三种角膜屈光手术对近视患者角膜内皮细胞的影响

张 波，庞辰久，任胜卫，顾宇伟，王树林

0引言

角膜内皮细胞是位于角膜最内层的不可再生的单层细胞组织，在维持角膜正常功能和透明性方面具有极重要的功能。近年来角膜屈光手术发展迅速，各种角膜屈光手术对角膜内皮细胞的影响是评价手术安全性的重要指标之一。目前临床主流的角膜屈光手术中，相比显微角膜板层刀制瓣的前弹力层下准分子激光角膜磨镶术(sub-Bowman’s keratomileusis，SBK)；飞秒激光制作超薄角膜瓣技术可预测性和可靠性更高[1]；而飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(small incision lenticule extraction，SMILE)术后角膜前表面的完整性良好，因其无瓣等特点避免了角膜瓣相关并发症[2]。本研究利用SP-1P型非接触角膜内皮显微镜观察对比角膜板层刀制瓣的SBK(以下简称SBK)、飞秒激光制瓣的SBK(FS-SBK)及SMILE手术三种术式对中央角膜内皮细胞短期及长期的影响，现报道如下。

组别眼数年龄(岁)MRSE(D)CCT(μm)眼压(mmHg)RST(μm)SBK组3424.14±4.35-5.25±1.23530.60±21.7717.37±2.15316.92±28.17FS-SBK组4126.01±6.22-5.19±2.41521.91±34.3316.43±2.01313.16±22.63SMILE组4924.75±4.31-4.99±2.06529.67±27.0416.88±2.72308.59±26.32F1.1791.7800.9360.3110.901P0.3050.1540.3890.7040.486

1对象和方法

1.1对象选择2016-07/2017-02于我院行角膜屈光手术且能完成术后长期随诊的近视者，术前常规检查排除准分子/飞秒激光手术禁忌证如：活动期眼前节疾病、近期眼部的外伤和手术、眼压高于21mmHg、自体免疫性及系统结缔组织疾病、角膜地形图表现可疑圆锥角膜等，所有受术者均被告知手术过程及相关并发症并签署手术同意书，术前告知研究方法及目的，自愿配合检查，均取右眼进行观察。34例34眼行SBK术，男15例15眼，女19例19眼，年龄18～34岁，术前等效球镜度(manifest refraction spherical equivalent，MRSE)-2.65～-8.75D；41例41眼行FS-SBK术，男21例21眼，女20例20眼，年龄18～40岁，MRSE：-2.50～-9.25D；49例49眼行SMILE术，男26例26眼，女23例23眼，年龄18～41岁，MRSE：-1.50～-8.50D；所有受术者的预计剩余角膜厚度(residual stromal thickness,RST)均超过270μm。三组患者术前年龄、MRSE、中央角膜厚度(central corneal thickness，CCT)、眼压及RST差异均无统计学意义(P>0.05，表1)。本研究通过医院伦理委员会审核。

1.2方法

1.2.1手术方法术前2d常规应用3g/L左氧氟沙星滴眼液，所有手术过程由同一位经验丰富医师在表面麻醉下(4g/L盐酸奥布卡因滴眼液)按照国际标准操作完成。术后均应用3g/L左氧氟沙星滴眼液，每天4次，共4wk；1g/L氟米龙滴眼液，用药频率从每天4次起每周递减1次，共4wk; 1g/L玻璃酸钠滴眼液，每天4次，共4wk。

1.2.2 SBK手术组采用MEL-80准分子激光仪，使用SBK自动微型角膜刀，一次性OUP刀头在角膜中央作蒂位于鼻侧的角膜瓣(直径8.5mm、厚度90μm)，先右眼后左眼，翻转角膜瓣，启动准分子激光按术前预设治疗屈光度切削角膜基质，切削直径5.8～6.2(6.14±0.40)mm，完成后复位角膜瓣，瓣下平衡盐液冲洗，准确对位。

1.2.3 FS-SBK手术组采用VisuMax飞秒激光仪，频率500kHz，设定角膜瓣厚度110μm，瓣直径7.9～8.5mm，蒂位于上方，宽度4mm，余同SBK手术。

1.2.4 SMILE手术组采用VisuMax飞秒激光仪，频率500kHz，设定角膜帽厚度120μm，直径7.5～7.7(7.52±0.12)mm，微透镜直径6.0～6.7(6.29±0.36)mm，透镜边缘角度90°，切口位置140°，宽度2.0mm，飞秒激光切削采用专家模式，S号一次性无菌曲面锥镜，完成飞秒激光切削后，仔细分离将基质透镜从切口中取出，平衡盐液冲洗角膜基质层间。

