利用双通道视觉质量分析仪探讨角膜屈光手术后泪膜与视觉质量的相关性

姚柯婷 廖荣丰

随着飞秒科技的不断研发，由飞秒激光辅助制瓣的准分子激光角膜原位磨镶术(femtoescond laser in situ keratomileusis,FS-LASIK)应用于临床。与传统的手术方式所不同的是，角膜瓣的制作由飞秒激光精准、均匀的完成，大大提高了角膜激光手术的准确性和安全性。FS-LASIK术后患者视力明显提高，但仍有部分患者诉术后出现眼干眼涩、眩光、视疲劳等不适。屈光矫治的目的不仅是看得清楚，还要看得舒服、看得持久，因而更要注重患者术后总体视觉质量。泪膜作为眼表的重要组成部分，覆盖在角膜前表面，起润滑眼球表面，保持角膜光学特性等作用。前期研究表明，FS-LASIK术后，患者干眼相关主观症状显著加重，泪膜稳定性降低[1]，本实验则探讨FS-LASIK术后泪膜的稳定性对患者视觉质量是否有影响。

欧卡斯双通道视觉质量分析系统(optical quality analysis system,OQASⅡ)以其双通道技术，可以直接采集点光源在视网膜的成像，进而分析得到点扩散函数(point spread function,PSF)，再对PSF分析得到视觉质量的相关参数，例如客观散射指数(object scatter index，OSI)，调制传递函数(modulation transfer function，MTF)，斯特列尔比(Strehl ratio，SR)，平均散射指数(mean OSI)等，对成像质量的信息进行综合分析处理，全面准确地反映人眼的客观视觉质量。而且OQASⅡ可以把泪膜作为一层屈光介质进行分析的设备，对泪膜的动态光学质量进行检查，具有客观、快速、无创的优势，有别于以往从解剖方面对泪膜的分析，更有意义，且结果更准确，重复性更好。因而本实验采用OQASⅡ来探讨泪膜与视觉质量的相关性。

资料与方法

一、对象

本研究共纳入从2019年2～9月间于安徽医科大学第一附属医院眼科行角膜屈光手术患者共100例(188只眼)(88例双眼，12例单眼)，其中男性67例，女性33例，年龄18～32岁，屈光度-8.00～-1.00 D。按切削深度不同分为3个组：第1组共60只眼，切削深度大于0小于60 μm，平均切削深度(45.08±9.30)μm，平均年龄(19.32±1.78)岁；第2组共90只眼，切削深度大于等于60 μm小于100 μm，平均切削深度(81.29±10.68)μm，平均年龄(19.47±2.43)岁；第3组共38只眼：切削深度大于100 μm，平均切削深度(108.13±6.72)μm，平均年龄(19.53±2.38)岁。3组年龄差异无统计学意义(F=0.125,P=0.883)。纳入标准：(1)术前屈光度-12.00～-1.00 D，角膜曲率在39.00～48.00 D,角膜厚度一般大于460 μm；(2)两周内未曾佩戴过角膜接触镜或软镜；(3)半年内无使用影响泪液分泌及泪膜稳定性的药物(如抗青光眼药物、皮质类固醇药物)；(4)无眼外伤、未行过眼科手术、排除眼科疾病(如圆锥角膜、慢性泪囊炎、青光眼、角膜炎)；(5)无自身免疫性及全身性结缔组织疾病(如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎等)；(6)具有健康的心理状态，不喜欢带框架眼镜或角膜接触镜的；(7)能按时复查并随访3个月的。排除标准：(1)不符合手术标准；(2)符合手术标准的但中途退出不能按时复查或随访3个月的患者。

二、方法

1.手术方法：所有纳入的患者均接受FS-LASIK手术，由我院眼科同一名经验丰富的屈光手术医生完成，Wavelight鹰视FS200飞秒激光制瓣，角膜瓣厚度设定为115 μm，直径8.5 mm，再采用准分子激光行角膜基质消融，光学直径6～6.5 mm。

