引用本文
袁倩, 刘蕾, 张亚丽, 李招娜, 井秀华. SMILE和FS-LASIK对角膜光密度的影响[J]. 中华眼视光学与视觉科学杂志, 2019,20(12): 719-724.
Qian Yuan, Lei Liu, Yali Zhang, Zhaona Li, Xiuhua Jing. Effect of SMILE and FS-LASIK on Corneal Densitometry after Myopic Correction[J]. CHINESE JOURNAL OF OPTOMETRY OPHTHALMOLOGY AND VISUAL SCIENCE, 2019,20(12): 719-724.  
Doi: 10.3760/cma.j.issn.1674-845X.2018.12.004
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SMILE和FS-LASIK对角膜光密度的影响
袁倩, 刘蕾, 张亚丽, 李招娜, 井秀华
250062 济南大学 山东省医学科学院 医学与生命科学学院（袁倩）
250001 济南市第二人民医院眼科（刘蕾、张亚丽、李招娜、井秀华）
通讯作者: 刘蕾（ORCID：0000-0003-0356-1201）,Email：1042659078@qq.com

第一作者：袁倩（ORCID：0000-0002-5267-7684）,Email：1304668953@qq.com

收稿日期: 2018-08-01
摘要

目的 观察全飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术（SMILE）和飞秒激光辅助制瓣的准分子激光原位角膜磨镶术（FS-LASIK）对角膜密度的影响。方法 回顾性非随机对照研究。收集2016年7月至2017年11月在济南市第二人民医院行SMILE和FS-LASIK矫正近视患者各45例（86眼）,分别于术前及术后3个月用Pentacam三维眼前节分析诊断系统进行角膜光密度的测量,以角膜顶点为中心,分别测量0~2 mm、2~6 mm、6~10 mm直径范围的前层（120 μm）、中间层、后层（60 μm）以及整体的角膜光密度。对角膜光密度组间的对比采用协方差分析,组内的对比采用Wilcoxon秩和检验,手术前后角膜厚度、眼压、曲率、等效球镜度的改变与角膜光密度改变的相关关系采用Spearman相关关系检测。结果 SMILE组中间层0~2 mm手术前后角膜光密度差异无统计学意义（ Z=-1.956, P=0.051）,其余层次和范围差异均有统计学意义（均 P<0.05）,且术后角膜光密度值低于术前。FS-LASIK组在0~2 mm前层和后层手术前后差异有统计学意义（ Z=-2.927, P=0.003; Z=-2.261, P=0.024）,其余层次和范围差异均无统计学意义,且术后角膜光密度的值低于术前。SMILE组和FS-LASIK组手术前后密度变化量的对比在6~10 mm的后层（ F=1.808, P=0.181）、总的后层（ F=3.281, P=0.072）、总的全层（ F=3.666, P=0.057）的差异均无统计学意义,其余均有统计学意义（均 P<0.05）,且SMILE组的角膜光密度低于FS-LASIK组。结论 SMILE和FS-LASIK术后3个月角膜光密度均降低,且FS-LASIK和SMILE对整体角膜光密度具有相似的影响。

关键词: 全飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术; 飞秒激光辅助制瓣的准分子激光角膜原位磨镶术; 角膜光密度
Effect of SMILE and FS-LASIK on Corneal Densitometry after Myopic Correction
Qian Yuan1, Lei Liu2, Yali Zhang2, Zhaona Li2, Xiuhua Jing2
1School of Medicine and Life Sciences, University of Jinan-Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan 250062, China
2Department of Ophthalmology, the Second People's Hospital of Jinan, Jinan 250001, China
Corresponding author:Lei Liu, Department of Ophthalmology, the Second People's Hospital of Jinan, Jinan 250001, China (Email: 1042659078@qq.com)
Abstract

