白内障超声乳化术中能量输出与术后疗效的关系探讨

孙堂胜，郑两定，赵广愚，陈良桔，张帅，刘利娟，洪林勇

（福州东南眼科医院（金山新院），福建 福州 350028）

白内障是目前全球性致盲眼病的第一位原因，超声乳化手术治疗白内障在我国的应用已较普遍，并以安全性高、并发症少、恢复快、视力预后好而备受青睐。超声乳化手术过程中的能量释放和逸散幅度、范围直接影响术后效果[1]，原因是超声乳化中的热效应可能导致切口愈合缓慢、内皮细胞丢失、角膜瘢痕形成等并发症。本研究旨在探讨白内障超声乳化时能量输出与手术后恢复情况的关系并分析其影响因素，为改进术中核处理技巧、最大限度减少能量使用提供理论依据和临床指导，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2019年3月至2020年10月就诊于本院白内障科的不同类型和核硬度的年龄相关性白内障患者112 例（174 眼），其中男49 例（83眼），女63 例（91 眼）；年龄45～90 岁，平均（71.79±9.47）岁；病程10 个月～22 年，平均（6.54±4.46）年。其中Ⅱ级核27 眼（15.5%），Ⅲ级核136 眼（78.2%），Ⅳ级核11 眼（6.3%），无Ⅴ级核及以上硬度患者。术前使用左氧氟沙星滴眼液（日本，参天制药，规格：5 ml∶24.5 mg）滴术眼，每天6次，每次1滴，连用3 d。双眼手术者应在一眼手术后至少1 周后再行对侧眼手术。本研究经福州东南眼科医院伦理委员会审核批准。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：①临床确诊为单纯性年龄相关性白内障并需实施白内障超声乳化联合人工晶状体植入术，非并发性、代谢性、外伤性及因眼底病变等导致的白内障；②以晶状体皮质或者核混浊为主，核硬度控制在Ⅴ级核以内；③角膜内皮细胞计数≥2 000个/mm2，形态正常，角膜透明；④矫正视力＜0.3且矫正视力无明显改善；⑤糖尿病患者血葡萄糖浓度、高血压患者血压水平稳定至正常水平至少维持3个月，糖化血红蛋白＜9.0 mmol/L；⑥无药物及食物过敏史；⑦自愿参与本研究并签署知情同意书。排除标准：①高眼压或青光眼患者；②有眼部及全身手术禁忌证，如心功能极度低下、出血倾向等；③眼轴过长（≥26 mm）或过短（≤21 mm）者；④陈旧性葡萄膜病变或严重外伤等情况导致的复杂性白内障，如严重虹膜后粘连、大范围的晶状体不全脱位等[2]；⑤核硬度在Ⅴ级以上，颜色呈黑褐色或者纯黑色，单纯超声乳化手术可能无法粉碎吸除或者手术危险性明显过高者；⑥撕囊出现豁开、偏心、过大或过小等问题影响术后有效人工晶状体位置（effective lens position，ELP）者；⑦术中出现晶状体后囊膜破裂（posterior capsular rupure，PCR）且人工晶状体需要植入睫状沟者；⑧眼表有活动性炎症或者严重干眼者；⑨具有活动性或不稳定状态的眼底疾病，如老年性黄斑变性（age-related macular de‐generation，AMD）、原发性黄斑裂孔（macular hole，MH）、原发性视网膜脱离（retina detachment，RD）及Ⅲ期以上的糖尿病性视网膜病变（diabetic retinopa‐thy，DR）等；⑩需长期服用其他药物或因恐惧等原因不能耐受手术者。