2.检查内容：所有纳入对象术前常规检查：包括裸眼视力及最佳矫正视力(best corrected visual acuity,BCVA)(国际标准对数视力表)、眼压描记(非接触式眼压仪)、电脑验光、角膜曲率及前后表面地形测量(Oculyzer眼前节分析系统)、角膜厚度及眼轴长(A超)、眼底检查(欧堡超广角眼底照相仪Daytona)和裂隙灯下检查(检查睑缘是否充血，睑板腺开口是否堵塞，有无结膜充血，有无角膜水肿等)，以便排查是否符合手术指针及是否符合纳入标准。术后复查：裸眼视力、眼压描记、全自动电脑验光、角膜地形图、裂隙灯下检查(查看角膜瓣是否有水肿，结膜是否出血等)。并于术前、术后10 d、术后1个月、术后3个月行OQASⅡ检查。OQASⅡ的检查建立在全矫的基础上，这样可以去除屈光不正对于检查的影响，OQASⅡ对球镜的矫正范围为- 8～+5 D；0.5 D 以下的柱镜，对于视觉质量的影响很小，可以忽略。0.5 D以上(含0.5 D)的柱镜，需要通过外插柱镜片的方式矫正。正视条件下进行视觉质量相关参数的检测，OSI是指双通道视觉质量分析系统检测视网膜的周边光强度与中央峰值光强度的比值，把周围12和20弧分视角之间的环形区域的光能量与中央1弧分处的光能量的比值计算获得OSI。OSI代表屈光介质的混浊程度，正常眼的OSI一般低于2.0。MTF是指在不同的呈正弦分布的空间频率下，屈光系统所成的像与实际存在的物，对比度之间的差异，可以反映人眼屈光系统对成像质量的影响，MTF-cutoff表示人眼 MTF曲线在空间频率达到该频率值时，就会到达分辨率极限，即MTF值趋向于零(0.01)。正常人≥30 c/deg，其值越大，视觉质量越好。SR是指在相同光阑直径时实际光学系统所成的像与理想完美光学系统理想高斯像点之间的光强度之比。SR的数学计算值也可以认为是MTF曲线下的面积。正常人眼的SR为0.15，值越大，视觉质量越好。mean OSI是把泪膜作为独立的屈光介质来进行客观的检测分析，20 s内客观散射指数的平均值表示泪膜变化，其值越大，代表泪膜功能越差。每眼测量2～3次，检测间隔约5 min，并选取测量数值较好的数值进行分析。

三、统计学方法

结 果

一、3组患者术前BCVA差异无统计学意义(F=1.204，P=0.548)。见表1。

表1 3组患者术前术后不同时间视力比较

表2 3组患者FS-LASIK术前后mean OSI与不同视觉质量参数的Spearman相关分析

二、mean OSI与OSI，MTF-cut off,SR的相关性

1.meanOSI与OSI成正相关:第1组患者FS-LASIK术前和术后10 d、术后1个月、3个月时的mean OSI与OSI间的Spearman系数rs分别为0.560、0.698、0.653、0.734(均P<0.05)，第2组患者FS-LASIK术前和术后10 d、术后1个月、术后3个月时的mean OSI与OSI间的Spearman系数rs分别为0.668、0.692、0.646、0.742(均P<0.05)，第3组患者FS-LASIK术前和术后10 d、术后1个月、3个月时的mean OSI与OSI间的Spearman系数rs分别为0.813、0.769、0.850、0.764(均P<0.05)。见表2。

2.mean OSI与MTF-cut off成负相关:第1组患者FS-LASIK术前和术后10 d、术后1个月、3个月时的mean OSI与MTF-cut off间的Spearman系数rs分别为-0.319、-0.544、-0.644、-0.661(均P<0.05)，第2组患者FS-LASIK术前和术后10 d、术后1个月、3个月时的mean OSI与MTF-cut off间的Spearman系数rs分别为-0.507、-0.561、-0.501、-0.548(均P<0.05)，第3组患者FS-LASIK术前和术后10 d、术后1个月、3个月时的mean OSI与MTF-cut off间的Spearman系数rs分别为-0.446、-0.631、-0.553、-0.480(均P<0.05)。

3.mean OSI与SR成负相关:第1组患者FS-LASIK术前和术后10 d、术后1个月、3个月时的mean OSI与SR间的Spearman系数rs分别为-0.350、-0.468、-0.451、-0.645(均P<0.05)，第2组患者FS-LASIK术前和术后10 d、术后1个月、3个月时的mean OSI与SR间的Spearman系数rs分别为-0.559、-0.568、-0.478、-0.568(均P<0.05)，第3组患者FS-LASIK术前和术后10 d、术后1个月、术后3个月时的mean OSI与SR间的Spearman系数rs分别为-0.491、-0.687、-0.589、-0.494(均P<0.05)。见表2。

结果提示：FS-LASIK术前术后泪膜与视觉质量变化趋势一致，泪膜的稳定性可能影响视觉质量。

讨 论

越来越多的临床医生和研究学者意识到患者的视力并不等于视觉质量，尤其在角膜屈光手术方面，近视患者比接受其他眼科手术的患者对于术后效果来说期望值更高，并且患者做完手术后会对眼表的一些感觉过分关注，因而在努力提高术后视力的同时，角膜屈光手术后的视觉质量更需要引起关注。尽管当下角膜屈光手术的技术有所创新，特别是FS-LASIK手术已拥有成熟的技术和理论支持，术后的并发症较之于传统的机械刀制瓣的LASIK手术少了很多，但是眼干仍在术后并发症中较为突出[2]。

