准分子激光角膜屈光手术对人眼高阶像差的影响

准分子激光角膜屈光手术对人眼高阶像差的影响作者：郑秀云，党光福，雷玉琳，苏燕，韩凤芹    作者单位：1.济南市明水眼科医院，山东 济南 250200；2.山东大学附属千佛山医院 眼科，山东 济南 250014    【摘要】  目的 评价不同屈光手术方式治疗屈光不正前后的高阶像差的改变。方法 近视患者777例（1554眼），按屈光度分为低、中、高三组，各206、950、398眼。根据患者自愿原则，分别给予不同的屈光手术治疗。其中，准分子激光原位角膜磨镶术（LASIK）1136眼，角膜地形图引导的LASIK术（TOGCA）404眼，波前像差引导的LASIK术（WAGCA）14眼。采用iTrace全功能视觉分析仪测量手术前后角膜及晶状体的高阶像差。采用方差分析和配对t检验对所得数据进行统计学分析。结果 近视眼患者术前角膜与晶状体各像差互为补偿。角膜高阶像差：术前不同屈光度组间角膜高阶像差的差异无统计学意义，术后各组角膜高阶像差的增加随着屈光矫正度数的增加而增加，其中增加最大的是球差，TOGCA患者术后球差增加较小。晶状体高阶像差：术前高度近视组较低、中度近视组有更多的总高阶像差和球差，手术前后晶状体高阶像差的差异无统计学意义。结论 角膜和晶状体高阶像差互为补偿，人眼高阶像差对视觉质量影响较小。屈光手术导致人眼高阶像差的增加，而个体化切削术能减少高阶像差的产生，提高屈光手术患者的视觉质量。     【关键词】  近视；角膜磨镶术，激光原位/方法；高阶像差；iTrace视觉像差仪     Effect of excimer laser on higher-order aberrations in myopia  ZHENG Xiuyun， DANG Guangfu， LEI Yulin， et al.Department of Ophthalmology， Jinan Mingshui Eye Hospital， Jinan China， 250200　　［Abstract］  Objective  To study the effect of excimer laser on higher-order aberrations in myopia. Methods  A total of 777 patients who had undergone LASIK (1136 eyes)， TOGCA (404 eyes) or WAGCA (14 eyes) for myopia were treated with excimer laser. Preoperative and postoperative wavefront aberrations analysis were performed. The changes in higher-order aberrations of the cornea and lens were analyzed. Results  Higher-order aberrations of the lens compensated for the cornea. There were no statistical differences in preoperative higher-order aberrations of the cornea when different refractive errors were compared. After LASIK， with an expected improvement in refractive error， higher-order aberrations of the cornea increased and those created with TOGCA were fewer than with standard LASIK. When it came to lens， there were more higher-order aberrations and spherical aberrations in high myopia than in mild and moderate myopia. There were no significant differences in higher-order aberrations of the lens between pre-LASIK and post-LASIK． Conclusion  Higher-order aberrations of the lens compensates for the cornea， and hardly affect vision quality. After LASIK， higher-order aberrations increased， but individual ablation could decrease the production of higher-order aberrations and improve vision quality.　　