Nov 29
*该论文在《中国实用眼科杂志》2007年12月第25卷第13期发表
王蓓：中国、广东省、深圳市、阳光医院眼科、副主任医生、518008
周胜：中国、广东省、广州市、中山大学中山眼科中心、眼科学国家重点实验室、眼科学博士、510006
王晓泸: 中国、广东省、深圳市、阳光医院眼科、主任医生、518101
王铮：中国、广东省、广州市、中山大学中山眼科中心、眼科学国家重点实验室、教授、510006
杨斌：中国、广东省、广州市、中山大学中山眼科中心、眼科学国家重点实验室、教授、510006
通讯作者：王铮
基金项目：教育部《高等学校骨干教师资助计划》
编号：A032001032
【摘要】 目的 研究影响使用飞秒激光（femtosecond laser,飞秒）制作的角膜瓣厚度的相关因素。方法 在100眼准分子激光原位角膜磨镶术（Laser in situ keratomileusis，LASIK）中使用飞秒制作预设厚度为100um角膜瓣，术中测量并计算角膜瓣厚度，与预设角膜瓣厚度进行差异分析，并与患者术前裸眼视力、主观验光屈光度、术前角膜中央厚度、患者年龄、角膜中央K值、眼压进行相关分析。结果 飞秒角膜瓣厚度的均值为：121.8±11.4um, 飞秒角膜瓣厚度与患者年龄、角膜中央K值正相关，而与其它值不相关。结论 飞秒制作的角膜瓣精确，影响其厚度的因素少，患者年龄、角膜中央平均K值可能影响飞秒制作的角膜瓣厚度。
【关键词】 飞秒激光; 角膜瓣厚度；相关因素。
准分子激光原位角膜磨镶术（Laser in situ keratomileusis，LASIK）是一种被广泛使用的屈光手术，已取得良好的手术效果。但该手术仍存在一些并发症，这些并发症大多与使用机械方式制作角膜瓣有关，并使角膜瓣的实际厚度波动大，在一定程度上增加手术风险，降低疗效。使用非机械方式（飞秒激光）制作角膜瓣有望解决上述问题。
使用飞秒激光（脉冲时间≈10-15s）制作角膜瓣，有如下优点：一、损伤范围小（直径≈2um），非线性特征决定了只在聚焦范围发生光致电离作用，激光光束经过的结构（上皮、前弹力层、前基质层）和未聚焦结构（角膜内皮和其它眼内结构）无损伤。利于减少手术并发症。二、精度高，由于激光的高聚焦性，稳定性和在压平角膜状态下制作角膜瓣，国外研究显示飞秒激光制作的角膜瓣厚度标准误差小于大多数机械刀制作的角膜瓣。
虽有以上优势，但使用飞秒激光制作角膜瓣，厚度仍有一定误差。目前为止，国内外未见研究影响飞秒瓣厚度的相关因素报导。
本研究通过分析飞秒瓣厚度的相关因素，探讨可能影响飞秒瓣厚度的因素，旨在寻找降低飞秒瓣厚度误差的方法，提高手术者术前对角膜瓣实际厚度的预测性，降低手术风险。
对象与方法
1．研究对象
手术均由深圳阳光医院眼科王蓓副主任医生完成。患者术前签署手术同意书。飞秒手术适应症包括术前角膜厚度大于480um, 术前屈光度在标准LASIK手术处理范围。术前术眼接受至少2次散瞳检影验光。
术前检查包括：裂隙灯检查，中央角膜k值检查（Bausch&Lomb），角膜地形图检查（Technomed）, 角膜中央厚度检测（DGH 4000）, 散瞳眼底检查，Goldman(Goldman applanation tonometer, GAT)测量术前眼压，均取三次测量的平均值作为结果。
2．方法
2．1．手术过程
