可植入式眼内镜植入术后拱高的影响因素及预测方法研究进展

Research Progress on Influencing Factors and Prediction Methods of Vault Following Implantable Collamer Lens Implantation

摘要: 可植入式眼内镜植入术被认为是一种安全有效且稳定的近视矫正手术，已在全球广泛开展。拱高是人工晶状体后表面到自身晶状体前表面的最大垂直距离，为评价手术后安全性的重要指标，过高或过低的拱高均可能引起一系列潜在并发症，影响术后效果。本文主要以拱高为中心，对其影响因素及预测方法作一综述，为选择合适尺寸的人工晶体、提高手术安全性、减少术后并发症提供参考及临床依据。

Abstract: Implantable collamer lens (ICL) is considered to be a safe, effective and stable myopia correction, and has been widely used in the world. Vault, the distance between the posterior ICL surface and anterior crystalline lens surface, which is an important indicator for evaluating the safety after sur-gery. High or low vault may cause a series of potential complications and affect the postoperative results. With a primary focus on vault, this paper reviews the influencing factors and prediction methods of vault, so as to provide clinical basis for selecting appropriate size intraocular lens, im-proving surgical safety and reducing postoperative complications.

1. 引言

随着全球近视患病率不断增加，对屈光手术的需求也在蓬勃发展。可植入式眼内镜(ICL)植入术作为眼内屈光手术的一种，具有减少术后干眼症发生、提高更优的视觉质量、适用于角膜偏薄或形态欠佳、度数较高的近视患者等优势，一项比较飞秒激光小切口微透镜取出术(SMILE)和可植入式眼内镜植入术(ICL V4c)治疗中高度近视的视觉效果和光学质量的Meta分析结果显示 [1] ，ICL不切削角膜，不改变角膜形态及生物力学，角膜平面的有效光学区更大，术后引入的高阶像差更小，术后视觉质量高。对于中高度近视患者来说，与SMILE相比，ICL植入术的安全性更高，术后高阶像差、慧差和球差也更低，其手术良好的安全性、有效性、稳定性已得到广泛证实 [2] [3] [4] [5] 。

ICL植入眼内，需要长期随访评估安全性。拱高(即ICL后表面与自身晶状体前表面的最大垂直距离)目前被认为是评估术后安全性的重要指标，可以使用各种眼前段成像方法来测量，例如超声生物显微镜、光学相干断层扫描(OCT)和Pentacam。一般情况下，理想拱高为250~750 μm或角膜厚度的0.5~1.5倍 [6] ，超过750 μm会导致明显的房角闭合、瞳孔阻塞和色素播散，这些都可能导致高眼压或青光眼。相反，拱高小于250 μm是前囊下白内障的危险因素，这是由于ICL与晶状体接触或干扰晶状体营养所致 [7] [8] 。如何在术前精准测量各项参数以选择合适大小的ICL、获得理想拱高、减少术后并发症成为研究热点，本文以围绕拱高为中心，对上述问题及拱高预测方法作一综述。

2. 拱高的主要影响因素

2.1. ICL尺寸

ICL尺寸是决定术后拱高的主要因素。目前新型的V4c (EVO Visian ICL)晶体具有一个360 μm中央孔，允许房水从后房流入前房，以维持眼睛前段的正常生理，避免了早期ICL植入术前虹膜切开，可有效改善房水循环，提高手术安全性 [9] 。V4c具有四个型号：12.1、12.6、13.2、13.7 mm。有研究者 [10] 探索了大数据和人工智能算法，用于辅助EVO ICL尺寸选择和术后拱高预测，共纳入6297只眼，筛选了18个特征参数，结果表明，ICL尺寸是影响拱高最重要的特征参数。ICL大小的适当选择是其在眼内长期安全和稳定的基石 [11] 。临床中最常用的测量方法是测量水平白到白间距(white to white, WTW)、前房深度(anterior chamber depth, ACD)，根据ACD的不同，在WTW的基础之上增加0.5~1.0 mm作为选择ICL尺寸的依据 [12] 。目前逐渐出现一些替代参数包括测量沟到沟的直径、水平前房角直径、或虹膜色素端之间的距离。

2.2. 白到白间距

白到白间距代表水平角膜直径。在ACD相同的情况下，WTW越大，选择的ICL尺寸应越大，则术后拱高越高。其实，测量WTW是为了估算睫状沟到睫状沟(STS)，由于ICL的四个脚襻需要放置在睫状沟中，因此准确STS直径对ICL大小的选择有重要影响 [13] 。然而，STS测量的为接触式，重复性较差，而WTW的测量常用自动测量仪器(IOLMaster, Orbscan, Pentacam)，为非接触式，重复性较好 [14] 。但不同测量仪器的原理不同，亦可产生误差。Orbscan和Pentacam测量结果相近，临床上可相互替代 [15] ，IOLMaster测量结果偏大，比Orbscan测量值平均大0.32 mm [16] 。即使测量准确，仅依据WTW选择ICL，所获得的拱高往往并不如预期的理想。研究发现 [17] ，当ACD加深时，WTW改变不明显，而STS则明显改变，认为在高度近视眼中，WTW对STS的预测准确性随ACD逐渐下降。Chen Xu等 [18] 回顾了429只眼，研究WTW与STS测量差值，发现对于WTW或前房深度超出范围的病例，WTW和STS直径之间的差异较大，基于WTW选择的ICL可能与ICL植入后拱高不理想相关。总之，因其具有相对较高的安全性、可操作性和有效性，目前仍是临床中选择ICL尺寸最常用的方法。

