前囊抛光对白内障术后视觉质量的影响

朱醒兰,王应利,王银燕,周玉梅,靳扬扬

0 引言

近些年白内障手术设备和技术不断发展以及各种功能性人工晶状体(intraocular lens,IOL)的应用,使白内障手术从复明性向屈光性转变。同时社会日益老龄化和预期寿命的延长,均要求白内障术后拥有更好的视觉质量。在临床中,白内障术后会出现囊膜混浊和囊袋皱缩,严重时会出现IOL移位,目前研究认为上述并发症与白内障术后残留在赤道部和前囊膜的晶状体上皮细胞(lens epithelial cells,LEC)有关[1-2]。近年来关于前囊抛光对视觉质量影响的文献主要选择术后视力、囊膜混浊、囊袋皱缩的发生率和IOL有效位置作为评价标准[3-5],而针对前囊抛光对IOL倾斜和偏心及视觉质量影响的研究罕见报道。因此,本研究在白内障术中行前囊抛光操作,术后利用Pentacam三维眼前节前房测量系统和OPD-ScanⅢ光程差分析系统测量前囊口面积、后囊膜混浊(posterior capsular opacification,PCO)程度的P评分、IOL倾斜度和偏心量、波前像差、调制传递函数(modulation transfer function,MTF)和点扩散函数(point spread function,PSF)的斯特列尔比(Strehl ratio,SR),更加客观、全面地探讨前囊抛光技术对减少术后并发症的有效性及患者术后视觉质量的改善情况。

1 对象和方法

1.1 对象前瞻性随机对照研究。纳入2021-11/2022-06于应急总医院拟行超声乳化白内障吸除术联合IOL植入术的年龄相关性白内障患者65例73眼。纳入标准:(1)确诊为年龄相关性白内障,Little晶状体核硬度分级Ⅱ～Ⅳ级;(2)术前最佳矫正视力(best corrected visual acuity,BCVA)≥0.5(LogMAR),角膜散光度数<1.50D;(3)无全身严重器质性疾病。排除标准:(1)合并葡萄膜炎、青光眼、高度近视、眼外伤等;(2)合并糖尿病视网膜病变、视网膜静脉阻塞、年龄相关性黄斑变性、黄斑水肿等影响术后视觉质量者;(3)术中出现后囊破裂、IOL不能植入囊袋等严重并发症;(4)既往有内眼手术史;(5)临床资料不完整,不能配合完成随访者。将纳入患者随机分为抛光组(30例35眼)和对照组(35例38眼),两组患者术中常规抛光后囊,抛光组联合抛光前囊。本研究遵循《赫尔辛基宣言》,经我院伦理委员会审批通过,所有患者均签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 手术方法所有手术均由同一术者完成。术前采用复方托吡卡胺滴眼液点眼,瞳孔充分散大至少6mm;盐酸奥布卡因滴眼液点术眼3次行表面麻醉;无菌手术单覆盖术眼,贴膜包裹术眼上下睑睫毛,开睑器开睑,给予聚维酮碘消毒液及生理盐水冲洗结膜囊;于术眼角膜缘处11∶00、2∶00位置分别行主、侧切口,前房注入黏弹剂,行连续环形撕囊,前囊口直径约5.0～5.5mm;超声乳化碎核,吸出混浊的晶状体皮质及核;使用I/A手柄行后囊膜抛光,清除残余皮质,抛光组采用褚氏囊膜抛光器行360°前囊抛光;囊内植入601PY单焦点疏水性直角方边C袢型IOL,调整IOL位置居中;吸出前房内残余黏弹剂,水密角膜缘切口;术毕,妥布霉素地塞米松眼膏点术眼,无菌敷料包扎。

1.2.2 观察指标

1.2.2.1 视力检查分别于术后1wk,1、3、6mo检测最佳矫正视力(best corrected visual acuity,BCVA),结果转换为LogMAR视力进行统计学分析。

1.2.2.2 前囊口面积测量术后3、6mo,散瞳后使用裂隙灯数码相机通过眼底红光反射照相法(后映照法)拍摄前囊口照片,采用Image J软件测量前囊口面积的像素值评估前囊口皱缩程度(图1)。

图1 前囊口面积测量(图示Area值)。

1.2.2.3Pentacam三维眼前节前房测量系统检查(1)PCO程度(P评分)[6]:术后3、6mo,散瞳后在Pentacam三维眼前节分析系统中选择“tomogram”模式,利用Sheimpflug成像原理采集眼前节图像,再用Image J软件对Sheimpflug图像进行分析,在后囊膜的正中心画出直径为5mm的圆,该圆形区域即目标区域(region of interest),选择“measure”工具测量后囊膜混浊区域的像素值,称为P评分(图2)。(2)IOL偏心量与倾斜度:术后3、6mo,使用Pentacam三维眼前节分析系统采集Scheimpflug图像,分别选取4个角度的眼前节图像,即0°、45°、90°、135°,调节Image pro plus 6.0制图软件中设置的亮度、饱和度、对比度,使图像达到最清晰状态,勾勒出IOL前后表面所在的弦,两弦的交点连线L1为IOL的水平轴;连接虹膜边缘两点得到L2为虹膜平面;取L1和L2的中点记为P1和P2,过P2向L1做垂线,交点记为P3。L1与L2之间的夹角为IOL倾斜度,P1和P3的距离为IOL偏心量,再用软件计算出具体数值(图3)。