［Key words］myopia； keratomileusis， laser in situ/methods； higher-order aberration； iTrace aberration analyser     目前，准分子激光角膜屈光手术已成为屈光矫正的首选方法，其疗效也得到了医生和患者的认可。然而，随着屈光手术的开展，愈来愈多的医生认识到这类手术在改善视力的同时，也带来了一系列问题，如对比敏感度的降低、夜间眩光、低对比度视力的下降等等。随着波前像差概念的引入和深入，人们逐渐认识到这些问题与眼波前像差的改变密不可分[1-2]。已有多篇文章报道，在准分子激光原位角膜磨镶术(laser in situ keratomileusis，LASIK)[1，3]术后，眼总高阶像差增大，但关于角膜、晶状体像差的变化则少见报道。本研究通过光路追踪原理（逐点扫描式）的波前像差分析仪（iTrace3.1）评估了角膜屈光手术对眼角膜、晶状体波前像差的影响，现将结果报告如下。1　 资料和方法　　1.1　 临床资料 　　前瞻性、连续性选择2007年10月至2008年2月在我院屈光手术中心接受角膜屈光手术的近视患者777例（1554眼），其中男性463例，女性314例，年龄范围18～36岁，平均年龄（23.6±4.8）岁。患者的屈光度稳定2年以上，停戴角膜接触镜2周以上，排除其他眼科疾病。按照屈光度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3个亚组（分别为低、中、高度近视组）。　　医生向患者详细讲解手术相关事项，由患者自愿选择手术方式，按照手术方式分为标准LASIK组（LASIK）、角膜地形图引导的LASIK组（TOGCA）、波前像差引导的LASIK组（WAGCA）。术前一般资料见表1。　　1.2  手术方法 　　手术采用德国蔡司公司MEL80准分子激光仪，由同一位医师完成。　　1.3  像差的测量 　　采用iTrace3.1像差仪（美国Tracey技术公司），分别于术前及术后第1周，第1、第3、第6个月进行测量。每个受试者测量3次，取其平均值作为最终资料。检测及资料收集均由同一人完成。具体方法如下。　　受试者未散瞳，未配戴矫正镜片，于暗室中待瞳孔直径自然放大至6 mm以上。①首先测量全眼的波前像差(wavefront aberration，WF)。将像差测量头对准被测眼，前后移动检测头使其对焦准确后，用iTrace自动测量分析，iTrace 2次对焦完成瞳孔区256个点的扫描。注意测量时遮盖对侧眼，避免双眼的调节、集合反应对人眼像差的影响。②然后再测量角膜地形图(corneal topography，CT)，将地形图测量头对准被测眼，调节测量头，使屏幕水平中线的白色光点慢慢地移到中心环的中心，此时iTrace将自动截取图像并进行测量分析。③同时选定一眼的全眼像差(WF)和角膜地形图(CT)检查，点击浏览按钮即可转到组合WF和CT摘要屏幕，由全眼的高阶像差减去角膜的高阶像差即得到晶状体的高阶像差。　　1.4  术后随访于术后第1周，第1、第3、第6个月复诊，常规检查，对每一位受试者增加iTrace视觉像差仪测量。　　1.5  统计学方法 　　采用SPSS 13.0医学统计学软件包处理。对不同屈光度组间的比较采用单因素方差分析，对手术前后数据的比较采用配对t检验。2  结果　　2.1  术前角膜和晶状体高阶像差的相互关系 　　本研究中，1554只眼(100％)术前的角膜球差均为正值，有1536只眼(98.8％)的晶状体球差表现为负值。而垂直彗差和水平彗差的个体差异较大，但其中有1286只眼(82.8％)的角膜和晶状体垂直彗差异号，1172只眼(75.4％)的角膜和晶状体水平彗差异号。由此可见，近视眼患者角膜和晶状体高阶像差表现为互为补偿，从而使人眼整体高阶像差表现为一个相对低的水平。结果见表2。　　2.2  手术前后角膜高阶像差的变化 　　术前各组间角膜中央6 mm的总高阶像差、彗差、球差均无显著差异(P>0.05)，结果见表3、表4。　　在本研究中，LASIK组3个亚组术后角膜的高阶像差较术前明显增加，主要是高阶像差均方根值和球差的增加，其差异有统计学意义(P<0.05，见表3)。术后第1周时的总高阶像差值和球差值最大，此后渐下降，术后第3个月后结果显示较稳定(术后第3个月和第6个月的高阶像差比较差异无统计学意义，P>0.05)。术后总高阶像差随屈光度的增加而增加，各组差异有统计学意义（P<0.05）。　　TOGCA组中没有低度近视患者，中、高度近视组手术前后的变化趋势与LASIK组相似(见表4)。术后各相应时间的高阶像差较LASIK组低，其差异有统计学意义(P<0.05)。本研究中，WAGCA组手术后角膜的高阶像差其平均值较术前明显增加，因样本量较小，未做统计学分析。　　2.3 术后晶状体高阶像差的变化 　　术前晶状体的高阶像差随屈光度的增加而增加，尤其是高度近视患者的总高阶像差和球差(见表5、表6)。术后第1周时，LASIK组和TOGCA组中各亚组的晶状体高阶像差略高于术前，但差异并无统计学意义(P>0.05)，其他各个时间段与术前比较其差异均无统计学意义(P>0.05)。