不同程度近视患者SMILE术后有效光学区的研究

陈敬旺，柯慧敏，凌 玲，周文天

0引言

近年来，屈光手术迅速发展，手术方式也不断改进，飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(femtosecond laser small incision lenticule extraction，SMILE)以其微创、无瓣等特点受到越来越多患者的青睐。许多研究表明，SMILE矫正屈光不正具有较高的安全性及有效性[1]。但有部分患者在行SMILE手术后可能会出现夜间视力下降、对比敏感度降低、眩光等症状，有学者认为这些症状与术后有效光学区(effective optical zone，EOZ)大小有关[2-3]。故本研究拟比较不同程度近视患者SMILE术后EOZ的变化情况及其影响因素，并研究术后EOZ的变化对患者视觉质量的影响，为临床上SMILE手术光学区的选择提供参考依据。

1对象和方法

1.1对象回顾性研究。选择2019-10/2020-10于我院接受SMILE手术且术前光学区直径设计为6.5mm的近视患者50例92眼。纳入标准：(1)年龄≥18岁；(2)术前验光球镜度数≤-10.00D，柱镜度数≤-0.50D；(3)最近2a内等效球镜度数(spherical equivalent，SE)稳定，且每年SE变化在0.5D范围内；(4)术前检查时配戴软性角膜接触镜者停戴至少2wk，配戴硬性角膜接触镜者停戴至少1mo；(5)所有患者均无任何眼部疾病史。排除标准：(1)术前验光球镜度数>-10.00D，柱镜度数>0.5D的患者；(2)患有其他眼科疾病或眼部有活动性感染病变者；(3)患有自身免疫性疾病及全身结缔组织疾病者；(4)患有眼部外伤史或手术病史者。本研究遵循《赫尔辛基宣言》并经南昌大学附属眼科医院伦理委员会批准。所有患者均在术前签署知情同意书。

1.2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)、SE、眼压、裂隙灯显微镜、中央角膜厚度、验光及眼底检查，应于暗室下用Pentacam眼前节分析系统测得角膜地形图、非球面参数Q值及角膜高阶像差等检查，其中角膜高阶像差检查包括全角膜总高阶像差、角膜球差、角膜垂直彗差和水平彗差。有手术均由一名熟练的屈光外科医生使用VisuMax飞秒激光系统进行。患者取仰卧位，术眼常规消毒麻醉后，术者操作手柄调整手术床位置，使术眼对准接触镜，嘱患者术眼注视正上方指示灯，通过显微镜使透镜中心与角膜顶点对位满意后，启动负压抽吸

固定眼球，然后进行激光扫描。所有患者的透镜直径均设计为6.5mm，角膜帽厚度设定为120μm，角膜帽的直径7.5mm，边切口宽度为2mm。扫描完成后解除负压吸引，显微镜下分离并取出透镜，检查透镜的完整性，手术完成。术后均需局部滴用0.5%左氧氟沙星滴眼液，每天4次，持续2wk；0.1%氟米龙滴眼液，每天4次，每周减量1次，持续1mo；0.1%玻璃酸钠滴眼液，每天4次，持续1mo。所有患者术后3mo均需复查UCVA、眼压、验光、裂隙灯检查及Pentacam角膜地形图。同时根据术前及术后Pentacam切向曲率差异图测EOZ大小。手术前后EOZ、Q值及角膜高阶像差变化量用Δ表示，其计算方法为术后3mo数值-术前数值。

图1 Pentacam术前与术后切向曲率差异图。

统计学分析：采用SPSS24.0进行数据处理与分析。计量资料采用Kolmogorov-Smirnov法检验数据是否符合正态分布。三组患者计量资料符合或近似正态分布者采用均数±标准差表示，三组间比较采用单因素方差分析。若存在差异，进一步两两比较使用LSD-t检验。手术前后资料比较采用配对样本t检验。采用Pearson相关性分析法进行相关性分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1三组患者临床资料比较本研究入组的所有患者均顺利完成手术，术后未发生并发症。共纳入患者50例92眼，其中男24例43眼，女26例49眼，年龄18～35(平均23.17±4.06)岁。根据术前SE进行分组[5]：低度近视组：-0.50D-6.00D 12例22眼。三组患者年龄、术前BCVA比较差异均无统计学意义(P>0.05)，术前UCVA、术前SE、术前角膜厚度、切削深度及剩余角膜基质床厚度比较差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 三组患者临床资料比较

