SMILE治疗近视患者效果及对角膜生物力学的影响

韩宝军,史芳荣,华剑楠

0引言

飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(small incision lenticule extraction,SMILE)和经上皮准分子激光角膜切削术(transepithelial photorefractive keratectomy,TransPRK)是临床治疗近视患者的主流手术,但两者手术原理略有不同。TransPRK是在角膜表层切削透镜,而SMILE仅在角膜基质层切削透镜[1-2]。SMILE的优势在于微创,角膜切口小,最大程度地保留角膜的完整性[3]。不过SMILE对角膜厚度要求高,不适合角膜薄的人群[4]。TransPRK的优势在于无角膜瓣或角膜帽,对角膜厚度要求低,因此更适合角膜较薄的人群[5-6]。临床还发现,采取SMILE术的患者术后获得最佳视力的时间更短,视力恢复更快,而TransPRK术后视力恢复时间相比SMILE较长[7-8]。角膜生物力学是近年来评估角膜力学状态的新型指标。已有研究发现各种角膜疾病、角膜手术后角膜的形态、病理、力学可能会相互影响,角膜生物力学已成为未来角膜相关疾病诊治的新切点[9]。既往研究发现角膜屈光手术术后视力恢复以及屈光回退可能与角膜生物力学因素有关[10-11]。本研究探讨近视患者行SMILE与TransPRK术后的近远期视力恢复情况,并分析角膜生物力学指标的变化,报告如下。

1对象和方法

1.1对象回顾性研究。选择2020-01/2021-12在安阳市眼科医院拟行角膜屈光手术的近视患者120例240眼。纳入标准：(1)年龄18-40岁;(2)屈光度≤-8.00 D,散光度数≤-5.00 D,且屈光度数稳定2 a,每年屈光度变化≤-0.50 D;(3)角膜地形图检查正常;(4)患者自愿接受角膜屈光手术,对手术疗效有合理期望;(5)预期切削后剩余角膜厚度>410 μm。排除标准：(1)圆锥角膜;(2)角膜瘢翳;(3)干眼;(4)眼附属器病变;(5)既往有角膜外伤史、手术史;(6)眼部感染;(7)眼部肿瘤;(8)合并青光眼、白内障、视网膜病变等;(9)合并严重心脑血管疾病;(10)合并自身免疫系统疾病;(11)精神障碍。本研究获得医院伦理委员会批准,所有研究对象均签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1术前检查所有患者完善术前检查,包括裂隙灯、散瞳验光、视力、眼底照相、眼压、光学相干断层扫描、眼前节、眼内超声、角膜地形图。

1.2.2手术方式术前使用左氧氟沙星滴眼液每日4次,连续3 d。术前练习注视,以便术中良好配合。术前使用盐酸奥布卡因滴眼液表面麻醉,术前3 min开始结膜囊内滴药,间隔2 min滴眼1次,每次2滴,连续3次后实施手术。SMILE手术：患者仰卧,调整头位,开睑器开睑,冲洗结膜囊。在激光设备上预先设置预矫屈光度及激光能量参数。嘱咐患者注视机器内置固视灯光,定位角膜光学中心。定位后,启动负压吸引,开始激光扫描,当吸引处于允许的负压范围内时启动自动激光手术程序,开始进行激光扫描。即先进行微透镜的下表面扫描,再扫描上表面,下表面的扫描方式为由外向内,上表面为由内向外。首先飞秒激光先进行角膜微透镜下表面的切削,然后微透镜侧切,完成角膜帽切削,接着进行角膜微小切口的侧切。应用钝性分离器分离器尖端,从角膜切口找到微透镜的上下表面边缘,再用钝性分离器插入切口从周边到中央分别分离微透镜上下表面。冲洗切口周围及操作区,抚平切口并闭合,手术结束。TransPRK手术：使用阿玛仕750S高频准分子激光手术系统。在激光设备上预先设置预矫屈光度及激光能量参数,采用六维眼球跟踪系统结合0.54 mm微小光斑,设置750 Hz切削频率,高速精细切削角膜,激光切削1.5 s/D,一步法去除角膜上皮并进行度数切削。