早前国外有学者[3]指出，LASIK患者术后眼总像差减少，高阶像差增加，因为低阶像差实际占总像差的大多数，高阶像差占小部分，术后总像差的减少，其实间接证明了角膜屈光手术的有效性。虽然高阶像差所占比例不高，但是对于屈光系统的视觉质量却有很大的影响。角膜切削直径过大、偏心切削、角膜曲率不规则改变、术后角膜损伤的修复等，均可导致高阶像差的增加，但最重要的是角膜的非球面改变[4,5]。国内李佳佳[6]对行LASIK手术的患者随访5年，他们发现，患者术后5年内的高阶像差在持续增加，说明角膜屈光手术后不仅增加了高阶像差，并且这种状态持续存在，这就不能仅仅以角膜的非球面改变来解释。在前期研究[5]中发现LASIK术后干眼也长期存在。那二者之间是不是有相关性呢？国外学者[7]研究表明，LASIK术后干眼患者的泪液分泌量未必减少，而表现为泪膜稳定性下降，而泪膜稳定性与高阶像差密切相关，泪膜不稳定的情况下泪膜破裂使角膜相对应区域变薄，在泪膜破裂的边缘光路发生改变使眼部像差特别是高阶像差的增大。因此，我们推测角膜屈光手术后泪膜的稳定性与视觉质量有某种联系。

mean OSI与OSI成正相关。光散射是指光在穿过非均匀介质时偏离原始传播方向的现象，影响屈光系统的成像质量。OQASⅡ中OSI反映的是全眼屈光介质的透明度和各界面的光滑度，主要检测眼表散射和眼内散射，其中眼表散射主要来源于泪膜，眼内散射包括角膜、晶状体、玻璃体和视网膜，其中角膜和晶状体的散射占绝大部分。检查时嘱患者瞬目后保持20 s不眨眼，测得动态的OSI曲线，因随着时间的变化，其他屈光介质散射不会发生改变，唯一动态变化的是泪膜，故OSI的平均值mean OSI可反映泪膜的稳定性。Kobashi H 研究证实泪膜动态变化对 OSI 有影响[8]。本实验中3组患者术前的mean OSI与OSI成正相关(P<0.05)，术后不同时间mean OSI与OSI成正相关(P<0.05)，不同切削深度的mean OSI与OSI也成正相关(P<0.05)。究其原因，可能是因为泪膜破裂会导致泪膜在角膜上的分布不均匀，增加了像差和散射，影响屈光系统的视觉质量。张静[9]等利用OQAS随访了低中高3组近视度数的患者至术后30 d，得出的结果与本实验一致。国内有研究用欧卡斯测飞秒制瓣的LASIK的患者术后不同时间OSI，结果发现各组各时间点的OSI值，均较术前升高，与本实验结果接近一致，而再分别用0.1%玻璃酸钠和0.3%玻璃酸钠给术后患者滴眼，再利用欧卡斯测滴眼后不同时间的OSI，发现OSI值均降低[1]，这也间接说明泪膜与视觉质量之间的相关性。

mean OSI与MTF-cut off成负相关。MTF代表人眼对不同空间频率的光的传导，一般频率越大，MTF越低。MTF曲线可以描述整个图像的对比度的变化，曲线上的任意一点即我们所熟识的视力，所以MTF曲线包含比单纯视力更全面的信息，人眼的成像性质能够被更加准确的做出判断[10]。本实验中4组患者术前mean OSI与MTF-cut off成负相关(P<0.05)，术后不同时间mean OSI与MTF-cut off成负相关(P<0.05)，不同切削深度的mean OSI与MTF-cut off成负相关(P<0.05)，说明角膜表面泪膜越稳定，人眼的调制传递函数的截止频率越高，成像质量越好。可能是因为泪膜影响像差和眼表散射，散射增加会使成像质量下降，人眼对于空间频率的分辨率降低，Lorente 等[11]研究也显示，利用 OQASⅡ 检测泪膜破裂前后的 MTF-cut off平均值，发现泪膜破裂后像差和散射的增加可引起视网膜成像质量的下降，与本实验结果基本一致，提示泪膜可能是MTF-cut off的重要影响因素之一。

mean OSI与SR成负相关。SR在物理学中表示波前像差对干涉像点峰值强度的调制作用，即波前相差导致的弥散斑的峰值强度与无像差时理想像斑的峰值强度的比值。医学中则反映光学系统小像差时的成像质量，是眼科常用的代表视觉质量的指标之一。正常人眼为30%，比值越高的光学系统越接近于无像差光学系统，像差越小，视觉质量越好。本实验中3组患者术前mean OSI与SR成负相关(P<0.05)，术后不同时间mean OSI与SR成负相关(P<0.05)，不同切削深度的mean OSI与SR成负相关(P<0.05)，可能是因为泪膜越稳定，引起的散射越小，像差越小。说明泪膜可能是SR的影响因素之一。

由上我们可以认为飞秒制瓣的LASIK术后泪膜的稳定性与视觉质量之间有关联，并且泪膜越稳定，视觉质量越好。

在本研究中，虽然利用OQAS对行飞秒激光制瓣的LASIK手术后泪膜的稳定性做了探讨，发现泪膜稳定性与视觉质量间关系密切，且呈正相关，但未测量术前术后的泪液分泌量，在今后的研究中会完善有关泪液分泌的相关研究。此外，OQASⅡ只能矫正0.5D以下的散光，超过度数的则需要插片矫正，镜片也是一层光学介质，镜片厚度、镜片上的指纹、灰尘等都会对结果造成影响。虽然国内外均有报道FS-LASIK术后3个月患者视觉质量基本恢复至术前水平，但是仍有必要对术后大样本量的长期随访。因此，在今后的研究中我们还需要继续探讨FS-LASIK术后远期的视觉质量如何。