2.3. 前房深度

前房深度是指角膜后表面至晶状体前表面的距离 [19] 。同样作为选择ICL尺寸的参数之一，在WTW相同的情况下，ACD越大，选择的ICL尺寸应越大，则术后拱高越高；郭慧青等 [20] 研究发现，当ACD变化1 mm时，拱高会发生16 μm的变化；而当WTW变化1 mm时，拱高会发生238 μm的变化。研究显示 [21] ，术前ACD与ICL术后早期(3个月)拱高呈正相关。目前多数国内外专家认为ACD ≥ 2.8 mm，术后并发症的发生率降低，安全性较高。不同设备测量ACD同样存在一定的误差。Wan等 [19] 比较了三种不同仪器测量ACD的结果。结果显示，Pentacam测量的ACD值平均要比OCT低0.07到0.2 mm，并对比了OCT，Pentacam和UBM在测量ACD方面的一致性，OCT和Pentacam的95%一致性界限是(0.13~0.38) mm，而OCT和UBM的95%一致性界限是(−0.03~0.33) mm，因此，临床实践中不能将OCT与Pentacam或UBM相互替代。

3. 拱高的其他影响因素

3.1. 瞳孔大小

在发生调节或光刺激时，瞳孔收缩，虹膜作用于ICL的力量增加，将ICL推向自身晶体，当悬韧带松弛，睫状肌收缩，自身晶状体变凸，晶状体前顶点前移，引起拱高下降。Lee等 [22] 发现每产生1D调节力自然晶体向前移动0.03 mm。Chen等 [23] 评估ICL植入术后拱高的变化及其与瞳孔大小变化的相关性，证明瞳孔大小是拱高变化的关键因素。研究发现 [24] ，拱高受光照强度影响发生动态变化，明环境下拱高相对偏低，暗环境下相对偏高，但其动态变化仍可保持在相对安全的范围之内。董晶等 [25] 应用Pentacam和AS-OCT测量ICL术后拱高发现，Pentacam测得的拱高比AS-OCT测得的拱高低182.4 ± 65.3 μm，一致性欠佳。考虑主要是因为两种仪器测量时的亮度不同所致，Pentacam相当于强光下的拱高，AS-OCT更接近自然状态下拱高，此外，研究还发现拱高与瞳孔直径变化一致，Pentacam所测得瞳孔直径比AS-OCT测得瞳孔直径小1.15 mm。以上研究结果提示瞳孔直径与拱高呈正相关关系，且在测量拱高时应确保光照条件一致，增加拱高测量值的可比性。

3.2. 晶状体矢高

晶状体矢高(crystalline lens rise, CLR)定义为前房角连线与自身晶状体前极顶点之间的垂直距离。CLR越大，ICL越接近自身晶状体，拱高越小。CLR具有个体差异，Gonzalez等 [26] 发现111例术眼在缩瞳状态下的平均CLR为165 um，其中CLR < 0者占14%，0 ≤ CLR ≤ 200 m者占50%，200 m < CLR ≤ 350 m者占22%，CLR > 350 m者占14%。王静等 [27] 利用AS-OCT测量ICL术前眼前节参数角膜中央厚度、两虹膜角膜夹角连线、CLR、ACD及术后1年拱高的结果，发现CLR与ACD、术后1年的拱高负相关。Cerpa Manito等 [28] 在通过测量眼前节生物学参数，寻找拱高不良的预测因子的研究中发现，高CLR和低ICL等效球镜是低拱高的主要危险因素。上述研究结果说明，根据较大的ACD选择较大ICL，而较小的CLR，使ICL术后拱高也较大。

3.3. ICL的位置

因垂直STS大于水平STS，ICL在睫状沟内放置的方向不同，对拱高会产生一定的影响。研究证明 [29] ，水平放置的ICL拱高显著高于垂直放置的ICL拱高。理想情况下，ICL脚襻应位于睫状沟内，因术中无法看到虹膜后面的情况，临床上术后脚襻不一定都位于睫状沟内，导致实际拱高与预期拱高产生偏差。当ICL脚襻由睫状体到睫状沟时，拱高出现降低。Lee等 [30] 发现一般放置在水平位的ICL，术后可能会发生向直径较大的垂直方向旋转，导致拱高下降。Kamiya等 [31] 初步研究表明，经上方角膜切口垂直植入ICL术后效果良好，无明显并发症，可以减少术后ICL旋转的可能性，也能在不使用环曲面ICL的情况下减少顺规散光。