1.2.3术后处理和观察指标术后使用左氧氟沙星滴眼液,每日4次,连续7 d。氟米龙滴眼液,每日6次,连续5 d后改为每日5次,每5 d减少1次,依次递减,连续1 mo。玻璃酸钠滴眼液每日4次,连续1 mo。术后1、7 d,1、3、6 mo,1 a,采用国际标准对数视力表检测术眼的裸眼视力,视力转化为最小分辨角对数(LogMAR)进行统计分析。采用CORVIS ST角膜生物力学分析仪检测角膜补偿眼压、模拟Goldmann眼压、角膜阻力因子、角膜滞后量。采用EM-3000角膜内皮细胞计数仪检查单位面积角膜的内皮细胞的数目。采用Pentacam HR 眼前节分析诊断系统获得眼前节的三维立体图像,以最佳拟合球面为参考面,记录角膜后表面与最佳拟合球面之间的差距,可得出角膜后表面高度。采用TMS-4角膜地形图仪测量角膜表面规则指数。随访期间观察患者并发症情况,包括干眼、眩光、感染、角膜基质层间haze、屈光回退或欠矫等。

2结果

2.1两组患者术前和术中一般资料比较本研究纳入近视患者120例240眼。根据手术治疗方式分为SMILE组64例128眼,TransPRK组56例112眼。两组患者术前和术中一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05),见表1。

2.2两组患者手术前后裸眼视力比较两组患者手术前后裸眼视力比较差异有统计学意义(F组间=57.490,P组间<0.001;F时间=2305.150,P时间<0.001;F组间×时间=4.562,P组间×时间<0.001)。术前两组患者裸眼视力比较差异无统计学意义(P>0.05)。SMILE组患者术后1、7 d,1 mo裸眼视力优于TransPRK组,差异均有统计学意义(P<0.001),术后3、6 mo,1 a裸眼视力比较差异均无统计学意义(P>0.05);各组术后1、7 d,1、3、6 mo,1 a裸眼视力优于术前,差异均有统计学意义(P<0.05),见表2。

2.3两组患者手术前后角膜生物力学指标比较

2.3.1两组患者手术前后角膜补偿眼压比较两组患者手术前后角膜补偿眼压组间和时间比较差异有统计学意义,但交互作用差异无统计学意义(F组间=19.105,P组间<0.001;F时间=58.281,P时间<0.001;F组间×时间=1.643,P组间×时间=0.132)。术前两组患者角膜补偿眼压比较差异无统计学意义(P>0.05)。SMILE组患者术后1、7 d,1 mo角膜补偿眼压均高于TransPRK组,差异均有统计学意义(P<0.05),术后3、6 mo,1 a角膜补偿眼压比较差异均无统计学意义(P>0.05);各组术后1、7 d,1、3、6 mo角膜补偿眼压均低于术前,差异均有统计学意义(P<0.05),术后1 a与术前比较差异无统计学意义(P>0.05),见表3。

2.3.2两组患者手术前后模拟Goldmann眼压比较两组患者手术前后模拟Goldmann眼压组间和时间比较差异有统计学意义,但交互作用差异无统计学意义(F组间=12.633,P组间<0.001;F时间=70.472,P时间<0.001;F组间×时间=3.709,P组间×时间=0.132)。术前两组患者模拟Goldmann眼压比较差异无统计学意义(P>0.05)。SMILE组患者术后1、7 d,1 mo模拟Goldmann眼压均高于TransPRK组,差异均有统计学意义(P<0.05),术后3、6 mo,1 a模拟Goldmann眼压比较差异均无统计学意义(P>0.05);各组术后1、7 d,1、3、6 mo模拟Goldmann眼压均低于术前,差异均有统计学意义(P<0.05),术后1 a与术前比较差异无统计学意义(P>0.05),见表4。

表1 两组患者术前和术中一般资料比较

表2 两组患者手术前后裸眼视力比较

表2 两组患者手术前后裸眼视力比较

组别眼数术前术后1 d术后7 d术后1 mo术后3 mo术后6 mo术后1 aSMILE组1280.76±0.18-0.09±0.04a-0.10±0.05a-0.08±0.07a-0.10±0.07a-0.11±0.06a-0.10±0.05aTransPRK组1120.73±0.150.03±0.05a0.04±0.03a-0.05±0.04a-0.09±0.06a-0.10±0.04a-0.09±0.06a t1.39120.63725.8373.9991.1791.4971.408P0.166<0.001<0.001<0.0010.2390.1360.160