Objective: To study the effects of small incision lenticule extraction (SMILE) and femtosecond laser in situ keratomileusis (FS-LASIK) on corneal densitometry (CD) after refractive correction for myopia. Methods: This was a retrospective non-randomized cohort study. Ninety patients (172 eyes) underwent refractive surgery from July 2016 to November 2017, in which 45 patients (86 eyes) underwent SMILE and the other 45 patients (86 eyes) underwent FS-LASIK. The CD data was calculated automatically by the Pentacam system before surgery and 3 months after surgery. For CD analysis, the average CD in the three concentric radial zones centered on the apex of the cornea (0-2 mm, 2-6 mm, 6-10 mm diameters) were divided into three layers that were defined according to different corneal depths (the anterior 120 μm as the 1st layer, the posterior 60 μm as the 3rd layer, and the center part between them as the 2nd layer). The overall CD of the cornea was also measured. A covariance analysis was used to compare the CD between the two groups, and a Wilcoxon test was used to compare the CD within groups. A Spearman test was used to analyze the relationship between the change in CD and CCT, IOP, corneal curvature and SE. Results: In the SMILE group, CD after surgery was lower than before surgery and differences were significant (all P<0.05), except for the 2nd layer in the 0-2 mm range ( Z=-1.956, P=0.051). In the FS-LASIK group, CD after surgery was lower than before surgery and differences were significant (all P<0.05). Except for the 0-2 mm 1st and 3rd layer ( Z=-2.927, P=0.003; Z=-2.261, P=0.024), the diffrences were not significant for other radial zone and layers. When the changes in CD were compared between the two groups, there were no statistically significant differences for the 3rd layer in the 6-10 mm range ( F=1.808, P=0.181), the 3rd layer ( F=3.281, P=0.072), and the total layer ( F=3.666, P=0.057). The rest had statistically significant differences (all P<0.05), and the CD of the SMILE group was lower than that in the FS-LASIK group. Conclusions: Both SMILE and FS-LASIK decrease corneal densitometry, and they have similar effects on total corneal densitometry.

Keyword: small incision lenticule extraction; femtosecond laser in situ keratomileusis; corneal densitometry

随着现代医学技术的发展, 飞秒激光技术凭借其高精确、个体化的切割优势, 逐步取代传统的角膜板层刀手术方式, 开创了角膜屈光手术的飞秒激光时代。飞秒激光辅助制瓣的准分子激光角膜原位磨镶术（Femtosecond laser in situ keratomileusis, FS-LASIK）集合了飞秒激光安全制备超薄角膜瓣技术和准分子激光个体化角膜基质切削技术的优点, 而全飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术（SMILE）是利用飞秒激光精准聚焦定位的立体切割技术, 在基质层内制作特定大小的透镜, 术中不用制作和掀开角膜瓣, 保持了前部角膜组织的结构完整性, 各有优势, 二者均成为目前主流的近视矫正手术。本研究旨在对比2种手术前后角膜光密度的变化, 并分析2种手术方式对角膜光密度的影响。

1 对象与方法
1.1 对象

纳入标准：①年龄18~50岁; ②自愿要求进行角膜屈光手术治疗; ③屈光范围为近视≤ -12.0 D、散光≤ 6.0 D的患者, 屈光状态基本稳定至少2年（每年变化不超过-0.50 D）; ④停止戴软性角膜接触镜至少2周, 停止戴硬性角膜接触镜至少3个月[1]。

排除标准：①圆锥角膜或可疑圆锥角膜、其他角膜扩张性疾病; ②重度干眼; ③角膜厚度无法满足设定的切削深度, 中央角膜厚度< 450 μ m、预期切削后角膜瓣下剩余角膜中央基质厚度< 250 μ m（建议280 μ m）、预期术后剩余角膜中央基质厚度小于术前角膜厚度50%; ④存在活动性眼部病变或感染; ⑤严重的眼附属器病变, 如眼睑缺损和变形、严重眼睑闭合不全; ⑥未控制的青光眼、严重影响视力的白内障, 严重的角膜疾病、眼外伤、角膜移植术后、放射状角膜切开术后; ⑦存在全身结缔组织病或自身免疫性疾病; ⑧存在焦虑、抑郁等严重心理、精神疾病[1]。

