飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术矫正近视散光影响因素的研究进展

Research Progress on Influencing Factors of Myopic Astigmatism Correction with Small Incision Lenticule Extraction

摘要: 飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(Small incision lenticule extraction, SMILE)凭借微创、无瓣和高精准度的特点，受到越来越多近视患者的青睐。研究表明，SMILE手术在矫正近视及近视散光方面具有较好的安全性、有效性、稳定性和可预测性，并且术后能够获得较好的视觉质量。然而，现有研究指出SMILE在矫正近视散光方面总体上存在欠矫趋势，影响SMILE矫正散光的因素包括术前散光大小、散光轴位、角膜上皮重塑、术中眼球旋转、眼内散光等因素。本文就SMILE在矫正近视散光中的影响因素以及现有补偿措施方法进行综述。

Abstract: Small incision lenticule extraction (SMILE) has gained increasing popularity among myopic patients due to its minimally invasive, flapless, and high-precision features. Studies have demonstrated that SMILE exhibits favorable safety, efficacy, stability, and predictability in correcting myopia and myopic astigmatism, with satisfactory postoperative visual quality. However, current evidence indicates a general trend of undercorrection in astigmatism treatment with SMILE. Key influencing factors include preoperative astigmatism magnitude, astigmatic axis, corneal epithelial remodeling, intraoperative cyclorotation, and ocular residual astigmatism (ORA) among others. This review systematically summarizes the critical factors affecting astigmatism correction accuracy in SMILE and discusses existing compensatory strategies.

1. 引言

2011年，飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(Small incision lenticule extraction, SMILE)问世，标志着屈光手术走向更准、更快、更安全的新境界。凭借微创、无瓣和高精准度的特点，SMILE手术逐渐成为众多近视患者的首选[1]-[3]。该术式通过飞秒激光在角膜基质层间进行两次扫描制作角膜透镜，并通过2 mm侧切口将透镜取出，最大程度保留了角膜前表面的完整性。理论上，此术式更好维持了角膜生物力学性能，避免了角膜瓣相关并发症，且能在一定程度上减少术后干眼的发生[4]-[6]。大量研究表明，SMILE手术在矫正近视及近视散光方面具有较好的安全性、有效性、稳定性和可预测性，并且术后能够获得较好的视觉质量[7]-[9]。然而，现有研究指出SMILE在矫正近视散光方面总体上存在欠矫趋势，SMILE对散光矫治的准确性受到诸多因素的影响，如术前散光度数及轴位、角膜上皮重塑、术中眼球旋转、眼内散光等。如何提高SMILE矫正近视散光的精确性目前已成为手术医生的研究热点。

2. 影响因素

2.1. 术前散光大小

在人群中，36.2%的患者散光 ≥ 1.00 D [10]，而散光的术后矫正效果与视觉质量密切相关。报告显示，SMILE矫正中度至高度散光存在欠矫[11]-[14]，且随着预期矫正散光度数的增加，欠矫的趋势也随之上升[11] [13] [15] [16]。Ivarsen和Hjordtal [10]首次通过散光矢量分析法评估了SMILE矫正近视散光的术后结果，发现低散光组(≤2.25 D)术后平均欠矫0.17 D (欠矫率13%)，而高散光组(>2.25 D)术后平均欠矫0.59 D (欠矫率16%)。Pedersen等学者[11]的研究显示，SMILE矫正近视散光一年后仍有11%的欠矫。王雁团队[13]为期一年的前瞻性观察研究指出，术前散光度数低于0.50 D的患者常表现为术后过矫，而随着散光度数的增加，矫正效果逐渐呈现欠矫。Qian等学者[17]的研究也支持这一结论，认为低度散光的验光轴位误差较高度散光大，轴位误差可能是导致低度散光过矫的主要因素。在散光度数方面，SMILE在散光矫正上的主要趋势为欠矫，且术前散光度数越大，矫正精准性也越差，欠矫趋势愈为明显。目前，国际上推荐对散光进行经验性的10%加量调整[11] [14] [18]，但对术前散光度数调整的具体方法尚未达成统一共识。

