不同激光角膜屈光术后角膜光密度的对比分析△

李江峰 彭 慧 李金键 侯辰亭 潘星慧 王 青

屈光术后角膜生物力学和透明性的修复一直是临床关注的重点和难点，这是由于手术操作可能导致的角膜上皮机械损伤、角膜水肿以及炎症反应等均会对角膜的术后修复产生一定的影响[1]。光密度是指光线通过介质前的入射光强度(Ia)与透射光强度(Ib)之比的对数值，用log(Ia/Ib)表示，它是角膜透明性的量化指标，弥补了裂隙灯检查的主观性和局限性[2]，成为角膜疾病的诊断与治疗并指导角膜术后随访的客观指标[3]，同时也被用来评估和量化屈光术后患者角膜基质混浊[4]以及角膜瘢痕程度。目前，国内外对于屈光术后患者角膜光密度的比较均采用系统记录的原始局部数据，结果对比分散、繁琐且不够直观，本研究初次从整体上分析了高度近视患者行三种不同术式后在角膜手术光学区0～6 mm、外周>6～12 mm以及整体直径范围内角膜光密度的对比及变化情况，并分析了其与术中切削深度、切削厚度的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象及分组前瞻性队列研究。选取自2018年12月至2021年1月因高度近视在青岛大学附属医院眼科就诊并接受了近视激光角膜手术治疗的患者82例(164眼)为研究对象。患者纳入标准：年龄18～35周岁；等效球镜度为-10.00～-6.00 D；屈光状态稳定至少1年(近1年近视度数增长≤0.50 DS)；中央角膜厚度(CCT)≥460 μm；硬性透气性角膜接触镜停戴3周及以上，角膜塑形镜停戴3个月及以上；未合并眼底病变；既往无影响视力的眼部疾病或手术史，无感染性全身疾病、结缔组织病或免疫性疾病病史，无瘢痕体质者。排除标准：可疑或确诊的圆锥角膜或其他角膜扩张性疾病；重度干眼；焦虑、抑郁等严重心理或精神疾病。

82例(164眼)患者按手术方式不同分为飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(SMILE)组30例(男12例，女18例，共60眼)，飞秒激光制瓣的准分子激光原位角膜磨镶术(FS-LASIK)组27例(男15例，女12例，共54眼)，准分子激光上皮瓣下角膜磨镶术(LASEK)组25例(男12例，女13例，共50眼)，各组患者年龄、球镜度数、柱镜度数、等效球镜度数、术中光学区直径、术前光密度差异均无统计学意义(均为P>0.05)(表1)。本研究符合《赫尔辛基宣言》要求，通过青岛大学附属医院伦理委员会批准(批号:QYFYWZLL25793)，患者均知情同意，并签署知情同意书。

表1 各组高度近视患者的一般情况对比

1.2 方法术前均行视力、眼压、睫状肌麻痹验光、裂隙灯检查、眼底检查、Pentacam眼前节分析检查。术前3 d始，双眼常规滴3 g·L-1左氧氟沙星眼液(每天4次)。

手术方法：(1)SMILE：使用VisuMax飞秒激光设备(德国Zeiss公司)进行基质透镜的切削，制作120 μm固定厚度的角膜帽，然后在12点钟位行2.0 mm微切口并取出透镜，术后剩余基质厚度≥280 μm；(2)FS-LASIK：使用VisuMax飞秒激光设备(德国Zeiss公司)在角膜12点钟位制作厚度为110 μm的角膜瓣，再使用WaveLight EX500准分子激光机进行消融，冲洗复位，术后剩余基质厚度≥300 μm；(3)LASEK：酒精法手动去除角膜上皮后，使用准分子激光机(WaveLight EX500)进行基质消融，术后剩余基质厚度≥310 μm。术毕，所有患眼均配戴角膜绷带镜。记录各组患眼术中切削深度(即术中角膜切削最低点与术前角膜中央最高点的距离)和切削厚度(即术中角膜切削最低点与术后实际切削最高点的距离)。

