Visumax飞秒激光辅助LASIK的新型制瓣模式对不透明气泡层发生的影响

李仕明 何曦 翟长斌 张丽 王玥 松秀梅 王祎

作者单位：1首都医科大学附属北京同仁医院医学视光科 北京同仁眼科中心 北京市眼科学与视觉科学重点实验室，北京 100730；2首都医科大学附属北京同仁医院屈光手术中心 北京同仁眼科中心 北京市眼科学与视觉科学重点实验室，北京 100730

飞秒激光辅助制瓣的准分子激光原位角膜磨镶术（FS-LASIK）俗称“半飞秒屈光手术”，目前广泛应用于近视及散光的矫正。相较于传统的显微角膜板层刀制瓣，飞秒激光制瓣安全性和预测性更好。但飞秒激光的应用也带来了新的问题，不透明气泡层（Opaque bubble layer，OBL）的产生就是其中之一，其发生原理为激光对角膜组织的光爆破过程中含水的角膜组织生成气泡，多个气泡积聚就形成了OBL，较多见于低频高能型激光设备。OBL的产生会造成眼球追踪及虹膜定位困难，还会因产生OBL的区域角膜板层间连接紧密造成角膜瓣掀开困难。

OBL按照性质可分为硬型OBL和软型OBL。硬型OBL外观较为致密，多为喷射状，产生速度快于激光扫描速度；软型OBL外观较为弥散、疏松，呈半透明状，产生速度慢于激光扫描速度（见图1）。硬型OBL因其消散较慢，前节光学相干断层成像技术可观察其位于激光扫描界面内或界面下基质层。为使手术过程更加顺利和保证术后视觉质量，如何减少OBL的发生便具有重要的临床意义。本研究主要目的为探究飞秒激光制瓣软件升级而形成的1种新型制瓣模式是否会影响OBL的发生以及分析可能影响OBL发生的因素。

1 对象与方法

1.1 对象

纳入2020年4—8月于首都医科大学附属北京同仁医院屈光手术中心接受FS-LASIK且过程顺利的患者72例（128眼），其中男22例，女50例，年龄（27.8±6.3）岁，屈光度为（-7.10±2.49）D，散光为（-0.96±0.81）D。传统制瓣组38例（64眼），其中男8例，女30例；新型制瓣组34例（64眼），其中男14例，女20例。2组间年龄、屈光度及相关眼部参数具有可比性。纳入标准：①年龄满18岁；②屈光状态稳定，连续2年及以上，每年屈光度变化不超过0.50 D；③双眼屈光度均≥-12.00 D，散光≤6.00 D。排除标准：①疑似存在圆锥角膜及其他角膜扩张性疾病者；②重度干眼症；③存在没有控制的免疫系统疾病。本研究遵循赫尔辛基宣言。所有患者均理解手术的获益与风险并签署知情同意书。

1.2 方法

根据研究目的，采用非随机对照设计，将所有研究对象分为2组。传统制瓣组38例（64眼），采用升级前的飞秒激光制瓣软件制作角膜瓣；新型制瓣组34 例（64 眼），采用升级后软件制作角膜瓣。新型制瓣模式主要是扩大角膜瓣扫描直径但保持边切直径不变，在角膜瓣扫描边缘与边切处之间形成1个微小的偏移量。手术录像在制瓣结束时截取并分析瓣内是否存在OBL及其分型。

所有患者术前均进行散瞳电脑验光，等效球镜度（SE）=球镜+1/2柱镜。根据角膜地形图（Tomey TMS-4N，日本Tomey公司）检查获得平均角膜曲率。采用低相干光反射光学生物测量仪（Lenstar LS900，瑞士Hagg -Streit）测得中央角膜厚度（CCT）和角膜直径（White to white,WTW）。通过手术记录获得激光切削光区大小、角膜瓣厚度、切削基质层厚度和残余基质层厚度。

飞秒制瓣过程采用Zeiss公司的Visumax飞秒激光仪，激光波长1 043 nm，能量125～150 nJ，频率500 kHz。步骤：输入基本信息，选择模式。清洗术眼后，滴表面麻醉剂，固定负压吸引环。嘱患者注视绿色亮点，调整高度和距离，使角膜和角膜锥镜接触，待角膜吸附固定后开启Visumax激光系统进行切削，完成后负压解除，移除负压环。利用虹膜恢复器掀开角膜瓣，进行准分子切削（Wave Light EX500,美国Alcon公司），角膜瓣下冲洗及复位。

采用双人独立观察手术录像，通过气泡层的外观及其产生相对于激光扫描的速度判断OBL的分型，若二者判断不一致则通过讨论或请第三者辅助判断。

新型制瓣模式具体是指飞秒激光实际扫描的角膜瓣直径略大于设计直径，但边切直径不变（见图2B，红色箭头所示），由此产生1个比实际设计的角膜瓣区域多出来的环状区域，即0.30 mm范围的瓣外疏松区（见图2B，蓝色箭头所示）。通过这个瓣外疏松区，使得一些气泡能够在此处临时存储，从而可能减少OBL的产生。

图1.不同类型OBL的示意图A：硬型OBL；B：软型OBL；C：无OBLFigure 1.Examples of various OBL types.A:Hard type;B:Soft type;C:Without OBL.OBL,opaque bubble layer.