选取2016年7月至2017 年11月在济南市第二人民医院自愿进行角膜屈光手术的患者, 且检查结果均符合SMILE和FS-LASIK手术指征, 且术后随访达3个月, 术前最佳矫正视力（BCVA）及术后裸眼视力（UCVA）均达到20/20, 纳入标准及排除标准参照2015版《激光角膜屈光手术临床诊疗专家共识》[1]。SMILE组共45例（86眼）, 其中男18例（35眼）, 女27例（51眼）, 年龄（24.0± 4.2）岁, 术前等效球镜度（SE） （-5.32± 1.48）D。FS-LASIK组共45例（86眼）, 其中男22例（41眼）, 女23例（45眼）, 年龄（25.3± 4.4）岁, 术前SE（-5.55± 2.05）D。2组患者年龄、术前SE、性别、角膜厚度、角膜曲率、眼压比较差异均无统计学意义, 有可比性。

1.2 方法

1.2.1 术前常规检查 裸眼视力、屈光度数（主客观及睫状肌麻痹验光法）、最佳矫正视力、眼位、眼表、眼前节（使用裂隙灯显微镜检查法）、后极及周边眼底、眼压、角膜厚度、Pentacam三维眼前节分析诊断系统进行角膜地形图检查以及角膜光密度分析（由于10~12 mm受角膜直径、眼睑及系统测量误差影响较大, 因此选取除10~12 mm范围的各层次各区域的检查结果）。术前3 d双眼常规点左氧氟沙星眼液, 每天4次。所有患者均由同一位熟练掌握SMILE和FS-LASIK技术的医师完成。

1.2.2 SMILE 术前用4 g/L盐酸奥布卡因滴眼液表面麻醉, 冲洗结膜囊, 消毒, 再次表面麻醉后将术眼置于VisuMax全飞秒激光屈光手术系统（德国Carl Zeiss公司）, 显微镜下中心对位, 负压吸引固定术眼, 开启飞秒激光, 先进行透镜后表面切削, 再进行透镜前表面切削, 120° 位置制作2.5 mm角膜微切口取出基质透镜。角膜帽直径7.5 mm, 厚120 μ m, 基质透镜直径6.5 mm, 透镜边切及微切口边切角度为90° 。术后用药：左氧氟沙星滴眼液连续点眼1周, 4次/d; 0.1%氟米龙滴眼液点眼1个月, 第1周4次/d, 后改为3次/d; 人工泪液点眼2个月, 4次/d。

1.2.3 FS-LASIK 术前用4 g/L盐酸奥布卡因滴眼液表面麻醉, 冲洗结膜囊, 消毒, 再次表面麻醉后将术眼置于VisuMax全飞秒激光屈光手术系统, 显微镜下中心对位, 负压吸引固定术眼, 开启飞秒激光制瓣, 蒂位置位于上方, 角膜瓣厚度为110 μ m, 直径为7.9 mm, 随后通过WaveLight EX400准分子激光系统行角膜屈光切削。术毕使用平衡盐液冲洗去除层间碎屑, 复位角膜瓣。术后用药：左氧氟沙星滴眼液连续点眼1周, 4次/d; 0.1%氟米龙滴眼液点眼1个月, 第1周4次/d, 后改为3次/d; 人工泪液点眼2个月, 4次/d。

1.2.4 术后常规检查 术后进行UCVA、屈光度数、非接触眼压和眼前节, 术后3个月用Pentacam三维眼前节分析仪测量角膜光密度。

1.3 统计学方法

回顾性非随机对照研究。应用SPSS 22.0统计软件进行数据分析。通过Kolmogorov-Smirnov检验发现手术前后角膜光密度数据不服从正态分布, 以M（P25, P75）表示。2组间手术前后角膜光密度变化的对比采用协方差分析（Analysis of covariance, ANCOVA）, 组内手术前后角膜光密度的对比采用Wilcoxon秩和检验。2组间的年龄、屈光度、角膜厚度、眼压采用独立样本t检验进行分析, 2组间性别的构成比差异采用卡方检验。手术前后角膜光密度的变化与角膜厚度、曲率、眼压、等效球镜的改变量的关系采用Spearman相关进行双变量相关分析。以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 SMILE组手术前后角膜光密度的变化

