SMILE和FS-LASIK术对高度近视患者术后早期角膜高阶像差的影响

王红霞，黄 立，胡兆垒

0引言

高度近视可造成严重视功能损害，流行病学报道显示现阶段全球患者数量约为1.63亿，预计到2050年将可能达到9.38亿，我国高度近视发病率较高且集中分布于青少年，患病率约6.69%～38.4%，近年来呈明显上升趋势[1-3]。随着人们生活水平的改善和对健康要求的提升，通过屈光手术矫正近视的患者逐渐增多，由于角膜屈光力在全部屈光系统中占比达70%，角膜屈光手术逐渐成为发展趋势并趋于成熟，飞秒激光的发现和应用使手术稳定性和安全性明显提升，其中飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(small-incision lenticule extraction，SMILE)和飞秒激光辅助的准分子激光原位角膜磨镶术(femtosecond laser-assisted excimer laserinsitukeratoplasty，FS-LASIK)为目前临床应用最为广泛的两种术式，对矫正屈光不正均具有良好效果[4-6]。部分患者SMILE或FS-LASIK术后视觉质量较差或存在眼部不适，有研究认为其原因可能与术后角膜高阶相差(higher order aberration，HOAs)变化有关，故检测HOAs对评估视觉质量具有重要参考价值[7]。本研究主要研究SMILE和FS-LASIK术对高度近视患者术后早期HOAs的影响及其与视觉质量的关系，现将结果报道如下。

1对象和方法

1.1对象前瞻性研究。选取2018-08/2020-08于我院接受角膜屈光手术的高度近视患者102例204眼，根据入院时间编号采用随机数字表法分为SMILE组和FS-LASIK组，各51例102眼。。纳入标准：(1)均拟行SMILE或FS-LASIK手术；(2)年龄≥18岁；(3)球镜度-6.00～-10.00D且柱镜度<-3.00D；(4)患眼最佳矫正视力(best corrected visual acuity，BCVA)≥1.0；(5)近2a内术眼屈光不正度数增加≤0.5D；(6)患者及家属均完全知晓本研究内容并签署同意书。排除标准：(1)合并角膜炎、青光眼或视神经病变等其它眼部疾病；(2)伴眼部外伤或手术相关病史；(3)合并糖尿病、自身免疫性疾病或结缔组织病等影响视功能的全身性病变；(4)伴精神疾病或认知功能障碍。本研究经医院伦理委员会批准实施。

1.2方法

1.2.1 SMILE手术嘱配戴软性或硬性角膜接触镜者分别停戴2wk或4wk，术前3d开始应用左氧氟沙星滴眼液(国药准字H20103148，5mL∶24.4mg)滴眼4次/d，常规消毒铺巾并采用盐酸丙美卡因滴眼液(国药准字H20103352，0.5%)进行表面麻醉，采用Visu Max飞秒激光手术系统进行手术，嘱患者取仰卧位并注视固视灯，角膜中心对位后负压吸引固定眼球，以频率500Hz，能量120～140nJ激光脉冲制作角膜帽，厚度120μm，直径7.50mm，然后制作透镜，基底厚度为10μm，光学区直径6.5mm，侧切角90°，按照透镜后表面、侧切及前表面的顺序进行扫描，完成后在12∶00位作3mm微切口，采用显微分离器将透镜与角膜组织分离并取出，采用平衡盐溶液冲洗角膜基质床并完成手术。

1.2.2 FS-LASIK手术术前准备及麻醉方案同SMILE组，显微镜下将术眼角膜中央与视野中央进行对位并负压固定眼球制作角膜瓣，参数设置为厚度120μm，直径7.50mm，侧切角110°，采用EC5000准分子治疗仪在显微镜下钝性分离角膜瓣，完成后以全自动系统切削角膜基质层，激光频率250Hz，范围6.5mm，修边0.5mm，采用平衡盐溶液冲洗残留碎屑后复位角膜瓣并黏附固定。

1.2.3术后治疗两组患者术后均给予左氧氟沙星滴眼液预防感染，每天4次，连续用药7d，同时采用氟米龙滴眼液(国药准字H20010693，5mL∶5mg)滴眼，每天4次，每周递减1次直至停药。