患者仰卧平躺于Intralase 飞秒机手术床上，器械开睑，使用与术前检查相同的超声设备测量角膜中央厚度。结果作为该患者的术前角膜厚度。预先通过飞秒激光机中的程序设定飞秒参数。瓣直径9.3mm, 瓣厚度100um,蒂弧度为55度，蒂位于上方，瓣床切割能量1.8uJ, 瓣边缘切割能量2.0uJ, 激光斑间距9×10um。用可抛弃的负压环固定术眼，使术眼角膜位于环中央。固定眼球后，机器降低激光头，当IntraLase 压平镜压平角膜后，此时飞秒机屏幕上的光点提示眼压是否在可接受范围，并通过与术眼瞳孔比对，确定制作的角膜瓣是否与瞳孔同心。术者踩下踏板，开始飞秒激光扫描，从瓣蒂的位置开始，在水平方向，按左右来回的光栅方式，自上而下扫描，术者观察下完成激光扫描。激光物理参数为：光斑直径：5～6um, 脉冲时程600飞秒（1飞秒＝10－15秒），光束重复频率15KHz，激光束高斯角度36度。
水平切割完成后，机器控制光束开始沿角膜瓣边缘切割，切割面与角膜表面成70度。飞秒制作角膜瓣的整个过程约需50～55秒。同一过程在对侧眼完成。然后，患者在IntraLase 手术床上平躺5～15分钟，直到角膜层间气泡吸收。
患者平躺于准分子激光机手术床上，消毒手术洞巾遮盖睑缘，术者戴消毒手套，器械开睑，再次测量中央角膜厚度。显微镜下使用特制的掀瓣器，在上方蒂边缘分离瓣与基质床后，经分离处插入掀瓣器，分离层间细小组织粘连，使角膜瓣与基质床完全分离，向上方揭开角膜瓣。角膜保持干燥环境下，使用术前同样设备，测量角膜中央厚度。然后使用Visx S4进行准分子激光近视切削。
用海绵清洁激光治疗后的角膜基质，用冲洗针头恢复瓣的位置，用平衡盐冲洗层间，用湿的海绵，自上而下扫平角膜瓣。一分钟后角膜表面滴典必殊眼液，取下开睑器。患者瞬目几次后确认瓣帖服良好后，戴塑料眼罩。
2．2．统计分析
用Microsoft Excel录入数据，用SPSS10.0软件包的相关分析检测各因素与角膜瓣厚度的相关性。P<0.05认为有统计学意义。
结果
1．术前资料及检查结果
研究包括接受飞秒制作角膜瓣的100只眼（50位患者），男性24位，女性26位，术前角膜中央厚度543.4±29.04um（482～608um）,平均年龄27.29岁（18～42岁），角膜中央K值平均43.69±1.34（39.5～46.4），术前平均球性屈光不正：-6.11±2.42D（-1.50～-11.50D），平均柱性屈光不正：-0.86D±0.70D（0～-4.00D）,柱性屈光不正轴位平均：96.03°±71.10°（0～180°），等效球镜度数：-6.54D±2.48D（-11.75～-2.00D）, 术前裸眼视力：0.08±0.06（0.01～0.50）。术前眼压：16.08±2.31mmHg(10.0～21mmHg)。
2．飞秒角膜瓣厚度
术前角膜中央厚度543.4±29.04um（501～608um）, 飞秒制作的角膜瓣厚度121.8±11.4um（96～153um）,瓣实际厚度与预计瓣厚度差异有显著性意义（Mann-Whitney Rank Sum 检验，p<0.05）。
3．术前检查结果与飞秒角膜瓣厚度的相关分析
使用Pearson Product Moment Correlation方法分析飞秒瓣厚度与术前资料及各检查结果之间的相关性，飞秒瓣厚度与术前总相差、高阶相差、术前角膜厚度、术前球性屈光不正、柱性屈光不正、等效球镜、术前眼压（P=0.95,图5）不相关（P>0.05）。与患者年龄（P=0.013, R=0.251,见图1）、角膜前表面中央最小K值(P=0.038, R=0.211,见图2)和最大K值(P=0.025, R=0.228,见图3)正相关。
