角膜屈光术后眼压测量方法及影响因素的研究进展
史策, 夏丽坤
中国医科大学附属盛京医院眼科,沈阳 110004
通信作者:夏丽坤(ORCID:0000-0001-6269-339X),Email:xialk@sj-hospital.org

第一作者:史策(ORCID:0000-0001-6088-757X),Email:sczjdmx@163.com

摘要

角膜屈光术后由于角膜厚度、角膜生物力学的改变,术后眼压测量值较真实眼压有偏差。角膜屈光术后眼压的准确评估在临床工作中至关重要。术后眼压测量受到眼压计、角膜厚度、角膜滞后量及角膜阻力因子等因素的影响。现就角膜屈光手术后眼压测量方法及影响因素进行综述。

关键词: 角膜; 屈光外科手术; 眼内压; 生物力学; 预测
Research Progress on Intraocular Pressure Measurements and Influencing Factors after Corneal Refractive Surgery
Ce Shi, Likun Xia
Department of Ophthalmology, Shengjing Hospital of China Medical University, Shenyang 110004, China
Corresponding author: Likun Xia, Department of Ophthalmology, Shengjing Hospital of China Medical University, Shenyang 110004, China (Email: xialk@sj-hospital.org)
Abstract

After corneal refractive surgery, the measurement of intraocular pressure is underestimated because central corneal thickness and corneal biomechanical properties are changed during the operation. Accurately evaluating intraocular pressure after corneal refractive surgery has an important clinical significance. The evaluation of postoperative intraocular pressure measurements should take tonometer, central corneal thickness, corneal hysteresis and corneal resistance factors into consideration. This article reviews the intraocular pressure measurements and influencing factors after corneal refractive surgery.

Keyword: cornea; refractive surgical procedures; intraocular pressure; biomechanics; forecasting

眼压是眼球内容物作用于眼球壁及内容物之间相互作用的压力[1]。正常稳定的眼压取决于眼球内容物容积、房水生成率、房水排出率三者的动态平衡。角膜屈光手术是眼表手术, 并未影响眼球内容物容积及房水循环, 理论上术后真实眼压不会发生明显的变化。多年来, 高度近视一直被认为是原发性开角型青光眼的危险因素。另外, 糖皮质激素类滴眼液是角膜屈光术后的常规用药, 但较长时间使用会增加房水流出通道的阻力, 从而引起术后眼压升高, 所以准确地评估术后真实眼压对近视术后患者青光眼的诊治至关重要。受眼压计设计原理的影响, 近视术后眼压测量值较真实值偏低, 需要校正。在评估术后眼压时应考虑术前眼压、中央角膜厚度(CCT)、切削深度、角膜曲率等多种因素影响。目前, 角膜屈光手术的安全性、有效性、可预测性已被广大近视人群认可[2], 但术后眼压的校正公式尚未统一。现就角膜屈光手术后眼压测量方法及影响因素的研究进行总结分析。

1 角膜屈光术后眼压计的选择

目前, 临床工作中常用的眼压计有Goldmann压平式眼压计(Goldmann applanation tonometer, GAT)、非接触式眼压计(Non-contact tonometer, NCT)、眼反应分析仪(Ocular response analyzer, ORA)、动态轮廓眼压计(Dynamic contour tonometer, DCT)、反弹眼压计(Rebound tonometer, RT)、Schiö tz眼压计(Schiö tz tonometer)、Tono-Pen眼压计(Tono-Pen tonometer)等。各种眼压计设计原理不同、操作方法各异, 在实际操作时各有优缺点, 不能互相替代。

自1954年发明以来, GAT一直被学者们认为是眼压测量的“ 金标准” [3, 4], 误差范围在± 0.5 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)以内。GAT属于接触性眼压计, 测量时在角膜中央的压平直径为3.06 mm, 要求被检者取坐位, 被检眼进行表面麻醉和荧光素钠染色, 所以角膜疾病、坐立困难及精神异常者难以完成检查。对于角膜屈光术后患者, GAT可能造成角膜感染、角膜瓣移位或破损等后果, 从而影响手术效果, 故在术后随访中应用较少。另外, GAT的准确性受角膜厚度的影响, 当角膜厚度为520 μ m时, 读数最为精确, 角膜偏薄时低估, 偏厚则高估[5]

