飞秒激光时代浅谈表层角膜屈光手术的临床意义
张丰菊, 孙明甡
100730 首都医科大学附属北京同仁医院 北京同仁眼科中心 北京市眼科学与视觉科学重点实验室
通信作者:张丰菊,Email:wxw93@hotmail.com
摘要

目前是多元化角膜屈光手术的飞秒激光时代,根据眼部的生物学参数合理选择个性化手术方式值得大力提倡。在飞秒激光角膜屈光手术方式蓬勃开展占主流的当今,笔者就表层角膜屈光手术的一席之地及其临床意义做一评述,以期为临床合理应用该项技术提供参考。

关键词: 角膜; 屈光手术; 表层; 准分子激光
The Clinical Status of Corneal Surface Refractive Surgery in the Era of Femtosecond Lasers
Fengju Zhang, Mingshen Sun
Beijing Tongren Eye Center, Beijing Tongren Hospital of Capital Medical University, Beijing Key Lab of Ophthalmology & Visual Sciences, Beijing 100730, China
Corresponding author:Fengju Zhang, Beijing Tongren Eye Center, Beijing Tongren Hospital of Capital Medical University, Beijing Key Lab of Ophthalmology & Visual Sciences, Beijing 100730, China (Email: wxw93@hotmail.com)
Abstract

Due to the diversity of femtosecond laser corneal refractive surgery, it is of great importance to advocate choosing customized procedures according to each patient's ocular biological parameters. Currently, femtosecond laser corneal refractive surgery has become the mainstream procedure to correct refractive errors. This article evaluates the clinical status of the corneal surface refractive surgery by excimer laser, aiming to provide a reference for reasonable clinical application.

Keyword: cornea; refractive surgery; surface; excimer laser

自20世纪80年代以来, 利用激光进行角膜切削以矫正屈光不正, 在我国已有30多年的历史。角膜屈光手术在眼科手术领域的发展中, 始终具有重要的意义。作为角膜屈光手术的一种方式, 激光表层角膜屈光手术是指利用物理或化学方法去除角膜上皮之后, 应用准分子激光直接作用于角膜前弹力层及基质层, 从而达到矫正屈光不正的目的。随着当今角膜屈光手术技术和设备的不断发展, 可利用准分子激光直接消除角膜上皮, 一步完成组织屈光性消融使得该手术操作简化、便捷且安全有效, 从而使表层手术再次受到临床的广泛关注。

1 各种表层手术至今经历了不断改进和衍变

1983年, Trokel等[1]首次应用193 nm的准分子激光对牛眼角膜进行切削以矫正视力, 屈光性角膜切削术(PRK)随之问世。其手术的原理为应用准分子激光切削角膜中央前表面, 去除角膜上皮层的前弹力层及其下方的基质层, 使角膜前表面曲率半径增加, 屈光力减低, 从而达到矫正近视的效果。1991年, McDonald等[2]将此技术应用于人眼, 术中采用特制手术器械刮除角膜上皮, 继而进行准分子激光切削。由于术中需要机械式刮除角膜上皮, 会导致术后疼痛、视力恢复慢以及角膜上皮下雾状混浊(haze)等, 影响了患者的满意度。

Camellin[3]于1999年创新性地提出准分子激光上皮瓣下角膜磨镶术(LASEK), 作为PRK手术的一种改良。采用20%乙醇松解角膜上皮后, 用机械方法将角膜上皮层和前弹力层分离, 制作出完整的角膜上皮瓣, 在前弹力层进行准分子激光切削, 术毕行角膜上皮瓣复位并配戴软性角膜接触镜。与PRK相比, LASEK术后早期不适感更少, 视力恢复更快, 术后1个月与3个月时haze发生率更低, 并能达到同样的矫正效果[4, 5]

2003年, Pallikaris等[6]在LASEK手术技术的基础上改进, 提出了机械法准分子激光角膜上皮瓣下磨镶术(Epipolis LASIK, Epi-LASIK), 该术式应用微型角膜刀, 依靠电动装置使刀片达到高速震动以机械分离角膜上皮。该方法融合了准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)和LASEK 2种手术的优点, 并规避了2种术式的部分缺点。2010年, Winkler von Mohrensfels等[7]将丝裂霉素C(Mitomycin C, MMC)应用于Epi-LASIK术中, 并观察到应用MMC后, 术后角膜haze发生率有所下降。对于中低度近视患者而言, Epi-LASIK术后视力、上皮下神经丛修复、haze等与PRK无明显差异[8]; 而对于高度近视患者, Epi-LASIK术后虽然haze发生率较LASEK和PRK有所减少, 但术后疼痛及视力恢复迟缓等缺点仍不容忽视[9]