2.2. 散光轴向

目前，关于散光类型是否影响SMILE术后结果仍存在争议。Hjortdal and Ivarsen等学者[19]在一项大样本(n = 829)的回顾性研究中对比了SMILE矫正逆规和顺规散光术后3个月的临床效果，发现两组散光平均每1 D欠矫0.15 D，且逆规散光相较顺规散光有0.32 D的恒定过矫。随着散光度数的增加，逆规散光显示从过矫到欠矫的过渡，而顺规散光则呈现出固定的欠矫趋势。因此，Ivarsen等学者[19]建议应根据散光轴向对目标矫正散光度数进行相应调整。Pérez-Izquierdo等学者[20]发现当散光 ≥ 1.50 D时，顺规散光的误差幅度绝对值明显大于逆规和斜轴散光，建议对顺规散光进行13%的加量调整。然而，Igras等学者[21]的研究表明，逆规散光术后残余散光和等效球镜(Spherical equivalent, SE)均低于顺规和斜轴散光，但这可能与术前三组散光的屈光状态不匹配有关——逆规散光组术前散光和球镜度数较低。由于散光类型在人群中的发病率存在差异，相关研究在样本量和术前散光度数上可能存在一定偏倚，使得难以对不同类型散光的矫正效果进行有效对比。然而，大部分研究都表明顺规散光相比逆规或斜轴散光更容易欠矫，且较高的顺规散光度数与欠矫量增加相关[16] [19] [20]。

2.3. 角膜上皮重塑

散光的过矫或欠矫可能与术后角膜上皮重塑有关。Yu等学者[22]指出SMILE矫正散光 ≥ 2.00 D术后可伴有明显的平轴上的对称性上皮增厚，且平轴和陡轴的上皮厚度差异与术后残余散光度显著正相关(r = −0.334, p = 0.035)，提示术后上皮的补偿效应可能是导致不同类型散光矫正效果差异的重要因素。同样，Brunner等学者[23]在SMILE矫正近视散光术后3月也观察到了平轴上的上皮重塑较陡轴更为显著。SMILE矫正近视散光所制作的屈光透镜，其散光的矫正是通过减少散光陡轴的透镜厚度得以矫正，在逆规散光中，角膜形态改变在垂直子午线上更为显著，表现为其周边区域提取的基质透镜厚度最大，进而该区域的术后角膜上皮重塑也更为活跃。由此可见，角膜上皮的补偿效应可能削弱不同轴向散光矫正效果，进而导致术后过矫和欠矫的发生。未来的研究应进一步分析不同类型散光术后上皮重塑的差异，以及上皮重塑与术后屈光结果之间的关系。

2.4. 眼球旋转

由于缺乏准分子激光系统所配备的虹膜识别和主动眼球追踪系统，SMILE术中的切削中心定位主要依赖于患者的主观固视和手术医生的操作[24]。Ganesh等[25]报道约82%的患者从坐立位变为平卧位时会发生眼球旋转，其中20%的患者的旋转角度超过5˚。理论上，眼球的旋转会导致散光欠矫概率的增大，4˚旋转将导致散光矫正率损失14%，6˚旋转损失20%，而30˚旋转则损失一半[26]。可见散光轴的定位对术后效果有着至关重要的影响。

2.5. 眼内散光

全眼散光的构成主要包括角膜前表面散光和眼内散光(Ocular residual astigmatism, ORA)，后者是指在角膜平面计算的屈光性散光和角膜前表面散光的矢量差[27] [28]。ORA代表眼内所有散光源的总和，包括角膜后表面、晶状体、玻璃体、视网膜倾斜和非光学皮质感知等因素。Frings等学者[29]在2991例患者中发现平均ORA为0.73 D，其中46%的患者ORA超过1.00 D。Wallerstein等学者[30]在其研究中对21,581眼的术前ORA进行了详尽的分析，指出ORA在人群中呈偏态分布，平均值为0.73 D。可见ORA是全眼散光的重要组成成分。Qian等[31]、Chan等[32]和卢等学者[33]的研究一致发现较高的ORA会导致术后更高的残余散光。Jun等学者[34]建议治疗高ORA病例时，应用矢量规划法可以降低术后残余散光。但关于这方面的研究相对欠缺，需要更多的研究证实ORA对SMILE矫正近视散光的影响机制。

