影响角膜屈光手术矫正散光效果的因素

Factors Affecting the Correction of Astigmatism in Corneal Refractive Surgery

摘要: 近年来，角膜屈光手术在近视矫正方面取得了良好的效果，但部分患者出现术后视觉质量下降。散光是屈光不正的一种，其矫正效果与术后视觉质量密切相关。深入研究影响散光矫正效果的因素，不仅有助于优化手术流程，减少术后并发症，还有助于获得更优的术后效果。本文简要概述了目前角膜屈光手术矫正散光的主要术式，同时分析了影响散光矫正效果的多个因素，包括术前散光的大小、来源及类型、术中激光能量的设置、术中眼球的旋转和瞳孔中心移位、术后角膜上皮再生、年龄等。通过对这些因素的综合考量，可以为眼科临床医生提供更精确的手术规划和个性化的治疗建议，达到更佳的矫正效果，以期提高患者的术后满意度。

Abstract: In recent years, keratorefractive surgery has achieved great results in the correction of myopia, but some patients have experienced a decline in postoperative visual quality. Astigmatism is a type of refractive error, and its correction is closely related to the postoperative visual quality. In-depth study of the factors affecting the correction of astigmatism not only helps to optimize the surgical process and reduce postoperative complications, but also contributes to achieving better postoperative outcomes. This article outlines the main surgical procedures currently used for correcting astigmatism in keratorefractive surgery, and analyzes several factors that affect the correction effect of astigmatism, including age, the diopter, source, and type of preoperative astigmatism, the setting of intraoperative laser energy, intraoperative rotation of the eyeball, the deccentration of the pupil center, and postoperative corneal epithelial regeneration. By taking a comprehensive consideration of these factors, we can provide ophthalmic clinicians with more accurate surgical planning and personalized treatment recommendations, achieving better correction effects, with the aim of improving patient satisfaction after surgery.

1. 引言

近年来，随着技术的发展，多种角膜屈光手术应运而生，角膜屈光手术在矫正近视方面取得了重大的进展，手术的安全性、精准性和可预测性都在不断提高。尽管这些技术在提高视力方面取得了良好的效果，但术后视觉质量的提升仍存在一定的局限性和挑战。散光作为屈光不正的一种，其矫正效果与术后视觉质量密切相关[1]，既往研究结果显示，散光度数超过0.75 D便会引起视物重影、眩光、光晕等症状[2]，甚至影响高对比度和低对比度的中间视力和近视力[3] [4]。散光的矫正效果受到多种因素的影响，深入研究影响散光矫正效果的因素，不仅有助于优化手术流程，减少术后并发症，还有助于获得更优的术后效果，提高术后视觉质量[5] [6]。本文就影响角膜屈光手术矫正散光效果的因素进行综述，以期为提高手术效果和患者的满意度提供参考。

2. 角膜屈光手术矫正散光的主要术式

角膜屈光手术根据是否使用激光分为非激光性角膜屈光手术和激光性角膜屈光手术。非激光性角膜屈光手术矫正散光以散光性角膜切开术(Astigmatic Keratotomy, AK)为代表术式，传统的AK手术是利用钻石刀在曲率最陡峭的子午线上手工制作横向直形或者弓形的角膜切口，以减小或消除角膜散光。这种方法简单、有效、经济、矫正的散光度数范围大，但对切口的深度、长度等缺乏精确性和重复性，术后还可能存在散光度数回退、角膜愈合不良、角膜炎等潜在并发症的风险[7]。

随着技术的发展，临床上逐渐使用激光的术式替代非激光的术式，目前应用于角膜屈光手术的激光主要是准分子激光和飞秒激光。准分子激光类的角膜屈光手术根据手术部位分为表层手术和板层手术。表层手术部位多位于角膜表面，主要涉及角膜表面及前弹力层，如准分子激光屈光性角膜切削术(Photorefractive Keratectomy, PRK)、准分子激光上皮瓣下角膜磨镶术(Laser-Assisted Subepithelial Keratomileusis, LASEK or EK)、机械法准分子激光原位角膜磨镶术(Epipolis Laser in Situ Keratomileusis, Epi-LASIK)等。板层手术则主要涉及角膜基质层，如准分子激光原位角膜磨镶术(Laser in Situ Keratomileusis, LASIK)，前弹力层下激光角膜磨镶术(Sub-Bowman’s Keratomileusis, SBK)等。