图2 后囊膜混浊程度(P评分)测量(图示Mean值)。

1.2.2.4OPD-ScanⅢ光程差分析系统检查术后3、6mo,散瞳后使用OPD-Scan Ⅲ光程差分析系统测量瞳孔直径为5mm的波前像差、MTF、PSF的斯特列尔比(strehl ratio,SR)等客观视觉质量指标(图4)。

图4 客观视觉质量评估 A:波前像差;B:MTF;C:PSF。

2 结果

2.1 两组患者术前一般资料比较两组患者性别构成、年龄、白内障核硬度分级、术前BCVA等基线资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性,见表1。

表1 两组患者基线资料比较

表2 两组患者术后BCVA比较 [M(P25,P75),LogMAR]

2.3 两组患者术后前囊口面积和PCO程度比较术后3、6mo,两组患者前囊口面积和PCO程度(P评分)比较,差异均无统计学意义(P>0.05),见表3。

表3 两组患者术后前囊口面积和PCO程度比较 pixel

2.4 两组患者术后IOL偏心量和倾斜度比较术后3、6mo,抛光组患者IOL偏心量均小于对照组,但差异无统计学意义(均P>0.05);术后3mo,两组患者IOL倾斜度差异无统计学意义(P>0.05),但术后6mo抛光组患者IOL倾斜度小于对照组,差异有统计学意义(P<0.001),见表4。

表4 两组患者术后IOL偏心量和倾斜度比较

2.5 两组患者术后客观视觉质量比较术后3mo,两组患者波前像差、MTF和PSF的SR值比较,差异均无统计学意义(P>0.05);术后6mo,两组患者波前像差差异有统计学意义(P<0.05),但MTF和PSF的SR值差异均无统计学意义(P>0.05),见表5。

表5 两组患者术后客观视觉质量比较

3 讨论

随着白内障手术测量仪器的精密化、先进化,手术方式的不断进步以及各种功能性IOL的广泛应用,患者对术后视觉质量的要求也越来越高。但在临床中有部分患者会出现术后中远期的并发症,如囊膜混浊、囊口皱缩、IOL倾斜和偏心,导致术后视觉质量出现不同程度下降。发生这些并发症的核心机制是——前囊膜和赤道部残留的LEC不断向前后囊增殖、分化[7-8]。目前,多数眼科医生利用机械前囊抛光清除LEC的方法预防术后并发症,但这种方法还未达到普遍共识[9-10]。原因可能是既往研究的数据来源大部分是在裂隙灯下肉眼分级,结果不够客观、准确,可重复性不强,同时针对前囊抛光对IOL倾斜和偏心以及视觉质量的影响更是罕见报道,因此不同研究者对前囊抛光的评价并不一致。本研究使用Pentacam、OPD-Scan Ⅲ视觉质量分析系统,更加客观、准确、全面地探讨前囊抛光技术能否减轻囊膜混浊、减少IOL倾斜和偏心,以及对术后视觉质量的影响。

LEC对前囊膜的影响主要包括两方面,即囊膜混浊程度和纤维化。临床上前囊混浊区域常和后囊周边重叠,目前没有较好的软件测量方法能够排除PCO的干扰直接测量前囊混浊程度,而囊膜纤维化可以通过观察囊口收缩程度反映出来。因此,本研究使用Image J软件测量裂隙灯下拍摄的前囊口面积,定量评价前囊抛光对LEC纤维化的影响,较以往研究常用的前囊混浊(anterior capsular opacification,ACO)分级(人眼评估囊口纤维化和前囊混浊程度)更客观、准确,结果显示截止到术后6mo,抛光组相比于对照组并没有明显减轻囊口收缩的程度(P>0.05)。Wang等[11]研究纳入19例双眼白内障患者进行自身对照研究,同样利用软件测量前囊抛光术后1、3、6mo前囊口面积,结果与本研究结果相似,抛光和未抛光前囊患者的前囊口面积均减小(约2mm2),但差异均无统计学意义(P>0.05)。结合本研究结果推测,随着术后时间的延长,LEC化生的肌成纤维细胞所产生的向心性牵引力导致囊口出现收缩的趋势,而术后6mo内前囊抛光并没有减缓这种收缩。

LEC增殖和分化最常出现的并发症是PCO。本研究结果显示,截止到术后6mo,两组间PCO程度(P评分)均无明显统计学差异(P>0.05),即抛光前囊膜未能减轻PCO程度。Menapace等[12]选择双眼白内障患者进行自身对照研究,随访3a发现,抛光前囊能降低纤维型PCO的程度,与本研究结果出现差异的原因可能是观察时间不同,本研究仅观察至术后6mo,而上述研究随访了3a。Han等[13]关于前囊抛光对PCO影响的Meta分析中纳入了术后1～3a的患者,结果显示从术后1a开始,抛光组有更好的裸眼视力和更低的PCO发生率。既往研究表明,PCO多发生于白内障术后2～5a[14]。虽然本研究发现术后3、6mo前囊抛光对PCO没有明显影响,但结合上述研究在术后1a以上得到的结果,推测随着术后时间的延长,前囊抛光对PCO的抑制作用可能会在远期显现,这需要更长时间的随访观察。