WAGCA组手术前后晶状体高阶像差未见明显变化，因样本量小，未做统计学分析。3　 讨论　　近几年随着LASIK和波前像差技术的不断发展和成熟，人们对视力的要求也越来越高。波前像差技术可以更全面地了解眼睛的光学状况和视觉质量。LASIK术后高阶像差的组成主要包括：术前存在的像差，手术界面产生的像差，愈合反应产生的像差。有关LASIK术后人眼高阶像差增大的报道甚多。可能的原因是各研究者使用的像差仪不尽相同，患者之间的个体差异也很大。本研究通过基于光路追踪原理（逐点扫描式）的波前像差分析仪（iTrace3.1）评估了角膜屈光手术对角膜和晶状体高阶像差的影响。　　本研究中患者在被告知检查结果及听取各种手术方式介绍后，自愿选择手术方式，但各种手术方式的受试对象数量及构成有显著差异。原因可能有：各种手术方式收费标准不一致，选择标准LASIK手术的较多，而这些患者手术目的往往是单纯地去掉眼镜；选择WAGCA远少于TOGCA，可能原因是患者对手术方式理解程度不一致，而像差概念更为抽象。　　本研究中所有受试对象瞳孔直径在暗室下都达到了6 mm以上，而在临床上我们曾遇到过瞳孔直径不到6 mm的，分析原因为该组患者均为中青年近视患者。有研究[4]显示，瞳孔面积随年龄的增大而变小，还有研究[5]显示近视患者比正常人瞳孔直径大。本研究对象为平均年龄（23.6±4.8）岁(18～36岁)的近视患者。　　表2结果显示，术前角膜与晶状体各像差成分存在互为补偿的现象，从而使全眼的高阶像差处于一个相对低水平，对视觉质量影响较小。吴文捷等[6]研究报道称晶状体总球差随年龄增加而增加，因此随着年龄的增加，晶状体对角膜的补偿作用将减弱，故年老时视觉质量明显下降。由于本研究仅限于准分子手术患者，年龄偏小，故角膜与晶状体高阶像差互为补偿。  　本研究结果表明，近视眼术前不同屈光度组间角膜的高阶像差无统计学差异。在本研究观察的几种手术方式中，每一种手术方式术后角膜的高阶像差均随着屈光矫正度数的增加而增加。术后高阶像差增加最大的是球差，可能是由于角膜切削的过渡区域引起。因随着切削深度的增加，周边区域的过渡相对不平滑，光线经过时会产生更大的折射效应，因而球差的增加很明显。术后随着时间的推移， 高阶像差逐渐减小，但未恢复至术前水平。　　本研究结果显示，不同屈光度组间的晶状体高阶像差存在差异，主要体现在高度近视组比低、中度近视组有更多的总高阶像差和球差。提示高度近视人群晶状体的高阶像差尤其是球差影响眼的成像质量，可能是其近视发展的重要原因之一。值得一提的是目前还没有单独检测人眼晶状体像差的设备，本研究中晶状体高阶像差（即眼内的高阶像差）是通过全眼高阶像差减去角膜高阶像差得到的，因此包括了玻璃体、房水等产生的像差。高度近视眼眼轴长度、前房深度、玻璃体腔容积和深度以及玻璃体的质量等与中、低度近视患者的差异也可能是高阶像差不同的影响原因之一。     LASIK和TOGCA组术后第1周时晶状体（眼内）的高阶像差的平均值略高于术前，但经分析无统计学意义；此后的各时间段高阶像差与术前相似。可能跟术后早期角膜水肿未完全消除导致的测量误差有关，也可能是手术对术后早期的眼内高阶像差有一定的影响，需要进一步随访观察，如检测术后第1天、第3天的高阶像差更有利于发现术后早期的高阶像差的改变。在不同手术方式中，TOGCA术后高阶像差较术前也有所增加，但其增加量明显小于普通LASIK手术，这可能因为TOGCA手术采用Q值优化的非球面切削，并对切削区周边部激光能量衰减实施补偿，使其消融，更平滑，以控制球差的增长，保持角膜的生理形态；此外，跟TOGCA的“量体裁衣”的切削模式下节省了角膜切削厚度有关。蔡司MEL80角膜地形图引导的个体化切削采用不同于传统LASIK手术的切削模式，可通过较小的角膜切削量（比传统LASIK切削量少15％～27％左右）就能够达到治疗屈光不正的效果。　　本研究中WAGCA组样本量较小，未做统计学处理。由于WAGCA通过切削中和全眼的高阶像差，在短期内取得了“完美”的效果，部分患者术后达到了“超视力”，但全眼的高阶像差是处于不断的动态变化中的，动态的像差改变使静态“完美”的矫正无法随动态过程而保持“完美”。　　随着准分子激光仪的改善，角膜的个体化切削也越显丰富，LASIK手术后的全眼高阶像差和角膜高阶像差均较术前增高，其量与近视度数呈正相关。对术前高阶像差较大或自然瞳孔偏大的眼和特殊职业要求的人群应慎重。TOGCA术后的全眼高阶像差和角膜高阶像差与LASIK组类似，但增加量较小；其优点是优化和平滑角膜表面，是一良好的选择方式。WAGCA术后全眼高阶像差较术前减少，但角膜高阶像差却增加，说明其总高阶像差减少是建立在角膜高阶像差增加的基础上，如日后患者再行白内障等手术时增加了术前角膜检测难度。在个体化切削时代到来之际，希望本研究能够提供一些有实用价值的临床依据。【参考文献】　　[1] Oshika T， Klyce SD， Applegate RA， et al. 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