在0~2 mm区域, SMILE组在中间层手术前后差异界于临界值（Z=-1.956, P=0.051）, 其余层次和范围术后角膜光密度均比术前小, 差异均具有统计学意义（均P< 0.05）, 见表1。

表1 SMILE手术前后角膜各部位光密度的比较 Table 1 Comparison of corneal densitometry in different parts of cornea before and after SMILE
2.2 FS-LASIK组手术前后角膜光密度的变化

FS-LASIK在0~2 mm范围前层和后层手术前后变化量差异有统计学意义（Z=-2.927, P=0.003; Z=-2.261, P=0.024）, 其余层次和范围术后角膜光密度均比术前小, 差异均无统计学意义, 见表2。

表2 FS-LASIK手术前后角膜各部位光密度的比较 Table 2 Comparison of corneal densitometry in different parts of cornea before and after FS-LASIK
2.3 SMILE组和FS-LASIK组手术前后角膜光密度变化量的对比

SMILE组和FS-LASIK组手术前后角膜光密度变化量的对比在6~10 mm的后层（F=1.808, P=0.181）、总的后层（F=3.281, P=0.072）、总的全层（F=3.666, P=0.057）差异无统计学意义, 其余均有统计学意义（均P< 0.05）, 且SMILE组的角膜光密度低于FS-LASIK组。

2.4 手术前后角膜厚度的改变量与角膜光密度改变量的相关关系

经Spearman相关关系检测, SMILE组和FS-LASIK组在手术前后角膜光密度的变化量与手术前后角膜厚度、曲率、眼压、等效球镜的改变量无明显相关关系。

3 讨论

光密度是角膜性质的一个方面, 可以用来描述角膜的透明性[2]。通过裂隙灯显微镜观察角膜透明度的方式具有主观性, 缺乏客观的数据。Pentacam三维眼前节分析仪通过旋转式非接触测量, 可获得整个角膜任意一点的局部光密度, 用灰度值表示测量的密度, 并进行实时定量分析, 结果客观、快捷、数字化且无创伤。目前光密度已经普遍应用于角膜疾病的诊断与治疗, 例如感染性角膜炎[3]、角膜移植术[4, 5]、角膜营养不良[6, 7]、圆锥角膜[8]以及评估圆锥角膜交联术后的角膜透明性[9, 10]; 同时在角膜屈光手术方面也有相关的研究[11, 12]。

角膜的透明性由胶原纤维的规则排列以及稳定的角膜细胞维持[13]。FS-LASIK是以飞秒激光制作角膜瓣, 利用准分子激光对基质进行切削, 切削完成后将角膜瓣复位; SMILE主要是利用飞秒激光对角膜进行2次扫描, 扫描顺序为基质内透镜的后表面、侧切面和前表面, 并进行小切口的制作, 然后分离透镜、取出透镜, 2种手术方式都是通过切削角膜基质达到矫正视力的目的。而角膜基质的创伤修复实际上是分解损伤胶原合成新胶原的过程, 开始合成的新胶原排列是混乱无规则的, 导致角膜的透明性下降。因此尽量少地损伤角膜基质层, 可减少对角膜胶原纤维的影响, 对角膜术后的透明性也有一定的影响。

SMILE和FS-LASIK术后3个月时角膜光密度与术前相比均有下降, 此结果与以往研究结果相似[14, 15]。另有研究表明LASIK术后1个月角膜各部位的基质细胞密度均降低, 且直到术后3年LASIK角膜瓣和前部残余角膜基质床的基质细胞密度呈进行性下降的趋势[16]。因此考虑角膜光密度的变化可能与基质细胞密度下降有关。