注：aP<0.05 vs 术前。

表3 两组患者手术前后角膜补偿眼压比较

组别眼数术前术后1 d术后7 d术后1 mo术后3 mo术后6 mo术后1 aSMILE组12815.42±1.8313.01±1.66a13.86±1.59a14.25±1.66a14.46±1.80a14.36±1.74a14.43±1.59TransPRK组11215.58±1.9412.32±1.75a13.25±1.83a13.74±1.69a14.28±1.73a13.95±1.82a14.07±1.70 t0.6573.1322.7632.3550.7891.7771.687P0.5120.0020.0060.0190.4310.0770.093

注：aP<0.05 vs 术前。

表4 两组患者手术前后模拟Goldmann眼压比较

表4 两组患者手术前后模拟Goldmann眼压比较

组别眼数术前术后1 d术后7 d术后1 mo术后3 mo术后6 mo术后1 aSMILE组12814.55±1.9412.36±1.73a13.12±1.68a13.48±1.65a13.53±1.72a14.02±1.62a14.33±1.49TransPRK组11214.96±2.0211.71±1.80a12.55±1.76a12.63±1.72a13.26±1.84a13.94±1.43a14.25±1.58 t1.6022.8502.5653.9031.1740.4030.403P0.1100.0050.011<0.0010.2410.6870.687

注：aP<0.05 vs 术前。

2.3.3两组患者手术前后角膜阻力因子比较两组患者手术前后角膜阻力因子组间和时间比较差异有统计学意义,但交互作用差异无统计学意义(F组间=18.982,P组间<0.001;F时间=30.594,P时间<0.001;F组间×时间=1.739,P组间×时间=0.108)。术前两组患者角膜阻力因子比较差异无统计学意义(P>0.05)。SMILE组患者术后1、7 d,1 mo角膜阻力因子均高于TransPRK组,差异均有统计学意义(P<0.05),术后3、6 mo,1 a角膜阻力因子比较差异均无统计学意义(P>0.05);各组术后1、7 d,1、3、6 mo角膜阻力因子均低于术前,差异均有统计学意义(P<0.05),术后1 a与术前比较差异无统计学意义(P>0.05),见表5。

2.3.4两组患者手术前后角膜滞后量比较两组患者手术前后角膜滞后量组间和时间比较差异有统计学意义,但交互作用差异无统计学意义(F组间=39.556,P组间<0.001;F时间=31.495,P时间<0.001;F组间×时间=1.608,P组间×时间=0.141)。术前两组患者角膜滞后量比较差异无统计学意义(P>0.05)。SMILE组患者术后1、7 d,1 mo角膜滞后量比较均高于TransPRK组,差异均有统计学意义(P<0.05),术后3、6 mo,1 a角膜滞后量比较差异均无统计学意义(P>0.05);各组术后1、7 d,1、3 mo角膜滞后量比较均低于术前,差异均有统计学意义(P<0.05),术后6 mo和1 a与术前比较差异无统计学意义(P>0.05),见表6。

2.4两组患者手术前后角膜内皮细胞数目比较两组患者手术前后角膜内皮细胞数目比较差异无统计学意义(F组间=3.058,P组间=0.081;F时间=0.816,P时间=0.558;F组间×时间=0.427,P组间×时间=0.861),见表7。

2.5两组患者手术前后角膜后表面高度比较两组患者手术前后角膜后表面高度比较差异无统计学意义(F组间=0.603,P组间=0.438;F时间=1.620,P时间=0.138;F组间×时间=1.174,P组间×时间=0.317),见表8。

2.6两组患者手术前后角膜表面规则指数比较两组患者手术前后角膜表面规则指数组间和交互作用比较差异无统计学意义(F组间=2.913,P组间=0.088;F组间×时间=1.639,P组间×时间=0.133),时间比较差异有统计学意义(F时间=58.212,P时间<0.001)。各组术后1、7 d,1 mo角膜表面规则指数比较均高于术前,差异均有统计学意义(P<0.05),术后3、6 mo和1 a与术前比较差异无统计学意义(P>0.05),见表9。