图2.2种制瓣模式的差异图A：传统制瓣，边切位置与激光扫描边缘重合；B：升级后制瓣，红箭头所示为边切位置，蓝箭头所示为激光扫描边缘Figure 2.The differences between two flap-making patterns.A:Traditional flap-making pattern:Side-cut position overlapped with flap-cut position.B:New flap-making pattern:The red arrow indicates side-cut position,while the blue arrow indicates the edge of the flap-cut position.

1.3 统计学方法

病例对照研究。采用SPSS 22.0 统计软件进行数据分析。计量资料采用

M

（

Q

,

Q

）表示，由于所纳入的参数不符合正态分布，独立样本秩和检验用于组间各连续型参数的比较分析，卡方检验用于组间OBL发生率差异的比较分析。危险因素分析时，将单因素分析中认为有统计学意义的参数纳入Logistic回归模型进一步分析。以

P

＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

传统制瓣组和新型制瓣组的年龄、SE、散光、平均角膜曲率、CCT、WTW、切削光区、角膜瓣厚度、切削厚度、残余基质层厚度差异均无统计学意义（均

P

＞0.05），见表1。

2.2 OBL发生率

传统制瓣组有28眼（44%）发生OBL，新型制瓣组有10眼（16%）发生OBL，传统制瓣组的OBL发生率明显高于新型制瓣组（

χ

=12.13，

P

＜0.001）。在OBL的类型方面，传统制瓣组有18眼（28%）为硬型，10眼（16%）为软型；新型制瓣组全部为软型，没有硬型产生。传统制瓣组硬型OBL的发生率明显高于新型制瓣组（

χ

=12.21，

P

＜0.001）。

2.3 OBL发生的影响因素

传统制瓣组中有OBL组相较于无OBL组角膜瓣厚度（Corneal flap thickness，FT）/CCT小，差异有统计学意义（

Z

=-1.04,

P

=0.030）。传统制瓣组中产生软型OBL组和硬型OBL组之间年龄及相关眼部参数差异无统计学意义（均

P

＞0.05）。新型制瓣组中有OBL组的SE更偏负（

Z

=-2.33,

P

=0.020）、角膜直径低于无OBL组（

Z

=-2.64，

P

=0.010），其余各变量差异均无统计学意义（均

P

＞0.05）。见表2。Logistic回归分析显示，角膜直径较大为OBL发生的保护因素[

OR

=0.05，95%置信区间（Confident interval，

CI

）：0.03～0.65，

P

=0.023]，SE与OBL发生的相关性不显著（

OR

=0.60，95%

CI

：0.35～1.02，

P

=0.060），见表3。

3 讨论

OBL的发生率在既往文献报道中的差异较大，其发生率为5%～90%。Jung等对827眼Visumax飞秒激光辅助制瓣的LASIK术中产生OBL的情况进行统计，发现OBL发生率为5%。唐水晶等采用相同的设备，样本量300 眼，报道OBL发生率为72.7%（软型占51.7%，硬型占21.0%）。本研究报道传统制瓣组的OBL发生率为44%，其中硬型占28%，与Wu等报道的硬型发生率28.8%相似。本研究发现，新型制瓣组的OBL发生率明显降低，仅为15.6%且全部为软型OBL，说明Zeiss公司的VisuMax飞秒激光制瓣软件升级后可以降低OBL的发生率。在Mastropasqua等研究中也显示只产生软型OBL，且发生率为33.3%。本研究的软型OBL发生率相对较低，这可能与制瓣软件的升级相关，也可能与Mastropasqua等的研究对象为远视眼有关。此外，OBL的软硬分型为定性判断，相对主观，也可能是造成软硬型OBL发生率不同的原因之一。OBL的发生率还可能受样本量、人种、具体设备的参数设置和术者技巧的影响。在本研究中，我们发现部分角膜瓣外也产生了白色的气泡层，分析可能是眼表液体过多造成的，因而未纳入统计分析，既往有报道瓣外OBL发生率为27.3%。尽管传统制瓣模式会增加OBL的发生率，但在2种制瓣模式中角膜瓣的分离时间差异没有统计学意义，发生OBL的术眼术后也未产生并发症。

表1.传统制瓣组与新型制瓣组的基线特征比较
Table 1.Comparisons of characteristics between two different flap-making groups

,number of eyes.Data were expressed as (,).SE,spherical equivalent;Ast，astigmatism;AvgK,average keratometry;CCT,central corneal thickness;WTW,white to white/corneal diameter;OZ,optical zone;FT,flap thickness;Ablation,ablation thickness;Residual,residual thickness.