1.3 方法 常规眼周消毒后铺头巾及洞巾，张贴眼部粘贴膜，保证眼周皮肤与粘贴膜良好粘合。在粘弹剂保护角膜上皮的前提下，结膜囊聚维酮碘消毒1 min 后使用0.9%氯化钠溶液冲洗。于10 点位角膜缘内1.0 mm 做透明角膜切口，将DUOVISC 粘弹剂（美国，Alcon 公司）注入前房，穿刺刀于2 点位做角膜辅助切口。粘弹剂填充前房，环形、连续、居中撕开晶状体前囊，直径约5.5 mm。做水分离及水分层，使用爱尔康Centurion 超声乳化仪（美国，Alcon公司）乳化核块并吸除，硬核采用高负压、低灌注、低流量模式刻槽后进行分核和劈核处理。超声乳化中采用Balance 蛇形针头，超乳过程中始终保持针头斜面向上。核粉碎吸除后使用I/A模式将剩余皮质吸除干净，并将前囊口周围内面及后囊中央区域仔细抛光后再次注入粘弹剂，植入人工晶状体。彻底吸除人工晶状体前、后表面粘弹剂，压迫人工晶状体使之与后囊膜充分贴附。将角膜切口水密，保持前房的稳定，再次消毒结膜囊完成手术。所有手术均由同一熟练医师完成，时间控制在10 min以内。

1.4 观察指标 观察患者视力、眼压、角膜、前房、虹膜、瞳孔、人工晶状体、眼底、内皮细胞计数等情况。①角膜水肿分级评分原则：0 级为角膜透明无水肿；1级为角膜局限性薄雾状水肿，角膜内皮面光滑，虹膜纹理清晰可见；2 级为角膜浅灰色水肿，角膜内皮面粗糙，虹膜纹理模糊；3级为角膜弥漫性灰白色水肿，角膜内皮面呈龟裂状，虹膜纹理不清；4级为角膜乳白色水肿，眼内结构视不清[3]。②晶状体核硬度分级采用Emery标准[4]。I度：透明，无核，软性；Ⅱ度：核呈黄白色或黄色，软核；Ⅲ度：核呈深黄色，中等硬度核；Ⅳ度：核呈棕色或琥珀色，硬核；Ⅴ度：核呈棕褐色或黑色，极硬核。

1.5 统计学方法 采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析，计量资料以“”表示，采用t检验，各指标的关系采用多元逐步回归分析方法，以P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 手术情况 所有病例均成功实施白内障超声乳化手术，并一期植入人工晶状体。9眼（5.17%）为严重虹膜松弛综合征（intraoperative floppy iris syn‐drome，IFIS）无法充分散瞳，在小瞳孔（瞳孔直径＜4 mm）下完成手术。其中2眼在手术过程中虹膜被超乳针头吸入损伤，1例出血明显，止血后前房灌注冲洗，未出现虹膜根部离断等严重并发症。术后虹膜局部色素不同程度脱失，瞳孔对光反射基本正常。2 眼术中出现顽固性的虹膜脱出，粘弹剂协助处理回纳入前房。Ⅳ级核患者中3眼术中发生不同程度的后囊膜环形破裂，前囊撕囊口连续、居中、正圆，并均成功将人工晶状体植入囊袋内。

2.2 术后视力及眼压 所有患者术后视力较术前均有显著提高，最佳矫正视力≥1.0 者78 眼（44.8%），≥0.5 者 69 眼（40.0%）。术后患者眼压为（14.56±8.41）mmHg，其中6 眼术后眼压＞24 mmHg，3 眼可见角膜上皮细微小泡状改变，经放液处理后4 眼恢复正常，2眼放液后观察1 h眼压仍升高至25 mmHg以上，加用哌立噻眼水（美国，Alcon 公司）后缓解。3眼眼压为22～24 mmHg，未特殊处理，病情平稳无异常。5眼术后眼压≤10 mmHg，排除切口渗液及脉络膜脱离等异常，患者对术后恢复情况皆表示满意。术后内皮细胞密度较术前有所减少，但差异无统计学意义（t=1.864，P=0.175），见表1。

表1 白内障入组患者手术前后参数比较（）Table 1 Comparison of parameters before and after cataract surgery()

