行FS-LASIK近视患者的Kappa角动态分布特征及其相关性分析

邓文庆，李正日，崔 红，金 花，金海燕，李承霖，汝新宇，林淑华，贾寓洁，李英俊

0引言

飞秒激光制作角膜瓣因其可预测性、可控性及安全性均优于传统微型角膜刀，越来越多的角膜屈光手术已通过飞秒激光联合准分子激光原位角膜磨镶术(femtosecond-assisted laserinsitukeratomileusis, FS-LASIK)来完成。与此同时，手术相关设备也不断升级换代，特别是小光斑飞点扫描和眼球自动跟踪系统的应用使手术的精确度显著提高，而且针对不同角膜及屈光状态的波前引导、Q值引导和角膜地形图引导为代表的个性化切削应运而生。个性化切削技术已成为角膜屈光领域最热点的话题，人们已经把它看成是角膜屈光手术发展到一个新高度的里程碑似的标志。

瞳孔轴与视轴存在的夹角称Kappa角[1]。角膜屈光手术中，理想的准分子激光切削中心应与视轴完全重叠，瞳孔定位跟踪扫描时如不考虑动态Kappa角的调整，角膜实际切削的区域与理想切削的区域不一致，会造成“手术源性”的偏心切削,术中调整Kappa角尤为重要[2]。但实际的手术中因视轴很难确定，眼球跟踪系统通常定位跟踪的是瞳孔中心，但瞳孔中心与视轴是有差别的，术中将激光切削的中心从瞳孔中心调整至视轴，补偿Kappa角的偏移效应，减少术后高阶像差，已成为角膜屈光手术医师的共识[3-4]。

角膜共轴反光点是视轴的角膜切入点，研究表明角膜共轴反光点是较为理想切削中心点，因为角膜共轴反光点是离视轴最近的点，不受瞳孔大小及中心位置变化的影响，平均为0.02mm[5]。因此Kappa角可以理解为瞳孔中心与角膜共轴反光点之间的距离[6]。但Kappa角不是固定值,随瞳孔中心位置的动态变化而发生改变[7-8]。因此有必要深入探究行准分子激光手术近视患者的瞳孔大小和中心的位置动态变化规律，仰卧位时瞳孔中心与角膜共轴反光点之间的偏移量(P-Dist)及其相关性因素进一步的研究。

本研究探讨行FS-LASIK的近视患者的瞳孔大小和中心的位置动态变化规律,分析了P-Dist及其相关性, 从而达到更好的基于Kappa角补偿的个体化眼光学结构的切削中心的FS-LASIK的定制。

1对象和方法

1.1对象本研究采用回顾性研究，选择2019-01/05在延边大学附属医院眼科行FS-LASIK的患者225例407眼，其中男115例204眼(51%，右眼113眼，左眼91眼)，女110例203眼(49%，右眼98眼，左眼105眼)，年龄18～45(平均24.58±6.84)岁，角膜曲率39.32～48.91(平均42.62±1.23)D，等效球镜-0.50～-10.00(平均-4.62±1.24)D，角膜散光0～-1.50(平均-0.79±0.81)D，眼轴23.09～27.85(平均26.51±1.49)mm，双眼等效球镜相差≤1.50D，球镜0～-10.00(平均-5.74±1.91)D，柱镜0～-1.50(平均-0.79±0.81)D，角膜厚度496.00～646.00(平均526.72±33.26)μm，眼压12.4～20.5(平均13.60±1.32)mmHg，瞳孔直径：明视2.25～5.48(平均3.29±0.49)mm，暗视3.71～7.99(平均6.09±0.74)mm。

纳入标准：(1)全身状态良好，术中和术后随访3mo过程中无并发症。(2)术前中央角膜厚度≥480μm，术后残留角膜基质床厚度≥280μm。(3)术前球镜度数：-0.50～-10.00D，柱镜度：0～-1.50D。(4)角膜接触镜停戴>2wk。(5)近期内无糖皮质激素、避孕药等服用史。排除标准：(1)角膜病变、圆锥角膜、白内障、青光眼、葡萄膜炎、视网膜疾病等眼部疾病患者。(2)糖尿病、高血压病、风湿、甲状腺功能亢进等全身疾病患者。(3)妊娠或哺乳期女性。本研究经延边大学附属医院伦理委员会批准，所有受检者均自愿参加并签署知情同意书。

