四种角膜屈光手术后角膜后表面高阶像差的变化

网络出版时间:2021 -2 -5 15 :07 网络出版地址:ht R s ://kns. cnki. neRkcms/demd/34. 1065. R. 20210205. 1051.030. html
◊技术与方法◊
四种角膜屈光手术后角膜后表面高阶像差的变化
潘善刚1,廖荣丰1,高 健1,刘才远2,叶敏捷1
2020 -09 -10 接收
基金项目:国家自然科学基金(编号:81700856)
作者单位:1安徽医科大学第一附属医院眼科,[肥230022
2中国科学技术大学医院眼科,[肥230026
作者简介:潘善刚,男,硕士研究生;
廖荣丰,男,教授,主任医师,博士生导师,责任作者,E-
mail : PaoOayfy@ 126- com
摘要比较准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK ),飞秒制瓣 LASIK (FSTASIK ),波前引导 LASIK ( WF-EASIK )以及全飞
秒激光基质内透镜取出术# SMILE )4种手术后近视患者
膜后表面高阶像差(HOA )的变化。共收集近视患者242
例,其中46例行LASIK , 38例行FSTASIK , 68例行 WF- LASIK 及90例行SMILE 。分别在术前与术后6个月使用
PenRcam 测量每位患者右眼的HOA 。高阶像差以zernike 多
项式进行描述,并着重分析患者角膜后表面6 mm 直径中央 区域的总HOA 、球差(SA )、彗差、水平彗差和垂直彗差。 LASIK 组中,术前与术后总HOA 、SA 和水平慧差差异无统计
学意义,但术后慧差及垂直慧差较术前增加(5 < 0. 01 )o  FSTASIK 和WFTASIK 组中,术前与术后角膜后表面总
HOA 、SA 及慧差之间差异有统计学意义(5 <0.05),水平慧
差及垂直慧差差异无统计学意义。此外,在SMILE 术后各 HOA 均较术前改变。4种术式术后各HOA 及变化值之间比
较发现:水平慧差与垂直慧差差异有统计学意义(5 <
0. 01)。与FSTASIK 和WFTASIK 相比,SMILE 引起水平慧
差负移(5<0, 01),垂直慧差增加(5<0. 01)o  LASIK 与其
他组各HOA 变化值的比较中差异无统计学意义。SMILE 手 术患者角膜后表面水平慧差及垂直慧差变化较大,因此FS- LASIK 与WFTASIK 在中心切削准确性方面可能优于
SMILE 。
关键词 屈光手术;角膜磨镶术;飞秒;高阶像差中图分类号 R  779. 63
文献标志码A  文章编号1000 -1492(2021)03 -0486 -04 doi : 10. 19405// cnki. issnlOOO  - 1492. 2021.03. 030
随着屈光手术领域的飞速发展,从传统的准分 子激光原位角膜磨镶术(laser  in  situ  keratomileusis , L
ASIK  ),到 波前引 导 LASIK  ( wavefont-guided  LASIK , WF-LASIK ),再到飞秒激光技术在角膜屈光
手术中的应用,飞秒制瓣LASIK  ( femtosecond  laser-
assPted  LASIK , FS-LASIK )及全飞秒激光基质内透
镜取出术(small  incision  lenticule  extraction , SMILE  ) 成为当下热门的矫正屈光不正的方式(1)。目前,角 膜屈光手术因其高效、安全、准确及良好的可预测性
等优点,成为国内近视患者矫正屈光不正的主要术 式⑵。然而上述术式可能诱发高阶像差(higher-go
dar  abwrations , HOA )变化导致患者视觉质量下降。
由于直接受到角膜屈光手术的影响,角膜前表 面HOA 变化是眼球整体HOA 变化的关键部分。因
此角膜后表面HOA 变化的报道较为少见。然而已 有文献[3〕提示角膜屈光手术可引起角膜后表面前
移,导致HOA 的改变。同时角膜后表面的HOA 在
控制角膜HOA 的变化,尤其是抵消角膜前表面 HOA 扮演着重要角⑷。但目前尚未见比较上述 4
膜 表面 HOA  化的 道,
该研究利用Pentacam 测量及比较术后角膜后表面 HOA  的 化。1材料与方法
1 -1研究对象 该研究收集于2019年4—7月在 中国科学技术大学医院进行角膜屈光手术的近视患
者共242例,其中46例行LASIK , 38例行FS-
LASIK , 68 例行 WF-LASIK 及90例行SMILE 。4组
的患者术前的临床基本信息及各高阶像差的比较见
表1。组间平均年龄、等效球镜(spheocyl  equiva ­
lent , SE ) 及术前角膜后表面各HOA (总HOA 、SA 、慧
差、水平慧差与垂直慧差)差异均无统计学意义。
1 -2术前检查所有患者术前均进行常规眼科检 查,包括医学验光、泪膜影像分析、角膜超声测厚、眼
