LASIK术中3种飞秒激光制作的角膜瓣的比较研究

王琴 饶静 隆贤英 周奇志

近年来，在角膜屈光手术中，准分子原位角膜磨镶术(laser in situ keratomileusis,LASIK)仍是最常见的手术方法，角膜瓣的制作是手术过程的第一阶段，也是尤其重要的一步，制作出与预期角膜瓣厚度最接近的均匀角膜瓣，可以获得合适的剩余基质床厚度[1-3](基质床厚度大于250 μm)，而合适的基质床厚度对于降低术后角膜扩张极其重要[4]。目前，制作角膜瓣的方式主要是飞秒激光，飞秒激光是一种以脉冲形式运转的红外激光，利用其光的爆破原理可以很精确和安全地对组织进行切割，从而用于眼科角膜屈光手术中。最早用于眼科准分子激光手术中辅助角膜瓣制作的飞秒激光仪是美国眼力健公司生产的Intralase飞秒激光仪，之后，相继有多家不同机型的飞秒激光仪出现并获得美国FDA及欧洲CE认证，包括德国蔡司公司的VisuMax飞秒激光仪、瑞士Ziemer公司的Femto LDV飞秒激光仪、原科以人公司生产的鹰视WaveLight FS200飞秒激光仪、博士伦VICTUS多功能飞秒工作站，这些机器的工作原理、激光参数、性能等都存在差异，制作的角膜瓣的重复性和可预测性仍需要进行研究。本研究将应用RTVue眼前节相干光层析成像术(optical coherence tomography，OCT)比较和评估应用VisuMax、鹰视WaveLight FS200和Femto LDV飞秒激光仪制作的角膜瓣的均一性、规整度和可预测性。

资料与方法

一、研究对象

前瞻性病例对照研究。收集2019年10月至2020年3月在重庆爱尔眼科医院屈光手术科就诊的屈光不正患者81例(162只眼)，根据患者眼部条件和自愿原则选择不同的角膜屈光手术，并将其分为VisuMax飞秒激光制瓣组(23例45只眼)，Femto LDV制瓣组(19例36只眼)，鹰视WaveLight FS200制瓣组(39例76只眼)，按预期角膜瓣厚度，将4组再分为2个亚组，分别是瓣厚度为100 μm组(VisuMax组和FS200 (flap=100 μm)组)和110 μm组(FS200(flap=110 μm)和Femto LDV组)。纳入标准：年龄18～50岁，术前球镜屈光度-2.00～-10.00 D，屈光度柱镜<-4.00 D，屈光状态稳定2年以上，眼压<21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，停戴软硬性隐形眼镜2周或4周以上。排除标准：圆锥角膜、角膜瘢痕、角膜营养不良、既往有眼外伤或眼科手术史、青光眼、糖尿病或其他可影响眼睛的全身性、系统性疾病的患者。根据《赫尔辛基宣言》，事先获得爱尔眼科、重庆眼视光眼科医院伦理委员会的批准。参与者被告知术中及术后可能发生的情况，并签署知情同意书。

二、方法

1.术前检查:屈光手术前完善全眼检查，包括裸眼视力(uncorrected visual acuity，UCVA)、最佳矫正视力(best corrected visual acuity, BCVA)、眼压(intraocular pressure, IOP)、角膜曲率、角膜直径、中央角膜厚度(central corneal thickness, CCT)、角膜前后表面高度、角膜地形图、裂隙灯前段检查及散瞳间接眼底镜检查等。

2.手术方法:所有手术均由同一医生进行。VisuMax飞秒激光制瓣组应用VisuMax飞秒激光系统(Carl Zeiss公司,德国)制作角膜瓣，角膜瓣厚度设置为100 μm，角膜瓣直径8 mm；鹰视WaveLight FS200(科以人公司,美国)制作角膜瓣组中，根据患者角膜厚度分为两组，鹰视WaveLight FS200(flap=100 μm)组，角膜瓣直径为7.6～9 mm，鹰视WaveLight FS200(flap=110 μm)组，角膜瓣直径为7.6～9 mm，Femto LDV(Ziemer公司,瑞士)组角膜瓣厚度设置为110 μm，角膜瓣直径7.6～9 mm。

3.评价指标:术后1周，予以UCVA、IOP及裂隙灯等检查，并使用RTVue-OCT(海德堡,德国)系统对术后角膜瓣厚度进行检查，扫描以角膜顶点为中心，获得角膜截面断层摄影图像。由同一名眼科医生采集和测量0度和90度经线所在截面上特定7个位点(0，±1，±2，±3)mm的厚度，选取方法如下：每条经线所在截面上的特定7个点，从角膜瓣周边到中央再到周边(-3、-2、-1、0、1、2、3)mm，共14点，方法参照Yao等[5]的研究。

