经上皮准分子激光角膜切削术对角膜前表面参数的影响

曹丽君,张亚丽,徐湘辉,刘 蕾,李招娜

0引言

经上皮准分子激光角膜切削术(transepithelial photorefractive ketatectomy,TPRK)是新兴的一种角膜表层激光手术方式，采用准分子激光去除角膜上皮，准分子激光切削透镜，手术一次性完成无需停顿，术中无负压，器械不接触眼球，上皮损伤面积少，术后上皮修复快，较少haze形成；受到广大屈光手术医师的认可，已成为屈光手术的主流术式之一。角膜曲率、非球面参数(Q值)、角膜像差是评估屈光手术的重要眼前节参数，已有研究表明准分子激光原位角膜磨镶术(laserinsituketatomileusis，LASIK)，飞秒-LASIK和飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(femtosecond small incision lenticule extraction，SMILE)对角膜曲率、Q值及角膜像差有比较大的影响，而且手术方式不同，其参数的改变量也是不同的[1-3]；但是目前国内外对TPRK手术相关的研究甚少，本研究拟对TPRK手术前后的角膜曲率、Q值和角膜像差进行对比分析。

时间1mm2mm3mm4mm5mm6mm7mm8mm术前43.61±1.6143.58±1.6043.52±1.5943.45±1.5843.38±1.5643.27±1.5643.12±1.5542.90±1.56术后39.47±2.0939.36±2.0739.23±2.0439.18±2.0239.25±1.9339.42±1.9039.71±1.8240.05±1.78 t11.8412.1312.5312.5912.5511.8310.769.10P<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01

注：1～8mm：表示以角膜顶点为中心，不同直径范围的角膜曲率。

1对象和方法

1.1对象回顾性非随机研究。选取2018-03/09在我院屈光手术中心行TPRK手术并随访6mo以上的近视患者共29例58眼，年龄24.68±5.06(18～36)岁，其中男26眼，女32眼。

手术纳入标准：(1)年龄18岁以上；(2)近视度数稳定1a以上；(3)停戴软性角膜接触镜2wk以上，停戴硬性透气性隐形眼镜3wk以上，停戴角膜塑形镜3mo以上；(4)等效球镜<-8.00D；(5)术后角膜基质床厚度>350μm。排除标准：(1)圆锥角膜、角膜病、白内障、青光眼、视网膜等其它眼病患者；(2)自身免疫性疾病或结缔组织疾病患者；(3)既往有眼部手术史等。本研究通过了医院伦理委员会批准，并经患者或其家属知情同意签署知情同意书。

1.2方法

1.2.1术前检查术前检查裸眼视力、电脑散瞳验光、主觉验光、最佳矫正视力、眼压、角膜中央厚度、角膜地形图及裂隙灯眼前节和眼后节的检查。使用Pentacam眼前节分析系统进行角膜地形图的检查，检查在暗室下进行，Pentacam眼前节分析系统采用基于Scheimpflug摄像技术，被检者双眼自然睁开并注视前方闪烁的蓝色指示灯，每次开始扫描时要求患者尽量睁大双眼，以保证角膜不被睫毛或眼睑遮挡。接受成像质量显示“OK”的检测结果。该检查测量角膜曲率、角膜Q值以及角膜像差。角膜曲率取以角膜顶点为中心，1～8mm不同直径范围，该区域内角膜的平均前表面曲率值；角膜Q值取以角膜顶点为中心，6、7、8、9mm区域的角膜前表面Q值；角膜像差取球差、垂直彗差、水平彗差和角膜总高阶相差，其结果由测量自动生成。

1.2.2手术方法手术均由同一位熟练医生操作完成。盐酸丙美卡因滴眼液行表面麻醉，采用750S准分子激光治疗仪ORK-CAM软件的消像差TPRK程序，切削光学区6.0～7.0mm，激光扫描完毕，立即给予低温平衡液冲洗切削面，置角膜接触镜。术后，盐酸左氧氟沙星滴眼液点眼，4次/d，1wk停药；氯替泼诺滴眼液点眼，4次/d，7d后改用1g/L氟米龙滴眼液点眼，4次/d，之后每月递减1次，4mo后停药；促角膜修复药物和人工泪液酌情使用。角膜上皮愈合后摘角膜接触镜。

