不同FS-LASIK飞秒激光机制作的角膜瓣表面光滑度及对术中角膜瓣相关操作的影响△

王萌萌 王晶晶 刘延东 尹会苏 张印博 董兴国

目前，准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)仍然是我国屈光矫正手术的主流手术方式[1]，尤其是飞秒激光辅助的准分子激光原位角膜磨镶术(FS-LASIK)已经被我国越来越多的屈光手术医师所采用[2-3]。在已经上市的飞秒激光机中，Femto LVD和VisuMax是目前很多眼科屈光矫正机构认可的比较流行的飞秒激光机[4-5]。由于这两种激光机各具优势，我院先后购置了Femto LDV CrystalLine飞秒激光机(Femto LDV 早期机型)、Femto LDV Z6飞秒激光机(Femto LDV国内上市的最新机型)和VisuMax 3.0飞秒激光机(国内上市的最新机型)。本研究拟对这三种飞秒激光机在FS-LASIK中制作角膜瓣的相关操作进行比较，并观察不同飞秒激光机所制作的动物角膜瓣在扫描电子显微镜下的形态差异。

1 资料与方法

1.1 一般资料采用随机数字表法抽取我院2018年6月至2019年6月因轻、中度近视而行FS-LASIK术患者135例270眼，采用随机分组法将所有患者分为3组,每组各90眼，分别在术中采用Femto LDV CrystalLine飞秒激光机(A组)、Femto LDV Z6飞秒激光机(B组)和VisuMax 3.0飞秒激光机(C组)制作角膜瓣。每组中的90眼再随机分别由3名具有丰富手术经验的医师实施手术，每名医师完成每组的30眼，而且采用双盲法使每位手术医师不知道患眼的分组情况。患者纳入标准：(1)年龄>18 周岁；(2)球镜度<-6.00 D，散光度<-1.00 D；(3)角膜前表面屈光力为41.00～44.99 D；(4)术前停止配戴软性角膜接触镜2周、硬性角膜接触镜4周以上。排除标准：(1)伴有其他眼部急性、进行性合并症；(2)伴有全身系统性疾病；(3)有眼部感染史；(4)有眼部手术史；(5)随访资料不完整。三组患者均符合上述纳入和排除标准，并且三组患者间差异均无统计学意义(均为P>0.05)。本研究经过河北省眼科医院医学伦理委员会的审查批准，术前所有患者及其家属均充分理解本研究和手术风险，并自愿签署了科研和手术知情同意书。采用随机数字表法将从屠宰场摘取的不足5 h的新鲜猪眼30枚分为3组，每组10眼，分别采用Femto LDV CrystalLine飞秒激光机(D组)、Femto LDV Z6飞秒激光机(E组)和VisuMax 3.0飞秒激光机(F组)制作角膜瓣，并对所有猪眼角膜瓣进行扫描电子显微镜观察。所有动物眼手术均由同一位医师实施。

1.2 方法

1.2.1 主要仪器Femto LDV CrystalLine飞秒激光机(Ziemer Ophthalmic Systems AG，Port,瑞士)、Femto LDV Z6飞秒激光机(Ziemer Ophthalmic Systems AG，Port,瑞士)和VisuMax 3.0飞秒激光机(Carl Zeiss Meditec AG，Jena，德国)，Femto LDV CrystalLine和Femto LDV Z6都属于Femto LDV系列飞秒激光机，具有相同的激光能量输出参数，波长1020～1060 nm，脉冲频率>5 MHz，采用条栅带样切割模式，吸引系统接触镜为平面式，可移动机身，浮动式激光头和手柄；VisuMax 3.0的波长为1043 nm，脉冲频率为0.5 MHz，采用螺旋串珠样切割模式，吸引系统接触镜为曲面式，固定机身，固定式激光头。本研究中使用的扫描电镜为日立S-3500N 扫描电子显微镜。

1.2.2 FS-LASIK手术方法

1.2.2.1 手术步骤术眼常规消毒、铺巾、开睑，行表面麻醉，将飞秒激光头的接触镜对接放置于术眼角膜，调整眼位，负压吸引，飞秒激光制作角膜瓣，去除飞秒激光头，掀开角膜瓣，准分子激光对焦，开启虹膜定位，准分子激光磨镶角膜基质床，复位角膜瓣，术毕。

