第一作者:张君(ORCID:0000-0002-8259-9795),Email:mskzj@sina.cn
飞秒激光制瓣的准分子激光原位角膜磨镶术(Femtosecond laser-assisted LASIK, FS-LASIK)因安全性和球差引入低的特点[1, 2, 3, 4], 已成为目前角膜屈光手术的主流术式[5, 6]。然而, 在临床应用中发现, 极少数患者术后裸眼视力(UCVA)低于术前最佳矫正视力(BCVA), 也有少数患者虽然UCVA达到1.0, 但仍有视物模糊、眩光及夜间视力下降等视觉症状, 这些并发症不同程度地影响了患者的视觉质量及患者对手术的满意程度。研究发现LASIK术后光学切削区偏中心与形态的不规则是导致上述手术并发症的重要原因[7]。
近年来, 随着角膜屈光手术的快速发展与广泛开展, 提高视力的同时改善视觉质量成为业界前沿课题, 这一需求推动了相关技术的不断进步, 衍生出许多新技术和新手术方式。近日, 全自动定位追踪系统辅助Contoura手术作为一种新的术式被提出, 并受到关注。与以往术式相比, 全自动定位追踪系统辅助Contoura手术有如下优势:无需手动调整准分子激光的切削中心; 将角膜地形图引导应用于屈光不正伴轻度角膜不规则散光患者[8]。
在以往的临床应用中, 业界个性化引导准分子激光切削术式更多选择波前像差引导。波前像差引导旨在消除全眼像差, 但有其局限性, 如无法探测高度角膜不规则散光患者的相关数据。相比较而言, 角膜地形图引导旨在消除角膜不规则散光并维持角膜非球面性[9], 在探测高度角膜不规则散光患者方面, 具有明显优势[5, 10]。不过, 对于轻度角膜不规则散光的患者来说, 过去的角膜地形图引导并没有优于常规术式的表现[5]。当前, 随着检查精度的提高, 切削中心定位及跟踪系统不断升级, 角膜地形图引导用于轻度角膜不规则散光患者, 可能会出现与以往不同的效果。目前, 在国际上关于Contoura的相关研究鲜见报道, 尤其居中性研究方面尚属空白。为此, 本研究从Contoura矫正屈光不正伴轻度角膜不规则散光的安全性、有效性、可预测性、稳定性及居中性方面展开探讨, 以期为临床工作提供参考。
收集2016年3-6月于杭州明视康眼科医院自愿接受全自动定位追踪系统辅助Contoura矫正近视、远视、散光并伴有轻度角膜不规则散光的患者。纳入标准:①年龄18~40岁; ②屈光度数相对稳定; ③角膜透明、健康; ④无眼部或全身系统相关手术禁忌证; ⑤角膜切向曲率图中水平轴、垂直轴、斜向45° 轴及135° 轴分别与角膜顶点3 mm区相交的8个点中, 与顶点镜像对称的每两点间屈光力差值小于1.0 D; ⑥球镜度+6.00~-14.00 D, 柱镜度0~-6.00 D。本研究通过杭州明视康眼科医院医学伦理委员会批准(批号:MSKEC20160305), 术前进行严格检查, 所有患者均自愿接受手术并签署知情同意书。
1.2.1 术前常规检查 术前进行常规的眼科检查, 包括UCVA、电脑验光、显然验光、BCVA、散瞳电脑验光、眼前节、眼底、眼压等检查项目。
1.2.2 角膜地形图检查、切削中心位置及厚度测量 使用Topolyzer Vario(美国Alcon公司)进行术前角膜地形图检查、虹膜纹理探测、瞳孔中心和角巩膜缘中心的位置探测, 将数据完整、重复性好、每点屈光力误差小于0.50 D的4幅图导入EX500准分子激光器(美国Alcon公司)。
使用Sirius(意大利CSO公司), 进行手术前、后的三维角膜地形图检查, 在3次测量重复性一致的前提下随机选取1次用于手术前、后差异图的比较。利用手术前后角膜前表面切向曲率差异图, 在切削光区周边移动光标找到上、下、鼻、颞屈光力值误差小于0.25 D的4个点, 模拟生成的椭圆中心, 即切削中心位置。偏心量用x、y轴矢量数据表示, 偏心距用$\sqrt{x^2+y^2}$表示, 以mm为单位。利用角膜厚度差异图即可获取切削厚度。