1.2.3观察与随访术后1、3d, 1wk, 1、2、3、4、6mo常规行裂隙灯、电脑验光和气动眼压的检查；术后3、6mo行角膜地形图检查；采用术后6mo的检查结果作为最终分析数据。术后角膜曲率、角膜Q值以及角膜像差的数据采集同术前。750s准分子激光仪在进行准分子激光扫描前，输入术前角膜曲率后会根据患者的角膜曲率、屈光状态自动生成术后预期的角膜曲率值(目标曲率)，在此术前角膜曲率输入角膜前表面3mm环角膜曲率值，目标曲率由仪器软件自动生成，术后角膜曲率亦选取角膜前表面3mm环的曲率值做统计分析。

图1 TPRK手术前后各区域角膜曲率变化。

图2 TPRK手术前后各区域角膜曲率变化量。

统计学分析：采用SPSS 23.0软件进行统计学分析，计量资料采用均数±标准差描述，采用配对样本t检验和Pearson相关分析对数据进行统计。P<0.05表示差异有统计学意义。

2结果

所有手术均顺利完成。术前球镜度数：-4.49±1.09(-2.50～-7.75)D，散光度数：-0.48±0.49(0.00～-1.75)D，等效球镜度数：-4.73±1.15(-2.75～-8.00)D，术后裸眼视力、最佳矫正视力及术后屈光力均达到预期效果，术后无0.5级以上haze及其他并发症的发生。

2.1角膜曲率TPRK术前角膜曲率从中央至周边呈逐渐降低的趋势，术后在以角膜顶点为中心的4mm直径范围内角膜前表面曲率呈逐渐降低的趋势，4～8mm直径范围内呈逐渐增加的趋势。手术前后各区域范围角膜曲率变化均有显著性差异(表1，图1)。手术前后的角膜曲率变化量，在以角膜顶点为中心的3mm直径范围内呈逐渐增加的趋势，3mm区域角膜曲率变化量最大，其次是4mm区域；3～8mm区域范围内，角膜曲率变化量呈逐渐减少的趋势(图2)。

以角膜顶点为中心，3mm环角膜曲率术前平坦轴(K1)、陡峭轴(K2)和平均值(Km)分别为42.91±1.55(40.40～45.90)D、43.95±1.64(41.40～47.30)D、43.42±1.57(41.00～46.30)D；术后分别为38.87±1.98(33.70～42.10)D、39.54±2.02(34.20～43.10)D和39.20±1.99(33.90～42.50)D；目标曲率分别为39.08±1.97(34.17～42.76)D、39.94±2.03(35.12～43.36)D和39.51±1.99(34.65～43.06)D。将术后角膜曲率与目标角膜曲率做相关分析发现，两者呈显著相关K术后=0.45+0.98K目标(r=0.98)。图3显示了TPRK术后角膜曲率与目标曲率的关系。

图3 TPRK术后曲率与目标曲率关系图。

时间6mm7mm8mm9mm术前-0.30±0.14-0.35±0.14-0.37±0.18-0.44±0.13术后0.66±0.400.62±0.350.52±0.310.34±0.26 t-17.18-19.19-18.87-20.20P<0.01<0.01<0.01<0.01

时间总高阶像差球差垂直彗差水平彗差术前0.41±0.100.17±0.08-0.07±0.23-0.03±0.12术后0.72±0.230.41±0.17-0.24±0.32-0.03±0.30 t-9.46-10.515.130.08P<0.01<0.01<0.010.94

2.2角膜非球面参数TPRK术前角膜前表面Q值为-0.44～-0.30，术后为0.34～0.66，手术前后差异均有显著性。术前6～9mm区域角膜Q值呈负性增加的趋势，术后这一趋势未发生改变，见表2。

