组中均未发生最佳矫正视力丢失2行或以上的情况。

2.2.2有效性：术后6个月，woLASIK组与LASIK组的裸眼视力分别为5.04±0.07与5.02±0.08，差异无统计学意义(t=0.757,P=0.454)。woLASIK组有33眼(94.3%)、LASIK组有32眼(91.4%)的裸眼视力≥5.0，差异无统计学意义(χ2=0.215，P=0.643)。

2.2.3预测性：术后6个月，woLASIK组与LASIK组的等效球镜值分别为(-0.26±0.33)D与(-0.29±0.37)D，差异无统计学意义(t=0.710,P=0.483)。两组术后等效球镜值在±0.5 D范围内的眼数分别为31眼(88.6%)及30眼(85.7%)，差异无统计学意义(χ2=0.128，P=0.721)。两组术后所有术眼等效球镜值均在±1.0 D范围内。

2.3角膜前表面高阶像差①术前两组间总高阶像差、球差、慧差差异均无统计学意义(t=0.808、0.742、0.573，P=0.425、0.463、0.570)。术后6个月，woLASIK组总高阶像差及球差小于LASIK组，差异有统计学意义(t=4.474，5.025，P<0.001)，两组间慧差差异无统计学意义(t=0.729，P=0.472)。两组术后总高阶像差、球差、慧差均较术前增大，差异有统计学意义(P<0.001)，见表2。②术后与术前高阶像差的差值为手术诱导产生的高阶像差，woLASIK组手术诱导产生的总高阶像差及球差低于传统LASIK组，差异有统计学意义(P<0.001)，两组手术诱导产生的慧差差异无统计学意义(P=0.516)，见表3。

表2　woLASIK组与传统LASIK组手术前后角膜前表面高阶像差±s，μm)

表3　woLASIK组与传统LASIK组手术诱导产生的高阶像差

3讨论

随着准分子激光设备的改进和手术技巧的不断提高，获得良好的裸眼视力不再是LASIK手术追求的唯一目标。如何提高患者术后的视觉质量成为当前关注的新热点。传统的切削模式基于Munnerlyn公式，当激光束由角膜中央向周边移动时，由于入射角的改变，使单位脉冲激光切削效能降低，造成周边角膜组织的实际切削量减少，角膜前表面形态由术前的长椭球形向横椭球形转变，从而使术后高阶像差尤其是球差显著增加[7-8]。为改善这一现象，Mrochen等[3]提出了波前像差优化的切削模式，该模式将手术可能引起的球差和高阶散光纳入切削计算，通过增加周边角膜组织的切削量，使术后角膜形态尽可能保持或接近术前状态，以减少手术引入的高阶像差。

以往研究表明，与传统的切削模式相比，波前像差优化的切削模式可降低术后全眼高阶像差，改善视觉质量[9-10]。近年来，这一切削模式逐渐代替传统模式在临床上得以广泛应用。然而，关于该切削模式术后角膜前表面高阶像差的变化，至今却少有报道。尽管角膜高阶像差的大小并不能反映术眼的视觉质量，但可以帮助我们了解角膜对不同切削模式的反应，为进一步优化激光切削模式提供线索。

在高阶像差中，对视觉质量影响最大的为球差及慧差，二者也是角膜屈光手术术源性高阶像差的主要成分[1,11]。因此，本研究主要观察woLASIK与传统LASIK手术前后角膜前表面总高阶像差、球差及慧差的变化。结果显示，两种切削模式术后角膜前表面各高阶像差均较术前增高，差异有统计学意义。术后6个月，woLASIK组角膜前表面总高阶像差、球差、慧差分别较术前增加(0.22±0.12)μm、(0.16±0.10)μm及(0.10±0.11)μm，传统LASIK组则分别较术前增加(0.35±0.13)μm、(0.27±0.12)μm及(0.11±0.12)μm。woLASIK组手术诱导产生的总高阶像差及球差低于传统LASIK组，差异有统计学意义，两组手术诱导产生的慧差无显著性差异。这与以往对两种切削模式术后全眼高阶像差大小的研究结果相似[9-10,12]。但是，角膜前表面高阶像差与全眼高阶像差的变化并不完全一致。因为随着激光切削对角膜前表面高阶像差的改变，晶状体像差对角膜像差的补偿作用也会发生一定的变化[13-14]。