4．双眼飞秒角膜瓣厚度的比较：
术中先使用飞秒制作右眼，再制作左眼角膜瓣。同一患者左眼飞秒角膜瓣的厚度是122.20±10.90um（n=25）, 右眼飞秒角膜瓣厚度是121.98±12.11um(n=25)，左眼飞秒角膜瓣略厚于右眼飞秒角膜瓣，但差异无显著性（P＞0.05）,42％患者左眼角膜瓣比右眼薄，58％患者右眼飞秒角膜瓣比左眼薄。两眼飞秒角膜瓣厚度的差异平均值：8.22±8.50um, 厚度差异的分布是：70％患者双眼角膜瓣厚度差别≤12um，32％患者双眼角膜厚度差别≤2um，差别最大34um(图5)。双眼角膜瓣厚度差异与双眼术前角膜厚度差异，双眼术前球性屈光，等效球镜屈光差异等因素均无显著相关性。
5．术中和术后并发症
术中未出现瓣脱落，负压环脱落等并发症，术中未发现角膜上皮损伤，没有游离瓣、不规则瓣、钮扣瓣、或者偏心瓣等并发症。
手术后一天没有眼发生明显的层间非感染性炎性反应（DLK）但10只眼发生轻微的瓣边缘1级的层间炎性反应，这些病例在使用典必殊眼液1～3天后，相关炎性反应消失。炎性反应未侵犯视轴区。这些病例发生于早期使用飞秒制作角膜瓣时，使用较低能量制作角膜瓣边缘后，边缘性炎性反应没有发生。
术后2只眼（1％）观察到位于Bowman`s 层的微小皱褶（microstriae）。术后1个月1位（双眼，2％）患者抱怨轻度的眩光感，但这一症状并未影响最佳矫正视力（1.2），也未发现任何感染体征。这一症状被称为暂时性光敏感综合症（Transient light-sensitivity syndrome,TLSS）。频繁使用激素药水（典必殊、q2h）4天，症状消失。
讨论
LASIK 手术的宗旨是提高矫正视力的前提下尽可能减少手术并发症的发生。目前存在的并发症一部分与使用机械方式制作角膜瓣有关，机械方式制作角膜瓣的原理是基于一种力学分割的原理，通过金属刀片与角膜组织的机械摩擦完成，这一过程势必受到被切割组织（角膜）和切割刀片的物理力学（刀片的锋利度）特性等因素的影响，这些因素的综合效应使得机械方式制作角膜瓣的实际厚度变异大，手术者术前预测角膜瓣厚度的能力下降，增加手术的风险，机械方式切割角膜后，刀片的物理特性（锋利度）和角膜的物理特性（上皮与基底膜的黏附性）改变，也带来出现手术并发症的隐患。飞秒切割时与角膜不接触，组织切割是在压平角膜后，通过聚焦高能激光到角膜产生电离作用实现。该过程基本不受角膜形态和生物力学特性影响，使得飞秒制作的角膜瓣厚度更加稳定。而且飞秒切割后，激光物理性能不受影响，后续切割同样稳定。
1．术前中央角膜厚度对飞秒瓣厚度的影响：
一些研究显示术前角膜中央厚度与微型机械角膜刀制作的角膜瓣厚度相关[1,2]，在Solomon等进行的一项总计1634眼，包括6种常见角膜板层刀（AMO Amadeus、Bausch & Lomb Hansatome、Moria Carriazo-Barraquer、Moria M2、Nidek MK2000、Alcon Summit Krumeich-Barraquer）的多中心研究中，计算出的机械刀制作的角膜瓣厚度与术前角膜中央厚度（547±34um）相关。与此不同的是，本研究的结果显示飞秒制作的角膜瓣厚度与术前中央角膜厚度无相关性。本研究结果提示术前角膜厚度并不影响飞秒制作角膜瓣的厚度。分析原因，机械方式制作角膜瓣时，角膜板层刀接触角膜，角膜的生理物理特性在不同程度上影响切割的效率，而飞秒切割角膜时，由于是一种“非接触（noncontact）”切割，角膜的个体差异对切割的影响更少，激光切割的精确度更高、稳定性更好。飞秒瓣的波动范围比机械瓣的小，该优势的结果是使用飞秒激光切割角膜，受个体术前角膜厚度差异的影响更小，术中得到厚度更加均一的角膜瓣，术后发生角膜扩张（ectasia）、瓣穿孔和瓣皱褶的风险更小。