飞秒激光具有精密度高、穿透性强的优点。飞秒激光辅助角膜切开术(Femtosecond Laser-Assisted Astigmatic Keratotomy, FS-AK)由计算机程序设定角膜切口的定位、弧度和深度，减少了人为因素的影响，和传统的AK手术相比，切口可重复性强，为患者提供了更安全有效的手术选择。飞秒激光辅助准分子激光原位角膜磨镶术(Femtosecond Laser-Assisted LASIK, FS-LASIK)则是使用飞秒激光制瓣准分子激光切削，可避免机械刀制瓣对散光矫正效果带来的影响，同时，借助Q值引导、波前像差引导以及角膜地形图引导的技术为患者实现了个性化定制的手术方案。除了辅助角膜切开以及替代传统的角膜板层刀制瓣之外，飞秒激光还能够同时完成基质微透镜的制作，即飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(small incision lenticule extraction, SMILE)。随着散光评估技术的改进和手术方法的不断革新，新技术的应用使得术后残留散光越来越小，手术目的也朝着个性化、微创化的方向发展。

3. 影响角膜屈光手术矫正散光效果的因素

既往研究显示，术中矫正散光的大小和方向多和术后早期的散光矫正效果有关，而术后角膜愈合反应多和术后长期的矫正效果有关[8]。术前散光的大小、来源及类型、术中激光能量的高低与分布是否均匀都会影响术中矫正散光的大小，而术中矫正散光的轴向主要与术中眼球的旋转和瞳孔中心移位有关，年龄、角膜损伤和角膜上皮再生则是影响术后长期矫正效果的主要因素。

3.1. 术前散光的大小、来源及类型

既往研究结果显示[9]，术前低度散光术后倾向于过矫，而对于高度散光[10]-[12]，随着术前散光度数的增加，术后逐渐倾向于欠矫。低度散光术后出现过矫的原因，可能是由于术中角膜瓣的制作、偏中心切削等容易引入散光，手术引入的散光掩盖了手术矫正掉的散光而使其总效果更趋向于过矫。从临床的角度分析，和过矫相比，散光的欠矫可能是一种优势，因为散光轴向的改变可能更不容易被患者适应[13]。这提示对于低度散光的矫正，术前设计应适当调整预期矫正的散光量以降低术后残余散光。

规则散光根据轴向类型分为顺规散光、逆规散光和斜轴散光。目前术前散光轴向是否影响角膜屈光手术矫正散光的效果尚存在争议。Pérez [14]等人先按照术前全眼散光度数分组，再按照散光轴向类型进一步分组，发现在低度散光组(<1.5 D)中术前散光的类型与术后欠矫过矫的程度无相关性。但高度散光组(≥1.5 D)中的顺规散光组较逆规散光组欠矫程度更大。Mao [15]等人分析了术前超过1.25 D的患者，发现在顺规散光(WTR)和逆规散光(ATR)中均存在欠矫，但在斜轴散光的情况下，可能会出现轻度过矫的情况。

全眼散光由角膜前表面散光和眼内散光共同构成，眼内散光即非角膜前表面的成分，目前认为主要来源于角膜后表面、晶状体、玻璃体甚至视网膜等。既往研究结果显示：角膜屈光手术对散光的矫正效果与术前全眼散光来源有关。Kugler [16]等为了评估散光来源对LASIK术后效果的影响，依据术前全眼散光来源是否以角膜前表面为主将研究对象分为2组，发现当全眼散光以角膜前表面散光来源为主时，术后残余散光更小。赵[17]等的结果也得出了类似的结论。Alpins [18]等的研究认为对于术前高ORA的眼可以在角膜前表面矫正部分(约60%)散光，以减小术后残余散光。

3.2. 激光能量

术中激光能量的高低直接影响角膜屈光手术的矫正效果，尤其是在散光矫正中。激光能量如果设置过低，可能无法达到预期的角膜切削效果，导致欠矫；而激光能量过高，则可能因过度切削角膜导致过矫，甚至出现角膜变薄、穿孔等不良并发症。既往研究显示激光能量的高低可能影响SMILE手术I期不透明气泡层(opaque bubble layer, OBL)的发生[19] [20]，不过，在临床常用能量范围(130~150 nJ)内，激光能量的高低并不显著影响I期OBL的发生，在保证安全和有效的前提下，相对较低的能量参数其术后视力恢复更佳、视觉质量更高[21]。在手术中，激光能量的均匀分布对于确保手术效果至关重要。如果激光能量分布不均匀，可能会在角膜上产生不均匀的切削，影响术后的角膜形态和屈光状态，进而影响散光的矫正效果。术前对设备进行精确校准、术中指导患者正确配合、以及医生的精确操作都是非常重要的。

3.3. 眼球旋转和瞳孔中心移位

散光是一个矢量，患者术中自身眼球的旋转以及瞳孔中心的移位可能会影响散光轴向矫正的精确性。Alpins [22]认为对于散光的矫正，轴向矫正偏离15˚会导致矫正效果下降13%，为此，在预期的散光轴向上精准矫正至关重要。体位的改变可能因为眼球的旋转而导致散光轴的定位偏移。有研究显示，92.77%的患眼由坐位转为卧位发生了眼球的旋转[23]。但是，体位改变时眼球旋转的度数尚存在争议。虽然一些研究发现体位改变时大多数眼球旋转度数不超过2˚ [24]-[26]，但是也有研究显示体位改变时眼球旋转度数范围在2˚~7˚ [27] [28]。