波前像差优化切削模式的设计目标为补偿传统切削模式诱导产生的球差，维持术前角膜前表面高阶像差状态。然而，本研究发现，尽管与传统LASIK相比，woLASIK诱导产生了更少的球差，但术后球差仍较术前增高。原因可能有以下几个方面：①切削模式的影响。为明确波前像差优化切削模式是否可以补偿传统切削模式诱导产生的球差，Bühren等[15]采用该切削模式对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)模型进行了大小为-6.0 D的切削，结果显示术后球差仍较术前增高。由于PMMA模型避免了其他因素对高阶像差的影响，因此Bühren等[15]推断，该切削模式尚不能完全补偿激光对周边角膜组织的欠矫。②角膜损伤愈合反应及角膜生物力学的改变。LASIK手术角膜瓣的制作及激光对角膜基质的切削，降低了周边角膜组织的张力，使术后周边角膜基质扩张，从而导致球差的增加[16-17]。角膜损伤愈合反应及角膜生物力学的改变在不同患者甚至同一患者的双眼间都存在一定的差异，这种生物多样性被认为是影响术后高阶像差大小可预测性的主要因素[18]。③其他因素，包括术中角膜基质的水和状态、术后角膜上皮的增生等都对角膜前表面高阶像差的大小有着一定的影响[3]。因此，woLASIK尽管减少了球差的诱导，但仍不能完全避免术后球差的增加。

此外，本研究发现，woLASIK术后角膜前表面慧差较术前增高，其增幅与传统LASIK相比无显著性差异。以往研究表明，慧差的增加与激光切削模式、切削深度、光区大小等术前因素无明显相关性，其增加主要是由于术中的眼球旋转、偏中心注视、瞳孔中心移位等造成的亚临床偏中心切削[19-20]。手术中同时采用虹膜定位功能、对Kappa角大的患者调整激光跟踪位置等措施的采取可以减少慧差的诱导[20-21]。与传统的LASIK相比，woLASIK并不能减少偏中心切削的发生，因此二者对慧差的诱导无明显差异。

尽管woLASIK对角膜前表面高阶像差的影响小于传统LASIK，两种切削模式的安全性、有效性及预测性却并无差异。术后6个月，波前像差优化组与传统组分别有94.3%及91.4%的术眼裸眼视力≥5.0，两组术后等效球镜值在±0.5 D范围内的比例分别为88.6%及85.7%，差异无统计学意义。两组术后均未发生最佳矫正视力丢失2行或以上的情形。由于LASIK术后视力及屈光度大小主要取决于手术对低阶像差矫正的精确性，因此，不同切削模式之间的安全性、有效性及预测性常无明显不同，以往研究也证实了这一点[22-23]。

本研究仅观察了总高阶像差、球差及慧差在手术前后的变化，未能全面描述woLASIK对角膜前表面各高阶像差的影响，这是本研究的不足之处。此外，本研究未观察手术前后全眼高阶像差的大小并与角膜前表面高阶像差进行比较，未来仍需进行包含更多观察指标的研究，为优化激光切削模式提供更多的临床依据。

综上所述，尽管与传统的LASIK相比，woLASIK诱导产生更少的总高阶像差及球差，但woLASIK术后角膜前表面总高阶像差、球差及慧差仍较术前明显增高。影响LASIK术后角膜前表面高阶像差的因素较多，除切削模式外，术中角膜基质的水合状态、亚临床偏中心切削的发生、角膜损伤愈合反应及角膜生物力学的改变等因素都对术后高阶像差的大小存在一定影响。如何减少术后角膜及全眼高阶像差的增加，进一步改善患者的视觉质量，尚需更深入的研究。

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(收稿时间：2015-09-15修回时间：2015-10-18)

·论著·

Influence of Wavefront-optimized LASIK on Anterior Surface of Corneal Higher Order Aberrations

ZHAO Xiao-bin1, QI Hui2, LI Ke-jun (1. Department of Ophthalmology, the People's Hospital of Hebei Province, Shijiazhuang 050051, China; 2. Department of Ophthalmology, Bethune International Peace Hospital of PLA, Shijiazhuang 050082, China)

[Abstract]ObjectiveTo observe the changes of anterior surface of corneal higher order aberrations (HOAs) before and after wavefront-optimized laser assisted in-situ keratomi leusis (LASIK). MethodsA total of 35 astigmatism myopic patients (70 eyes) undergoing LASIK were recruited in the study. One eye of each patient was randomized to undergo wavefront-optimized LASIK, and the fellow eye was given traditional LASIK. The safety, efficacy, predictability and the changes of total HOAs, spherical aberration and coma of anterior surface of cornea were analyzed 6 months after the surgery. ResultsBoth wavefront-optimized and traditional LASIK had uniformity safety, efficacy and predictability. The values of total HOAs, spherical aberration and coma of anterior surface of cornea were increased in the two groups in 6 months after the surgery compared with those before the operation, and the differences were statistically significant (P<0.001). The values of total HOAs and spherical aberration by wavefront-optimized LASIK were significantly less than those by traditional LASIK (P<0.001), but the difference in coma between the two groups was not statistically significant (P=0.516). ConclusionAlthough wavefront-optimized LASIK can achieve less total HOAs and spherical aberration than those by traditional LASIK, a significantly elevated total HOAs, spherical aberration and coma of anterior surface of cornea after the treatment is achieved.

[Key words]Keratomileusis； Laser in situ； Wavefront aberration； Myopia

[DOI]10.3969/j.issn.2095-140X.2015.12.015

[文献标志码][中国图书资料分类号]R779.63A

[文章编号]2095-140X(2015)12-0067-04

[基金项目]河北省卫生厅科研项目(20150136)