本研究通过比较2组间各层各范围密度发现SMILE和FS-LASIK在整体角膜光密度的改变方面差异没有统计学意义, 表明2种手术方式对角膜透光率具有相似的影响。SMILE和FS-LASIK手术前后变化量在总的后层间比较无明显差异, 考虑可能与2种手术方式都是在角膜的前层和中层进行操作, 对后层的影响程度相似有关。且2种手术方式的操作不同, 致使二者对前层和中层也会有不同的影响。在6~10 mm范围内的前、中层, 此区域恰好是角膜瓣边缘所在的地方, 由于在基底膜完整时角膜能完全修复, 基底膜破损时则在不连续处进行纤维修复[17], 形成瘢痕, 导致角膜透光率的下降, FS-LASIK手术角膜瓣的边缘只有在蒂的位置基底膜是完整的, 其余都是断裂的, 而SMILE手术只有2 mm左右的小切口, 瘢痕范围小。SMILE和FS-LASIK前后角膜光密度变化量在6~10 mm范围内的前、中层差异有统计学意义, 此区域恰好是FS-LASIK角膜瓣的边缘所在的地方, 考虑与角膜瓣边缘的愈合有关。因为在基底膜完整时角膜能完全修复, 基底膜破损时则在不连续处进行纤维修复[17], 形成瘢痕, 导致角膜透光率的下降。FS-LASIK角膜瓣边缘只有蒂的位置基底膜是完整的, 其余都是断裂的, 而SMILE在6~10 mm范围内只有约2 mm左右的基底膜是不完整的, 其余都是完整的, 所以在6~10 mm范围内SMILE和FS-LASIK前后角膜光密度变化量存在明显差异。

既往在飞秒激光制瓣和微型角膜刀制瓣的对比研究中发现, 飞秒激光制瓣术后炎症反应强于微型角膜刀, 且晚期瘢痕化明显, 2种制瓣方式引起的角膜炎症反应均主要集中于角膜瓣边缘[18]。再次证明SMILE和FS-LASIK在6~10 mm角膜光密度间变化量的差异于角膜瓣边缘的愈合反应有关。FS-LASIK组内比较时2~6 mm区域内手术前后无统计学意义, 而在进行SMILE和FS-LASIK组间比较的时差异有统计学意义, 考虑与FS-LASIK角膜瓣的松解作用使得角膜瓣的贴合更加紧密, 而SMILE由于透镜的取出, 角膜帽贴合不像FS-LASIK紧密, 早期会有空隙的存在有关, 但这一结论还需要进一步研究数据支持。

本研究亦发现SMILE在角膜6~10 mm范围以及取出基质透镜位置的下方角膜光密度值在手术前后差异均有统计学意义, 这与张琳等[14]的研究不一致, 考虑此差异可能受不同的仪器设备分析软件的影响。

Cankaya等[19]发现0~2 mm的角膜光密度高于2~6 mm。此结果理论上与Boote等[20]研究结果是相似的, Boote等认为在瞳孔前角膜中央部分角膜胶原纤维的堆积排列更加紧密, 纤维之间的距离小于角膜周边部分纤维间的距离。本研究FS-LASIK组术后0~2 mm范围内角膜光密度下降明显, 可能是由于0~2 mm角膜胶原纤维堆积紧密, 透光率小, 角膜光密度大, 在同样能量的准分子激光下比其他范围的胶原纤维受影响量更多, 光密度变化量也更大。

Cankaya等[19]研究发现角膜光密度与角膜厚度、角膜曲率、等效球镜之间并没有明显相关性存在, 这与本研究是相符的。Otri等[2]同样发现角膜光密度与角膜厚度无明显相关性。本研究还发现角膜光密度与眼压之间也无相关性。

综上所述, SMILE和FS-LASIK组角膜光密度均下降, 表明角膜透光率均提高, 且FS-LASIK和SMILE在对整体角膜光密度变化方面具有相似的影响。角膜光密度与角膜厚度、角膜曲率、等效球镜、眼压之间无明显相关性。本研究只从术前与术后3个月的时间段进行对比, 没有观察到连续性的变化, 观察时间相对较短。由于角膜光密度对人眼视力具有一定的影响, 随着对角膜光密度研究的深入, 会有更多的知识等着我们去发现。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 袁倩：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。刘蕾、张亚丽：参与选题、设计、资料的分析和解释, 修改论文中关键性结果、结论, 根据编辑部的修改意见进行核修。李招娜、井秀华：参与选题、设计和修改论文的结果、结论

The authors have declared that no competing interests exist.

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