引用本文
王树林, 庞辰久, 张波, 任胜卫, 顾宇伟, 代丽娟. 共轴注视定位法测量SMILE术透镜偏心值及偏心对视觉质量的影响[J]. 中华眼视光学与视觉科学杂志, 2018,20(11): 653-658.
Shulin Wang, Chenjiu Pang, Bo Zhang, Shengwei Ren, Yuwei Gu, Lijuan Dai. Measurement of Lenticular Decentration with the Coaxial Subject-Fixation Alignment Method in SMILE and Its Impact on Visual Quality[J]. CHINESE JOURNAL OF OPTOMETRY OPHTHALMOLOGY AND VISUAL SCIENCE, 2018,20(11): 653-658.  
Doi: 10.3760/cma.j.issn.1674-845X.2018.11.003.
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共轴注视定位法测量SMILE术透镜偏心值及偏心对视觉质量的影响
王树林, 庞辰久, 张波, 任胜卫, 顾宇伟, 代丽娟
450003 河南省人民医院 河南省眼科研究所 河南省立眼科医院 河南省眼科学与视觉科学重点实验室 郑州大学人民医院 河南大学医学院
通讯作者:庞辰久（ORCID：0000-0003-3647-0402）,Email：pangcj@sohu.com

第一作者：王树林（ORCID：0000-0002-2342-7117）,Email：eyeswang@163.com

收稿日期: 2018-08-04
摘要

目的观察飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术（SMILE）术中采用共轴注视定位法时,透镜中心偏离术前视轴角膜反光点的矢量距离（透镜偏心值）及其对术后客观视觉质量的影响。方法前瞻性临床研究。选择2017年8-10月在河南省人民医院接受SMILE术且术中采用共轴注视定位法的近视及近视散光患者37例（74眼）,检查术前、术后1 d、术后1周和术后1个月的视力、屈光状态、角膜地形图和客观视觉质量。建立以瞳孔中心为原点的笛卡尔直角坐标系,根据角膜地形图的offset值和SMILE手术录像截图来测量并计算出透镜偏心值。根据透镜偏心值分为A组（<200 μm）、B组（200~300 μm）及C组（>300 μm）。利用双通道视觉质量分析系统所检测的调制传递函数截止频率（MTF cutoff）来评价客观视觉质量。数据采用配对样本 t检验、方差分析、Spearman相关性检验进行分析。结果透镜的偏心值为9~464（223±108）μm,均<500 μm,其中A组为32眼占43%,B组为26眼占35%,C组为16眼占22%。术前MTF cutoff为（39.6±5.2）周/度（c/d）,其中A组为（39.7±5.8）c/d,B组为（39.0±5.2）c/d,C组为（40.2±3.9）c/d;术后1个月MTF cutoff为（38.6±5.8）c/d,其中A组为（37.8±5.9）c/d,B组为（38.8±6.6）c/d,C组为（40.6±3.8）c/d,C组手术前和术后1个月及各组间MTF cutoff值的差异均无统计学意义。术前与术后1个月的MTF cutoff值呈正相关（ r=0.53, P<0.001）。术中透镜中心偏离瞳孔中心的矢量距离为（209±104）μm,透镜偏心值与术中透镜中心偏离瞳孔中心的矢量距离呈正相关（ r=0.49, P<0.001）。结论SMILE术共轴注视定位法虽可引起轻微的透镜偏心,但其对术后视觉质量无明显影响。

关键词: 飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术; 近视; 定位; 偏心; 视觉质量
Measurement of Lenticular Decentration with the Coaxial Subject-Fixation Alignment Method in SMILE and Its Impact on Visual Quality
Shulin Wang, Chenjiu Pang, Bo Zhang, Shengwei Ren, Yuwei Gu, Lijuan Dai
Henan Provincial People's Hospital, Henan Eye Institute, Henan Eye Hospital, Henan Key Laboratory of Ophthalmology and Visual Science, People's Hospital of Zhengzhou University, School of Medicine Henan University, Zhengzhou 450003, China
Corresponding author:Chenjiu Pang, Henan Provincial People's Hospital, Henan Eye Institute, Henan Eye Hospital, Henan Key Laboratory of Ophthalmology and Visual Science, People's Hospital of Zhengzhou University, School of Medicine Henan University, Zhengzhou 450003, China (Email: pangcj@sohu.com)
Abstract