2．左右眼手术先后顺序对飞秒瓣厚度的影响：
本研究结果揭示另一有趣的结果，同一患者双眼飞秒瓣厚度差异无显著性意义。这与Binder[3] 开展的另一项大规模研究结果一致[3]，而屈光手术者的经验和大量的研究显示在同一个体双眼使用同一机械刀制作角膜瓣，双眼角膜瓣厚度差异显著，由于刀片的磨损，第一次切割总是比第二次得到更厚的瓣[4]，很显然这是由于飞秒制作角膜瓣与机械方式制作角膜瓣的原理不同，前者使用激光的光致电离作用后者使用机械分离，由于机械切割时组织对刀片的磨损，二次切割时刀片更钝，使得第二次切割得到的角膜瓣总是比第一次薄[12]。角膜组织对激光设备无影响。飞秒切割角膜的效率不受切割次数的限制。使用飞秒制作角膜瓣就可以避免不全瓣等并发症的发生，这可能也是本研究术中未发现相关并发症的原因之一。
3．术前角膜K值对飞秒角膜瓣厚度的影响：
有关术前角膜K值对角膜瓣厚度的影响，有不少研究，但结果不一。一些研究显示术前中央角膜K值与角膜瓣厚度无显著相关性，Taneri[1]使用Hansotome零压力刀头制作不同厚度(160、180、200um)的角膜瓣，在总计为238眼的前瞻性研究中，观察到角膜瓣实际厚度(97±18um、111±20um、131±20um)与术前的中央角膜K值不相关，同样Durairaj [5]等也在102眼的前瞻性研究中发现使用Hansotome微型角膜板层刀制作的角膜瓣实际厚度(105±24um、125±18.5um、144±19.3um)与术前角膜K值不相关。在78眼的前瞻性研究中，Ucakhan[6]观察到使用Summit Krumeich-Barraquer微型角膜板层刀(SKBM，Alcon Surgical)制作160um角膜瓣,实际厚度(154.9±19.3um)与术前角膜K值不相关。但是在一项总计4000多眼的回顾性研究中，Flanagan [7]使用 ACS(Automated Corneal Shaper)和SKBM (Summit Krumeich Barraquer microkeratome)两种机械角膜板层刀分别制作160厚度的角膜瓣，实际厚度(119.8±22.9um、160.9±24.1um)与术前角膜中央K值相关，并且发现使用ACS在较平坦的角膜制作出实际更厚的角膜瓣，相同情况下使用SKBM制作出更薄的角膜瓣。在另一个总计454眼的研究中，Pietila[8]等使用Moria M2(Moria SA, Antony, France)微型板层角膜刀的130刀头制作160um的角膜瓣，实际角膜瓣厚度(153.3±19.0um)与术前水平K值负相关。目前的研究显示角膜前表面的弯曲程度会影响大多数的机械角膜板层刀制作的角膜瓣实际厚度，本研究使用飞秒制作角膜瓣，观察到相同结果，术前角膜前表面的K值与飞秒制作的角膜瓣实际厚度呈现正的弱相关。这说明使用飞秒制作角膜瓣时同样要考虑患者角膜前表面弯曲度的影响。可能的原因是随角膜前表面曲率的增加，飞秒压平镜与角膜接触的面积越大，压平致更深的角膜，制作出更厚的角膜瓣。
4．年龄对飞秒角膜瓣厚度的影响：
