飞秒激光微小切口基质透镜取出术术后切削参数测量值与预期值的比较

引言

飞秒激光（Femtosecond Laser)作为一种新的技术和理念，2001年首次被引入角膜屈光手术领域，用以代替机械角膜板层刀制作角膜瓣，因其表现出的精准和安全等特性，在角膜遍光手术中得到越来越广泛的应用⑴。与传统准分子激光原位角膜磨镶术（laser in situ eratomileusis, LASI)中常用的机械角膜板层刀相th,飞秒激光制瓣的主要优势在于可以精确自由调整角膜瓣的大小、厚度及边切角度，使得角膜瓣更加光滑，厚度一致，瓣的边缘更加整齐，也减少了角膜上皮缺损、上皮植入、纽扣瓣、不规则瓣和游离瓣等并发症的产生[2]。这也使得飞秒准分子激光原位角膜磨镶术（femtosecond laser in situ eratomileusis，FS-LASI)逐渐代替LASI成为角膜屈光手术的主要手术方式[3]。随着技术的发展和科技的进步，以德国蔡司公司飞秒激光系统为设备支持的全飞秒屈光性透镜取出术（Refractivelenticuleextraction,ReLEx)逐渐受到屈光手术医师的重视[4-6]，Seundo W[4]等首先报道了飞秒激光角膜基质透镜取出术（Femtosecond Lenticule Extraction, FLEx),其是以飞秒激光制作角膜瓣，掀开瓣后再在角膜基质中以飞秒激光进行透镜的切割取出，而不是传统的准分子激光切削消融。飞秒激光微切口基质透镜取出术(Small Incision Lenticule Extraction, SMILE)则是 ReLEx 的一个变种，其无需制作角膜瓣，直接以飞秒激光在角膜基质层间进行透镜切割制作，通过周边的微小切口将透镜取出[6]。近年来，SMILE因其特性越来越受到屈光手术者的重视。SMILE由于是无瓣;手术，术中极少切割角膜周边纤维（包括神经纤维)，进而最大程度的保留术后角膜的正常组织结构及形态，术后角膜生物力学性质表现较好，也减少了术后角膜刺激症状及干眼的发生，还可避免因制作角膜瓣而引发的相关手术并发症，如瓣的游离移位等。由于手术的整个过程是在基质内进行，基质表面没有暴露于空气，最大程度的避免术中环境及角膜基质的水化的影响。另外SMILE手术切割模式尽可能少的切断角膜基质的胶原纤维，对于剩余角膜组织的生物力学影响更小，组织间的翁附力更强，贴合更紧密。大量的非对照临床研究证实，SMILE对低中高度近视及散光的矫正具有复好的安全性、有效性、可预测性及稳定性与传统的LASI或FS-LASI手术相比，SMILE对近视及散光的矫正的有效性和可预测性相当，而在手术准确性、术后干眼、术后角膜神经恢复速度、引入相差等方面表现更为出色。由于SMILE是飞秒激光一次性切削完成，避免了角膜瓣的制作和掀开，实现了真正的微创化，极大减少或避免基质在环境的暴露，同时免去了准分子激光消融基质的过程，术中环境的影响、基质水胂的影响及不同激光系统引入的偏差都降到了最低，手术源性的偏差较小。目前能施行SMILE手术的只有德国蔡司公司Visumax飞秒激光系统，而该系统飞秒激光是以脉冲形式运转的波长为1053mn的近红外光，通过光爆破原理进行组织切割，切割的精度理论上来说可以达到l-4nm。另外SMILE手术对角膜生物力学影响小，术后角膜稳定性高，也极少引入因角膜层间结构变化导致的偏差。基于以上原因，人们对SMILE手术的精确性期望十分高，认为术前设定的切削参数（如微透镜的厚度、直径、帽厚度及剩余基质床厚度）应该与术后实际值相一致，但实际如何，目前相关研究较少，在有限的研究中学者们局限于角膜帽方面。Zhao等[13]发现，SMILE术后帽的形态学稳定，可预测性、一致性及规则性都较好，以前节OCT(Anterior Segment OpticalCoherence Tomography, AS-OCT)测量得到的帽的厚度比设定的值要厚，且不同的术后时间差值也不同。类似的还有Ozgurhan等[28]及Tay等[29],但这些研究都未涉及理论值与测量值差值的大小与显著性的研究。更进一步研究帽厚度及制作的微透镜厚度实际测量值与设定值的比较，得到实际测得微透镜厚度比系统设置的厚度要薄9mm，他们认为是SMILE术后角膜变形张所致，这明显与目前绝大部分研究结论SMILE手术安全性高不符。总的来说，目前仍未有SMILE切削光学区直径及术后剩余基质床厚度准确性相关研究，帽的厚度及微透镜厚度的研究也较为单一，需要更多研究者进行更进一步的临床研究。本文主要通过对SMILE术后微透镜的厚度与直径、帽与剩余基质床的厚度测量值与预期值进行比较，研究两者之间是否存在差异，从而评估SMILE手术切削精确性。