1.2.2.2 手术参数三种机型的角膜瓣均设置为圆形，厚110 μm，蒂位于90°。LDV Z6 和VisueMax 3.0 两种机型还可以对角膜纵向(Z轴) 切割的相关参数进行设置，因此本研究中这两种机型的角膜瓣边切角度设置为90°，角膜瓣前后表面直径设置为8.80 mm。

1.2.3 围手术期用药和术后随访术前用5 g·L-1左氧氟沙星眼液滴眼每天4 次，共3 d；术后用5 g·L-1左氧氟沙星眼液、1 g·L-1玻璃酸钠眼液滴眼，均为每天4 次,均用14 d；1 g·L-1氟米龙滴眼液滴眼，每天4次,每周递减1次,共用4周。于术后 1 d、7 d、1个月、3个月、6个月对患者进行随访。

1.2.4 研究参数

1.2.4.1 人眼角膜瓣相关操作的难易度评分参考Long等[6]评估外科手术操作难易度的评分方法，将手术操作难易度分为0～9分，0分为非常容易，9分为非常困难。本研究中4位手术医师分别对其手术中角膜瓣边缘分离、术中角膜瓣掀开和术中角膜瓣复位的难易度进行评分。

1.2.4.2 扫描电子显微镜下动物眼角膜瓣表面光滑度评分参考Varga等[7]和Kymionis等[8]评估角膜瓣的评分方法，将角膜瓣表面光滑度评分分为0～9分，0分为非常光滑，9分为非常粗糙。采用盲法由3名不知道具体分组情况的电镜观察者对动物眼角膜瓣表面光滑度进行评分。

1.3 统计学方法采用SPSS 20.0 统计软件进行分析，计量资料采用均数±标准差表示。采用单因素方差分析比较三组之间在各研究参数评分方面的差异，采用Tukey HSD法进行两两比较。检验水准：α=0.05。

2 结果

2.1 术中并发症所有手术均顺利完成，未见严重并发症发生；偶有不透明气泡层(OBL)发生，多在激光扫描后出现，短时间即可减退或消失，未影响接下来的角膜瓣操作。A组和B组多为局限性的OBL，多位于角膜瓣周边基质中；C组OBL位于角膜瓣下，均匀且量少。

2.2 人眼角膜瓣相关操作的难易度评分比较A组、B组和C组术中角膜瓣边缘分离难易度、角膜瓣掀开难易度和角膜瓣复位难易度评分比较见表1，结果显示，三组角膜瓣边缘分离难易度和瓣掀开难易度评分差异有统计学意义(P=0.000)；三组在角膜瓣复位难易度评分差异无统计学意义(P=0.197)。A组和B组角膜瓣边缘分离难易度和角膜瓣掀开难易度评分均小于C组(均为P<0.01)； A组与B组间角膜瓣边缘分离难易度和角膜瓣掀开难易度评分差异均无统计学意义(P=0.297、0.780)。

表1 A、B、C三组FS-LASIK术中与角膜瓣相关的手术操作难易度评分比较

2.3 扫描电子显微镜下动物眼角膜瓣表面光滑度比较D组、E组和F组间角膜瓣的表面光滑度差异有统计学意义(P=0.000)；其中，D组和E组角膜瓣表面光滑度评分均小于F组(均为P=0.000)；D组和E组角膜瓣表面光滑度评分比较，差异无统计学意义(P=0.436)。扫描电子显微镜图像中F组角膜瓣表面有分布较为规律的浅坑，疑似为飞秒激光形成的微气泡产生的爆破痕迹； 而D组和E组角膜瓣表面均未发现存在明显的浅坑(见图1)。

图1 三种飞秒激光机制作的动物眼角膜瓣的扫描电镜下图像 A：D组使用Femto LDV CrystalLine飞秒激光机制作的动物眼角膜瓣，表面无明显浅坑；B：E组使用Femto LDV Z6飞秒激光机制作的动物眼角膜瓣，表面无明显浅坑；C：F组使用VisuMax 3.0飞秒激光机制作的动物眼角膜瓣，表面有较规则排列的浅坑，疑似为飞秒激光形成的微气泡产生的爆破痕迹；D：与C为同一张扫描电镜像，白圈显示浅坑的所在位置。