压和Pentacam  (德国Oculus 公司)等检查。所有患
者均根据以下纳入标准进行选择:年龄至少18岁以 、屈 1 以 、 矫正视 优20/25、SE 小于-10. 0 D 等。排除标准包括:屈光手
术史、既往角膜病、青光眼、白内障、视网膜疾病或弱 视等眼科相关病史,以及糖尿病和结缔组织疾病等 全身性疾病史⑸。
1 -3手术方法术前常规冲洗患者结膜囊,消毒铺
巾,使用4%盐酸丙美卡因滴眼液进行表面麻醉,术
前行眼睑贴膜并撑开眼睑手术。LASIK及WF-LASIK术均采用美国威视VISX S4型准分子激光系统完成,其中WF-LASIK术中进行波前引导及虹膜定位。FS-LASIK利用蔡司公司VisuMae飞秒激光系统进行角膜瓣的制作,再进行VISX S4行角膜基质层切削。SMILE同样利用德国蔡司公司VisuMae 系统完成。手术均由一位高年资技术熟练的医师完成’
1.4高阶像差测量Oculus Pentacam HR#Oculus Inc)是一种非侵入性的,基于ScheimpOug摄像技术的眼前节全景仪检查系统。其在屈光手术术前对患者眼前节全面评估中具有优越的可重复性。因此,该研究选择Pentacam在直径6-0mm的中央角膜区域测量术前和术后6个月的角膜后表面的HOA。患者通过Pentacam检查2s完成眼前节360度扫描并获得50张裂隙灯图像,系统将所有图像中的矩阵数据点
合成三维ScheimpOug图像。Pentacam系统软件将获得的数据通过Zemike多项式运算获得角膜后表面高阶像差。该研究将收集8阶44项波前像差的均方根数值。该研究测量及评估的HOA主要包括总HOA、球面像差#SA)、彗差、水平彗差及垂直彗差。收集Pentacam系统提示“OK”的测量结果,每只眼测量5次并取平均值。
1-5统计学处理该研究利用SPSS26-0软件分析数据。考虑到患者双眼在屈光度和生物特征参数方面具有高度相关性,因此该研究仅收集患者右眼的数据。所有数据均经过正态分布检验,提示正态分布,故所有数据均以$±S表示’4组高阶像差之间使用单因素方差分析#ANOVA)进行比较,并利用Bonferroni检验进行多重比较。配对的样本t检验被用于比较术前和术后角膜后HOA。HOA变化值计算为术前和术后值之间的差值。P值小于0.05被认为差异有统计学意义。
2结果
4种手术前及术后6个月角膜后表面中央6
imac表1四种手术纳入患者术前基本信息及各高阶像差的比较G士s)
参数LASIK FS-LASIK WFAASIK SMILE F值P值n46386890
年龄(岁)25.217±4.97024.158±3.94924.000±3.96224.844±4.2980.9880.399 SE—5.045±1.621-5.8
09±2.245-5.007±1.291-5.321±1.697  2.5930.053 HOA((jim)
总HOA0.066±0.0080.063±0.0080.068±0.0090.065±0.010  2.2180.087(差
-0.168±0.023-0.162±0.025-0.168±0.024-0.164±0.0290.6600.577(差0.038±0.0190.040±0.0220.041±0.0220.036±0.0220.6440.588(差0.001±0.020-0.003±0.025-0.003±0.024-0.002±0.0210.3420.795(差-0.003±0.0380.006±0.038-0.007±0.0390.004±0.037  1.2710.285 SE:等效球镜;hoa:高阶像差
表2四种术式术前及术后6个月角膜后表面高阶像差的比较($±s,*m)
术式HOA差差差差LASIK
术前0.066±0.008-0.168±0.0230.038±0.0190.001±0.020-0.003±0.038术后6个月0.067±0.009-0.171±0.0250.044±0.023-0.002±0.032*0.001±0.039# P值0.1880.2600.0490.423<0.001 FSAASIK工业控制计算机
(前
0.063±0.008-0.162±0.0250.040±0.022-0.003±0.0250.006±0.038(6个月
0.070±0.009-0.173±0.0220.053±0.0280.001±0.034*0.005±0.050# P值<0.001<0.0010.0010.3940.870 WFAASIK
前0.068±0.009-0.168±0.0240.041±0.022-0.003±0.024-0.007±0.039 6个月0.074±0.020-0.176±0.0250.049±0.0290.001±0.035*-0.009±0.044# P值0.015<0.0010.0040.1750.516
SMILE