Objective:To measure lenticular decentration with the coaxial subject-fixation alignment method after femtosecond laser small incision lenticule extraction (SMILE), and to investigate its impact on visual quality.Methods:A total of 37 patients (74 eyes) with myopia and myopic astigmatism who underwent the SMILE procedure using the coaxial subject-fixation alignment method were included in the prospective study from August to October 2017 in Henan Provincial People's Hospital. Visual acuity, refraction, corneal topography and objective visual quality were measured. The Cartesian coordinate was established with the pupil center as the origin of the coordinate. Lenticular decentration was measured and calculated according to the offset value of the corneal topography and the video capture of the SMILE procedure. Patients were divided into groups based on lenticular decentration: group A (<200 μm), group B (200-300 μm) and group C (>300 μm). The modulation transfer function cutoff (MTF cutoff) was used to evaluate objective visual quality. Pre-op and post-op indexes were compared with a paired t-test and ANOVA, and the correlation of factors affecting the correction of astigmatism was analyzed by Spearman correlation.Results:Lenticular decentration was 223±108 μm and all treated eyes (100%) were within 500 (9-464)μm: group A (<200 μm) consisted of 32 eyes (43%), group B (200-300 μm) consisted of 26 eyes (35%), and group C (>300 μm) consisted of 16 eyes (22%). The mean value of the MTF cutoff preoperatively was 39.6±5.2 circle/degree (c/d), of which group A was 39.7±5.8 c/d, group B was 39.0±5.2 c/d, and group C was 40.2±3.9 c/d. The mean value of the MTF cutoff was 38.6±5.8 c/d one month after surgery: group A was 37.8±5.9 c/d, group B was 38.8±6.6 c/d, group C was 40.6±3.8 c/d, and there was no statistically significant difference among groups and between preoperation and 1 month postoperation in group C. There was a significant relationship between the MTF cutoff before and one month after the surgery ( r=0.53, P<0.001). The vector distance that the lenticular center deviated from the pupil center was 209±104 μm, which was found to be associated with lenticular decentration ( r=0.49, P<0.001).Conclusions:Although the coaxial subject-fixation alignment method in SMILE can cause slight lenticular decentration, it has no significant impact on visual quality after surgery.

Keyword: small incision lenticule extraction; myopia; alignment; decentration; visual quality

近年来, 随着理论和技术的发展, 角膜屈光手术的有效性和安全性已普遍得到了良好的保障, 人们对术后视觉质量提出了更高的要求[1]。个体化手术方式的选择和术中切削中心的定位是保证术后视觉质量的重要环节。术中切削中心与视轴的精确共轴性有助于最大限度地提高视觉效果。虽然术中主动眼球跟踪已被用于减少偏心切削的发生, 但偏心仍有发生, 严重的偏心会导致不良反应, 如光晕、眩光、单眼复视和视力下降[2]。飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术（SMILE）实现了无瓣微创全飞秒激光矫治屈光不正, 与已被多年临床实践验证的飞秒激光辅助LASIK（Femtosecond assisted laser in situ keratomileusis, FS-LASIK）共同成为目前矫治屈光不正的主流手术方法[3]。SMILE越来越多地应用于矫正近视和散光, 其有效性和安全性得到了广泛的认可, 但也存在一些争议[4], 术中无眼球的主动跟踪系统成为其潜在的不足, 透镜中心的定位可能会受到术者主观经验的影响, 这被认为可能会增加偏心发生的风险和影响术后视觉质量。本研究拟观察SMILE术中采取共轴注视定位法时透镜中心的偏心情况及其对术后客观视觉质量的影响。

1 对象与方法
1.1 对象

选择2017年8-10月在河南省人民医院接受SMILE术的近视及近视散光患者共37例（74眼）。男17例, 女20例, 年龄19~37岁。术前屈光状态：等效球镜度-7.75~-2.25（-5.33± 2.21）D; 散光-4.50~0（-1.28± 0.58）D, 角膜厚度516~583 μ m。研究方案已经通过河南省人民医院伦理委员会论证[伦理批号：HNEECKY-2017（2）号], 患者均签署了知情同意书。