表1 白内障入组患者手术前后参数比较（）Table 1 Comparison of parameters before and after cataract surgery()

项目手术前（n=174）手术后（n=174）t值P值视力（小数视力表）0.21±0.23 0.62±0.49 4.675 0.008眼压（mmHg）13.72±7.92 14.56±8.41 0.371 0.742内皮细胞计数（个/mm2）2 682±397 2 591±425 1.864 0.175

2.3 术后眼前节情况 5 眼（2.9%）术后角膜水肿比较明显，其中2眼为Ⅳ级及以上核硬度，术中超声乳化累积耗散能量（cumulative dissipated energy，CDE）使用明显较多，分别为75.36 和41.94，术后第1 天均出现3 级水肿，且无法测出内皮细胞数量。2 眼术中前房较浅，眼轴长度均在22 mm 内，升高灌注压力后前房加深不明显，为1～2 级水肿。1眼为术中发生后囊膜破裂，进行缩瞳和处理玻璃体，未完全吸除人工晶状体后方粘弹剂，眼压维持在16 mmHg。术后角膜水肿患者均行前节OCT 检查排除内皮细胞层脱离。大部分角膜水肿患者经过1周治疗，角膜水肿逐渐减轻直至恢复透明，其中1眼至术后2周复查时恢复完全透明。

表2 超声乳化能量输出值与相关因素的多元线性回归分析Table 2 Multiple linear regression equation of phacoemulsification energy output and related factors

3 讨论

随着人口老龄化的进一步加剧，白内障发病率逐年增加，占全球盲人原因的47%[5]。1967 年美国医生Kelman发明超声乳化仪器并逐步应用于临床，其可将白内障核粉碎的手术方式由囊外摘除转化为超声乳化手术，成为治疗白内障最安全和快捷的手术方式。超声乳化技术主要由5个传统的步骤组成，即切口、撕囊、碎核、移除、植入人工晶状体，而碎核属于最关键的一步，此期间能量释放也最多。除手术技法外，超声乳化能量的释放量是影响术后视功能恢复程度的主要影响因素。能量主要通过热效应损伤邻近眼组织，导致角膜内皮功能下降、切口灼伤及水肿、虹膜组织血管高渗漏等，使术后视力恢复不良。

超乳能量是指将晶状体核乳化粉碎，变成可以吸除的细小物质的力量。超乳手柄内部换能器可将电能转化为机械震动能，然后沿手柄传导至超乳针头。针头前后伸缩的幅度直接反应能量输出的大小，超声频率是指单位时间内超乳针头伸缩次数，即快慢程度，一般超过4 万次/s。根据能量释放的方式可分为爆破式（burst）、脉冲式（pulse）和连续性（continuous），其中以爆破式作为首选，切口灼伤和角膜水肿发生率均较低。超乳针头的立体运动轨迹最初设计为纵向，为提高效率陆续推出三维、扭动及椭圆形等不同模式的运动维度，可以显著减少核块空穴及推斥效应。有研究报道[6]，使用超声能量多维控制模式可以将累积超声能量降至最低，从而保障手术安全及术后效果。

热量的来源主要是在手柄能量转换的过程中释放的，另外超声乳化针头高频振荡和粉碎核块组织时也会产生。无论是Kelman 还是Balance 针头，均在超乳头堵塞时温度升高最为明显，且与输出能量的多少密切相关[7]，原因可能是水流受阻，无法及时带走超乳针头高速震荡所产生的热量。白内障手术中切口烧灼的可能性约为1/1 000，多发生于吸除碎片时致针头阻塞的时间段。灌注液通过时可冷却手柄，硅胶的灌注套管可阻隔金属针头和组织间的直接接触，避免切口被灼伤。降低超声乳化能量值可减小能量本身及热损伤带来的不良反应，但过小的能量不足以产生有效的乳化作用，反而延长超声时间。正确的超乳能量应根据患者白内障核硬度适当调整，原则是使用能够维持有效乳化作用的最小超乳能量，超乳针头前无晶状体核块时勿随意释放超乳能量，以免损伤周围其他组织。