Bang等[7]通过观察术后有效晶状体位置(effective lens position,ELP)和囊膜纤维化的情况研究前囊抛光对IOL位置的影响,结果显示,术后2mo时,抛光组和对照组(未行前囊抛光)ELP分别为3.42±0.32、3.61±0.35mm(P<0.001),对照组出现IOL后移趋势,发生约0.2D的远视漂移,同时抛光组囊膜纤维化显著低于对照组,提示前囊抛光能够通过减轻LEC纤维化的方式稳定ELP,从而提高IOL的轴向稳定性,减少远视漂移。而该研究是从轴向观察到的纤维化对IOL位置的影响,LEC纤维化同样会对IOL水平方向的稳定性产生影响,导致IOL倾斜和偏心。因此本研究使用更先进的Pentacam眼前节分析系统测量IOL倾斜度和偏心量,评价IOL在囊袋内水平方向的稳定性。此外,IOL的倾斜和偏心还可能与眼轴长度、囊袋大小、悬韧带情况、IOL设计、白内障手术操作有关[15-16]。研究表明,疏水性丙烯酸酯IOL较亲水性IOL可显著减轻囊袋皱缩,减小IOL偏心和倾斜[17]。术中不规则的撕囊、撕囊直径过大或过小、囊袋内残留的LEC增殖和化生也会诱发术后囊袋皱缩和IOL倾斜和偏心[18]。因此,本研究术前排除高度近视、短眼轴及悬韧带功能异常的患者,术中行约5.5mm连续环形撕囊,保证囊口居中,再植入601PY单焦点、丙烯酸酯、疏水性、直角方边IOL,探讨前囊抛光通过清除LEC对IOL倾斜和偏心的影响。结果显示,术后6mo,抛光组IOL倾斜度(1.65±0.60)°小于未抛光组(2.34±0.43)°(P<0.001),虽然本研究两组间在术后6mo的前囊口面积暂未出现统计学差异,但抛光组(93.85±6.47pixel)较对照组(90.89±8.00pixel)囊口收缩程度小,结合Bang等[7]研究结果提示水平方向囊口轻度的收缩可能会导致IOL倾斜,这也是本研究在术后6mo时抛光组相较对照组IOL倾斜度小的原因。

术后6mo,本研究使用OPD-Scan Ⅲ测得抛光组波前像差小于对照组(P<0.001)。Lawu等[19]使用模型眼研究IOL的倾斜和偏心与波前像差的关系,结果显示两者呈正相关。本研究加入了前囊抛光这项处理因素,术后6mo时同样测得抛光组IOL倾斜度和波前像差均小于对照组(P<0.001),提示前囊抛光通过减轻IOL倾斜和偏心相应地减小波前像差。此外,波前像差包括低阶相差(近视、远视和散光)和高阶像差(球差、彗差、三叶草等)[20]。Taketani等[21]使用HS波前像差分析仪测量40例白内障术后患者IOL平均偏心量为0.303±0.168mm,平均倾斜度为(3.43±1.55)°,得出IOL倾斜与高阶像差中的彗差呈正相关。本研究通过测量术后最佳矫正视力排除低阶像差的干扰,植入非球面IOL抵消角膜的正球差,结果提示前囊抛光通过减少IOL的倾斜影响了除球差外的高阶像差,而彗差可能是影响视觉质量的主要因素。本研究采用OPD-Scan Ⅲ同时测量了MTF和PSF的SR值,结果显示,两组间术后3、6mo MTF和SR值均无统计学差异(P>0.05)。既往研究表明,混浊的后囊膜会引起光的色散和吸收,同时改变屈光介质的折射率,使进入人眼的光线路径发生偏离,降低视网膜上的图像对比度和光斑强度及面积,降低MTF和SR值[22]。本研究中,两组患者术后6mo时PCO程度(P评分)无统计学差异,因此MTF和PSF也相应地未出现明显差异。但术后12mo甚至更长时间,前囊抛光能否通过影响PCO而引起MTF和PSF发生变化,还需要继续观察。

综上所述,白内障术中行360°前后囊抛光清除LEC,使术后6mo时抛光组的波前像差、IOL倾斜度均优于对照组,提示前囊抛光可能是提高术后视觉质量的可行方法之一。目前本研究仅收集了术后6mo内的数据,后期会继续随访至术后12mo,分析前囊抛光对术后视觉质量的影响。分析前囊抛光后IOL倾斜度和波前像差的关系,IOL倾斜度对眼内各类高阶像差的影响也是进一步研究的方向。此外,本研究选用的单焦点非球面IOL相较于多焦点IOL偏心和倾斜对各类高阶像差的影响较小,可以进一步研究多焦点IOL的偏心和倾斜对视觉质量的影响。