1资料和方法

1.1资料本研究是前瞻性非对照研究，选取浙江大学医学院附属第二医院眼科屈光手术中心2021年6月至2021年12月期间，行飞秒激光微小切口基质透镜取出术患者，术后随诊3个月以上，资料完整者。

1.2术前检查手术前3天常规术眼滴用0.3%氧氟沙星滴眼液4次/天。术前滴入表面麻醉剂0.4%盐酸奥布卡因3次，常规消毒后铺无菌孔中，置入开检器。釆用具有弧度的与角膜对接的接触镜片（interfacecone)对眼睛进行压平，并将治疗区域中心校准为病人瞳孔中心，这个过程中要求病人配合注视上方闪烁的绿灯。接触镜片通过小管与负压吸气孔相连，确认对接和校准无误后，通过负压吸引使眼球固定。一旦固定后，接触镜片将一直与角膜相接触，直到飞秒激光基质内透镜制作完成。飞秒激光在角膜层间制作基质内透镜是预设扫描过程（见示意图1): (1)基质内微透镜后表面的由外至内螺旋形扫描；（2)对透镜边缘进行360°垂直扫描，扫描深度印为透镜边缘的厚度；（3)透镜前表面及角膜帽的扫描（由内至外)；（4)在角膜表面120°方向制作一个角膜帽边切口，切入角度设为90°，深度直达透镜前表面，宽度为2mm。基质内微透镜的厚度根据手术矫正屈光度来调整，直径为6.1-6.6mm，微透镜上表面的深度（即帽的厚度）为120nm，直径为7.0-7.5min，略大于基质内微透镜的直径。飞秒激光的能量为120n，当飞秒激光切削过程完成后吸引环自动关闭负压吸引，取下角旗接触镜片，由手术医生显微镜下钝性分离透镜上下表面，通过周边小切口取出基质内透镜。术毕予平衡盐液冲洗角膜，抗生素点眼，硬质眼罩包眼。

术后局部应用抗生素、激素滴眼液1周，人工泪液按需使用。术后1天、1周、1个月、进行常规随诊。随诊内容包括裸眼视力（Uncorrected Visual Acuity, UCVA )、最佳矫正视力(Best Corrected Visual Acuity, BCVA)、眼压(术后第1天及1周时除外)等。对其中37人（70只眼）术后3个月随访复查时行Orbscanll角膜地形图检查；25 人（50 只眼）行 Visante OCT ( Carl Zeiss Meditec )检查。所有Visante OCT检査皆由盲于实验的经验丰冨的检查者完成。检查过程中，被检者取坐位，下领置于领托上，前额紧靠额带，眼睛注视前方红灯，检査者选取Enhanced High Res. Corneal模式进行扫描，通过实时图像调整角膜顶点位于图像中央，反射光带最大时取像保存。每只眼分别调整光带以0°、60°及120°子午线各扫描一次，两次扫描之间嘱被检者闭眼。所有数据测量由同一测量者完成。测量者将获得的图片放大8倍，以系统自带的flap tool;对角膜顶点±3rnm范围内不同区域的角膜帽进行手动测厚取平均值作为实质帽的厚度，同时测量顶点位置(0.00mm )角膜厚度，间接测算出顶点处RST。图4 以Visante OCT的Enhanced High Res. Corneal模式分别从三个不同的角度进行扫描获得的图，图中黄线为系统自带flap tool;的测量尺，上标的数字为测量点距角膜顶点的距离，中间的线位置指示角膜帽与基质之间的界限，每幅图中有距角膜顶点±3mm内4个区域的测量值，以不同部位帽厚度的平均值作为实际测得的帽厚度。中间测量标尺指的是角膜顶点（0.00mm)处的厚度。

引言...............................1 1资料和方法...............................42结果...............................113讨论...............................164结论...............................20参考文献...............................21