前0.065±0.010-0.164±0.0290.036±0.022-0.002±0.0210.004±0.037 6个月0.069±0.012-0.169±0.0310.048±0.025-0.015±0.030*0.021±0.037# P值<0.0010.001<0.001<0.001<0.001与术后水平慧差比较:*P<0.05;与述后垂直慧差比较:j P<0-05
表3四种手术各高阶像差变化值之间的比较(咒土p*m)
变化值LASIK FS-LASIK WFTASIK SMILE F值5值HOA0.002±0.0080.006±0.0090.006±0.0190.004±0.010  1.3620.255球差-0.003±0.017-0.011±0.017-0.009±0.012-0.005±0.014  2.6380.050慧差0.007±0.0230.013±0.0230.009±0.0240.012±0.0230.7000.553差-0.003±0.0250.003±0.0250.005±0.028-0.013±0.0257.450<0.001差0.004±0.025-0.001±0.025-0.003±0.0380.017±0.0267.174<0.001
mm直径各HOA及比较结果见表2。组内比较:在LASIK组中,术前与术后总HOA、SA和水平慧差差异无统计学意义,但是术后慧差及垂直慧差较术前增加差异有统计学意义(5<0.01)。在FS-LASIK 和WF-LASIK组中,术前与术后角膜后表面总HOA、SA及慧差之间差异均有统计学意义(5< 0.05),水平慧差及垂直慧差差异无统计学意义。此外,在SMILE术后各HOA均较术前改变。组间比较:4组术后各HOA之间仅水平慧差及垂直慧差差异有统计学意义(5<0.01),总HOA、SA及慧差差异无统计学意义。
4种术式各HOA变化值及组间比较结果见表3o与各组间术后高阶像差比较结果相似,仅水平慧差与差化值差异有统计学意义(5< 0.01)'通过Bonferoni检验进行多重比较发现:与FS-LASIK和WF-LASIK比较,SMILE引起的水平慧差负移(5<0.01),垂直慧差增加(5<0.01)o LASIK与其他组各HOA变化值的比较中差异无统计学意义。
3讨论
Sekundo et ai[6]运用并完成角膜屈光手术,飞秒激光在角膜屈光手术领域的普及与发展速度惊人,给广大中国的屈光不正人带来惊喜与福音,中国屈光手术领域迎来飞秒时代[7]o作为飞秒激光的经典术式,/S-LASIK与SMILE在矫正屈光不正术后视力、屈光状态、对比敏感度、角膜生物力学以及高阶像差等方面仍存在争议。因二者都存在着各自的优势与缺点,故对比FSTASIK与SMILE特性是当
今屈光领域热门话题。同时,评价屈光手术角膜后表面高阶像差变化的报道较少,因此本研究收集了选择当下主流屈光手术术式(LASIK、WFTASIK、FS-LASIK及SMILE)的近视患者,利用Pentacam测量患者角膜后表面H0A的变化并进行对比,结果显示WFTASIK、FSTASIK及SMILE术后总HOA、SA 及慧差均较术前改变,术后4组之间总HOA、SA及慧差无差异,但在诱导水平慧差及垂直慧差变化方面,SMILE高于其他术式。
将角膜屈光手术带入小切口、微创、无瓣领域的SMILE,具有更好的角膜生物力学的维持和角膜前表面的完整性[8]。避免了因制瓣而产生的角膜瓣偏移、回缩等手术并发症Wu et ai[10]收集FS-LASIK及SMILE术式近视患者右眼数据并进行分析,结果显示SMILE组角膜后表面水平慧差低于WF-LASIK组,角膜后表面其他高阶像差2组差异无统计学意义。该研究表明角膜生物力学等变化与术后角膜高阶像差存在相关性,SMILE手术对角膜生物力学的影响较少是水平慧差较低的原因之一。但Li w ai[11]研究表明SMILE术后近视患者整体角膜及角膜后表面球差变化比FS-LASIK手术更加稳定。然而本研究表明SMILE术后患者角膜后表面水平慧差及垂直慧差改变,可能与以下几点因素有关:眼睛的水平慧差及垂直慧差代表着屈光介质不对称性的特征,也包括屈光介质的不规则、倾斜和偏心性。当SMILE矫正散光时,患者角膜基质中会切削一个后表面为椭圆形的小透镜,在陡峭轴位上的劈开面直径小于平坦轴位上的直径[12],从角膜中提取椭圆形微透镜可能是SMILE手术中不对称的重要来源之一。WF-LASIK等手术的光学区周围存在过渡区,而SMILE术屈光透镜的垂直边缘也可能增加术
后的水平慧差及垂直慧差。WF-LASIK的手术设计目的是通过波前像差引导补偿与抵消术后高阶差的化,该各高阶差的化存在优势。SMILE无法配备虹膜跟踪定位技术用于术中补偿瞳孔旋扭和偏移等,这也可能是导致术后诱导高阶像差的原因之一。若存在SMILE术后角膜前表面的高阶像差变化较大的情况下,角膜愈合恢复的过程中,角膜后表面会通过自身的像差变化来抵消与补偿前表面诱发的高阶像差,这样也可能导致术后高阶像差的波动。虽然术前4组SE之间比较差异无统计学意义(5=0.053),但SMILE组的SE高于其他3组,较多基质的切削厚度亦可导致角膜高阶像差的变化。