1.2 术前检查与手术

术前检查包括视力、验光、裂隙灯显微镜、眼底、眼压、角膜厚度、角膜地形图和客观视觉质量等检查, 手术采用Visu Max飞秒激光系统（德国蔡司公司）完成, 手术方式为SMILE术, 透镜光学区的直径为（光学区+散光过渡区）6.1~6.8 mm。透镜光学区的厚度为74~130 μ m, 角膜帽厚度为120 μ m, 边切口为2.00 mm。

术中透镜中心的共轴注视定位法：手术均由同一经验丰富的术者实施, 术前充分沟通, 术中确认患者头位摆正, 负压吸引锥镜选S环（直径12.5 mm）, 表面麻醉满意后, 确定术眼能注视锥镜白色环形灯光的中心且可随之上下左右追视, 将锥镜缓慢靠近角膜, 当锥镜刚接触到角膜且瞄准灯区域的雾气消失时, 将绿色闪烁的瞄准光尽量对准术眼瞳孔中心后, 嘱患者注视绿色闪烁的瞄准灯, 询问并确认患者已注视瞄准灯后眼球不再移动, 手术操作者也注视瞄准光, 达到术者和术眼稳定的共轴注视, 继续将锥镜靠近角膜, 水印达80%~90%时启动负压固定眼球, 然后按手术程序完成透镜摘除。

1.3 透镜偏心值的测量和分组

根据角膜地形图系统（德国蔡司公司的ATLAS和CRS系统）提供的offset值, 计算瞳孔中心偏离视轴角膜反光点的矢量距离（见图1A）, 每眼测量3次取平均值。将图1A旋转180° 后（见图1B）, 建立以瞳孔中心为原点的笛卡尔直角坐标系, 设坐位时术眼9点位的方向为坐标系X轴正值的方向, 3点位的方向为X轴负值的方向, 6点位的方向为Y轴正值的方向, 12点位的方向为Y轴负值的方向。当手术录像中光学区透镜的边缘、透镜中心（绿色瞄准注视指示灯）和瞳孔缘均较清晰时截图（见图1C）, 利用透明环形作图工具拟合术中瞳孔缘, 透明环形的中心即为术中的瞳孔中心。建立与图1B相同的直角坐标系, 根据透镜光学区直径的数值和作图工具的标尺来测量并计算出术中透镜中心偏离瞳孔中心的矢量距离（见图1D）, 每眼测量3次取平均值。由于图1D笛卡尔直角坐标系的设置原则与图1B相同, 因此可计算出术中仰卧位时透镜中心偏离术前坐位时视轴角膜反光点的矢量距离（简称透镜偏心值）。根据透镜偏心值将患者分为A组（< 200 μ m）、B组（200~300 μ m）及C组（> 300 μ m）[5]。

图1. 飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术透镜偏心量的测量
A：根据offset值计算瞳孔中心偏离视轴角膜反光点的距离; B：将图A旋转180° 后, 建立以瞳孔中心为原点的直角坐标系; C：手术录像截图; D：建立与图B相同的直角坐标系, 测量并计算出术中透镜中心偏离瞳孔中心的距离, 进而计算出透镜偏心量Figure 1. Procedure for measuring lenticular decentration in femtosecond laser small incision lenticule extraction.
A: Calculation of the distance between the pupil center and corneal reflex point of the visual axis according the offset values. B: Establishment of a rectangular coordinate with the pupil center as the origin after rotating A by 180 degrees. C: Capture of surgical video. D: Establishment of the same rectangular coordinate as in B, measuring and calculating the distance between the lenticular center and the pupil center, and then calculating lenticular decentration.

1.4 术后处理和复查

手术当天开始滴广谱抗生素滴眼液（0.1%左氧氟沙星滴眼液）和糖皮质激素滴眼液（0.1%氟米龙滴眼液）, 4次/d; 第2周后减至3次/d, 第3周后减至2次/d, 第4周后减至1次/d, 术后1个月停药。术后复查包括视力、验光、裂隙灯显微镜、眼压、角膜地形图和客观视觉质量等检查。

1.5 客观视觉质量检测

客观视觉质量的检查使用双通道客观视觉质量分析系统（Optical quality analysis system, OQAS II） （西班牙Visiometrics公司）, 分别在术前、术后1 d、术后1周和术后1个月进行相关的客观视觉质量评估检查, 测量过程在暗室内自然瞳孔状态下完成, 人工瞳孔直径统一设置为4 mm, 所有检查均由同一经验丰富的医师完成。术前测量前进行主觉验光, 利用框架眼镜矫正患者的屈光不正后进行检测。由于散光的目标屈光度为0, 且OQAS Ⅱ 设备内部可进行球镜补偿, 因此术后在裸眼状态下进行客观视觉质量的检测。嘱患者眨眼以保持泪膜完整, 每眼测量3次取平均值, 将检测结果的调制传递函数截止频率（Modulation transfer function cutoff, MTF cutoff）作为本研究客观视觉质量的评价指标。