表2 FS200(flap=110 μm)和FemtoLDV两组术前基本情况比较

三、统计学方法

结 果

一、4组术前患者基本特征见表1、2，各亚组间比较无显著性差异。

表1 VisuMax和FS200 (flap=100 μm)两组术前基本情况比较

二、全角膜瓣厚度

术后1周，经独立样本t检验分析，4组的全角膜瓣厚度(14个位点的平均角膜瓣厚度)分别为(109.76±7.7)μm,(107.78±11.44)μm，(116.15±11.01)μm，(107.38±7.13)μm，VisuMax组和FS200(flap=100 μm)组，FS200(flap=110 μm)和Femto LDV组间比较均有统计学意义(t=3.2，P=0.001),(t=-13.3，P<0.001)；FS200(flap=100 μm)和Femto LDV组更接近于预测值，鹰视WaveLight FS200和VisuMax激光仪制作的角膜瓣厚度值比预测值偏厚，而Femto LDV激光仪制作的角膜瓣比预测值偏薄。

三、中央角膜瓣厚度

经独立样本t检验分析,VisuMax飞秒激光制作的角膜瓣的中央角膜瓣厚度为(109.23±7.05)μm, 高于FS200(flap=100 μm)组(107.23±8.45)μm，之间比较无统计学意义(t=-1.96，P=0.05),FS200 (flap=110 μm)组的中央角膜瓣厚度为(111.05±9.1)μm, Femto LDV飞秒激光制作的角膜瓣中央角膜瓣厚度为(106.88±6.73)μm，两者之间比较有统计学意义(t=-2.7,P=0.01)，相比较，FS200(flap=110 μm)组的角膜瓣较Femto LDV组角膜瓣更接近于预测值。

四、角膜瓣厚度的均一性及规整性

术后1周，4组的0度和90度截面上角膜瓣厚度值见图1和图2，VisuMax和FS200(flap=100 μm)组0°截面和90°截面统计学结果分别是(t=-3.71,P<0.001)和(t=-4.33，P<0.001),FS200(flap=110 μm) 和Femto LDV组0°截面和90°截面的比较结果分别为(t=-8.52,P<0.001)和(t=-10.24，P<0.001)。FS200和VisuMax飞秒激光制作的角膜瓣厚度值比预测值偏厚，而Femto LDV飞秒激光制作的角膜瓣比预测值偏薄；各组在0°和90°经线上距角膜顶点不同距离的角膜瓣厚度，VisuMax激光仪制作的角膜瓣和Femto LDV飞秒激光制作的角膜瓣要比FS200飞秒激光制作的角膜瓣要均匀和整齐。

图1 VisuMax和FS200(flap=100 μm)组在0°和90°截面上角膜瓣厚度值

图2 FS200(flap=110 μm)和Femto LDV组在0°和90°截面上角膜瓣厚度值

表3和表4显示了4组在14个位点的角膜瓣厚度的平均数±标准差，VisuMax和FS200(flap=100 μm)两组的角膜瓣厚度值比较中，90度经线的中央、离中心距离-3、-2、-1以及0°经线中央位置，FS200(flap=100 μm)小于VisuMax组，FS200(flap=100 μm)组角膜瓣厚度值更接近于预测值,经独立样本t检验分析，差异均有统计学意义(P<0.05)，其余角膜瓣之间比较差异无统计学意义。FS200(flap=110 μm)和Femto LDV组角膜瓣各位点厚度值比较中，除了0度经线-1位点之间差异无统计学意义外，其余位点之间差异均有统计学意义(P<0.05)，90度经线-3和-1位点处，FS200(flap=110 μm)组角膜瓣厚度值比 Femto LDV组更接近于预测值，其余位点Femto LDV组的角膜瓣厚度更接近于预测值。

表3 FS200(flap=100 μm)和VisuMax组中0°和90°两条经线上14个对应点的角膜瓣厚度值

表4 FS200(flap=110 μm)和Femto LDV组中0°和90°两条经线上14个对应点的角膜瓣厚度值

五、角膜瓣的可预测性

术后1周，各组角膜瓣厚度与预测角膜瓣厚度差值小于5 μm，5～10 μm和大于10 μm的比例见图3，其中与预测角膜瓣厚度值小于5 μm的比例分别是25%、33%、43%和59%，与预测值相差5～10 μm的比例分别是34%、30%、35%，25%，大于10 μm的比例分别是41%、37%、22%和16%。