3. 误差控制

Zhang等学者[13] [24]的研究表明，目标矫正散光(Target induced astigmatism, TIA)与矫正指数(Correction index, CI)显著负相关(r = −0.461, p ˂ 0.001)，而成功指数(Index of success, IOS)与AE的绝对值显著正相关(r = 0.938, p ˂ 0.001)。这些结果提示，SMILE散光矫正的不足主要归因于未使用特定的nomogram以及术中眼球旋转引起的轴位误差。因此，本文接下来将集中讨论如何控制这两个关键因素的误差。

3.1. 人工角膜缘标记

Ganesh等学者[25]建议增加10%的散光矫正量，并在术前标记角膜缘水平轴，以便在术中进行手动旋转补偿。他们的研究发现高散光组(˃1.50 D)AE和IOS较低散光组(0.75 D~1.50 D)更低，但高散光组术后散光和CI分别为−0.31 D和0.93，表示仍存在7%的欠矫。Jun等学者[35]比较了SMILE手术(采用三重标记中心定位技术)和波前像差引导的准分子激光角膜切削术(Photorefractive keratectomy, PRK)矫正高度近视散光(≥2.50 D)的术后效果，发现角膜缘标记对轴位有修正作用，但SMILE组对散光矫正效果仍不及PRK组。Kang等学者[36]进一步证明该方法不仅能减少光学区偏心，还能降低高阶像差、球差及彗差的引入。然而，人工角膜缘标记存在主观因素的干扰，标记误差范围为3.77˚~6.01˚，存在标记模糊、错位和影响激光扫描等潜在风险。也有研究认为手动旋转补偿并不是SMILE手术矫正近视散光的必需步骤[37]。Xu等学者[38]的研究发现，眼球平均旋转角度较小(3.21˚ ± 2.33˚)，并且对照组和手动旋转补偿组在矫正近视散光方面具有可比的结果，可不对眼球进行旋转补偿。Chuckpaiwong等学者[39]对行SMILE手术的5953例眼进行了为期1年的随访，发现在严格的体位和头位控制下，未进行手动旋转补偿的患眼术后仍具有较好的安全性、可预测性和稳定性，但该研究缺少对照组。总之，虽然研究证明角膜缘标记法在散光矫正中具有一定的有效性，但目前对于人工角膜缘标记法在SMILE手术中的应用仍缺乏统一的标准和共识。

3.2. Nomogram

在临床工作中，由于不同屈光中心手术设备的细微差异，手术环境(温度、湿度和空气流速)不同，手术医生学习曲线差异等影响，预计的屈光矫正度数和实际的屈光矫正度数可能存在一定的偏差，而较大的偏差可能会引起术后明显的过矫或欠矫，导致术后视觉质量的下降。Nomogram，也称为“诺莫图”或“列线图”，是一种通过统计回归分析术前屈光度数与术后屈光度数之间关系的模型，旨在预测术前所需的屈光矫正量，从而实现更精准的矫正效果[40] [41]。以往研究发现，术前显然验光度数、年龄、角膜生物力学参数、调节反应、角膜曲率等影响因素可作为nomogram设计值的预测参数[42]-[46]。在原位角膜磨镶嵌术(Lase in situ keratomileusis, LASIK)以及其他准分子角膜屈光手术领域，nomogram已被广泛验证能够提高矫正SE和散光的精确性[47]-[51]。各种类型的准分子设备已经具有比较精准的nomogram体系，但在SMILE的术前设计中，传统的nomogram的调整仍主要依赖于手术医生的个人经验，且多侧重于矫正球镜或SE误差上。例如，以往文献大多对球镜进行5%~10%的经验性加量[44] [52]-[54]，针对SMILE矫正散光普遍存在的欠矫问题，国际上认为10%的加量调整是较为科学的[11] [18]。