表2.2种制瓣方式有无OBL组的比较以及硬型和软型OBL组间的比较
Table 2.Comparisons between eyes with and without OBL in different groups respectively and between hard and soft types

,number of eyes.Data were expressed as (,).SE,spherical equivalent;Ast,astigmatism;AvgK,average keratometry;CCT,central corneal thickness;WTW,white to white/ corneal diameter;OZ,optical zone;FT,flap thickness;Ablation,ablation thickness;Residual,residual thickness;with/without OBL-T,comparisons in traditional flap-making group;with/ without OBL-N,comparisons in new flap-making group.

表3.新型制瓣组Logistic回归分析（64眼）
Table 3.Analyses of Logistic regression in new flap-making pattern group (64 eyes)

=64 eyes.SE,spherical equivalent;WTW,white to white/ corneal diameter;SE,standard error;OR,odd ratio.

在飞秒激光制瓣过程中或制瓣刚刚完成时，术眼的轻微移动会造成实际边切位置与预设位置间的偏移，新版软件为了避免这个问题，允许实际扫描的角膜瓣直径比设计的角膜瓣直径略大（最多可大0.3 mm），但边切直径不改变，因此角膜瓣直径还与预设值相同。这种改进使角膜板层分离界面面积更大，创造了1个宽0.3 mm左右的瓣外疏松区，相当于临时储存气体的空间。瓣内气泡产生后，顺压力梯度，瓣内高压区进入瓣外疏松区，减少气泡在瓣内聚集，OBL发生率降低。

本研究发现较小的角膜直径为OBL产生的危险因素，与Wu等研究结果一致。角膜直径较小的人群容易发生OBL，与上述瓣外疏松区的设置原理有关。在负压吸引过程中，角膜较小者留在压平锥镜外的角膜组织更少，锥镜内的区域相对高压而其外的区域相对低压，低压区面积更小会使其气泡疏散空间减少。最新的研究发现，SMILE术中选用中号锥镜比小号锥镜发生OBL的严重程度增加，这是因为中号相比于小号距离角膜表面的矢状高度更大，造成术中压平角膜的所需力量更大，从而使气泡不易疏散。基于此原理，在锥镜型号一致的情况下，角膜直径越小相当于锥镜型号相对较大，则更容易产生OBL。此外，本研究结果显示有OBL组相较于无OBL组，FT/CCT较小。既往研究报道角膜瓣较薄和角膜厚度较厚是OBL发生的危险因素，这是由于飞秒激光切削的部位更靠近上层致密的角膜板层。

本研究进一步探究了可能影响OBL类型的影响因素，结果没有发现具有统计学意义的因素，与Liu等研究一致。本研究中的软件升级可以降低OBL总发生率，也可以降低硬型OBL的发生率，硬型OBL不易消散，更有可能影响眼球追踪、虹膜定位，造成角膜瓣掀开困难。既往研究还发现角膜厚、角膜瓣直径小、角膜瓣薄、角膜曲率大是OBL发生的危险因素。采用相同的制瓣方式，扩大样本量可进一步探究其他可能危险因素。此外，样本较小也导致OBL的发生率可能存在一定偏倚。

本研究也存在以下局限性：如样本量较小；对于患者没有后续随访术后视力及视觉质量等。OBL存在于基质层内，可能阻碍后续准分子激光切削过程，造成界面不规则，影响视觉。既往研究报道OBL的产生对术后1 个月视力没有影响，术后1个月对比敏感度稍下降，术中产生硬型OBL患者在术后3个月三叶草像差较未产生OBL患者高。

综上所述，本研究发现Visumax激光扫描制作出1 个瓣外疏松区的新型制瓣模式能够明显降低OBL的发生率，在角膜直径较小和近视度数较高者中效果更好。这种新型制瓣模式对于术后恢复效果如何目前还不明确，今后应通过前瞻性的研究设计验证OBL对术后长期视力及视觉质量的影响。

利益冲突申明

无任何利益冲突

作者贡献声明

李仕明：收集数据；参与选题、设计及资料的分析和解释；撰写论文；对编辑部的修改意见进行修改。何曦：参与选题、设计和修改论文的结果、结论。翟长斌：参与选题、设计、资料的分析和解释，修改论文中关键性结果、结论，对编辑部的修改意见进行核修。张丽：收集数据，资料分析。王玥：收集数据；对编辑部的修改意见进行核修。松秀梅、王祎：收集数据，对编辑部的修改意见进行核修