1.2.4观察指标两组患者均于术前、术后1mo时检查视力、屈光度、HOAs及客观视觉质量。(1)视力和屈光度：采用标准对数视力表测量裸眼视力(uncorrected visual acuity，UCVA)，采用Plusoptix A09摄影验光仪测量等效球镜度数，计算术后UCVA优于术前BCVA的患者占比。(2)角膜HOAs：采用Pentacam眼前节分析仪测量各项角膜HOAs，嘱患者端坐并保持头部固定，利用Scheimpflug摄像扫描快速旋转拍摄角膜不同角度三维图像50张，经过处理获得瞳孔6mm范围内总体彗差(Coma)、球差(spherical aberration，SA)、三叶草像差(trefoil)以及高阶像差(high order aberrations，HOAs)并以均方根(root mean square，RMS)值表示。(3)客观视觉质量：采用OQASⅡ双通道视网膜成像分析系统测量MTF截止频率(MTFcutoff)、斯特列尔比(strehl ratio，SR)、客观散射指数(objective scatter index，OSI)及对比度视力(visual acuity，VA)，其中VA包括VA100%、VA20%和VA9%。

2结果

2.1两组患者术前基线资料SMILE组患者51例102眼，其中男27例，女24例，年龄18～37(平均24.09±5.26)岁，球镜度-6.00～-9.50(平均-7.35±0.82)D，柱镜度0～-2.75(平均-0.91±0.34)D，中央角膜厚度471.3～602.9(平均542.68±24.91)μm，角膜曲率(K)值39.2～43.8(平均41.96±1.73)D，眼压10～19(平均16.03±1.82)mmHg。FS-LASIK组患者51例102眼，其中男25例，女26例，年龄18～35(平均23.71±5.04)岁，球镜度-6.00～-9.00(平均-7.08±0.79)D，柱镜度0～-2.50(平均-0.86±0.32)D，中央角膜厚度468.2～605.4(平均543.21±25.16)μm，K值39.6～44.7(平均42.18±1.75)D，眼压11～21(平均15.87±1.74)mmHg。两组患者术前临床基本资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)。

2.2两组患者手术前后视力和屈光度比较术后1mo时，SMILE组和FS-LASIK组术后UCVA优于术前BCVA的患者分别为97眼(95.1%)、94眼(92.2%)，差异无统计学意义(χ2=0.739，P=0.390)，但两组患者等效球镜度数均较术前明显降低(P<0.001)，且两组之间差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 两组患者手术前后等效球镜度比较

2.3两组患者手术前后角膜高阶像差比较术后1mo时，两组患者角膜各高阶像差均较术前明显升高(P<0.001)，且SMILE组患者总SA、trefoil和HOAs低于FS-LASIK组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两组患者手术前后角膜高阶像差比较

2.4两组患者手术前后客观视觉质量比较术后1mo时，两组OSI均较术前明显升高(P<0.001)，MTFcutoff、SR、VA100%、VA20%和VA9%均较术前明显降低(P<0.001)，且SMILE组OSI低于FS-LASIK组，MTFcutoff和VA9%高于FS-LASIK组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 两组患者手术前后客观视觉质量比较

2.5术后客观视觉质量与角膜高阶像差的相关性分析Pearson相关性分析显示，术后1mo，高度近视患者角膜各高阶像差与MTFcutoff均呈负相关(P<0.05)，与OSI均呈正相关(P<0.05)，见表4。

表4 术后客观视觉质量与角膜高阶像差的相关性分析

3讨论

屈光手术经过多年发展对近视治疗已取得明显进步，但仅矫正视力已无法满足患者需求，如何进一步提升术后患眼视觉质量逐渐引起广泛关注。飞秒激光是波长1053nm的脉冲激光，因为在透明材料中可以无衰减传播，故用于角膜屈光手术中可直达预定的角膜基质层，当聚焦后功率为1018～1021W/cm2时，可快速对角膜组织进行电离，从而完成精确切割，而且几乎没有热效应或冲击波产生，可有效避免周围正常组织损伤。近年来随着飞秒激光的发展和应用，SMILE和FS-LASIK等角膜屈光手术在近视治疗中的应用也逐渐增多[8]。

FS-LASIK是以飞秒激光取代传统显微角膜板层刀来完成角膜瓣制作和角膜组织切削等操作的方法，使手术精确性和安全性均获得明显提升[9]。SMILE为近年提出的新型术式，采用飞秒激光对角膜基质进行精确切割并制作基质透镜，然后经小切口取出以降低角膜屈光力，因整个过程完全由飞秒激光完成且无需制作角膜瓣，最大限度发挥了手术微创优势[10]。本研究比较SMILE和FS-LASIK早期手术效果，结果显示，术后1mo时两组等效球镜度数均明显降低，视力均明显改善，且两组视力矫正效果比较未见明显差异，表明两种术式均可有效矫正高度近视患者屈光不正并改善裸眼视力，与既往文献报道结果一致[11]。