3.4. 虹膜

多项研究发现，虹膜的各项生理指标对拱高有一定的影响。有学者将虹膜张力定义为：正常瞳孔和瞳孔散大时拱高的差值，发现当瞳孔缩小时，产生的虹膜张力将CL推向晶状体，导致较低的拱高。虹膜张力越大，并发白内障的几率增加。虹膜的形态有三种类型：平坦型，膨隆型，后凹型。研究发现 [32] 虹膜形状异常与术后拱高之间的关系，凹形虹膜表现为低穹顶的风险较高，凸形虹膜表现为高穹顶的风险较高，且虹膜凹陷较大是眼球拱高过低的主要危险因素。虹膜跨度短、虹膜–晶状体接触距离和虹膜–睫状体接触距离大可能与术后早期高拱高有关，虹膜反向膨隆度大则与术后早期低拱高有关 [33] 。这些发现为临床医生提供了一个关于拱高预测和ICL选择的新见解。

3.5. 时间

多项研究表明，随着时间延长，拱高具有动态下降的趋势。Qiujian Zhu等 [34] 在研究术后早期拱高变化时发现，术后2小时到1天，拱顶显著下降，然后从1天到1周增加；但术后1月的拱顶仍低于术后2小时。Sanchez-Gonzalez等 [35] 发现拱高在ICL植入术后1年下降约37.50 ± 29.10 μm。Jae等 [3] 研究结果显示术后6月平均拱高为562.4 ± 175.9 μm，10年下降至352.9 ± 171.8 μm。这种变化的具体机制是源于ICL植入后眼球各部分的短期应激变化，还是长期的综合因素(包括自我生理调节、自然晶状体厚度随时间的变化、ICL相对位置的逐渐变化)或其他原因，仍需进一步研究。

3.6. 年龄

年龄较大的患者术后拱高较低。研究证实 [36] ，随着年龄的增加，晶体增厚，前房变浅，睫状肌顶点会前移并且睫状肌厚度也会增加，这些因素或许会影响ICL脚襻附着于后房的位置，继而影响拱高。TANA等 [37] 观察了40岁以上的患者植入ICL V4c后1年的随访结果，发现其平均拱高为(320 ± 136) μm，较理想拱高值偏低，并且术后拱高在201~300 μm范围内的患者占大多数(31.03%)。因此，对具有相同眼参数和ICL尺寸大小的患者，老年患者的拱高会较低于年轻患者。

4. 拱高的预测

拱高作为评价ICL手术安全性的重要指标，如何准确预测成为临床中的一项难题，即使采用最好的WTW、STS和ACD测量方法，仍会出现不理想的拱高，导致并发症的发生，大约2.6%的患者需要再次干预 [38] ，因此，预测术后拱高具有一定的临床价值。

4.1. 机器学习技术

最新的研究发现 [39] ，在获得理想的ICL拱高和选择最佳的ICL尺寸方面，机器学习技术比传统的nomogram预测图具有优势。Yang Shen等 [10] 通过8个经典机器学习模型进行训练和测试，以预测拱高和ICL尺寸，其中ICL尺寸是影响拱高最重要的特征参数，机器学习模型中Random Forest、XGBoost和Gradient Boosting对ICL尺寸预测都很有价值。

4.2. 公式

CASIA OCT是AS-OCT的一种，不仅能测量眼前节参数，还提供了两种拱高预测公式，即NK和KS公式，可用于预测ICL拱高和选择最佳ICL尺寸。NK公式 [39] 计算方法为：ICL尺寸 = 4.575 + 0.688 × ACW + 0.388 × CLR，ACW (anterior chamber width前房宽度)指的是鼻侧和颞侧的巩膜突之间的距离，ICL拱高 = 0.5 + 1.1 × (植入ICL尺寸 − 使用NK公式时ICL最佳大小)，KS公式 [40] 的计算方法为：预测ICL拱高(μm) = 660.9 × [ICL尺寸(mm) − ATA (mm)] + 86.62。厉斌等 [41] 探讨NK和KS公式预测拱高一致性研究中发现，NK、KS公式在术后早期和术后1周的实际拱高值一致性最高。NK公式能比较准确地预测术后拱高实际值，且在术后早期预测拱高方面要优于KS公式。

4.3. 仪器

RESCAN 700是集成了LUEMRA显微镜平台和OCT的最新一代手术显微镜，可用于在手术过程中实时观察OCT图像，Guan等 [42] 研究在术中使用RESCAN 700显微镜实时测量拱高，以预测术后拱高，结果显示有4%的眼睛拱高超出了理想范围，术中和术后拱高有90 μm的差异，与以往的研究结果相似 [43] ，RESCAN 700可以预测术后1月的拱高。

5. 结语

ICL植入术因其良好的视力和屈光效果，在各种屈光不正的患者中越来越受欢迎。拱高作为评估术后安全性指标，其准确预测和测量尤为重要。拱高受多种因素的影响，其中主要因素是ICL尺寸。选择ICL尺寸不仅依据WTW和ACD，瞳孔大小、晶状体矢高、ICL在眼内的位置、时间、年龄等均可对拱高产生一定影响，尤其在临界值选择时更应注意，术前需综合考虑上述因素对拱高的影响，有助于减少术后并发症。目前有关拱高的预测有术前和术中多种方式，需要在未来的研究中进一步验证。

NOTES

^*第一作者。

^#通讯作者。