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The clianges of posterior correal higher-order aberrations
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令孩子惊奇的72个科学异想Pan Shanyany,Liao Rongfeny,Gao Jian,C at
(Dp of OpPtyalmology,The First AA'iliateP Hospital of Anhui MePkal Unkerspy,Hefei230022)
Abstract Tv compare Ta change of poste/vo comeal higher-ardao abcrations(HOA)of myopic eyas aftao Xuo reXactivv suryerias including lasao N situ kcatomileusis(LASIK),femtosecond laser-assisted lasao in situ keratv-mileusis(FS-LASIK),wavefront-yuided LASIK with Vis mxisWT/n(WF-CASIK),and smal t incision mn/cuta extraction(SMILE)-A total of242subjects(46subjects underwent LASIK,38subjects undereent FS-LASIK,68 subjects undeevent WF-LASIK,and90subjects undeevent SMILE)were involved.HOAs of each patient a Oght eya were mexsured with Pentacam device pmopcTVCy and6months aftao suryem-Tha abcraXons were described as zeoiiba polynomials,and a
nalysis was focused on total HOAs,sphe/cal abcration(SA),coma,ho/zontal co­ma,and veOical coma vveo6mm diametvo central comeal zona.In LASIK gmup,pra-and postoperative total HOA,SA and ho/zontal coma were not statistical l c siyniUcan/y diVemnt,but postoperative coma and vertical coma were siyniUcan/y dRXrent(P<0.01)-In FS-and WF-LASIK gmups,siyniUcant dRXrencas were found in tha to­tal HOA,SA and coma(P<0.05)white no dV X mnco was found in tha ho/zontal coma and veOical coma.In ad­dition,Tt HOAs were found to have siynificantdVferencvs between pra-and postoperative SMILE procedure(P< 0.01)-Tha result showed that SMILE induced significyn/y nexativv shift in ho/zontal coma compared with FS-LASIK and WF-LASIK(P<0.01)-MexnwhUa,SMILE ymup Tse had a siyniUcant incmxsa in veOical coma compared with FS-LASIK and WF-LASIK(P<0.01) -In LASIK and Ta othao gmups,induced total HOAs,SA, coma,ho/zontal coma and veOical coma were alt comparable.SMILE induced more ho/zontal coma and veOical co­ma compared with FS-LASKandWF-LASIK,indicating that Ta centration of SMILE procedure is pmb—ly Ics pm-dsv-
Key wo—S reXactivv suryery;keratomileusis;femtosecond laser;higher-ardera bcraXons

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