手术均由同一位经验丰富的屈光医师完成，各术式的光学区范围均为6.0～6.5 mm，手术过程顺利。

1.3 术后处理及检查屈光术后患者在常规给予双眼3 g·L-1左氧氟沙星滴眼液(每天4次，连用1～2周)的基础上，SMILE组患眼术后添加1 g·L-1氟米龙(每天4次，每2周递减1次，连用1～2个月)和玻璃酸钠滴眼液(每天3～4次，连用1～3个月)；FS-LASIK组患眼术后添加1 g·L-1氟米龙(每天4次，每周递减1次，连用1个月)和玻璃酸钠滴眼液(每天4次，连用2个月)；LASEK组患眼术后添加1 g·L-1氟米龙(每天4次，一般用药时间为4～6个月)以及玻璃酸钠滴眼液(每天4次，用药时间根据干眼情况调整)。

患者于术后1个月、3个月、6个月、12个月行视力、眼压、裂隙灯检查等。采用Pentacam眼前节分析诊断系统(德国Oculus公司)进行角膜光密度的检测和记录，数据以GSU(灰度单位)显示并输出，最小光散射为0(最大透明度)，最大光散射为100(最小透明度)；通过系统自动分析给出的角膜不同直径范围内的光密度，计算出各组患眼角膜光学区0～6 mm、周边>6～12 mm及整体直径范围的光密度纳入分析。检测方法为：半暗室状态下，患者采取坐位，嘱被测眼始终注视设备中央的红点，蓝色光带转动测量期间，嘱其尽量睁大双眼，避免瞬目或偏离注视点，直到扫描结束。

1.4 统计学方法使用SPSS 22.0软件进行数据分析。对年龄、球镜度数、柱镜度数、等效球镜度数、术中光学区直径、术中角膜切削深度、术中角膜切削厚度、角膜光密度对比采用随机区组方差分析，对术中切削深度、切削厚度与角膜光密度的关系采用Pearson相关分析。检验水准：α=0.05。

2 结果

2.1 3组患眼角膜光密度对比3组患眼间术后1个月、6个月的角膜光密度在同一直径范围内比较差异均无统计学意义(均为P>0.05)。术后3个月，LASEK组患眼的角膜光密度在0～6 mm、>6～12 mm、整体直径范围内均显著低于SMILE组，在>6～12 mm、整体直径范围内均显著低于FS-LASIK组，差异均有统计学意义(均为P<0.05)。术后12个月，SMILE组患眼的角膜光密度在0～6 mm、>6～12 mm、整体直径范围内均显著低于其他两组(均为P<0.05)，而其他两种术式间差异均无统计学意义(均为P>0.05)。SMILE组患者术后各直径范围内的光密度随随访时间的延长呈逐渐下降趋势，术后12个月达到最低；而LASEK组患者术后各直径范围内的角膜光密度变化均呈先下降后上升的特点(表2)。

表2 术后各组患眼不同直径范围内角膜光密度

2.2 3组患眼术中角膜切削深度及切削厚度的对比分析3组患眼术中角膜切削深度两两相比差异均有统计学意义(均为P<0.05)，SMILE组患眼切削深度最大，而LASEK组患眼切削深度最小。SMILE组患眼术中角膜切削厚度显著大于FS-LASIK组和LASEK组(均为P<0.05)，而后两种准分子术式患眼间术中角膜切削厚度相比差异均无统计学意义(均为P>0.05)(表3)。

表3 3组患眼术中角膜切削深度及切削厚度

2.3 角膜光密度与术中角膜切削深度、切削厚度的相关性术后1个月及6个月，0～6 mm、>6～12 mm、整体直径范围角膜光密度与术中角膜切削深度及厚度均无显著相关性(均为P>0.05)；术后3个月，0～6 mm、>6～12 mm、整体直径范围内的角膜光密度与术中角膜切削深度、切削厚度均呈显著正相关(均为P<0.05)；术后12个月，0～6 mm、>6～12 mm以及整体直径范围内的角膜光密度与术中角膜切削深度、切削厚度均呈显著负相关(均为P<0.05)(表4)。

表4 术后不同时间角膜光密度与术中角膜切削深度、切削厚度的相关性分析

3 讨论

本研究采用Pentacam三维眼前节分析系统，通过检测并记录角膜的光密度值来评估角膜的透明性，该系统利用Scheimpflug光学成像原理，在不足2 s的时间内，从获得的50次完整眼前节横截面、25 000～138 000个角膜数据点以及25幅图像(1003×520像素)中得到精准的眼前节三维立体图像和断层地形图，该系统是一种可输出数值的非侵入性系统，可以对特定眼状况和随时间的演变进行客观评估和比较，结果实时、快捷、可重复并且无创伤。本研究分析了高度近视患者在三种不同术式后不同时间内角膜光密度的变化情况，初次把最重要的光学区0～6 mm、周边>6～12 mm直径范围内的光密度算法带入研究中。