2.7两组患者手术并发症比较术后随访期间,SMILE组术后发生干眼38眼(29.7%),眩光14例(21.9%),TransPRK组术后发生干眼35眼(31.3%),眩光16例(28.6%),两组患者均未见感染、角膜基质层间haze、屈光回退或欠矫,两组患者术后并发症发生率比较差异无统计学意义(χ2=0.588,P=0.443 )。术后干眼患者给予玻璃酸钠滴眼液每日4次,连续用药1 mo,患者干眼症状均明显改善。

表5 两组患者手术前后角膜阻力因子比较

表5 两组患者手术前后角膜阻力因子比较

组别眼数术前术后1 d术后7 d术后1 mo术后3 mo术后6 mo术后1 aSMILE组1289.16±1.478.25±1.24a8.35±1.30a8.69±1.24a8.84±1.05a8.92±1.12a9.08±1.36TransPRK组1129.25±1.337.72±1.07a7.94±1.26a8.25±1.33a8.65±1.27a8.77±1.19a8.86±1.03 t0.4953.5202.4732.6511.2681.0051.397P0.6210.0010.0140.0090.2060.3160.164

注：aP<0.05 vs 术前。

表6 两组患者手术前后角膜滞后量比较

表6 两组患者手术前后角膜滞后量比较

组别眼数术前术后1 d术后7 d术后1 mo术后3 mo术后6 mo术后1 aSMILE组12810.53±1.439.64±1.25a9.66±1.38a9.91±1.26a10.13±1.24a10.35±1.1710.48±1.22TransPRK组11210.27±1.588.98±1.30a9.04±1.56a9.33±1.42a9.96±1.09a10.09±1.0810.25±0.94 t1.3384.0053.2673.3531.1211.7801.618P0.182<0.0010.0010.0010.2640.0760.107

注：aP<0.05 vs 术前。

表7 两组患者手术前后角膜内皮细胞数目比较

表7 两组患者手术前后角膜内皮细胞数目比较

组别眼数术前术后1 d术后7 d术后1 mo术后3 mo术后6 mo术后1 aSMILE组1283327.14±405.483246.25±368.243224.30±384.153290.52±413.263311.67±425.393305.34±393.683317.62±415.93TransPRK组1123408.67±434.163315.17±418.593309.18±420.653328.77±411.563340.93±398.753320.72±406.183342.98±376.20

表8 两组患者手术前后角膜后表面高度比较

表8 两组患者手术前后角膜后表面高度比较

组别眼数术前术后1 d术后7 d术后1 mo术后3 mo术后6 mo术后1 aSMILE组1281.07±0.361.02±0.231.04±0.261.02±0.301.05±0.271.07±0.331.10±0.36TransPRK组1121.14±0.321.05±0.251.07±0.301.06±0.231.03±0.201.05±0.351.05±0.38

表9 两组患者手术前后角膜表面规则指数比较

表9 两组患者手术前后角膜表面规则指数比较

组别眼数术前术后1 d术后7 d术后1 mo术后3 mo术后6 mo术后1 aSMILE组1280.19±0.070.28±0.10a0.26±0.08a0.24±0.06a0.19±0.040.20±0.050.20±0.05TransPRK组1120.18±0.050.27±0.09a0.24±0.10a0.23±0.06a0.20±0.070.19±0.040.21±0.06

注：aP<0.05 vs 术前。

3讨论

角膜是一种具有各向异性的非线性应力的生物组织,对于眼科角膜屈光手术而言,除了评价角膜厚度、曲率等形态学指标外,对角膜生物力学的评价也尤为必要[12]。角膜生物力学是评估角膜力学状态的新一代技术,其特性在维持角膜形状和功能具有重要的作用[13]。目前研究证实角膜生物力学异常改变与角膜屈光术后屈光回退有一定关联[14]。通过应用角膜生物力学分析设备可分析角膜生理力学参数、生物学校正眼压,标准化评估角膜生物力学特性。