瞳孔中心是目前角膜屈光手术最常用的中心定位点，具有易于观察的优点，但是以瞳孔中心作为切削光学区中心的参考点并不稳定，眼球静态旋转、光照因素、瞳孔因素等都会导致瞳孔中心发生偏移[29]。Liu等对测量瞳孔中心定位法的切削偏心为(0.24 ± 0.11) mm，并且建议Kappa大的患者采用其他定位方式[30]。有研究表明，角膜地形图引导或虹膜识别联合波前像差引导的准分子激光手术，其术后效果优于单纯准分子角膜屈光手术。其原因可能是因为利用角膜地形图引导或虹膜识别的手术可跟踪眼球旋转等情况，避免了因眼球旋转、偏心切削等导致的散光轴向的矫正误差，实现了对散光的更精确矫正。SMILE手术没有虹膜定位功能，对散光的矫正效果一直存在争议，Chan等[31]研究显示，SMILE矫正散光的轴向误差显著高于FS-LASIK手术。

3.4. 角膜上皮损伤和角膜上皮增生

角膜上皮位于角膜最表层，是角膜的重要组成成分，角膜上皮的结构、形态、功能都会影响术后的屈光状态。在角膜屈光手术中，围术期药物的使用、术中负压吸引以及机械操作、术后干眼症的发生等，可能出现角膜上皮不同程度的损伤，可以表现为点状缺失、糜烂、基质溃疡形成，导致术后屈光异常或相关并发症。

角膜屈光术后长期的矫正效果考虑与术后角膜上皮的增生、角膜瓣愈合反应有关[32]。角膜上皮具有再生能力，在角膜屈光术后，角膜上皮和基质的形态发生了改变，角膜上皮细胞会重新排列以维持角膜前表面的光滑，表现为上皮的增生增厚，这一过程称为角膜重塑。既往研究发现，在术后发生屈光回退的高度近视眼中可见明显的角膜上皮增生[33] [34]，且以中央和旁中央区域角膜上皮厚度的差异与屈光回退的相关性最强[34]。在角膜重塑发生时，有效光学区内的角膜上皮细胞并非规则增生，角膜厚度也非规则增厚，上皮增生可能引起角膜前表面曲率变化，从而导致屈光状态的异常。角膜上皮厚度变化的相关因素包括术中切削深度和切削直径、术后糖皮质激素等药物的使用、术后眼表状态以及手术方式的不同[35]。Ryu [36]等比较了FS-LASIK和SMILE术后3个月中心区(直径2 mm)角膜上皮厚度的变化，发现FS-LASIK厚度增加更多。Yun [37]等分析了高度散光眼SMILE术后角膜上皮厚度在不同区域的变化，发现角膜厚度的变化在平坦子午线和陡峭子午线存在差异，且这一差异与术后残余散光呈正相关。这种现象可能是因为透镜厚度在不同子午线有差异，为了弥补术后基质的不规则出现局限增厚。在准分子激光角膜屈光手术，角膜瓣边缘在愈合时，角膜上皮细胞增生长入，角膜瓣蒂的位置可能会影响角膜愈合形态进一步影响术后残余散光的形态[38]。Lee等[39]比较了角膜瓣蒂位于上方及鼻侧时的术后视力，结果提示无明显的统计学差异。Pallikaris等[40]的结果则提示角膜瓣蒂位于鼻侧时术后水平彗差增加从而影响术后视觉质量。

3.5. 年龄

Primavera [41]等比较了两组按年龄分组(≤35岁和≥40岁)的近视患者SMILE术后6个月的屈光状态，发现高龄组术后的有效指数和安全指数均低于低龄组，且高龄组存在欠矫的趋势，推测出现这个结果与角膜基质的弹性和重塑能力随年龄的增加而降低有关，随着年龄的增加，角膜基质的硬度增加，角膜基质对SMILE手术透镜取出的角膜生物力学反应也不同，角膜重塑能力的下降可能掩盖一部分已矫正的散光量，从而导致术后出现欠矫的趋势。

4. 总结与展望

综上所述，散光的矫正效果受到多种因素的影响，术中矫正散光的大小和方向多和术后早期的散光矫正效果有关，年龄、角膜上皮再生等则是影响术后长期矫正效果的主要因素。术前散光的大小、来源及类型、术中激光能量的高低与分布是否均匀都会影响术中矫正散光的大小，而术中矫正散光的轴向主要与术中眼球的旋转和瞳孔中心移位有关。随着医疗的发展，散光矫正将更加精准化和个性化，综合全面考虑影响散光矫正效果的因素，设计个性化的手术治疗方案，以实现最佳的矫正效果。

NOTES

^*通讯作者。