2.2三组患者手术前后EOZ比较三组患者术后3mo EOZ比较差异有统计学意义(F=8.445，P<0.05)，其中低度、中度近视组与高度近视组比较差异均有统计学意义(P<0.05)，低度近视组与中度近视组比较差异无统计学意义(P>0.05)。低、中、高度近视组患者手术前后有效光学区变化量(ΔEOZ)分别为-1.43±0.69、-1.42±0.43、-2.00±0.58mm。三组患者术后3mo EOZ均低于术前预计光学区，差异均有统计学意义(P<0.001)，见表2。

表2 三组患者手术前后EOZ比较 mm

2.3三组患者手术前后角膜Q值比较术前三组患者角膜Q值比较差异无统计学意义(P=0.934)，术后3mo三组间比较差异有统计学意义(P=0.001)。三组间两两比较，低度近视组患者角膜Q值与中度、高度近视组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。中度近视组与高度近视组比较差异无统计学意义(P>0.05)。低、中、高度近视组患者手术前后角膜Q值变化量(ΔQ)分别为0.44±0.17、0.80±0.28、0.85±0.67mm。低、中、高度近视组患者术后3mo角膜Q值均较术前明显增加，差异均有统计学意义(P<0.001)，见表3。术后角膜Q值与术前SE呈负相关(r=-0.342，P<0.05)。

表3 三组患者手术前后角膜Q值比较

2.4三组患者手术前后角膜高阶像差比较三组患者术前角膜总高阶像差、球差、垂直彗差及水平彗差比较差异均无统计学意义(P>0.05)。三组患者术后3mo角膜总高阶像差、球差及垂直彗差比较差异均有统计学意义(P<0.05)，水平彗差比较差异无统计学意义(P>0.05)。三组患者术后角膜总高阶像差、垂直彗差均较术前明显增加，中、高度近视组患者球差较术前增加，中度近视组患者水平彗差较术前增加，差异均有统计学意义(P<0.05)，三组患者其余指标手术前后比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表4。低、中、高度近视组患者手术前后角膜总高阶像差变化量分别为0.094±0.121、0.245±0.207、0.224±0.328μm；球差变化量分别为0.007±0.086、0.115±0.116、0.099±0.130μm；垂直彗差变化量分别为-0.166±0.178、-0.305±0.172、-0.188±0.299μm；水平彗差变化量分别为-0.009±0.153、-0.073±0.166、-0.023±0.279μm。术后3mo角膜球差变化量与EOZ变化量成负相关(r=-0.336，P<0.05)，见图2。SMILE术后总高阶像差、垂直彗差及水平彗差变化量与有效光学区变化量无相关性(均P>0.05)。

表4 三组患者手术前后角膜高阶像差比较

图2 术后角膜球差变化量与EOZ变化量相关性。

2.5EOZ与手术参数的相关性分析术后EOZ直径与术前SE呈正相关(r=0.357，P<0.05)，与中央角膜切削深度呈负相关(r=-0.316，P<0.05)，与剩余角膜基质床厚度呈正相关(r=0.275，P<0.05)，与术后角膜Q值呈负相关(r=-0.353，P<0.05)，见图3。术后角膜Q值变化量与EOZ变化量成负相关(r=-0.339，P<0.05)，见图4。SMIEL术后EOZ与术前角膜厚度无相关性(P>0.05)。

图3 各手术参数与EOZ相关性分析 A:术前SE与EOZ相关性；B:角膜切削深度与EOZ相关性；C:术后角膜Q值与EOZ相关性；D：剩余角膜基质床厚度与EOZ相关性。

图4 术后角膜Q值变化量与EOZ变化量相关性。

3讨论

SMILE作为一种新型的角膜屈光手术，近年来受到临床上广泛的关注。然而SMILE手术也有一些不足之处，有些患者术后会出现夜间视力不佳、重影等症状，有研究发现这些症状的产生与患者术后EOZ有关[3, 6]。当光学区设计不当或术后光学区过小，光线就可以通过瞳孔穿过角膜切削区域周边的过渡区，增加角膜像差，导致患者术后视觉质量下降。而当光学区设计过大时，切削角膜组织过多，角膜生物力学稳定性降低，就会降低屈光手术的安全性[7]。