1.2.5观察内容

1.2.5.1手术效果观察术后1wk～1a进行随访检查裸眼视力、非接触式眼压计测眼压、前节OCT(visante)测量中央角膜厚度、裂隙灯显微镜检查眼前节、电脑验光及角膜地形图检测(ATALAS)。

1.2.5.2角膜内皮检查采用SP-1P型非接触角膜内皮显微镜，检测术前、术后1wk，1a中央角膜内皮细胞密度(endothelial cell density，ECD)、内皮细胞面积的变异系数(coefficient of variation，CV)、六边形内皮细胞百分比，检测采用全自动模式，为保证检测结果的可靠性，每眼连续测量3次，选取成像最清晰且显示角膜内皮细胞≥100个的结果进行自动分析。所有角膜内皮显微镜检查由同一位熟练技术人员完成。术后的ECD采用下列公式计算[3-4]：ECDt=[1+(t2×k2/nc)]/[1+(t1×k1/nc)]×ECDm(ECDt：术后实际ECD，ECDm：术后ECD测量值，t1：术前中央角膜厚度，t2：术后中央角膜厚度，k1：术前角膜前表面曲率，k2：术后角膜前表面曲率，nc：角膜屈光指数1.376)。

2结果

2.1手术后各组视力及屈光度对比所有患者手术顺利，术中及术后均无危害视力的并发症发生。术后1wk，SBK组、FS-SBK组及SMILE组裸眼视力分别为-0.034±0.072、-0.026±0.066、-0.045±0.070，差异无统计学意义(F=1.089，P=0.340)；术后1a，三组裸眼视力分别为-0.040±0.056、-0.021±0.057、-0.054±0.043，差异无统计学意义(F=2.003，P=0.181)。术后1wk，三组MRSE分别为-0.17±0.39、-0.13±0.25、-0.10±0.58D，差异无统计学意义(F=1.037，P=0.346)；术后1a，三组MRSE分别为-0.26±0.63、-0.21±0.57、-0.32±0.49D，差异无统计学意义(F=1.903，P=0.177)。

2.2角膜内皮细胞检测结果

2.2.1手术前后中央角膜ECD对比术后1wk三组中央角膜ECD分别对比术前及术后1a结果，差异均有显著统计学意义(P<0.01)；术后1a三组中央角膜ECD对比术前结果差异无统计学意义(PSBK=0.612、PFS-SBK=0.270、PSMILE=0.094)；术前、术后1wk，1a三组间中央角膜ECD分别对比差异均无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 三组角膜屈光手术前后中央角膜ECD比较 个/mm2)

组别眼数术前术后1wk术后1aSBK组3429.23±2.3428.00±3.7330.54±5.19FS-SBK组4130.81±3.9828.77±4.7129.13±3.53SMILE组4930.62±3.9429.59±4.0629.16±5.72FF时间=0.662F组间=0.820F时间×组间=3.171PP时间=0.494P组间=0.444P时间×组间=0.021

组别眼数术前术后1wk术后1aSBK组3461.00±7.8561.85±10.3757.92±11.28FS-SBK组4158.58±10.5757.10±8.2155.32±7.44SMILE组4959.38±7.0258.32±9.0957.38±10.56FF时间=2.971F组间=0.793F时间×组间=0.479PP时间=0.054P组间=0.456P时间×组间=0.751

2.2.2手术前后中央角膜内皮细胞CV对比术前及术后各随访时间点，三组间中央角膜内皮细胞面积CV结果比较，差异无统计学意义(P>0.05)；不同组内，术前及术后各随访时间点结果比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表3。

2.2.3手术前后中央角膜六边形内皮细胞百分比对比术前及术后各随访时间点，三组间中央角膜六边形内皮细胞百分比结果比较，差异无统计学意义(P>0.05)；不同组内，术前及术后各随访时间点结果比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表4。

3讨论

角膜屈光手术经过数十年的发展，手术的安全性不断提高，目前角膜屈光手术的主要方式包括角膜板层刀制瓣的SBK,飞秒激光制瓣的SBK以及全飞秒SMILE手术。临床应用飞秒激光制瓣，稳定性、安全性及可预测性更高[1]；有取代机械刀的趋势，而SMILE手术因其微创、无角膜瓣等特点，避免了角膜瓣相关的并发症[2],临床上应用逐渐增多。