1.6 统计学方法

前瞻性临床研究。采用SPSS 21.0统计学软件对数据进行统计分析。术前暗视瞳孔直径和术中瞳孔直径比较采用配对样本t检验, 术前、术后MTF cutoff均值比较采用重复测量的方差分析, 3组间MTF cutoff值比较采用单因素方差分析, 组间和组内两两比较采用LSD-t检验, 相关性检验采用Spearman检验。以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 一般情况和视力

手术均顺利完成。术后第1天角膜透明, 裂隙灯显微镜下隐见角膜基质层的透镜边缘, 2眼发生I级弥漫性层间角膜炎（Diffuse lamellar keratitis, DLK）, 未给予特殊处理, 术后1周内均消退, 无2级及2级以上DLK发生。术后1个月时, 71眼（95.9%）裸眼视力≥ 1.0, 74眼（100%）≥ 0.8。26眼（35.1%）最佳矫正视力增加1行; 8眼（10.8%）增加2行, 36眼（48.6%）无变化, 4眼（5.4%）下降1行。

2.2 偏心值和客观视觉质量

术前暗视瞳孔直径为（6.80± 0.78）mm, 术中瞳孔直径为（2.74± 0.41）mm, 二者之间的差异有统计学意义（t=49.20, P< 0.001）。透镜偏心值为9~464（223± 108）μ m, 偏心值均< 500 μ m, 其中A组为32眼占43%, B组为26眼占35%, C组为16眼占22%。术前MTF cutoff值为（39.6± 5.2）c/d, 术后1周MTF cutoff值为（37.1± 6.2）c/d, 与术前的差异有统计学意义（t=3.42, P< 0.001）。术后1个月MTF cutoff值为（38.6± 5.8）c/d, 与术前的差异无统计学意义（P> 0.05）, 术前和术后各组MTF cutoff值见表1。术前与术后1个月的MTF cutoff值呈正相关（r=0.53, P< 0.001）。术中透镜中心偏离瞳孔中心的矢量距离为（209± 104）μ m。透镜偏心值与术中透镜中心偏离瞳孔中心的矢量距离呈正相关（r=0.49, P< 0.001）。

表1 SMILE手术前后各组的MTF cutoff值（c/d） Table 1 MTF cutoff values (c/d) of different lenticular decentration groups before and after SMILE
3 讨论

角膜屈光手术理想的矫正中心应该是视轴与角膜的交点, 在患者有良好注视的情况下, 可认为视轴角膜反光点为最接近此理想交点的解剖位点。目前手术切削中心的选择主要有视轴角膜反光点和瞳孔中心点, 选择视轴角膜反光点应优于瞳孔中心点[6]。若选择视轴角膜反光点为切削中心, 目前常用的主动跟踪技术是以瞳孔中心为跟踪目标, 根据Kappa角或offset值来调整切削中心[7, 8], 可在术前坐位时利用角膜地形图对切削中心调整后再导入激光治疗系统, 也可在术中仰卧位时根据患者注视手术光源时的角膜反光点对切削中心进行调整。由于目前SMILE术尚未实现术中瞳孔的主动跟踪, 术中透镜中心的定位与术者的经验有关, 因此目前有关SMILE的研究[9, 10, 11]大多未明确说明术中透镜中心的定位方法或尽量定位在瞳孔中心。本研究采用共轴注视定位法, 首先确定术眼能注视锥镜白色环形灯光的中心且可随之上下左右追视, 再主动将透镜中心尽量定位在患者的瞳孔中心, 然后在术者与术眼达到共轴注视的情况下, 将眼球吸引固定后进行透镜切削。本研究的定位法虽与Reinstein等[12]描述的定位方法相似, 但更进一步强调了术中观察透镜中心和瞳孔中心的相对位置, 可避免术眼注视不良而造成的严重偏心。此外, 本研究测得的术前瞳孔直径为（6.80± 0.78）mm, 而术中的瞳孔直径为（2.74± 0.41）mm, 二者差异有统计学意义（P< 0.001）。因此, SMILE术中共轴注视定位法既可避免术前术中体位和瞳孔变化对偏心的影响, 又可避免因术中术眼注视不良和难以观察角膜反光点与瞳孔中心相对位置而可能发生的严重偏心[13], 可最大限度地减少偏心的发生。

