3D平视系统在白内障超声乳化吸出联合人工晶状体植入术中的应用

刘梦可 牛梦琪 许玮 温跃春

平视手术这个术语是在早期的临床研究中引入的，它是指外科医生以平视的姿势在三维显示屏幕上看到手术视野的图像，而不是通过传统显微镜目镜向下看。三维数字平视化系统(NGENUITY 3D)是由一个1080p摄像头、中央处理器(CPU)、监视器和偏光眼镜组成。摄像头与中央处理器相连，中央处理器处理实时图像，并在宽屏高清显示器上显示重叠的立体图像，术者戴上偏光眼镜就能体验到三维的感觉[1]。本研究旨在评估NGENUITY 3D在白内障超声乳化吸出联合人工晶状体植入术中的安全性和有效性，同时评估此套手术系统能否给术者带来更好的手术视觉效果、更舒适的操作体验及更好的教学效果。

资料与方法

一、对象

前瞻性病例对照研究。选取2020年7月1日至11月30日收入安徽省立医院的年龄相关性白内障患者27例(44只眼)为研究对象。将所有患者随机分为两组，每组22只眼，观察组在3D平视化系统下进行“白内障超声乳化吸出联合人工晶状体植入术”，对照组则在传统显微镜下进行，两组均由同一资深主任医师完成手术，且该主任医师已使用3D平视化系统行白内障手术超过50例，已经适应该系统。NGENUITY 3D组除了在整个手术过程中外科医生都在直视显示屏外，手术技术的每一步与常规白内障手术没有区别。纳入标准：确诊为年龄相关性白内障患者；根据 Emery 分 级晶状体核硬度为II ～ Ⅲ级；眼轴长度 22～26 mm，眼压、瞳孔大小正常；角膜散光≤1. 0 D；排除标准：合并严重心肺功能异常，或有肝肾功能衰竭等明确手术禁忌者；既往有眼部外伤及手术史者；合并影响术后视功能的眼部其他疾病患者；囊袋松弛等囊袋条件不好者；参加其他临床实验患者；临床资料不全者。

二、方法

1.术前检查:术前进行全身检查和眼部检查，全身检查主要有体格检查及肺部CT、心电图明确心肺功能，血常规、血生化、凝血功能、免疫明确患者血糖及肝肾功能等排除手术禁忌。眼部检查包括测量裸眼远视力，进行裂隙灯检查以排除眼部其他疾病、明确晶状体核硬度分级。测量非接触眼压、角膜地形图、角膜内皮细胞镜、Master、眼科B型超声， 散瞳后检查晶状体悬韧带和视网膜及黄斑。人工晶状体公式选择：全部采用Master测量结果，若眼轴长度>24 mm 采用 Haigis 公式，22 mm≤眼轴长度≤24 mm 采用Holladay 公式，术后预留 0～-0.5 D。

2:手术方式：所有患者术前1 h使用复方托吡卡胺滴眼液散瞳。常规消毒铺巾，开睑器开睑，盐酸丙美卡因行表面麻醉，于 11:00 位做 2.2 mm 透明角膜主切口，向前房内注入黏弹剂，前囊膜连续环形撕囊，直径约5.5 mm， 2:00 位做辅助切口，水分离分层后，行超声乳化吸出晶状体核，残余皮质采用 I/A 系统吸出，注入黏弹剂，用推注器将一枚博士伦公司ADAPT-AO单焦点后房型人工晶状体植入囊袋内，调节人工晶状体位正，吸除黏弹剂，水密切口，结膜囊内涂妥布霉素地塞米松眼膏，包盖术眼，术毕。

3.术后用药：两组患者术后1 d开始使用妥布霉素地塞米松滴眼液、普拉洛芬滴眼液滴眼、玻璃酸钠滴眼液4 次/d，每晚睡前使用复方托吡卡胺，持续1周。1周后仅用妥布霉素地塞米松滴眼液、普拉洛芬滴眼液滴眼2次/d，两周后停药，共使用 3周。

4.观察指标：患者随访1个月，记录临床数据和手术参数，如年龄、白内障分级、手术时间(我们统一采用患者从消毒铺巾开始，至眼部敷贴完成为止这一段完整的时间作为手术时间记录)、眼压(IOP)和内皮细胞密度(ECD)。术后7～14 d，采用标准视力表检查两组患者的裸眼视力及最佳矫正视力。术中记录超声乳化的CDE值，术后让术者、手术助手填写调查问卷。

三、统计学分析

结 果

一、两组患者术后视力的比较

术后1 d裸眼视力观察组(0.13±0.09)，对照组(0.14±0.06)。术后7～14 d BCVA观察组(0.10±0.09)，对照组(0.09±0.09)。统计表明，两组患者术后1 d及7-14 d视力无明显差异(P>0.05)。见表1，2。

表1 两组患者术前基本情况比较

表2 两组患者术后部分临床观察指标比较

二、两组患者术中CDE值及手术时间

术中CDE值观察组(3.97±0.75)，对照组(3.90±0.84)，差异无统计学意义(P>0.05)。手术时间观察组(14.41±4.04)min，对照组(14.41±5.24)min，差异无统计学意义(P>0.05)。