EOZ是指在激光切削角膜之后提供功能性视力的角膜前表面区域，也是视觉质量最好的区域。目前EOZ的测量由于测量方法、参照点等因素影响，还没有一个统一的标准。临床上主要是通过角膜地形图和光线追踪原理等方法来测量术后EOZ[8-9]。有学者通过对比角膜地形图及调制传递函数测量两种方法测量EOZ直径，发现用角膜地形图上切向曲率差异图可以直观测量术后光学区大小，且重复性高[10]。故本文使用切向曲率差异图测量术后EOZ直径。

本研究中低、中、高度近视患者术后EOZ分别为5.07±0.69、5.08±0.43、4.50±0.58mm，三组间比较差异有统计学意义。其中高度近视组较低、中度近视组术后EOZ明显缩小。以往的研究中，Hou等[4]研究发现术前球镜度数不超过-8.00D，柱镜度数不超过-0.50D的近视患者，行SMILE术后3mo EOZ为5.34±0.23mm，稍高于本研究结果，考虑是其纳入对象不同及样本近视程度没有分组影响的。Qian等[8]研究显示在术前预计光学区6.5mm组，所有患者术后EOZ为5.09±0.83mm，其中SE<-6.00D患者术后EOZ为5.23±0.97mm，SE≥-7.50D患者术后EOZ为4.67±0.70mm，与本研究结果相似。

本研究发现患者术后EOZ均较术前预计光学区偏小，以往的研究认为可能是跟角膜形态改变、伤口愈合、激光在周边切削的能耗降低及角膜生物力学改变等因素有关，其中术后角膜扁平化是影响术后EOZ的重要因素[11-13]。本研究中低、中、高度近视患者角膜Q值分别为0.22±0.17、0.57±0.34、0.63±0.73，都较术前明显增加。结果显示SMILE手术后角膜Q值由负值向正值化改变，表明SMILE手术可以改变术后角膜形态，由术前的椭球形变为术后的扁平形。Yu等[14]研究表明SMILE术后3mo在6mm范围内的角膜Q值为0.46±0.27。Zhang等[15]研究结果也发现屈光手术后，角膜前表面Q值由负值向正值偏移，由术前的-0.22±0.09变为术后的0.81±0.35。这些结果基本与本研究结果大致相同。本研究中SMILE术后角膜Q值与术前SE呈负相关，即术前需要矫正的SE越大，角膜切削组织越多，角膜Q值变化越显著。有研究表明可能与角膜中央切削组织过多，剩余中央角膜组织张力降低，周边角膜的张力对中央角膜组织有一定的牵拉作用。同时，中央角膜垂直方向的受力也会随着角膜组织的切削而变化，从而导致角膜非球面性发生改变[16]。

本研究结果显示SMILE术后EOZ直径与术前SE、剩余角膜基质床厚度呈正相关，与中央角膜切削深度、术后角膜Q值呈负相关。即术前需要矫正的SE越大，角膜切削深度越大，剩余角膜基质床厚度越小，术后越扁平，EOZ越小。Hou等[4]认为术后EOZ与角膜非球面性改变有关，角膜中央切削组织过多，剩余角膜组织张力降低，周边角膜的张力对中央角膜组织牵拉增强，导致术后EOZ变小。

本研究结果发现三组患者角膜总高阶像差、球差、垂直彗差比较差异有统计学意义，进一步研究发现，SMILE术后角膜球差变化量与EOZ变化量成负相关，即术前需要矫正的SE数越大，术后光学区越小，术后角膜像差增加越明显。以往也有学者通过研究发现屈光手术后光学区越小，瞳孔过大时，光线则可以穿过光学区周边的过渡区，引起角膜像差的增加[17-18]。有研究发现，当术后光学区超过瞳孔的16.5%，可以有效降低术后角膜高阶像差的产生，当光学区比瞳孔小9%，会导致术后角膜高阶像差增加50%[19]。

综上所述，SMILE术后EOZ均低于术前预计光学区，且术前SE越高，术后光学区越小，术后角膜球差增加越多。另外，角膜切削深度、剩余角膜基质床厚度、角膜非球面性改变均可影响术后EOZ大小。因此手术医师在临床上需要综合考虑患者术前SE、瞳孔直径、角膜厚度等因素合理的设计光学区大小及切削深度，使患者术后可以获得良好的视觉质量。