1.2方法所有患者术前均检查裸眼视力、最佳矫正视力、裂隙灯检查、综合验光、眼压、角膜厚度、眼轴长度、前房深度、眼底。

在术前采用角膜地形图仪测量并记录60s内暗光与亮光状态下的瞳孔大小和瞳孔中心位置的变化。准分子激光机的波前像差优化的切削程序进行准分子激光切削，目标屈光设定为0D。手术和术后观察均由同一医师完成。手术步骤:常规消毒术眼，开睑器开睑，取仰卧位，嘱患者注视上方绿色指示灯，术者显微镜下可见角膜反光点(角膜共轴反光点)和瞳孔中央的红色反光(光轴中心)，调整手术显微镜的调节照明度及室内照明光线，保持瞳孔大小与术前检查时相匹配，通过准分子激光系统的X和Y轴眼球跟踪调节程序，使两反光点重合，记录患者P-Dist。

2结果

术前角膜中心与暗光条件下瞳孔中心之间的偏移量为0.005～0.956(平均0.322±0.194)mm，86眼(21%)≤0.20mm，262眼(64%)≤0.40mm，362眼(89%)≤0.60mm，100%的眼数(407眼)≤1.00mm(图1)。

图1 行FS-LASIK近视患者的角膜中心与暗光条件下瞳孔中心之间的偏移量分布。

术前P-Dist的偏移量为0.010～0.580(平均0.225±0.102)mm，124眼(30%)≤0.15mm,326眼(80%)≤0.30mm, 398眼(98%)≤0.45mm,100%的眼数(407眼)≤0.60mm(图2)。图3为术中暗环境下的角膜共轴反光点分布特征，分别从水平(X)和垂直(Y)方向来观察，角膜共轴反光点主要偏向角膜中心的颞上侧。颞上138眼(34%)，颞下118眼(29%)，鼻上90眼(22%)，鼻下61眼(15%)。

图2 行FS-LASIK近视患者术前暗光条件下瞳孔中心与角膜共轴反光点之间的偏移量分布。

图3 行FS-LASIK近视患者术中暗光条件下角膜共轴反光点位置及分布。

左右眼术前的瞳孔中心位置动态变化显示，亮光条件下的左右眼的瞳孔中心位置的X轴和Y轴方向比较采用配对样本t检验，差异无统计学意义(t=0.015，P=0.062；t=0.385，P=0.385)，暗光条件下左眼X轴：-0.061±0.084mm，右眼X轴：-0.016±0.059mm，差异有统计学意义(t=-2.448，P=0.002)(左眼暗光下较右眼向颞侧位移0.045±0.068)；左眼Y轴：-0.032±0.191mm，右眼Y轴：-0.014±0.132mm，差异无统计学意义(t=1.929，P=0.055)。左眼的瞳孔中心偏移量(暗光-亮光)0.276±0.169mm，右眼的瞳孔中心偏移量0.304±0.107mm，差异有统计学意义(t=-0.647，P=0.034)，见图4。

图4 左右眼的亮光和暗光条件下的瞳孔中心位置变化 A:亮光;B:暗光。

术前角膜横径(WTW)10.50～12.60(平均11.60±0.36)mm与瞳孔直径变化(暗光瞳孔直径-亮光瞳孔直径)呈正相关性(r=0.270,P<0.001，图5)。等效球镜与瞳孔直径变化无相关性(r=-0.068,P=0.168，图6)，但球镜与暗光条件下P-Dist呈负相关性(r=-0.214,P=0.002)，见图7。