本研究对比SMILE与TransPRK术后患者的裸眼视力以及角膜生物力学指标的变化情况,结果显示两组术后裸眼视力均较术前有明显改善,其中术后1、7 d,1 mo SMILE组裸眼视力优于TransPRK组,而在术后3、6 mo,1 a 两组无差异。说明SMILE对近期视力的改善效果更好,但远期视力两者基本相当,这与杜玉芹等[15]研究观点基本一致。进一步比较两组患者的角膜生物力学指标,两组术后的角膜补偿眼压、模拟Goldmann眼压、角膜阻力因子、角膜滞后量与术前相比呈先下降后升高趋势,在术后1 d的角膜生物力学改变最大。SMILE术后早期疗效和角膜生物力学变化也发现术后早期的角膜生物力学下降,本研究观点与既往研究相似[16-17]。角膜阻力因子反映角膜的整体硬度,是角膜受气流压迫产生形变时的阻力累积效应。角膜滞后量反映角膜黏性阻力,即角膜吸收或消散能量的能力。本研究发现术后1、7 d,1 mo两组患者的角膜生物力学存在差异,SMILE组角膜补偿眼压、模拟Goldmann眼压、角膜阻力因子、角膜滞后量高于TransPRK组,但在术后3、6 mo,1 a 两组无差异。说明SMILE术后近期对角膜生物力学的影响相对较小,SMILE术后的角膜生物力学更加稳定[18-19]。

角膜屈光手术切断了角膜板层间的胶原,改变了角膜的生物力学稳定性,导致周边基质扩张,影响视觉质量,角膜屈光手术引起角膜生物力学改变可能是影响术后视力恢复的因素之一[20]。邹鹏飞等[21]研究对比SMILE、FS-LASIK与SMART3种角膜屈光手术对角膜生物力学的影响,结果显示SMILE在角膜生物力学稳定性具有优势。包芳军等[22]研究对比SMILE、FS-LASIK与TransPRK对角膜生物力学反应的影响,同样发现术后近期的角膜生物力学明显降低,并且屈光矫正度数越高角膜生物力学变化越大。张醇等[23]研究也认为与FS-SBK术和LASIK术相比,SMILE术可显著改善角膜生物力学指标,促进视力恢复。结合本研究结果,我们推测SMILE与TransPRK术后近期的视力恢复可能与角膜生物力学因素有关,术后角膜生物力学变化越小视力恢复可能会更好。分析机制：TransPRK是应用准分子激光去除角膜上皮,再使用准分子激光切削角膜来矫正屈光不正,故TransPRK切削的角膜范围包含角膜上皮层、前弹力层,最多达到角膜基质层,因为角膜切削的范围广,对角膜生物力学的影响较大。而SMILE应用飞秒激光通过光爆破角膜组织,在角膜组织中形成一层微小的气泡,制作角膜瓣,飞秒激光仅在角膜基质层操作,采用浅表层切削方式,不会损伤角膜上皮层,术后上皮完全愈合,能够保留更多的生物力学稳定性,故而对角膜生物力学的影响较小[24-25]。SMILE术后视力恢复较快,一般术后2 d即可恢复正常视力,而TransPRK至少需要15-30 d才能恢复正常视力。随着TransPRK激光切削后角膜上皮层和基质层的逐渐再生,角膜生物力学会慢慢恢复,至术后3、6 mo,1 a的角膜生物力学趋向于稳定。

除了角膜生物力学,本研究还评价SMILE与TransPRK对术后角膜内皮细胞数目、角膜后表面高度以及角膜表面规则指数的影响,结果显示两组患者手术前后角膜内皮细胞数目、角膜后表面高度基本无变化,不受手术影响。不过两组患者术后的角膜表面规则指数呈先升高后降低趋势,至术后3、6 mo,1 a角膜表面规则指数趋向于稳定。对于一个规则的角膜来说,角膜表面是光滑且符合简单线性规律的,角膜表面规则指数则较小,若角膜存在上皮缺损、圆锥角膜、角膜瘢痕等情况,角膜表面规则指数会增加。张历浊等[26]研究分析SMILE与FS-LASIK对角膜表面规则指数的影响,也发现SMILE与FS-LASIK术后膜表面规则指数增加,说明屈光角膜手术会导致角膜表面的不规则性,但随着远期角膜逐渐恢复,角膜表面规则指数会逐渐降低甚至恢复正常。

综上所述,相比TransPRK,SMILE对角膜生物力学的影响较小,早期视力恢复效果更好。不过两种手术的远期视力基本相当,均有良好的安全性和有效性。本研究的局限性为样本量较少、术后仅随访1 a,考虑到角膜屈光手术对视力的长远影响,后期研究可增加样本量以及更长时间的随访观察。