人眼像差大致可分为低阶像差和高阶像差两部分，目前认为2阶像差是影响视力的决定性因素，HOAs指3阶及以上的像差，其中角膜HOAs占主要地位，是影响视网膜成像清晰度的重要原因[12]。角膜屈光手术虽然有效消除了2阶像差对视力的影响，但术后角膜损伤仍可能造成眼部干涩、视物疲劳或眩光等并发症，其原因与HOAs升高紧密相关[13]。既往研究表明角膜屈光术后总HOAs、Coma和SA均可不同程度升高，但关于其原因仍在研究和探讨中，可能与角膜创伤导致的炎症反应和角膜生物力学破坏等因素有关[14-16]。本研究结果显示，术后1mo时两组高度近视患者总Coma、SA、trefoil和HOAs均明显升高，且SMILE组总SA、trefoil和HOAs明显低于FS-LASIK组，表明SMILE术用于高度近视治疗有利于降低角膜HOAs增加幅度。角膜瓣制作是LASIK术中重要环节，传统显微角膜板层刀制作可导致角膜生物力学削弱，虽然对低阶像差具有良好矫正效果，但容易引起HOAs尤其是SA增加，虽然飞秒激光的应用可以对角膜瓣大小、厚度以及边缘角度进行精确调整并提升可预测性，且术后角膜基质更为光滑和均一，但仍无法完全消除制作角膜瓣或术后角膜瓣异位等原因引起的HOAs，SMILE术不仅省去了角膜瓣制作过程，且对角膜组织创伤也明显减小，因此有利于减少术后角膜HOAs增加。王嘉南等[17]研究表明FS-LASIK可导致术后早期角膜SA、Coma和倾斜trefoil等HOAs增加，而SMILE术后早期仅存在SA改变，且两者术后早期SA、倾斜trefoil和总HOAs比较均存在明显差异。王芸等[18]也研究证实SMILE术后SA小于FS-LASIK，并分析其原因可能为SMILE术后角膜上皮厚度增加幅度较小且均一性具有明显优势。可见SMILE术用于近视患者屈光矫正对减少术后角膜HOAs较FS-LASIK具有明显优势，这可能对改善术后视觉质量和减少并发症具有重要意义。

HOAs是影响视网膜成像质量的重要因素，本研究对高度近视患者SMILE和FS-LASIK术后视觉质量进行评估，结果显示术后1mo时两组OSI明显升高，MTFcutoff、SR、VA100%、VA20%及VA9%均明显降低，其中MTFcutoff是反映散射和像差对视觉成像质量影响的综合指标，OSI主要表示散射程度，SR为有像差和无像差时衍射光纤中心强度比值，VA100%、VA20%和VA9%代表对比度分别为100%、20%和9%的视力，也就是白天、黄昏和夜间视力[19-20]。本研究结果表明，术后1mo时两组视觉质量均受到不同程度损害，其原因可能与手术造成的角膜损伤尚未完全恢复有关，同时SMILE组OSI明显低于FS-LASIK组，MTFcutoff和VA9%明显高于FS-LASIK组，提示与FS-LASIK相比，SMILE术有利于减轻视觉质量损害。Zhao等[21]对HOAs与对比敏感度的关系进行研究显示角膜屈光术后引入的HOAs是导致对比敏感度降低的重要因素，其中3阶像差主要对低频和中频对比敏感度造成影响，提示SMILE和FS-LASIK术后角膜HOAs增加可导致视觉质量下降。本研究采用Pearson积差系数分析显示高度近视患者SMILE或FS-LASIK术后总Coma、SA、trefoil和HOAs与MTFcutoff均具有明显负相关性，与OSI均具有明显正相关性，证实术后角膜HOAs增加可对患眼视觉质量造成不利影响，因SMILE较FS-LASIK更有利于降低术后角膜HOAs增加，对减轻视觉质量损害也具有积极作用，但本研究随访时间较短，远期随着角膜创伤修复，角膜HOAs和视觉质量能否进一步改善还有待更多研究和探讨进行证实，同时SMILE较FS-LASIK术对患者视觉质量的影响也值得深入分析。

综上，SMILE和FS-LASIK术治疗高度近视均可有效矫正屈光不正，且SMILE术后早期角膜HOAs升高幅度更小，对减轻视觉质量损害具有重要意义。