2.3角膜像差变化TPRK手术后角膜总高阶像差、球差和垂直彗差比术前有显著性增加；而术后水平彗差与手术前相比，无明显改变，见表3。

3讨论

精良的医疗设备和精湛的手术技术是术后视觉质量的保障。近年来医疗设备发展迅速，准分子激光技术逐渐改进和升级，准分子激光治疗仪ORK-CAM软件采用小光斑飞点扫描的波前像差优化手术方式，是目前最先进的准分子机器之一。该设备的消像差模式的特点是保留了术前已经存在的、合理的，对视力矫正无影响的高阶像差，着重减少手术过程中高阶像差的额外引入[4-5]。TPRK设计原理：(1)角膜上皮切削量依据中央厚度55μm、周边(8mm直径)厚度为65μm设计，治疗光区可以根据瞳孔直径以0.1mm逐级调整，角膜切削上皮的直径=治疗区域的直径，对角膜的损伤减小；(2)由中央到周边的切削量逐渐增加，符合人群角膜上皮的自然状态；(3)一步完成：对角膜上皮的切削和矫正屈光不正的切削连续进行。本研究采用标准消像差切削模式，手术光区设定为6.0～7.0mm。本研究结果发现，TPRK术后，在以角膜顶点为中心的4mm直径范围内角膜前表面曲率呈逐渐降低的趋势，该趋势符合角膜前表面非球面的特性，说明在中央区准分子激光扫描是以非球面的模式进行的，与Anders等研究的全飞秒SMILE术后角膜曲率的变化特征相似，Anders等比较分析了SMILE与FS-LASIK术后角膜曲率的变化，发现在中央2mm范围内SMILE术后角膜前表面曲率高于FS-LASIK，而在周边角膜曲率低于FS-LASIK[6]。

TPRK手术前后的角膜曲率变化量，在以角膜顶点为中心的3mm直径范围内呈逐渐增加的趋势，3～8mm区域范围内，角膜曲率变化量呈逐渐减少的趋势；本研究中观察对象均为近视，故中央区的角膜曲率变化量应该是最大的，而结果显示3mm区域变化量最大，考虑与TPRK手术激光切削时间较长，切削时角膜中央水化作用高于周边、激光产生的组织碎屑形成涡流，妨碍正常脉冲激光、角膜上皮的过度增生、变厚等因素有关[7-8]。

Dolores等研究发现，制作角膜瓣的方式不同，对LASIK手术目标角膜曲率与术后角膜曲率的影响亦是不同的；两种不同的制瓣方式，目标角膜曲率与术后角膜曲率均有较高的相关性(r=0.85)，但是飞秒激光制瓣的精准性较高，术后角膜曲率与目标曲率的相差值更小(0.8Dvs1.2D)[9]。本研究发现无瓣的TPRK手术在这一点上更具优势，术后角膜曲率与目标角膜曲率呈显著相关(r=0.98)，平均角膜曲率相差值为0.30D，说明TPRK手术有更高的可预测性，此值亦可用于术前nomogram的调整，为更精准的手术提供有力保障。

Q值是用来描述球面及椭球面形态的一个参数，表示球面上从一点至另一点曲率的变化速度。正常人的角膜为横椭球面，即中央陡峭，周边平坦，Q<0，本研究中术前角膜前表面Q值为-0.44～-0.30，与既往研究结果相符[10]；常规的角膜屈光手术后角膜前表面Q值通常由负值变为正值,从而引起术后高阶像差,特别是正球差的显著增加,导致视觉质量降低[11]。TPRK术后，由于角膜中央变平，使Q值向正值方向改变，即变为纵椭球形，结果为0.34～0.66；此结果与SMILE术后Q值相似(0.43～0.51)[12]，小于LASIK手术(0.61～0.95)[13]。且研究结果显示，TPRK术前角膜前表面6～9mm直径范围Q值向负值方向变化，手术未对此趋势产生影响。

以往学者的研究发现，非球面模式下进行的消像差：TPRK与PRK,LASEK及Epi-LASIK等表层手术相比，术后引入的高阶像差相对较小[14-15]，其中主要为总高阶像差、球差和彗差的增加。本研究发现TPRK术后角膜总高阶像差、球差和垂直彗差比术前均有显著性增加，在角膜总高阶像差中球差占主要因素，这一点与Ikhyun等专家的研究结果相符[16]；而水平彗差在手术前后无统计学差异，至于原因需要我们进一步研究探讨。

既往研究表明，haze的发生与角膜基质的不规则性有关，并且切削屈光度数越高，术后发生haze的可能性越大[17-18]，本研究中，为避免严重haze的情况发生，我们严格遵守关于TPRK手术的专家共识，规范用药；故入选患者的等效球镜度数：-4.73±1.15(-2.75～-8.00)D，这也是本研究的局限性所在。

综上所述，TPRK手术改变了角膜曲率，在以角膜顶点为中心的4mm直径范围内角膜前表面曲率呈逐渐降低的趋势，该趋势符合角膜前表面非球面的特性，为术后更好的视觉质量提供保障；术后角膜曲率与目标角膜曲率呈显著相关(r=0.98)，说明该手术方式有较高的可预测性；术后Q值均变为正值，比术前有显著性增加，手术显著改变了角膜的非球面性，术后角膜总高阶像差，球差和垂直彗差比术前均有显著性增加。