NCT是一种压平式眼压计, 测量时气流将中央角膜直径为3.6 mm的面积压平, 并换算成眼压幅值。NCT操作过程简单, 不接触角膜, 无需表面麻醉, 减少角膜机械性伤害及毒性伤害, 避免交叉感染, 尤其适用于角膜屈光术后的患者。NCT与GAT都是根据Imberk-Fick原理设计, 并且2种眼压计都受角膜厚度、角膜曲率、屈光度、配合程度等因素影响。NCT读数随着CCT变薄而降低, 特别是在近视术后, 角膜切削使CCT大幅度变薄, 从而影响NCT读数的准确性。其中中央角膜基质层厚度与眼压显著相关, 而中央上皮层角膜厚度却与眼压无相关性[6]。在屈光性角膜切削术(PRK)、准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)术后随访发现, CCT与术前、术后眼压均相关, 术前CCT越厚, 切削深度越大, 术后IOP读数变化越大[7, 8]。Wei等[9]统计得出眼压=-2.35+0.032CCT, 即CCT每增加10 μ m, 眼压增高0.32 mmHg。Wangsupadilok等[4]研究认为眼压=7.87+0.01CCT, 即CCT每变化10 μ m, NCT读数变化0.1 mmHg。Cacho等[10]在LASIK术后随访中发现CCT每消融1 μ m, IOP减少(0.029± 0.003)mmHg, 而每屈光度平均消融15 μ m, IOP读数变化约0.5 mmHg。

ORA是一种新型的非接触眼压计, 它是利用一股快速脉冲气流记录2次眼压P1和P2, 气流引起角膜向内运动时得到P1, 向外回弹过程获得P2。P1和P2的平均值模拟Goldmann眼压值, 差值为角膜滞后量(Corneal hysteresis, CH), CH校正可得到角膜补偿眼压、角膜阻力因子(Corneal resistance factor, CRF)等参数。目前大部分眼压计的准确性受角膜厚度、角膜曲率、年龄等多种因素影响, 而ORA则可以消除它们对眼压测量的影响[11]。ORA不仅保持了非接触眼压计的快速、重复性好等特点, 而且不受角膜厚度等因素影响, 并且可以得到眼压以外的角膜生物力学参数[12]

DCT是基于帕斯卡定律设计, 操作时被检眼需表面麻醉, 无需荧光素钠染色, 将凹面设计的探头接触角膜, 测量时长至少5 s, 即可测出眼压。从操作难易程度方面来说, 较GAT更易操作, 但较NCT步骤复杂。DCT测量时仅引起极微小的角膜变形, 基本排除了角膜强度及泪液黏附力对测量值的影响, 研究数据也证明了DCT测量值不受CCT影响[13, 14]。另外, DCT可以测量每个心动周期内泵入眼内的血流量的变化, 可用于测量眼动脉脉冲振幅。DCT准确率较高、重复性较好、不受角膜特性影响[15], 可用于角膜屈光术后患者IOP的测量。

大量文献报道各种眼压计测量值并非完全一致。Yilmaz等[16]对200名健康志愿者分别用3种眼压计测量眼压, 发现NCT与GAT 2种眼压计测量值相差(0.6± 2.3)mmHg; Tono-Pen XL与GAT之间差值为(0.7± 2.5)mmHg; NCT与Tono-Pen XL的差值为(-0.02± 3.0)mmHg。Gü ler等[17]对132只正常人眼进行分析认为NCT与GAT测量值平均相差-1.14 mmHg; RT与GAT平均差值为-0.38 mmHg; NCT与RT平均差值为-0.76 mmHg; 角膜厚度每变化10 μ m, GAT、NCT、RT测量值分别变化0.16、0.33、0.18 mmHg。NCT作为临床中最常用的眼压计, 有学者认为不管在正常人眼还是青光眼患者中, NCT与GAT测量值均高度相关[4], 在正常眼压范围内NCT测量值较为可靠, 但随着眼压升高, 两者差值越大, 大部分学者认为GAT比NCT测量值更高, 也有学者持相反观点[18]