图3 4组测量所得角膜瓣厚度值与预计角膜瓣厚度值的差异分布

4组角膜上14个对应点角膜瓣厚度值与预测值差值分别是(10.33±7)μm，(10.34±9.78)μm，(9.22±8.71)um和(5.65±5.08)μm，各组与预测值的差值见表5，VisuMax组角膜瓣与目标角膜瓣厚度差值最大为(12.55±9.59)μm,最小为(8.84±7.29)μm；FS200(flap=100 μm)组角膜瓣值与目标角膜瓣厚度差值最大为(13.17±11.22)μm，最小为(7.97±6.72)μm；FS200 (flap=110 μm)组角膜瓣与预测角膜瓣的差值最大为(15.68±11.65)μm，最小为(6.95±7.17)μm；Femto LDV飞秒激光制作的角膜瓣与目标角膜瓣厚度的差值最大为(10.14±7.92)μm，最小为(3.61±2.31)μm，可以看出与预测值相差最小的是Femto LDV组，预测性最好的是Femto LDV飞秒激光制作的角膜瓣，最差的是VisuMax飞秒激光制作的角膜瓣。

表5 VisuMax、FS200(flap=100 μm)、FS200(flap=110 μm)和Femto LDV组角膜上各对应点测量值与预测角膜瓣差

六、FS200制作的角膜瓣情况

鹰视WaveLight FS200飞秒激光制作的角膜瓣，不管角膜瓣厚度设置为100 μm还是110 μm，都比预期角膜瓣厚度偏厚，两种厚度的角膜瓣的中央角膜瓣厚度值分别为(107.23±8.45)μm和(111.05±9.1)μm；全角膜瓣值分别为(107.78±11.44)μm和(116.15±11.01)μm；与预期角膜瓣厚度的差值分别是(10.34±9.78)μm,(9.22±8.71)μm。两组与预测值差值小于5 μm的比例分别是33%、43%，大于10 μm的比例分别是37%、22%。

讨 论

近20年来，随着近视的患病率显著增加，角膜屈光手术也得到了蓬勃发展，因其有效性、可预测性等优点，LASIK手术方式仍是目前矫正中低度近视主要的手术方法[6，7]。在LASIK手术过程中，制作精确的角膜瓣是手术成功极其关键的一步，因为要保证残存基质床厚度在250 μm以上，以防止角膜扩张[8]，另外，制作出精确、规整的角膜瓣可让术后视觉效果更好[9]，目前对于LASIK角膜瓣的制作方法，有机械微角膜刀和飞秒激光，之前有研究[10-13]比较了飞秒激光和微型角膜刀制作的角膜瓣，已证实飞秒激光可以制作出更安全、重复性更好和预测性更好的角膜瓣。

目前角膜测厚主要有两种方法，一种是超声角膜测厚，只能测量局部区域角膜厚度，另一种比较全面的测量方法是新一代傅立叶域OCT(RTVue OCT，Optovue，Inc.)，深度分辨率为5 μm，速度为每秒26000次轴向扫描。先前的研究发现，与其他设备相比，RTVue系统在测量角膜瓣厚度方面具有良好的重复性和再现性[14]，以及其能够直观地显现角膜瓣界面，能够直接测量角膜瓣在不同部位的厚度，成为分析角膜瓣形态的重要手段[15-17]。

在本研究中，我们比较了鹰视WaveLight FS200飞秒激光、VisuMax飞秒激光和Ziemer Femto LDV飞秒激光制作的角膜瓣的形态特征，以及鹰视WaveLight FS200飞秒激光仪制作的不同厚度的角膜瓣情况，评估各激光仪制作角膜瓣的准确性、均一性和可预测性。

2015年Zheng等[18]的研究发现 VisuMax飞秒激光制作的角膜瓣的中央角膜瓣厚度平均值比WaveLight FS200飞秒激光制作的偏厚，在我们的研究中，角膜瓣厚度值设定为100 μm的VisuMax和WaveLight FS200(flap=100 μm)两组比较中，VisuMax飞秒激光制作的角膜瓣中央厚度为(109.23±7.05)μm，比WaveLight FS200制作的角膜瓣厚度(107.23±8.45)μm偏厚，结果与Zheng等[18]的研究结果是一致的。与Yao等[5]的研究(114.24±6.93 μm)相比较，我们得出的中央角膜瓣厚度均值要更接近于预测值；角膜瓣厚度设置为110 μm的WaveLight FS200和Femto LDV两组的中央角膜瓣厚度值为(111.05±9.1)μm和(106.88±6.73)μm，相比较，WaveLight FS200制作的角膜瓣更接近于预测值。