患者的年龄与角膜瓣厚度的相关性报导不一，在Taneri[1]和Giledi[9] 总计1000眼的研究中, 使用Hansotome角膜刀制作角膜瓣，结果显示年龄与角膜瓣厚度无相关性。但使用其它机械刀的研究发现年龄与角膜瓣厚度有相关性，Pietila[8] 等454眼研究显示使用Moria M2在年轻患眼制作出更厚的角膜瓣，Bascom Palmer激光视力矫正中心的 Muallem[10]研究使用Moria M2为416眼制作角膜瓣的厚度，发现年龄与角膜瓣厚度有微弱的负相关性，但相关性有统计学意义，而且在排除了等效球镜度数，角膜中央曲率的影响后，年龄与角膜瓣厚度之间仍然存在统计学意义的相关性，右眼和左眼的相关系数分别是－0.32和-0.25,与该研究相似，本研究也观察到飞秒制作的角膜瓣厚度与患者的年龄有弱的负相关性。可能的原因是随年龄的增长，角膜的机械力学性能发生变化[11]，角膜的抗压力性能增加，角膜抵抗飞秒压平镜的能力增加，年龄越大的患者角膜被压平的程度越小，飞秒切割实际深度可能越小，制作的角膜瓣更薄。这还需要进一步的相关研究提供直接证据。本研究的结果提示在为年长患者制作角膜瓣时，特别是使用Moria M2或飞秒设备时，谨慎的为角膜偏薄的年轻患者设计手术方式和预留更多的角膜基质床厚度可能更安全。
5.术前眼压对角膜厚度的影响:
国内外未见相关报道。本研究发现术前眼压与使用飞秒激光制作的角膜瓣厚度不相关,这是由于使用压平镜压平角膜,达到一定的负压后,再开始飞秒激光扫描,切割角膜基质层,制作角膜瓣。
6．并发症
术中和术后未出现机械方式制作角膜瓣时出现的并发症， 只是2眼在术后1月出现TLSS[12](Transient light-sensitivity syndrome)，这是飞秒激光切割角膜后特有的并发症，文献报道发生率为0.4～2.8%，特点是出现在术后1～2个月，并不影响裸眼和最佳矫正视力，短时间频繁使用激素眼药可以消除症状，出现的原因不明，可能是某些炎性因子（IL-1）术后暂时增加所致。
由于用于压平玻璃镜的厚度有波动（±5um）, 加上目前市面上缺乏直接采集瓣厚度的研究设备，使相关结果在一定程度上受超声测量误差的影响，这些就可以解释飞秒制作角膜瓣仍然存在误差。本组病例是飞秒机器引进国内早期的样本，现在飞秒设备的光束重复频率已经升级为60KHz，手术时间缩短为20秒，使用的能量更低，产生的热量更小，制作的角膜瓣更为平滑，瓣的厚度误差更小，术后的反应更轻微。
本研究结果提示使用飞秒激光制作的角膜瓣厚度与患者的年龄、术前角膜前表面K值相关，与术前其它参数不相关。有助于术者对角膜瓣实际厚度的预测。影响飞秒激光瓣厚度变异的因素少，这将在一定程度上提高需要制作角膜瓣的屈光手术的安全性和有效性。随着飞秒技术的不断完善，我们有理由相信使用飞秒激光可以安全的制作出厚度更加均一的角膜瓣。
参考文献
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12. Transient light-sensitivity syndrome after laser in situ keratomileusis with the femtosecond laser Incidence and prevention. Gonzalo Muñoz, César Albarrán-Diego ,Hani F. Sakla, Jaime Javaloy, Jorge L. Alió.
完成于2007年2月7日