2 角膜生物力学改变对术后眼压变化的影响

角膜滞后量反映角膜的黏滞性, 即角膜吸收及分散能量的能力。角膜阻力因子反映角膜的硬度, 即角膜抵御外力的能力。近年来专家对PRK、LASIK、准分子激光上皮瓣下角膜磨镶术(LASEK)、飞秒激光辅助的准分子激光角膜原位磨镶术(Femtosecond laser assisted laser in situ keratomileusis, FS-LASIK)、飞秒激光小切口基质透镜取出术(SMILE)等角膜屈光术后进行追踪, 认为目前每种角膜屈光手术均会引起角膜生物力学的变化, 并且不同手术方式对角膜生物力学影响程度不一。引起角膜生物力学改变的主要因素是基质层的切削, 而CH和CRF并不能完全描述这种变化[19]。角膜生物力学的改变直接影响术后眼压的准确测量。

2.1 准分子激光术后角膜生物力学变化

准分子激光应用于角膜屈光手术已多年, 常见的术式有PRK、LASIK、LASEK等。目前, 术后眼压的经验公式有许多, 如:栾春生等[20]通过回归分析得到PRK术后真实眼压=12.107+1.254 Perkins, 眼压值-0.033CCT; 吴小影等[21]采用GAT对PRK术后患者进行测量及统计得到手术前后眼压差值=1.156+0.022手术前后CCT差值, +0.052手术前后角膜曲率差值; 张潇和李莹[22]通过对183只眼的回顾性研究得到LASIK术后真实眼压=术后NCT测量值+1.57× │切削等值球镜度│-5.43; Cheng等[23]统计结果显示LASIK实际术后眼压=-2.58+0.87× NCT测量值+0.18× 术后前角膜曲率+0.015× 术后CCT+0.037× 切削深度; Kohlhaas等[24]对101只眼统计研究发现LASIK术后实际眼压=GAT测量值+(540-CCT)/71+(43-K值)/2.7+0.75。

Zare等[25]在PRK术后随访中发现角膜生物力学及眼压均较术前低, 切削深度通过影响CH、CRF、Goldmann眼压值等指标从而影响术后眼压计读数, 而角膜补偿眼压变化不大。Kamiya等[26]通过PRK及LASIK 2种术式对比发现术后CH、CRF、角膜曲率均较术前降低, 而且LASIK术后降低幅度更大, 高度近视患者更明显。LASIK通过制作角膜瓣及角膜基质床消融矫正近视散光, 矫正相同屈光度时LASIK比PRK消融角膜基质床的厚度更深, 而被消融的前基质床较后角膜基质床更坚固, 所以LASIK比PRK对角膜生物力学改变更大, 术后眼压测量变化也更大。角膜扩张是角膜屈光术后较严重的术后并发症之一, 尤其在LASIK等板层手术中的发生风险高于表层手术。Santhiago等[27]认为角膜剩余基质床厚度、高度近视等均是造成LASIK术后角膜扩张即生物力学改变的因素。Roberts[28]认为是术后的角膜扩张引起生物力学改变, 从而影响术后压平眼压计测量的准确性。

2.2 飞秒激光术后角膜生物力学变化

飞秒激光是人类目前在实验室条件下所能获得的最短脉冲(1 fs=10-15 s)。近年来, 飞秒激光在角膜屈光手术的广泛应用, 开启了屈光手术的新时代。目前, 常见的术式有FS-LASIK、SMILE等。李华等[29]对SMILE术后眼压的变化进行统计得到公式:SMILE术后眼压=NCT测量值+0.389 NCT术前-0.431球柱镜代数和-4.618。史策等[30]对SMILE术后171眼数据统计得到术后眼压测量值=5.021+0.414× 眼压术前-0.018× 最大基质透镜厚度。