1.2.3 手术方法 所有手术均由同一有经验的医师完成。术前常规用0.3%左氧氟沙星滴眼液点眼3 d, 术前常规结膜囊冲洗, 眼周皮肤和组织消毒, 0.5%盐酸丙美卡因滴眼液点眼表面麻醉。采用FS200飞秒激光器(美国Alcon公司)制作角膜瓣。近视及近视散光角膜瓣厚度100 μ m, 蒂的大小为45° ; 远视、远视散光及混合散光角膜瓣厚度120 μ m, 蒂的大小为40° , 蒂位于正上方, 瓣的侧切角度为90° 。角膜瓣的点间距为8 μ m× 8 μ m, 侧切角的点间距为5 μ m× 3 μ m。制瓣完成后用显微分离器掀开角膜瓣, 关闭所有可能引起瞳孔大小变化的闪烁灯, 采用EX500准分子激光器完成自动中心定位后, 通过Contoura模式完成基质消融, 消融完成后复位角膜瓣, 并用乳酸钠林格注射液冲洗基质层。所有患者术中无严重并发症。
1.2.4 术后处理及随访 术后即刻用0.1%氟米龙滴眼液和0.1%溴芬酸钠滴眼液分别点眼1次。术后1 d开始0.3%左氧氟沙星滴眼液点眼, 4次/d, 共7 d; 0.1%氟米龙滴眼液点眼, 6次/d, 每周递减2次, 共3周。术后7 d开始, 根据患者复查屈光度变化, 酌情使用0.25%噻吗心安滴眼液点眼, 2次/d, 共3~6个月。患者于术后1 d、2周、3个月复查UCVA、BCVA、角膜地形图等项目。所有患者术后3个月随访无严重并发症。
前瞻性临床研究。采用SPSS 19.0统计学软件进行统计分析。为方便统计, 视敏度转化为最小分辨角的对数值(LogMAR)。安全性评估使用安全性指数(Safety index, SI)。术后不同随访时间实际矫正等效球镜度(SE)与预矫正SE之间的相关性应用Pearson相关分析。手术前后各时间点UCVA和偏心距满足正态分布和方差齐性, 不同时间点的差异比较采用单因素方差分析, 多重比较使用LSD-t检验。由于手术前后各时间点SE不满足球形检验, 选择Greenhouse-Geisser对自由度进行矫正, 不同时间点的差异比较采用重复测量的方差分析, 两两比较使用Bonferroni检验。以P < 0.05为差异有统计学意义。
共纳入患者23例(40眼), 其中男9例(18眼), 女14例(22眼), 年龄18~34岁, 平均(22.4± 4.8)岁; 球镜度+6.25~-7.25 D, 平均(-3.75± 3.17)D; 柱镜度+1.00~-5.25 D, 平均(-1.26± 1.19)D; UCVA 0.10~1.70, 平均1.07± 0.40; BCVA -0.10~0.20, 平均-0.03± 0.08; SE +6.75~-8.38 D, 平均(-4.38± 3.52)D。所有患者手术过程顺利, 术中无严重并发症, 术后3个月观察期间无医源性角膜扩张发生。
2.2.1 有效性及稳定性 手术前后UCVA总体差异有统计学意义(F=289.22, P< 0.001), 多重比较显示术前与术后1 d、2周、3个月的UCVA差异均有统计学意义(P < 0.001), 术后各时间点间差异均无统计学意义。手术前后SE总体差异有统计学意义(F=126.29, P=0.001), 两两比较显示术前与术后1 d、2周、3个月的SE差异均有统计学意义(P < 0.001), 术后其余各时间点间差异均无统计学意义。见表1。
2.2.2 安全性 术后1 d、2周、3个月BCVA均100%达到或超过术前BCVA。其中术后1 d BCVA提高1行占15%; 术后2周BCVA提高1行占25%, 提高2行占2.5%; 术后3个月BCVA提高1行占32.5%, 提高2行占2.5%。术后1 d、2周、3个月SI分别为1.03± 0.08、1.07± 0.12、1.08± 0.12。
2.2.3 可预测性 术后3个月患者的实际矫正SE与预矫正SE呈正相关(r =0.999, P < 0.001)。术后3个月SE偏差量0.50 D以内占100%, SE偏差量0.25 D以内占37.5%。