3讨论

本研究发现，以Orbscanll系统测得微透镜的厚度比预期值要厚5.2um,且差异显著（pO.OOl),这系统差异可能来源于以下两个原因：(1) VisuMax激光系统切割精度的限制以及手术源性的偏差；（2) Orbscanll测量微透镜厚度方法本身的偏差。巳有的研究已证实，VisuMax制作角膜瓣具有良好的可预测性[35_38]，瓣的精度为0.2-23.9nm(预期瓣的厚度为100~120um)，不同的测量方法得到的精度不同，但都表现为实际测得瓣的厚度比预期值要厚。先前研究也表面，VisuMax激光在8]^111^6术中制作的角膜帽厚度的精度为-0.7~8.7um(预期帽的厚度为100~120um),可再现性为4.8~9um，与瓣制作精度相符合。因而若考虑是因VisuMax激光切削精度原因造成的偏差，则需有一个前提，即VisuMax飞秒激光在不同深度的切削精度不同，且深度越大，切削误差越大。但目前无相关研究能证实这一点，所以，目前尚不能将偏差归因于飞秒激光切削精度的误差。SMILE手术过程避免了角膜瓣的掀开及基质在环境中的暴露，角膜瓣相关的并发症的风险大大降低，也减少了基质水种带入的手术误差，同时手术过程中无准分子激光消融的一步，也就避免了不同激光系统切换所导致的偏差。但任何技术都不是极致的，SMILE也是有限制。飞秒激光是以光爆破的原理作用于角膜组织使其产生二氧化碳和水的微小气泡，当这些气泡连成片时，即完成了切割的过程。但这些微小气泡本身是不透光的，形成的不透明的气泡层（opaque bubblelayer OBL)会对下一步的更深层次的激光切割产生不利影响，尽管SMILE的术程是从后到前的（即先制作透镜的后表面，再制作前表面)，这大大减少了不透明的气泡层对后一步的手术的影响，但在已切割平面的气泡会渗透至前一层面，使得前一层面切割未达到预期的深度，使得实际制作的微透镜较预期要厚一些[28]。Shah等已证实第一层界面制作产生的气泡会影响到第二层切割的精精确性。还有其他一些因素如术前表面麻醉刹的使用、徒性分离微透镜时造成的损伤及环境因素的影响等都可作为手术源性误差，但这些误差的偏向如何仍未知，需进一步研究来确定。SMILE中微透镜的直径是与患者角膜的厚度、瞳孔大小、术前屈光现实、制作的微透镜的厚度等相关。以往评估手术可预测性相关研究关注的焦点是角膜瓣厚度及准分子激光消融的深度等，很少有研究涉及到LASI中准分子激光消融的范围，SMILE中关于微透镜的直径的研究更是未见报道。本研究首次提出比较术后光学区直径与Visumax上设定的透镜直径，以横向角度来评估SMLE的切割精确性，这是本文的一大创新之处。研究者已证实，SMILE术后角膜后表面曲率未发生变化，而前表面则变平，但前弹力层在术后稳定后未发生太大的变化，有限的微变形也对准确性也无显著影响[41，42]，这为本研究中测量光学区直径的方法提供了理论支持。Li MY等将术后角膜地形图前表面的参照最适球径（referencebest-fit sphere, BFS)改为术前角膜地形图上的值，得到的变化图中突出的圆形或卯圆形的部分则被认为是术中切削的光学区，在SMILE中即为微透镜的直径[32]。本研究使用相同的方法来确定光学区域，最终计算出切削直径。验证性研究已证实该种方法的可重复性较高，精确性较好，是一种可靠的测量方法。以该方法测得的光学区直径与预期的微透镜直径相比，无显著性差异，一致性高。本研究只是单纯对SMILE术后切削参数测量值与预期值做了比较，未进行两者之间的偏差，是否对术后的视力、视觉质量及遍光现实产生影响的研究，这也是我下一步努力的方向。本次研究存在的不足之处还在于收集的案例较为有限（总共110只眼)，涉及的人群也是单中心的，不一定具备普遍性的临床意义。另外本次研究中用到的测量仪器部分巳有有更先进、精度更高的可选技术，如频域OCT(RTVue, Optovue，Inc.)较Visante OCT具有更高的测量精度与分辨率，测得结果也更为可靠。

4结论

SMILE术后微透镜的厚度测量值比预期值要厚5.2um,帽厚度测量值比预期值厚4.7um，偏差主要来源于测量方法的误差，所有切削参数测量值与预期值的一致性较好。

参考文献（略）