Shin等[31]对接受FS-LASIK的患者分别用ORA和GAT测量术前、术后角膜生物力学变化, 多元回归分析得到CH、CRF与Goldmann眼压值、角膜补偿眼压、GAT呈负相关。由于剩余基质床厚度及(角膜瓣厚度/CCT)比值影响△ Goldmann眼压值, 角膜瓣厚度及切削深度影响△ GAT, 所以△ Goldmann眼压值、△ GAT较△ 角膜补偿眼压更大, 推断出角膜补偿眼压更适合准确评估术后真实眼压值。对于ORA测量角膜补偿眼压、Goldmann眼压值而言, 术后变化受术前CH、CRF、等效球镜度影响, 而非CCT; 而对于GAT变化值, 术前CCT则是主要影响因素。

SMILE手术作为全飞秒时代的主流术式, 它备受学者的关注。Wei等[32]将PRK与SMILE两组间进行细胞超微结构及角膜伤口愈合的对比, 研究结果显示SMILE术后角膜细胞超微结构发生改变更少, 并未发现显著角膜上皮及内皮细胞的损伤。Xia等[33]比较FS-LASIK与SMILE术后生物愈合的区别, 发现SMILE对术后干眼、角膜知觉、CRF影响小, 角膜生物愈合更有优势。2种术式相比, SMILE术后角膜生物力学变化更小, 角膜胶原纤维更坚固[34]。Li等[35]认为FS-LASIK术后△ CRF、△ CH、△ Kf、△ Ks和△ Km的单位变化量较SMILE术后显著, 并且SMILE术后眼压更加稳定。Chen等[36]对分别接受LASEK与SMILE术后患者角膜生物力学改变进行比较, 统计发现2组CH及CRF均低于术前, LSAEK组术后CH值更低; 切削深度对SMILE组术后△ CH及△ CRH值无影响, 而在LASEK组切削深度则对术后△ CH及△ CRH有影响; 在矫正屈光度相同时SMILE手术切削角膜更多, 但CH、CRF却变化较小, 认为可能与保留较完整的前弹力层有关。另外, SMILE术后角膜生物力学变化的预测性更强, 且单位组织引起角膜生物力学变化的程度更小, 可能与SMILE手术更好地保留了较为坚硬的前基质层有关[37]。相反, 部分专家认为SMILE术后角膜生物力学无显著变化, SMILE术后将短暂的角膜生物力学变化降到最低[38]。有研究对比发现SMILE术后剩余角膜最坚固, 其次是PRK, 最后是LASIK, 再一次验证了SMILE的有效性、可预测性和安全性[39]

3 激素类滴眼液对角膜屈光术后眼压变化的影响

虽然飞秒激光的应用使角膜屈光手术逐渐完美, 炎症反应、屈光回退、干眼、角膜上皮下雾状混浊(haze)、弥漫性层间角膜炎(Deep lamellar keratoplasty, DLK)等术后并发症的出现概率大大减少, 但为了更好地巩固术后效果, 氟米龙、氯替泼诺等糖皮质激素滴眼液仍然常规应用于术后并发症的预防。当局部使用激素时, 只有5%的剂量被眼部吸收, 因此眼部并发症的发生概率相对较低。最常见的系统性皮质类固醇的不良反应是青光眼(12.8%)和后囊下的白内障(11%~15%)[40]。糖皮质激素性青光眼的发病机制尚未明确, 但主要病理生理基础是房水流出通道阻力增加, 目前公认的机制学说包括:①糖皮质激素抑制溶酶体酶的释放, 致使聚合形式的糖胺聚糖堆积, 堵塞小梁网; 除此, 与糖皮质激素受体数量增加、亲和力增高及其核转移有关; ②糖皮质激素抑制了小梁网内皮细胞的吞噬功能, 导致房水碎屑沉积于小梁, 堵塞小梁网; ③认为激素性青光眼的发生与遗传基因有关。一般认为, 糖皮质激素滴眼液的升眼压效应与其抗炎能力成正比。由于屈光术后角膜厚度及角膜生物力学的改变, 使角膜对眼压的“ 抵抗力” 降低, 眼压升高引起的角膜膨隆, 会造成屈光回退、高阶像差增加, 影响手术效果[41]。眼压升高的幅度和时间取决于药物的效力、浓度、剂量、频率、用药途径及个体敏感性。术后激素性高眼压的患者大部分通过停用糖皮质激素滴眼液, 加用降眼压药物可以达到控制眼压的目的[42, 43, 44]