3 讨论

FS-LASIK是近年来国内外角膜屈光手术相关研究的热点之一。本研究中三种飞秒激光机型均是目前国内屈光手术机构比较青睐的机型，本研究结果将有助于屈光手术医师深入地了解这三种激光机所制作的角膜瓣差异，为眼科医生今后的临床工作中更好地选择飞秒激光机提供一定的理论依据。本研究中Femto LDV CrystalLine和Femto LDV Z6的激光能量参数相同，主要的区别在于角膜瓣的边切模式不同[7]；而Femto LDV Z6和VisuMax 3.0的Z轴切割模式接近，主要的区别在于激光能量参数不同[9]。根据设备特点，Femto LDV CrystalLine没有Z轴切割，其制作的角膜瓣边切角度为锐角；而Femto LDV Z6可以做Z轴切割，其制作的角膜瓣边切角度为近似直角。从理论上讲，Femto LDV CrystalLine和Femto LDV Z6在瓣边缘分离难易度和瓣掀开难易度评分应当存在差异，但本研究结果显示差异未见统计学意义。 根据设备特点，Femto LDV Z6和VisuMax 3.0都可以做Z轴切割，其制作的角膜瓣边切角度为近似直角。从理论上讲，Femto LDV Z6和VisuMax 3.0在瓣边缘分离难易度和瓣掀开难易度评分应当没有差异，但本研究结果显示差异有统计学意义。我们推测，本研究中A、B、C三组在角膜瓣边缘分离难易度和角膜瓣掀开难易度评分差异主要是由这三种飞秒激光设备的激光参数和切割模式的差异造成的。根据生产厂家提供的参数我们可以看出，VisuMax 3.0激光脉冲频率为500 kHz，采用螺旋串珠样切割模式，气穴效应产生的光爆破气穴之间重叠度低，容易在气穴之间的间隙处形成组织连接桥[10]。Femto LDV系列飞秒激光机的激光脉冲频率>5 MHz，远大于VisuMax 3.0的0.5 MHz脉冲频率，可以在单位时间内产生比VisuMax 3.0更为细小的光爆破气穴，并且能够使气穴之间相互紧密叠加进而形成连续的切割面，从而能够有效减少组织连接桥。

本研究中动物角膜瓣扫描电子显微镜观察结果也印证了这些推测。在本研究中，Femto LDV CrystalLine和Femto LDV Z6制作的角膜瓣表面比VisuMax 3.0制作的角膜瓣表面更加光滑，而Femto LDV CrystalLine和Femto LDV Z6之间所制作角膜瓣表面光滑度评分未见差异；VisuMax 3.0制作的角膜瓣表面有分布较为规律的浅坑，疑似为飞秒激光气穴效应产生的光爆破痕迹[11]，而Femto LDV CrystalLine和Femto LDV Z6制作的角膜瓣表面没有发现这种痕迹。有研究形容Femto LDV系列飞秒激光的角膜切割效果类似于显微角膜板层刀的“切开”；而VisuMax 3.0飞秒激光的激光频率相对较低，光爆破的微气泡体积较大，排列相对疏松，所以切割面遗留了较为规则的浅坑，这种切割方式类似于“撕邮票”，虽然撕开但并不光滑[12]。本研究结果显示，Femto LDV系列飞秒激光制作的角膜瓣表面更光滑，其术中角膜瓣相关操作更容易，我们推测角膜瓣表面粗糙程度可能会影响角膜瓣的相关操作，但是仍需今后进一步研究来验证两者之间是否存在相关性。

需要说明的是，虽然这三种飞秒激光机制作的角膜瓣存在差异，但以往的临床研究显示采用这三种激光机制作的角膜瓣都能够取得令人满意的临床效果[13-14]。本研究的不足之处是没有评估临床疗效指标。但本研究中发现的差异可能是微小的或微观的，不足以造成临床上的严重后果。然而随着治疗水平的提高和设备的发展，今后可能会有更精密的临床检测设备能够检测到这些差异给患者带来的影响。

综上所述，本研究发现，采用Femto LDV CrystalLine和Femto LDV Z6制作的角膜瓣在手术中的瓣边缘分离和瓣掀开等步骤比VisuMax 3.0制作角膜瓣更容易操作。结合扫描电子显微镜观察，Femto LDV CrystalLine和Femto LDV Z6制作的角膜瓣表面比VisuMax 3.0制作的角膜瓣表面更加光滑，但其更多的临床意义有待今后深入研究。