关于SMILE术透镜中心偏心的测定方法, 目前主要是根据术后角膜地形图估计的切削光学区直径或术中目测的数据来估算[5, 12, 14, 15], 其结果可能会受到术前术后角膜形态改变和术中术者主观经验的影响。本研究首先建立以瞳孔中心为原点的笛卡尔直角坐标系, 然后利用角膜地形图系统中的offset值和手术录像截图进行测量, 并定量计算出透镜中心的偏心值, 其结果应更可靠且可重复性更好。结果显示, 透镜中心的偏心值为（223± 108）μ m, 偏心值均< 500 μ m, 然后按偏心值分为3组[5], A组（< 200 μ m）为32眼占43%, B组（200~300 μ m）为26眼占35%, C组（> 300 μ m）为16眼占22%。据Bueeler等[16]报道, 如果横向对准误差在450 μ m以内时光学质量不太可能受到明显影响, 而本研究测量的偏心值为根据横向和纵向对准误差而计算出的矢量距离, 其结果应更客观严谨。

OQAS Ⅱ 是一种基于双通道原理的视觉质量分析系统, 其综合了像差、衍射与散射的信息, 能够客观量化地对视网膜成像质量进行更加客观全面的分析, 且可重复性较好[17, 18]。双通道技术测量结果由于包含了像差、散射和衍射全部信息, 能够通过人眼MTF cutoff更准确地反映出患者视力及对比敏感度的变化[19]。本研究采用OQAS Ⅱ 进行客观视觉质量检查, 结果显示手术前和术后1个月时各组间MTF cutoff值的差异无统计学意义。由此提示, SMILE术共轴注视定位法引起的透镜偏心可能对术后客观视觉质量无明显影响。术前与术后1个月的MTF cutoff值呈正相关（r=0.53, P< 0.001）, 提示SMILE术后的视觉质量可能主要与术前的视觉质量有关。关于术后视觉质量, 相对于FS-LASIK术中有主动跟踪系统的优势, SMILE术的其他一些优势应可弥补或减少术中切削偏心对术后视觉质量的影响, 包括手术在角膜基质层内切削后经微小切口取出透镜可减少环境对激光传输和切削的影响, 术中有锥镜的负压吸引使患者很少存在眼球旋转、偏位和晃动, 可设置较大直径的光学区, 无需考虑虹膜色素痣和瞳孔变形等对瞳孔跟踪的影响, 以及无角膜瓣蒂位置的影响使得术后角膜反应更轻和眼表更完整等[20]。SMILE术矫正近视和近视散光时虽未创建过渡区, 但在相同的屈光度和光学区设计的情况下, 术后地形图表现出的光学区要比FS-LASIK的更大[5], 并且其整体化的透镜切削设计可能使偏心对视觉质量的影响更小。

此外, 本研究发现透镜偏心值与术中透镜中心偏离瞳孔中心的矢量距离呈正相关（r=0.49, P< 0.001）, 提示如果术眼注视欠佳或术者手术操作经验不足而不能实现共轴注视法定位时, 可将透镜中心尽量定位在瞳孔中心附近, 可能会最大限度地减少透镜的偏心值。虽然Reinstein等[12]报道采用注视法的SMILE和采用主动追踪法的FS-LASIK之间的偏心值无明显差异, 但本研究未与FS-LASIK术偏心的差异和视觉质量进行比较且随访时间尚短, 因此还需进行更深入的临床研究。

综上所述, SMILE术共轴注视定位法虽可引起轻微的透镜偏心, 但其对术后视觉质量无明显影响, 术眼术后的视觉质量可能与术前的视觉质量有关。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 王树林：收集数据; 参与选题、设计及资料的分析和解释; 撰写论文; 根据编辑部的修改意见进行修改。庞辰久：参与选题、设计和修改论文的结果、结论。 张波、任胜卫、顾宇伟、代丽娟：收集数据, 设计及资料的分析和解释

The authors have declared that no competing interests exist.

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