角膜内皮细胞紧贴于角膜后弹力层，无再生能力，其主要作用是维持角膜透明，使角膜保持适当的含水状态[5]，不同角膜屈光手术对角膜内皮细胞的影响国内外均有报道，但三种不同手术方式对内皮细胞影响的对比研究尚不多。王黎波等[6]研究发现LASIK术后角膜内皮细胞密度、角膜内皮细胞平均细胞面积、变异系数及六角形细胞百分比较术前变化不明显，但国外有研究[7-8]显示，LASIK术后早期会导致角膜内皮细胞的形态和数量改变。Kamiya等[9]曾报道飞秒激光透镜取出术(femtosecond lenticule extraction,FLEX)后角膜内皮细胞丢失。刘敏等[10]观察SBK术后1wk～1a，角膜内皮细胞密度较术前无明显改变，Kingler等[11]对1眼行飞秒激光制瓣LASIK术，另眼行机械刀制瓣LASIK术的患者进行长达5a的随访，证实角膜内皮细胞密度与术前对比无明显改变；对于SMILE手术，国内外均有研究[12-13]发现SMILE术对角膜内皮细胞密度未造成明显影响。

角膜屈光手术中各种操作均可能导致角膜内皮形态学变化[14]，三种手术的主要操作过程中，SBK手术包括一次短时间负压吸引、一次机械角膜板层刀制作角膜瓣、一次准分子激光扫描；FS-LASIK手术则有一次短时负压吸引、一次角膜基质层间分离、一次飞秒激光扫描和一次准分子激光扫描；而SMILE手术有一次相对较长时间的负压吸引，包含基底、角膜帽、边切和切口的多步骤飞秒激光扫描以及角膜基质层间微透镜的分离和取出操作，理论上对角膜的压力和干扰更多，且术中需要在矫正透镜下增加一10～15μm的底座以利术中分离操作，这样对比SBK术或飞秒激光辅助的LASIK术，SMILE术中分离的角膜基质内微透镜更加接近角膜内皮面；且SBK的负压吸引高于FS-SBK及SMILE，理论上不同术式对角膜内皮的影响或有不同，故术后关于角膜内皮细胞功能的对比评价对于了解该手术的安全性具有重要意义。评价角膜内皮细胞功能的常用参数有ECD和形态学指标(CV及六边形内皮细胞百分比)[5]，本研究应用SP-1P非接触角膜内皮显微镜观察对比了三种临床主流的角膜屈光手术后中央角膜内皮细胞不同指标的变化，SP-1P非接触角膜内皮显微镜采用全自动模式，操作简便快速，重复性良好[15]。国外有研究发现角膜屈光手术后角膜厚度及前表面屈光力的改变影响了非接触角膜内皮显微镜检查ECD的结果[3-4]，故本研究中分析术后角膜ECD时，采用了校正公式计算真实的ECD值，保证统计分析的客观性，而术后角膜内皮细胞的CV和六边形内皮细胞百分比的计算因不依赖角膜内皮细胞大小而不需要校正。

本研究中，三组受术者术后均获得了良好的视力，所有受术者无损害视力的并发症，术后1wk，三组中央角膜ECD均有所减少，SBK组较术前减少5.38%；FS-SBK组较术前减少5.86%，SMILE组较术前减少5.37%，但不同组间差异不明显；术后1a，三组中央角膜ECD均回升，虽测量值较术前偏低，但差异无统计学意义，可能与角膜内皮细胞随年龄增长自然减少的生理变化有关，有研究发现，人角膜内皮细胞存在年龄相关的生理衰减[16]。

角膜内皮细胞形态学指标在一定程度上反映了角膜内皮细胞的功能，常用的指标有角膜内皮细胞面积CV和六边形细胞百分比，本研究同时观察了角膜内皮细胞形态学变化。结果显示不同的角膜屈光手术术后早期(1wk)及相对长期(1a)，中央角膜内皮细胞面积CV和六边形细胞百分比对比术前均无明显变化，而且，术后相同的随访时间，SBK组、FS-SBK组及SMILE组间中央角膜内皮细胞面积CV和六边形细胞百分比结果无明显差别。

本研究尚有些局限性：(1)一般来说，人的角膜内皮细胞ECD周边高于中央[17]，且矫治近视的角膜屈光手术对角膜中央切削组织最多，术中操作均以角膜中央更接近角膜内皮面，而本研究中仅检查分析了角膜中央内皮细胞，没有观察周边角膜内皮细胞，所以反映整体角膜内皮细胞的状态有局限性；(2)因受术者随访依从性不同，本研究纳入的样本量偏少，要得到更为确切的动态变化结果，仍需观察更多样本数据；(3)本研究的观察期未超过1a，对术后更长期的角膜内皮细胞变化缺乏数据支持。

综上所述，三种角膜屈光手术后早期中央角膜ECD轻度降低，1a后基本恢复至术前水平；而术后早期及相对长期中央角膜内皮细胞面积CV及六边形细胞百分比无明显影响。上述手术方式对中央角膜内皮细胞均具有较好的安全性，但对于全角膜ECD和形态学的影响还需要更大样本及更长期的观察研究。

致谢：衷心感谢本院屈光手术中心代丽娟、孟志红及范棋对本文资料的收集与整理，以及河南省人民医院杨凯丽对统计学的指导。