术后1个月，三种术式患眼的角膜光密度在各直径范围内差异均无统计学意义，这与武雪娟等[5]通过对比SMILE和FS-LASIK患者术后1个月的角膜不同深度角膜厚度前120 μm、>前120 μm～后60 μm、角膜最里层的60 μm和不同直径范围(0～2 mm、>2～6 mm、>6～10 mm、>10～12 mm)光密度后发现的两种术式的角膜光密度差异并无统计学意义的结果一致。术后3个月，SMILE组患者的角膜光密度在光学区0～6 mm直径范围内显著高于LASEK组患者，提示SMILE术后的患者在早期修复中角膜透明性略差，而LASEK术后的患者早期修复中角膜透明性更佳。已有研究证实[6-7]，角膜的透明性主要取决于角膜基质层胶原纤维组织的排列规则程度以及角膜细胞内晶体蛋白的表达情况。而角膜细胞是产生基质光散射的主体，故近视激光角膜术中基质组织的切削会直接增加角膜的透明性[8]。正常角膜中，角膜细胞密度是由前基质向后基质递减的[9]，本研究中，LASEK术式的切削深度较其他术式更表浅，前角膜基质细胞损伤最严重，故而其角膜光散射下降最显著，这可能是其术后3个月光学区范围内角膜光密度较其他术式更低的主要原因之一，但因其早期共聚焦显微镜下便可观察到光学区范围内发生了由胶原纤维的异常增生以及排列紊乱导致的白色不规则瘢痕样改变，这将导致角膜光密度的下降[10-11]，故我们推测这可能是LASEK术后各时间点与术前比较在各直径范围内的角膜光密度并未出现显著下降的主要原因之一，这与Poyales等[12]的研究结果一致，其发病机制可能是由于去上皮法的准分子激光消融术造成了角膜细胞的凋亡，启动了上皮的修复系统，刺激了角膜基质细胞的增生、转化和迁移，导致角膜肌成纤维细胞形成，胶原纤维过度增生和混乱排列，最终形成上皮下的白色雾状混浊，从而增加了角膜的光散射，最终导致角膜透明性的下降。因此，临床医生需要从抑制角膜损伤或手术后纤维化组织的初始发展，或刺激预先存在的纤维化组织或瘢痕重塑等方向来保证角膜的透明性。另外，本研究中，LASEK术后的患眼在术后4～6个月时间内需要定期复查并且根据角膜透明情况酌情改变激素用量以防止角膜组织的过度增生，而其他两种术式在术后1～2个月则停止激素使用，组织修复此时已处于稳定状态，因此我们推测，LASEK术后患者角膜光密度的变化也可能与激素的使用时间有关。本研究术后6个月时，我们使用共聚焦显微镜观察发现，几乎所有LASEK术后的患眼角膜光学区范围内依然可观察到大量的白色瘢痕样改变，部分停药后的患眼角膜在裂隙灯下也出现了轻度的Haze(并未影响视力)。由此可见，高度近视患眼的表层手术在术后6个月依然处在恢复期，因此我们怀疑，这可能是术后6个月LASEK术式各角膜直径范围内角膜光密度与其他两种术式差异无统计学意义的主要原因。术后12个月，SMILE组患眼的角膜光密度在0～6 mm、>6～12 mm、整体直径范围内均显著低于其他两种术式，且另两种术式间差异均无统计学意义，我们推测这可能与激光的性能相关，已有研究提示飞秒激光较准分子激光对角膜组织损伤更小，细胞凋亡、组织增生及炎症反应也最小[13-14]，术后长期修复可能更接近于组织的自然再生状态，胶原排列也更整齐，因而术后长期的角膜透明性更优。

以往的研究发现，角膜光密度与对比敏感度、最佳矫正视力、眼压、等效球镜度数、角膜厚度均无显著相关性[4,15]，与本研究结果一致。另外，本研究发现，在术后3个月和术后12个月，角膜光密度与术中切削深度及切削厚度均显著相关，我们推测这与角膜基质细胞密度分布及激光性能不同对组织的损伤修复不同密切相关。

综上所述，早期修复过程中，SMILE术式较表层手术的角膜透明性稍差，但从长远来看，SMILE术后的角膜透明性更佳。