临床上常用简单线性回归或多元线性回归的方法，纳入两个和两个以上的变量建立nomogram预测模型。Liang等学者[42]首先纳入术前SE、年龄、角膜厚度等影响因素进行多变量分析，发现术前SE与SE矫正误差有明显的相关性，再借助简单线性回归法基于SE矫正误差建立nomogram。Yu等学者[52]则基于TIA与平坦效应(Flattening effect, FE)之间的线性回归关系，建立了散光nomogram。此方法可理解为基于拟矫量与实矫量的简单线性回归法，FE代表手术矫正散光量(Surgically induced astigmatism, SIA)在TIA轴向上的效应，即FE = SIA × Cos (2AE)，由于误差角度(Angle of error, AE)非常小(1.2˚ ± 1.7˚)，因此可以忽略不计，FE代替了SIA。这两项研究均证实nomogram的应用显著提高了SMILE术后的可预测性。

此外，散光nomogram的其他建立方法还包括Alpins方法[55]，Thibos方法[56] [57]和矢量规划法[34] [58]。Alpins方法基于样本均数计算散光调整系数(Coefficient of adjustment, CA)，其公式为CA = TIA/SIA，例如，当CA值为1.10时，表示需要对散光进行10%过矫。Thibos矢量方法将散光分解到J0和J45两个部分，分别进行拟矫量与实矫量的线性回归，再结合成新的散光矢量。矢量规划则建议在高ORA眼中，60%治疗重点分配于屈光性散光，40%于角膜散光。这些方法各有优缺点。例如，TIA与SIA的线性回归法计算简单且能够精准量化调整值，但忽略了轴位旋转对散光矫正的影响。Alpins方法是一种平均补偿策略，这是一种简化的调整方法。Thibos矢量分析法考虑了散光的轴位旋转，但其计算繁杂，不易于临床广泛应用。矢量规划法在低ORA眼中不适用，且目前关于矢量规划法在SMILE矫正散光的研究中仍然较少。目前，nomogram的调整多聚焦于单一屈光成分的优化，缺乏球柱镜联合调整的数学框架；其次，在已有加量调整的基础上如何更新下一次的输机矫正量公式，也是一个亟待解决的问题；最为重要的是，散光nomogram的应用较为有限。

3.3. VisuMAx 800

第二代全飞秒激光设备VisuMax 800的问世推动了屈光手术的革新。其飞秒激光脉冲频率2000 kHz是VisuMax 500的四倍，能将SMILE手术中微透镜的扫描时间从23秒缩短至10秒。此外，VisuMax 800还引入了智能辅助系统，包括眼球旋转补偿和精确的中心定位功能，从而显著提升了手术的精确度与安全性。在Ganesh等学者[59]的研究中，对患者一眼使用VisuMax 800而另一眼使用VisuMax 500进行手术的对比分析显示，两种设备的术后早期效果相当，但VisuMax 800的手术时间更短，患者满意度更高。另有研究指出，得益于其半自动化的眼球旋转补偿技术，VisuMax 800在矫正散光方面的精确性得到了提升[60] [61]。

4. 总结

SMILE在矫正近视散光尤其是高度散光方面仍面临诸多挑战。为提高矫正散光的精确性，研究者们提出了多种补偿策略，如人工角膜缘标记、nomogram调整以及应用最新一代的VisuMax 800设备。现有研究表明，新的方法、新的技术以及术者经验的提升能对散光矫正不足进行有效修正，但仍需更多研究来优化SMILE手术的散光矫正的精确性和可预测性，尤其是在不同散光类型、术后上皮重塑、nomogram的建立和应用等方面。未来的研究应聚焦于VisuMax 800联合nomogram调整在近视散光治疗中的效果，以期为临床实践提供更为精准和有效的指导。

基金项目

本工作得到了广州爱尔眼科医院科技研发基金项目(批准号：GA2024001)资助。

NOTES

^*第一作者。

^#通讯作者。