氟米龙是多年来被认可的角膜屈光术后常规用药, 对术后并发症的疗效确切, 为了预防术后眼压升高, 一般采取逐渐减量的长程疗法, 但由于减量期间的药效难以保证, 所以专家们一直寻求一种不良反应少的短程替代药物。氯替泼诺通过诱导磷脂酶A2抑制蛋白而发挥药效, 它的高脂溶性特性使药物在眼内停留时间短, 降低了系统毒性, 而抗炎作用较强, 但升眼压作用较弱, 因此氯替泼诺是安全、有效的糖皮质激素滴眼液[45]。通过0.5%氯替泼诺滴眼液短程疗法与0.1%氟米龙滴眼液长程疗法的临床效果比较发现:2种疗法术后裸眼视力、干眼及激素性高眼压的发生率无明显差异, 均能有效抗炎和抑制haze, 并且有研究表明LASIK术后1周氯替泼诺对DLK的控制明显优于氟米龙, 提示术后短期使用氯替泼诺安全、舒适[46, 47, 48]。SMILE术后用药时间较PRK等术式明显缩短, 将糖皮质激素滴眼液的不良反应降到最低, 但仍然不能彻底消除眼压升高等风险, 随着手术设备逐渐先进, 术者操作更加熟练, 对角膜的损伤越来越小, 术后并发症明显减少, 用非甾体抗炎药物来替代糖皮质激素类药物的研究成为当前的热点之一。

4 术中眼压波动对角膜屈光术后眼压变化的影响

由于激光治疗时产生负压吸引角膜, 术中真实眼压会有波动。目前认为术后早期视网膜神经纤维层变薄等改变与术中眼压波动相关。准分子激光矫正近视时产生负压将角膜压平, 而飞秒激光进行治疗时弧形压平镜接触角膜产生负压, 并未将角膜完全压平, 更好地保持了角膜的形态。有学者将兔眼分成飞秒激光组及微型角膜刀组, 分别测量术中眼压波动情况, 发现飞秒激光组术前及术中眼压分别为(16.5± 1.3)、 (73.1± 10.0)mmHg, 而微型角膜刀组术前及术中眼压为(13.4± 1.6)、 (141.0± 20.5)mmHg。虽然飞秒激光组切削时间是微型角膜刀组的2倍, 但是负压较小, 术中眼压波动明显减小[49]。近来有专家对兔眼进行SMILE并监测术中各阶段IOP, 发现制作透镜时最高眼压为(68.0± 12.7)mmHg, 透镜分离及取出时眼压为(28.0± 11.3)mmHg。另外, 术中不同阶段的眼压在-2.00 D及-6.00 D组差异均无统计学意义[50]。一般认为, 术中眼压波动并未对远期眼压造成影响。术中眼压波动对眼后节长期的影响有待进一步研究。

5 总结及展望

角膜屈光术后真实眼压的准确评估对近视术后患者青光眼的诊断及治疗意义重大, 由于术后眼压计读数与真实眼压存在偏差, 所以术后眼压值需要校正。评估术后眼压时应考虑术前眼压、中央角膜厚度、角膜滞后量、角膜阻力因子、激素类滴眼液等多种因素影响。目前, 角膜屈光术后眼压的影响因素及校正公式尚无定论, 有待进一步的深入研究, 从而帮助临床医师指导术后用药及青光眼的早期诊治。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明

史策:收集数据, 参与选题、设计及资料的分析和解释; 撰写论文; 对编辑部的修改意见进行修改。夏丽坤:参与选题、设计、资料的分析和解释; 根据编辑部的修改意见进行核修

(本文编辑:谢浩煌)

The authors have declared that no competing interests exist.

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