2009年随着经上皮准分子激光角膜切削术(Trans-epithelial photo refractive keratomy, TPRK)进入临床, 准分子激光表层屈光手术进入了新的时代。该术式应用准分子激光直接去除角膜上皮, 连续性对角膜前弹力层及浅层基质进行切削, 无需使用角膜上皮刀或乙醇, 无器械接触眼球, 降低了感染的风险, 同时避免机械或化学刺激对角膜组织的影响及毒副反应, 并且无负压吸引, 降低了由负压吸引造成的一过性高眼压等潜在风险的可能性, 提高了患者的舒适度。目前最新型的准分子激光设备具有TransPRK智能脉冲技术(Smart pulse technology, SPT), 可使得角膜表面切削后更加光滑, 产生更少的热效应, 大大缩短了角膜上皮的愈合时间, 减轻疼痛的感觉, 使得角膜表层手术得到临床的重新审视和患者青睐。研究表明, 与LASEK相比, TPRK术后角膜上皮再生速度更快, 术后haze发生率降低, 疼痛程度减轻[10]。且对于高度近视而言, TPRK术后远期视力优于LASEK和LASIK[11]

2 表层手术的优点及局限性评价
2.1 表层手术的优点

作为准分子激光角膜屈光手术后最严重的远期并发症之一, 角膜生物力学功能衰竭所致的角膜扩张及继发性圆锥角膜可严重威胁患者的视力。与角膜基质内消融手术相比, 表层消融手术对角膜生物力学影响相对较小。随着表层手术的方式和手术设备的不断发展, 消融光学区域的扩大, 消融模式的提升, MMC等药物的应用, 现代表层手术术后视觉效果也可与LASIK相媲美[12, 13, 14, 15, 16, 17]。Wallau和Campos[15]研究发现, 与LASIK相比, 应用MMC的PRK手术后患者视觉质量更好, 满意度更高, 术后对比敏感度有所改善, 对高阶像差的影响也较小, 并且所有入组患者术后均未发生haze现象。同样的, Moshirfar等[16]经研究也发现, 与LASIK手术相比, 波前像差引导下的PRK手术对患者高阶像差的影响明显减小, 并在手术的有效性、可预测性、安全性等方面与LASIK手术不相上下。对远视患者行表层屈光手术的临床研究显示, 应用新近设备行6.5 mm以上直径光区的消融, 并在术后进行随访, 发现患者术后视觉质量良好, 手术有效性与安全性均较高, 屈光度可在术后3至6个月时达到较为稳定的状态[14]。而最新的角膜消像差引导下智能脉冲型TPRK能为临床患者带来舒适良好的体验和满意的术后视觉效果。

2.2 角膜表层手术的局限性

术后疼痛不适感是影响患者选择激光表层角膜屈光手术的主要因素之一。角膜具有丰富的感觉神经, 是人体神经分布最密集、感觉最敏感的部位。角膜前弹力层具有上皮下密集的终末神经丛, 无末端器的轴突对于疼痛和触觉非常敏感。在表层屈光手术中, 无论采取何种术式均需去掉角膜上皮, 当角膜上皮缺失大量高敏感性的神经末梢时暴露, 会引起严重的疼痛, 加之术中准分子激光切削后暴露了中央角膜基质层组织, 术后泪液中多种炎症因子的刺激均会加重疼痛反应[18]。其眼痛往往发生于术后数小时, 24 h左右达到高峰, 持续1~3 d左右, 疼痛程度不等。虽然新型非甾体药物的使用可大大缓解疼痛的症状, 但术后疼痛的作用机制是多因素的, 而针对不同因素采取积极有效的镇痛措施, 尚需不断改进。

角膜haze的产生也是影响患者选择该术式的另一重要因素, haze是激光表层角膜屈光手术后的主要并发症之一, 严重者可导致屈光回退、不规则散光, 继而引起视力下降。其多见于高度近视的矫正、外伤或术后角膜的再次表层消融。haze的形成普遍认为与以下因素有关:由于角膜上皮及基质损伤而释放的细胞因子致角膜基质细胞的凋亡、迁移以及异常增殖, 部分角膜细胞可受激活而转化为肌成纤维细胞, 并产生Ⅲ 型及Ⅳ 型胶原、蛋白聚糖及其他细胞外基质的异常堆积, 引起不透明的角膜上皮下雾状混浊, 即称为haze[19]。通常出现于术后1个月, 并于3~6个月达到高峰。因而, 采取积极措施控制或预防haze的发生, 其中之一为合理地控制切削深度和屈光度。

此外, 激光表层角膜屈光手术后, 为防范haze产生而致皮质类固醇激素滴眼液使用时间较长并辅以必要的随访也是影响表层手术普及应用的重要因素[20, 21]。而如何合理使用糖皮质激素, 避免长期使用导致激素性高眼压甚至青光眼, 是表层手术后要警惕的问题之一。目前临床实施的TPRK中的SPT技术可减轻术后疼痛感、降低haze的发生率, 但其术后效果尚需临床大样本数据验证。