三、两组患者术后ECD

术后ECD观察组(2569.79±272.16)个/mm2，对照组(2415.81±342.90)个/mm2，差异无统计学意义(P>0.05)。

四、调查问卷结果

我们分别从图像清晰度、图像还原度、深度知觉、肩颈舒适度、手眼协调性、示教效果六个方面让术者、手术助手及手术室旁观医生填写满分为5分的满意度调查问卷，5分为非常满意、4分为满意、3分为有些不适、2分为不适、1分为非常不适。针对手术医生的调查问卷结果显示，在图像清晰度、深度知觉、眼手协调性方面，两组差异无统计学意义(P>0.05)；在图像还原度上，传统显微镜组优于3D组；在肩颈舒适度、教学效果方面，3D平视化系统要优于传统显微镜组。针对手术助手及手术室观摩医生的调查问卷结果显示，在图像清晰度方面，两组差异无统计学意义(P>0.05)；在图像还原度、深度知觉、眼手协性上，传统显微镜组优于3D组；在肩颈舒适度、教学效果方面，3D平视化系统要优于传统显微镜组。见图1～4。

图1 术者使用3D平视化系统各项满意度眼数调查

图2 术者使用传统显微镜各项满意度眼数调查

图3 助手使用3D平视化系统各项满意度眼数调查

图4 助手使用传统显微镜各项满意度眼数调查

讨 论

在平视手术中，手术医生并非通过目镜观察显微镜，而是通过查看平板显示器进行显微手术。数字手术与传统方法相比有许多优势，包括增加焦距，数字放大图像信号，更好的人体工程学，以及可以为所有手术室工作人员提供实时的3D视图[2]。该系统额外的光数字图像有助于在相当程度上减少光照，减少对视网膜色素上皮细胞和光感受器的光毒性[2-4]。而视网膜光毒性是一种罕见但已被证实的眼部手术风险[3]。在低光照条件下，该高灵敏度高清摄像机能够记录高质量的亮度和分辨率图像，可均匀放大并清晰的显示周边手术视野，切除周边视网膜前膜时能够更加准确地辨识视网膜前膜，分清视网膜前膜与视网膜的粘连程度，从而便于切除。 此外，利用3D手术视频系统的滤镜功能，通过绿光剥膜，有效抑制红光，提高组织结构的辨析力[2，4]。近期一项研究结果示3D数字化平视系统在增生性糖尿病视网膜病变合并牵拉性视网膜脱离玻璃体切除术中的应用能够缩短手术时间，提高手术效率[7]。

基于上述原因，针对NGENUITY 3D平视化系统的研究多集中在眼后节手术，在眼前节手术中的研究较为少见。在此基础上，本次临床研究意在探究3D平时化系统在白内障手术中的有效性及安全性，探究这样一项技术能为眼前节医生带来哪些不一样的感受。在本次研究中，所有患者均未产生不良的术中及术后并发症。研究结果显示，3D平视化系统在手术时间、手术后内皮细胞丢失数、超声能量值、患者术后视力等方面，没有统计学差异，这与既往的研究结果一致[1-9]，证实了3D平视化系统的安全性及有效性。考虑白内障手术本身时间就比较短暂，在本次研究中，并未发现该手术系统可以缩短白内障超声乳化吸出联合人工晶状体植入手术的手术时间，提高该手术的效率。与以往研究不同的是，本次研究是在术者使用3D平视化系统1周，实施近50例白内障手术后进行，尽管既往有研究表明3D平视化手术系统的学习曲线很短[10]，超过80%的外科医生在少于10个手术中习惯了3D数字化手术系统[11]，我们依然排除了术者为适应该系统而对调查结果产生影响。在针对术者、手术助手调查问卷中，我们得到在图像清晰度方面，观察组与对照组没有统计学差异；在图像还原度方面，对照组优于观察组，考虑与显示屏的色差有关，在此前的一项研究中，研究者发现有40%的外科医生认为3D手术系统显示屏颜色不自然[11]，这与我们的研究结果有较高一致性；在深度知觉及手眼协调性上，针对术者的调查问卷显示两组结果没有统计学差异，而针对手术助手的调查问卷结果显示，对照组优于观察组。这与以往的研究有所不同，由于此项研究样本量较小，手术医生为同一高年资主任医师，可能存在高年资主任医师对手术有更好的把控能力，或是手术医生对3D适应能力较强等个人因素。同时我们注意到，助手需要完成预装晶状体等非3D情景下操作，而此过程中无法摘下3D眼镜，因此助手需要不断在两种情景中转化，这可能是造成助手在深度知觉及手眼协调性方面无法给出满意答案原因之一。但在既往的研究中，也发现有研究报道了外科医生在进行前段操作时面临困难，并且有较长的适应时间[10]。由此不能排除深度知觉和手眼协调性将会是该系统在眼前段手术中存在的一个问题。在肩颈舒适度及示教效果中，我们得到了与之前研究高度一致的结果[12]，3D平视化手术系统明显优于传统显微镜组，平视的手术方法比传统的低头的方法有更好的人体工程学，并减少了外科医生过度的颈部和身体疲劳，平视手术也可以让外科医生和住院医生观察到相同的图像，并帮助住院医生更好的学习。

根据研究结果，3D数字化平视手术系统应用于白内障超声乳化联合人工晶状体植入手术时有效且安全，此套手术系统的优势十分明显，可以给术者及住院医师提供更舒适的肩颈体验及更好的教学效果，其存在的问题也值得探讨，首先是屏幕色差，此套系统有图像失真问题，术中需巡回护士调整显示屏色调，这会给手术医生带来不适，影响手术流畅性；其次是在平视化系统下进行眼前段手术操作时，较传统显微镜相比，术者及助手的手眼协调性及深度知觉是否并没有较大优势，这值得更进一步的讨论和研究。

综上所述，3D数字化平视手术系统应用于白内障超声乳化联合人工晶状体植入手术是有效且安全，此套手术系统可以给手术医生、手术助手带来给更舒适的操作体验及更好的教学效果，可以为全手术室医护提供3D教学环境，但在眼前段手术中术者及助手的深度知觉及手眼协调性方面的影响值得进一步探究。