Yao等[5]的研究发现VisuMax制作的角膜瓣(114.24 ±6.93 μm)比预期角膜瓣偏厚，Huhtala等[6]发表的meta分析结果显示：Femto LDV制作的角膜瓣厚度比预测值平均少5.3 μm，VisuMax飞秒激光系统制作的角膜瓣比预测值厚10.6 μm，Wavelight FS200制作的角膜瓣最接近预期设置的角膜瓣厚度。我们测得的Femto LDV的平均角膜瓣厚度是(107.38±7.13)μm，比预测值偏薄，VisuMax飞秒激光系统和WaveLight FS200 制作的角膜瓣分别是(116.15±11.01)μm和(107.38±7.13)μm，都比预测值偏厚，最接近预测值的是Femto-LDV制作的角膜瓣。

角膜瓣的均匀及规整可直接影响到术后视觉质量[19]，根据4组在14个位置的角膜瓣厚度变化及两条经线截面的角膜瓣厚度平均值来看，本研究发现在术后早期，4种激光制作的角膜瓣都是均匀和规整的，但是最规整和均匀的是Femto LDV 激光仪制作的角膜瓣，其次是VisuMax激光仪制作的角膜瓣，最差的是FS200激光仪制作的角膜瓣。

为了尽可能多保留角膜基质以防医源性角膜膨隆的发生，目前基本采用激光制作角膜瓣，早期研究报道，飞秒激光制作的角膜瓣误差为5～21 μm[20，21]，Zheng等[18]研究发现，FS200(flap=100 μm)与VisuMax制作的角膜瓣厚度值与预测值偏差为(5.2±1.9)μm和(3.2±1.8)μm，在我们的研究中，FS200(flap=100 μm)组和VisuMax组与预测角膜瓣厚度值相比较，差值分别为(10.33±7)μm，(10.34±9.78)μm；FS200(flap=110 μm)组与Femto LDV组与预测角膜瓣厚度值相比较，差值分别是(9.22±8.71)μm和(5.65±5.08)μm,均在5～21 μm之间。

在Zheng等[18]的研究中，VisuMax制作的角膜瓣与预测角膜瓣差值小于10 μm的比例是96.2%，Liu等[22]的研究中，Wavelight FS200制作的角膜瓣与预测角膜瓣差值小于5 μm的比例是57.72%，在我们的研究中，Femto LDV 制作的角膜瓣与预测角膜瓣差值小于5 μm的比例为59%，VisuMax制作的角膜瓣与预测角膜瓣差值小于5 μm的比例为25%；FS200激光仪制作的角膜瓣与预测角膜瓣差值小于5 μm的比例为33%、43%，都比Zheng等和Liu等的研究要偏低，原因可能是我们纳入的患者是在术后一周进行角膜瓣测量的，在术后一周角膜水肿和反应未完全恢复。从我们的研究结果来看，可预测性最好的是Femto LDV激光仪制作的角膜瓣，对术后安全性更有保障。这和Huhtala等[6]的Meta分析结果一致。

在我们的研究中，鹰视FS200制作的不同角膜瓣厚度比较中，规整性、均匀性及可预测性更好的是110 μm角膜瓣厚度组，说明角膜瓣厚度设置越厚，角膜瓣越接近预测值，也越均匀和规整。

综上所述，本研究结果表明：四种激光都能制作出安全的角膜瓣，在LASIK手术早期，角膜瓣的制作方法中，最规整和均匀的是Femto LDV 激光仪制作的角膜瓣，其次是VisuMax激光仪制作的角膜瓣，最差的是WaveLight FS200激光仪制作的角膜瓣，精确度最高是Femto LDV激光仪制作的角膜瓣，预测性最好的也是Femto LDV激光仪制作的角膜瓣。WaveLight FS200和VisuMax激光仪制作的角膜瓣都比预测值偏厚，而Femto LDV 激光仪制作的角膜瓣比预测值偏薄。既往研究发现术后1个月内会发生上皮增生，导致角膜瓣厚度增厚，6个月时角膜瓣厚度会变薄，才更接近术前预期水平，本研究观察时间只有术后1周，观察时间短，并不能真正显示出角膜瓣的可预测性、均匀性和规整性，所以本研究只能对VisuMax、鹰视WaveLight FS200和Femto LDV飞秒激光仪制作的角膜瓣进行初步评判，进一步需要进行术后6个月时角膜瓣情况的比较研究。