图5 WTW与瞳孔直径变化(暗光瞳孔直径-亮光瞳孔直径)的相关性。

图6 等效球镜与瞳孔直径变化(暗光瞳孔直径-亮光瞳孔直径)的相关性。

图7 球镜与暗光条件下P-Dist的相关性。

3讨论

尽管Kappa角补偿联合进行各种模式的个性化FS-LASIK有着良好的理论基础，但实际与理想的视觉质量尚存在明显差距[9]。影响Kappa角的因素包括眼轴长度、前房深度和角膜曲率半径等[10-11]，但未证实各因素所占的权重。而且角膜屈光手术中瞳孔的大小和中心位置是不可忽视的因素，在个性化的角膜屈光手术,如不补偿术中的瞳孔中心位移的偏心效应，会造成“手术源性”的偏心切削[12-13]。

目前的Kappa角调整的个性化激光切削技术只是矫正静态的视轴和瞳孔轴之间的偏移量，并未考虑到瞳孔的动态变化、角膜和眼球等因素[14-15]。因此，了解适宜激光手术的近视人群的瞳孔大小和瞳孔中心的位置动态变化规律以及其他相关性因素仍有待于进一步研究。

在本研究中，暗光条件下角膜中心与瞳孔中心之间的偏移量分布0.005～0.956(平均0.322±0.194)mm，262眼(64%)≤0.40mm。我们还测量了手术前P-Dist范围为0.010～0.580(平均0.225±0.102)mm，326眼(80%)≤0.30mm,角膜共轴反光点主要偏向瞳孔中心的颞上侧138眼(34%)。术中周围照明，注视方向不同造成的眼内光线差异，紧张情绪导致交感神经受刺激，任何调节状态的下都会引起动态改变[16]。提示手术过程中瞳孔大小和中心不断变化时，其Kappa角也发生显著性的改变[17]。从理论上讲[5]，瞳孔中心与角膜共轴反光点之间距离越大，Kappa角越大，因此我们推测不同补偿矢量百分比后的屈光度和视觉质量有所差异。

本研究的结果表明左右眼在暗光条件下的瞳孔中心的位置有明显差异，左眼X轴：-0.061±0.084mm，右眼X轴：-0.016±0.059mm，右眼基本分布在角膜中心周围，左眼暗光下较右眼向颞侧偏移0.045±0.068mm。左眼的瞳孔中心偏移量(暗光-亮光)0.276±0.169mm，右眼的瞳孔中心偏移量0.304±0.107mm，差异有统计学意义(P=0.034)。研究报道，大多数人群右利手为主，因此近距离工作时头部偏向右侧，这样注视目标距离不一致(左眼较近)，导致左眼视物需更多调节力，引起前房变浅，Kappa角增大[18]。而且大多数人主导眼为右眼，左眼需要更多的调节来达到与右眼的同视状态，进而引起瞳孔大小和Kappa角的改变[19]。

左右眼的瞳孔中心差异指导我们在准分子激光术中定位时因左眼的瞳孔中心偏移量(暗光-亮光)较右眼大，左眼可以适当调整切削中心在离角膜中心略偏向颞侧0.061mm以内的位置上，如定位于角膜中心，个体化Kappa角调整矢量百分比时，建议左眼Kappa角调整幅度较右眼减低，以找到最接近视轴的切削中心点[20]。以避免不必要的偏心切削带来的术后视网膜成像质量的下降[21]。

我们的研究结果同时显示，WTW与瞳孔直径变化呈正相关。相关结果国内外却未见报道。这一结论指导我们术中对角膜过大者，术中尽量维持较暗光线环境维持瞳孔大小，以便提高瞳孔匹配的效率[22]。等效球镜与瞳孔直径变化无相关性，但球镜与暗光条件下P-Dist的相关性呈负相关性。有文献报道，近视人群中等效球镜与Kappa角有显著的相关性[10，23]，与本研究结果相符。因此，我们推测因高度近视人群的瞳孔中心更接近视轴，术中补偿Kappa角矢量比例低一些。

本研究首次探讨了暗光条件下P-Dist的相关性分布，进一步证实了精确切削中心点位置的重要性和在不同Kappa角状态下合理定位切削中心的必要性。如何个体化调整Kappa角以提高术后的视觉质量具有可靠的理论和实验基础。本研究也有局限性，仍存在样本量不足、个体变异性等都可能影响结果。还有待进一步深入研究Kappa角补偿与视觉质量之间的对应关系，个体化切削模式之间的数字化对应关系仍有待于进一步探索。