术后1 d, 水平轴偏心量为(-0.01± 0.09)mm, 极值0.15 mm; 垂直轴偏心量为(0.02± 0.09)mm, 极值0.15 mm; 偏心距为(0.12± 0.04)mm, 极值0.21 mm。术后2周, 水平轴偏心量为(-0.01± 0.08)mm, 极值0.15 mm; 垂直轴偏心量为(0.04± 0.08)mm, 极值0.17 mm; 偏心距为(0.11± 0.04)mm, 极值0.19 mm。术后3个月, 水平轴偏心量为(-0.03± 0.07)mm, 极值0.13 mm; 垂直轴偏心量为(0.03± 0.06)mm, 极值0.14 mm; 偏心距为(0.10± 0.04)mm, 极值0.17 mm。术后各时间点偏心距差异有统计学意义(F=4.89, P=0.009), 多重比较显示术后1 d和术后3个月差异有统计学意义(P=0.02), 术后其余各时间点间差异均无统计学意义。
随着准分子激光角膜屈光手术技术的发展和患者需求的提高, 手术的目的不仅在于提高视力, 而且重视改善视觉质量。由此, 个性化引导的角膜屈光手术越来越受关注。当前, 主流的个性化引导方式包括角膜地形图引导和波前像差引导。这2种术式又因侧重点不同而成效各有差异。其中, 角膜地形图引导旨在消除角膜前表面像差, 而波前相差引导旨在消除全眼像差。理论上说, 波前像差引导可以提供更好的视觉质量[11]。但是, 在实际操作中, 波前像差引导存在一定缺陷:首先, 由于波前像差数据在采集时易受眼调节状态、泪膜稳定性及瞳孔大小等因素的影响, 导致用于引导的数据在重复性、稳定性、准确性方面不如角膜地形图引导; 其次, 波前像差引导的术前数据采集及术中激光的目标中心均为瞳孔中心, 易受瞳孔大小不同时的中心移位及正、卧位转换时的中心移位影响, 出现偏中心切削; 第三, 全眼像差会随年龄增长而发生变化[12], 稳定性不如角膜前表面像差。因此, 在实际的临床应用中, 波前像差引导还有待完善。
角膜地形图引导也有其特定的优势和劣势。就优势而言, 角膜地形图引导对高度角膜不规则散光的矫正已经得到广泛肯定[10, 13], 高度角膜不规则散光通常指角膜外伤、手术、疾病后或先天性异常, 通过低阶像差矫正无法达到BCVA的角膜异常[14]。其劣势主要针对轻度角膜不规则散光, 本研究将轻度角膜不规则散光定为角膜切向曲率图中水平轴、垂直轴、斜向45° 轴及135° 轴分别与角膜顶点3 mm区相交的8个点中, 与顶点镜像对称的每两点间屈光力差值小于1.0 D, 由于个性化引导对偏心量有较小的允许度, 即小于0.5 mm, 在实际操作中, 较大的偏心量会额外引入更为复杂的不规则散光, 影响术后视觉质量[15]。由于以往的技术缺少一套完整的切削中心补偿措施, 切削中心的判断多为参考Kappa角和术者经验的半自动调整模式, 居中切削存在一定难度。这就导致对于轻度角膜不规则散光, 角膜地形图引导不仅没有获得比常规手术模式更好的效果, 反而会因术中可能出现的偏心, 而出现更差的结果[5]。也正因此, 角膜地形图引导在实际临床中的应用受到了限制。
随着检查设备精度的提高, 切削中心定位及跟踪系统升级换代, Alcon公司近期推出了一种角膜地形图引导手术方式— — Contoura矫正伴轻度角膜不规则散光的屈光不正。本研究结果显示:①全自动定位追踪系统辅助Contoura术后可以达到并维持理想的视力及屈光度, 且未出现术中或术后可能引起BCVA下降的相关并发症, 说明该术式具有较好的有效性、安全性、可预测性及视力稳定性, 为Contoura在常规患者中的广泛应用奠定了基础。②在实际临床应用中, 仅1眼术后1 d单次偏差0.21 mm, 其余偏心距均小于0.20 mm, 说明该术式能够达到较个性化引导0.5 mm偏心量更高的要求, 具有很好的居中性。为Contoura在常规患者中的广泛应用创造了条件。另外, 本研究发现术后1 d和3个月的SE和偏心距差异均有统计学意义, 符合角膜屈光术后早期角膜中心后表面轻度前膨隆的观点[16]。