3 表层角膜手术的应用范围及效果影响因素

激光表层角膜屈光手术更适用于中低度近视与薄角膜的患者。对于角膜厚度相对较薄且瞳孔较大的患者, 表层切削可以设计更大的有效切削光区和过渡区, 减少由较小切削区引起的视觉不适感的发生率, 术后像差较小, 患者的满意度较高。

激光表层角膜屈光手术特点决定其无角膜基质瓣制作过程中及术后相关并发症的可能, 且术中保留角膜基质较厚, 对角膜生物力学的影响相对较小, 因而尤其适用于从事特殊职业患者的需求, 如军人、公安、武警战士、剧烈对抗性项目的运动员等。

目前随着准分子激光的不断改进、功能完善, 激光表层角膜屈光手术越来越多被应用于疑难病例的处理[22], 如角膜屈光手术、角膜移植术、眼内人工晶状体植入等术后残留的屈光不正或伴有的不规则散光等。研究显示, 通过应用PRK联合MMC矫正因圆锥角膜而行深板层角膜移植术后的屈光不正, 术后视力可得到明显改善, 且有效性及安全性均较高, 术后角膜haze为0级或0.5级[23]。通过角膜地形图引导下的激光表层角膜屈光手术治疗放射状角膜切开术(Radial keratotomy, RK)术后、准分子激光术后小光区、偏心及角膜瘢痕等不规则角膜, 术后视觉质量均得到显著提高, 不规则散光明显减少, 术后均无角膜膨隆或角膜上皮不稳定等并发症[24]

4 表层角膜屈光手术的一席之地维护需要注意的要点

随着对于术后疼痛、角膜haze的有效控制, 个性化准分子激光消融模式及角膜胶原交联技术的联合应用, 激光表层角膜屈光手术近年来又引起临床的普遍关注, 然而如何维护表层手术的一席之地, 尚需注意以下几点:

4.1 严格掌控激光表层角膜屈光手术的适应证, 减少其并发症的发生

初次手术屈光度控制在中低度为宜, 过度的组织消融诱发haze发生的机会增多, 而haze的出现又会导致过度使用激素冲击进而引起眼压波动的隐患甚至激素性青光眼的发生, 影响视功能, 需要引起临床重视。

加强手术的屈光度一般较小, 大部分是激光表层角膜屈光手术的适应证。但需要注意的是初次手术后角膜上皮异常增生已经失去了均匀分布的状态, 如果在没有前节光学相干断层扫描分析引导下实施TPRK做加强手术可能会出现较大的误差, 需要仔细分析、谨慎设计手术方案。而对于RK术后近视回退眼则建议采用角膜基质手术为宜以避免haze的发生。

4.2 关注影响激光表层角膜屈光手术效果的相关因素、改善患者的围手术期感受

围手术期局部应用非甾体抗炎药(Non-steroidal anti-inflammatory drugs, NSAIDs)是激光表层角膜屈光手术最常用的止痛措施。有文献报道, 术前应用NSAIDs可以起到阻断炎症级联反应的作用, 阻止前列腺素的合成及释放。因此术前给药可以在术后早期患者疼痛感最强烈时达到更好的镇痛效果[18]。合理地应用MMC可使术后角膜haze发生率明显下降, 尤其对于高度近视眼。文献表明MMC的应用可有效抑制haze的形成并提高视力[25]。由于表层角膜屈光手术后角膜曲率的改变, 造成瞬目时睑结膜与角膜的黏附性下降, 引起眼表泪膜分布的变化, 以及术中表面麻醉药物等毒副作用对眼表功能的影响, 患者术后常出现干眼症状, 或原有干眼症状加重。针对这一情况, 术前合理治疗干眼症或睑板腺功能障碍(Meibomian gland dysfunction, MGD), 并在术后辅助应用不含防腐剂的人工泪液, 均能有效缓解激光表层角膜屈光手术后眼表干涩不适等症状。

此外, 针对激光表层角膜屈光手术后因角膜愈合较慢所致的不适感, 术后合理应用治疗性绷带式角膜接触镜(Bandage contact lens, BCL)能有效缓解患者术后眼部疼痛及刺激症状[18], 从而进一步提高患者满意度。一般认为激光表层角膜屈光手术后需连续配戴BCL 3~5 d, 这期间应用高透氧性能的BCL可促进角膜上皮再生, 并在一定程度上减轻由于缺氧所致的角膜水肿等并发症。

总之, 倡导保留激光表层角膜屈光手术的一席之地, 个性化为患者提供安全、有效、经济、稳定的治疗方案, 从关注其围手术期细节出发, 有效避免并发症的发生, 提高围手术患者的舒适性及满意度, 从而使表层手术患者获得更加完美的术后视觉质量具有积极的意义。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 张丰菊:负责选题、设计、资料的分析和解释; 撰写论文及关键性结果、结论; 根据编辑部的修改意见进行核修。孙明甡:参与资料的搜集及整理; 协助撰写论文及修改

The authors have declared that no competing interests exist.

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