白内障核越致密，所需超声乳化的能量越多，时间越长，热量释放也越多，同时与手术技法也密切相关[8]。通过维持超声乳化手术过程中的针头朝向及与核块的距离，可以有效控制超声能量逸散的幅度和范围。在手术过程中始终保持超乳针头斜面朝上，切实埋入核块内再进行分核和劈核处理，未接触核块不释放超声能量。为增加乳化效率，用chop钩固定核块和超乳针头之间的相对位置，并与核块维持有效距离，避免核块在囊袋及前房内快速翻滚，造成角膜内皮、虹膜及后囊膜等组织的损伤。本研究结果也提示，超声乳化过程中的能量输出量与术后的角膜水肿程度密切相关，而与年龄、性别及术后视力、眼压无直接的关系。临床上发现并非年龄越大晶状体核越硬，与年龄无相关性。本研究提示，能量输出与术后眼压水平无关，白内障术后眼压的异常升高大多与粘弹剂的残留有关，部分与手术刺激导致的房水分泌亢进有关，如果患者本身存在房水排出道的异常，则发生率会更高，及时使用减少房水生成药物效果良好。有报道提示，白内障手术中超声能量和释放时间与术后早期眼内压的升高有关，推测手术应激可导致房水生成增加，同时与角膜水肿率（cornea edema rate，CER）、内皮丢失率（epithelial cell loss，ECL）等也有关。研究发现白内障手术所导致的角膜水肿率为2.9%，均见于硬核的白内障患者，与高CDE 密切相关[9]。本研究中内皮细胞丢失未明显升高，提示在恒定能量释放水平的前提下，精湛的手术操作技巧可以改善术后临床效果。单独分析5眼术后角膜水肿患者，随访1个月后来院复查内皮细胞情况发现，细胞密度有所减少，形态上也更为多变，且暗区数量有所增加，与国外报道[9]结果一致。

超声乳化中的能量会直接干预角膜情况进而影响视力，硬核患者因术中CDE 的水平普遍较高，术后出现角膜水肿的机会明显增加，但术中掌握娴熟的手术操作技巧，尽可能控制能量释放的距离和范围，能明显降低术后角膜水肿率，表明术后的视力水平与超声能量无直接相关性。除超声能量以外，衡量白内障术中碎核效率的另一参数是有效超声乳化时间（effective phacoemulsification time，EPT），有研究结合两者进行，将累计能量复合参数（超声能量×释放时间）作为监控白内障超声乳化中超声能量水平的敏感指标[10]。但本研究认为能量使用的根源在晶状体核，而超声能量释放的累积耗散能量与EPT呈正相关。

超声乳化能量释放同时可以引起周围组织如虹膜等富含血管的葡萄膜的损伤，导致血-房水屏障的破坏，白细胞和免疫物质等释放入房水，可出现房水轻度混浊以及眼前节毒性反应综合征（toxic anterior segment syndrome，TASS），影响视力恢复并延长治疗时间，增加黄斑囊样水肿（cystoid macular edema，CME）、青光眼和后囊膜混浊等风险。通过对房水闪辉和细胞学分析可以评价能量释放量，从而可以评定对眼内组织的影响程度。

飞秒激光白内障手术具有多方面的优势[11]，安全性更高，晶状体核预处理后所需的超乳时间和能量更低，可减少前房内的操作流程，保护内皮细胞，特别适用于硬核及其他复杂性白内障患者，在有条件的情况下可以优先选用，提高手术安全性。

综上所述，白内障手术前需了解眼局部各方面条件，认真做好术前准备，采用恰当的手术方式，细致高效完成白内障超声乳化手术，严格控制术中超声能量的释放，术后就可以获得较好的视力，提高医患满意度。