总体而言, 以往半自动定位追踪系统辅助的准分子激光确定治疗中心时, 容易出现以下偏差:①虽然可以测量出术前角膜顶点与瞳孔中心的相对位置, 但由于术中与术前测量到的瞳孔大小可能存在差异以及立位和卧位瞳孔中心位置的不同, 导致该相对位置在术中存在偏差。②术中定中心调整时, 手术医师会根据个人经验对测量得到的术前角膜顶点与瞳孔中心的相对位置进行不同百分比的调整, 使得调整量存在偏差。由于上述2种偏差, 使得术中准分子激光的切削中心可能偏离角膜顶点, 出现术后偏中心治疗, 而全自动定位追踪系统辅助Contoura则有效解决了这一难题。Contoura基于术前与术中角膜顶点及角巩膜缘中心位置不变的理论, 通过术前探测角巩膜缘中心和角膜顶点, 获得角膜顶点与角巩膜缘中心的相对位置。在术中探测到瞳孔中心和角巩膜缘中心后, 推算出瞳孔中心与角膜顶点的相对位置, 巧妙地规避了上述误差, 获得良好居中性的切削结果。同时, 通过术前及术中虹膜纹理的捕捉和匹配, 有效校准了术中眼球自旋转带来的规则和不规则散光的轴位偏差, 从而达到角膜地形图引导数据正确切削的目的。值得注意的是, 瞳孔中心及角巩膜缘中心探测时可能存在以下误差因素, 需予以关注:①不透明气泡层(Opaque bubble layer, OBL)。本研究中有6眼(15%)术中在角膜瓣下方出现轻度或中度弥散型OBL(准分子显微镜下虹膜纹理不受影响或稍受影响), 不影响激光定位; 2眼(5%)术中在角膜瓣下方出现重度弥散型OBL(准分子显微镜下虹膜纹理不清), 局限于蒂部, 未影响激光定位, 但若OBL进入瞳孔区需分辨自动识别的瞳孔与真实瞳孔是否一致, 必要时通过角膜基质床按摩完成准确的自动识别; 5眼(12.5%)术中在角巩膜缘周出现平行于角巩膜缘走形的OBL, 均未影响到角巩膜缘的判别。②前房气泡。本研究中未见气泡穿入前房的现象, 如出现影响瞳孔识别的前房气泡, 需等待前房气泡吸收后方可继续手术。③虹膜异形或异色。本研究未见影响瞳孔识别的虹膜异形或异色, 如看到可能影响瞳孔识别的虹膜异形或异色, 需注意术前与术中对于瞳孔中心的识别是否一致, 如存在错误识别, 可通过术中调整红外照明亮度进行纠正。特殊患者可能需要改用常规术式。
综上所述, 全自动定位追踪系统辅助Contoura是一种新的手术技术理念, 在操作上, 不仅具备有效性、安全性、可预测性、稳定性及居中性, 而且操作简便易于掌握; 在手术效果上, 能够有效规避光学切削区偏中心的相关并发症, 一定程度上减少了术后视觉质量下降的概率。需要指出的是, 角膜地形图引导仅基于角膜前表面的数据, 需注意眼内高阶像差互补病例的排查, 避免应用范围的过度扩大。本研究的局限性在于病例数尤其是远视病例数较少, 随访时间较短, 具体研究结论还有待后期进一步研究论证。
利益冲突申明 作者及所属医院与手术设备所属的美国Alcon公司亦不存在任何形式的利益相关冲突
作者贡献声明 张君:酝酿和设计实验, 实施研究, 采集数据, 分析并解释数据; 撰写论文; 统计学分析; 根据编辑部的修改意见进行修改。郑历:酝酿和设计实验, 分析并解释数据; 对文章知识性内容作批评性审阅; 技术或材料支持, 指导, 修改论文中关键性结果、结论。赵霞:酝酿和设计实验, 分析并解释数据; 对文章知识性内容作批评性审阅; 获取研究经费, 技术或材料支持, 指导, 支持性贡献, 修改论文中关键性结果、结论。许扬:采集数据, 分析并解释数据; 对文章知识性内容作批评性审阅; 技术或材料支持。林汉俊、毛洪倩:采集数据, 分析并解释数据; 对文章知识性内容作批评性审阅; 统计分析; 技术或材料支持
The authors have declared that no competing interests exist.
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