矢量分析法比較FS-LASIK矯正混合散光和遠視散光的精準性和穩定性

王樹林 龐辰久 張波 李金 顧宇偉 王浩 宋鵬

作者單位：河南省人民醫院眼科 河南省眼科研究所 河南省立眼科醫院 河南省眼科學與視覺科學重點實驗室，鄭州 450003

飛秒激光輔助的準分子激光角膜原位磨鑲術（Femtosecond assisted laser in situ keratomileusis，FS-LASIK）可矯正所有類型的屈光不正，且矯正的屈光度范圍較廣。FS-LASIK矯正混合散光和遠視散光的消融模式具有一定的相似性，即在矯治遠視時都是在激光消融范圍內的“周邊角膜”形成環形的消融區域，使得中央角膜曲率相對變陡峭，而在矯治散光時是在消融范圍內的“旁中央角膜”形成環曲面的消融區域，使得中央角膜曲率變平坦，從而形成了看似“不完整的環形”消融區域，或者說形成了2個“月牙狀”的消融區域。而且，相對于近視散光，FS-LASIK矯正混合散光和遠視散光的原理較復雜，加之不同激光設備之間矯正混合散光和遠視散光的消融模式不完全相同，使得其術后的精準性和長期穩定性欠佳或差異較大。

散光是既有大小又有方向的矢量，對散光矯治效果的評價不能僅將屈光結果進行簡單的代數加減，需進行標準化的散光矢量分析，而且報告屈光手術的散光結果時還需采用國際標準圖表進行表達，才能科學規范地總結出所使用的激光設備矯正混合散光和遠視散光的經驗參數或列線圖表，從而達到進一步提高FS-LASIK矯正混合散光和遠視散光精準性的目的。本研究擬采用標準化的散光矢量分析法觀察比較角膜地形圖引導的FSLASIK矯正混合散光和遠視散光的精準性和穩定性，以期為臨床提供參考。

1 對象與方法

1.1 對象

納入標準：①年齡≥18 歲；②屈光度數穩定2年以上；③角膜透明，形態正常，無角膜擴張傾向；④中央角膜厚度大于500 μm；⑤眼壓＜21 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）；⑥軟性角膜接觸鏡停戴1周以上，硬性角膜接觸鏡停戴4 周以上；⑦無其他眼部疾患、全身器質性病變及自身免疫性疾病。

納入2017 年1 月至2021 年1 月在河南 省立眼科醫院接受FS-LASIK且術后6 個月內隨訪資料完整的混合散光或遠視散光患者41例（62眼）。按照術眼的散光類型分為混合散光組21 例（30 眼），其中男15 例（21 眼），女6 例（9 眼），年齡18～36（22.8±5.8）歲，術前球鏡度為+0.25～+3.00 D，柱鏡度為-6.00～-1.50 D。遠視散光組20例（32眼），其中男13 例（20 眼），女7 例（12 眼），年齡18～30（22.0±3.7）歲，術前球鏡度為+0.25～+5.25 D，柱鏡度為+1.00～+3.50 D。本研究遵循赫爾辛基宣言的有關要求，并經過河南省立眼科醫院倫理委員會批準[批號：HNEECKY-2021(31)號]。

1.2 方法

1.2.1 術前檢查

所有患者采用標準對數（LogMAR）視力表進行視力測定。采用非接觸眼壓計（TX-20，日本佳能公司）測量眼壓；采用裂隙燈顯微鏡（BM900型，瑞士HAAG-STREIT公司）檢查眼前節；術前采用綜合驗光儀（RT-5100型，日本尼德克公司）進行主覺驗光，術后采用電腦驗光儀（ARK-1型，日本尼德克公司）測定屈光度；采用前置鏡（90D型，美國Ocular公司）檢查眼底情況；采用Atlas角膜地形圖（9000型，德國Carl Zeiss公司）和Pentacam角膜地形圖（HR型，德國公司）測定角膜形態和角膜厚度。

1.2.2 手術方法

所有手術均由同一位經驗豐富的醫師完成。FS-LASIK采用VisuMax飛秒激光系統（德國Carl Zeiss公司）制作角膜瓣，角膜瓣直徑8.1～8.5 mm，瓣厚度為110 μm，蒂部長4.1～4.2 mm，蒂部位置在90°方位。術中囑患者注視綠色閃爍的瞄準光或盡量將瞄準光對準術眼的瞳孔中心，將錐鏡慢慢靠近并接觸角膜，啟動負壓吸引固定眼球，飛秒激光發射完成后釋放負壓并移除錐鏡，翻轉角膜瓣，暴露角膜基質床，吸干表面多余水分。術前在CRS master軟件系統中（德國Carl Zeiss公司）輸入手術參數，角膜光學區的總直徑為6.0～6.3 mm，根據Atlas角膜地形圖的檢查結果調整offset值并選擇地形圖引導模式，然后將數據導入MEL80 準分子激光系統（德國Carl Zeiss公司）。術中確認擺正患者頭位，將準分子激光的瞄準光準確對焦后，啟動自動眼球跟蹤系統，發射準分子激光時密切觀察患者眼位和角膜基質床情況，必要時暫停激光發射，做出相應調整和處理后再繼續完成激光消融。消融完畢后將角膜瓣復位，于角膜瓣下用0.9%氯化鈉溶液沖洗，吸除層間多余水分，確認角膜瓣貼合良好，手術結束。

1.2.3 術后處理和隨訪

術后當天開始用0.1%氟米龍滴眼液和0.1%左氧氟沙星滴眼液點眼，每日4 次。術后1 周滴眼液開始減量，每周遞減1 次至術后1 個月時停藥。記錄術后1周、1個月、3個月和6個月時的視力、驗光、裂隙燈顯微鏡檢查和眼壓檢查結果。

1.2.4 評價指標

采用標準化的散光矢量分析法和報告屈光手術散光結果的國際標準圖表對術后指標進行評價。記錄和計算目標散光矢量（Target induced astigmatism vector,TIA）、術后6 個月內等效球鏡度（SE），手術引起的散光矢量（Surgically induced astigmatism vector,SIA）、誤差的幅度（Magnitude of error,ME）、誤差角度的絕對值（Absolute value of angle of error,|AE|）、差異矢量的絕對值（Absolute value of difference vector,|DV|）、矯正指數（Correction index,CI）及成功指數（Index of success,IOS）等指標。標準化矢量分析的具體計算方法如下，散光的處方表示為柱鏡度（C）和軸向（A），preop代表術前，postop代表術后。

其中

n

為預留屈光度，若預期矯正至正視，即

n

=0，則

Xn

=

Yn

=0；若手術需預留屈光度，即

n

≠0，則

Xn

、

Yn

需進行矢量轉換后代入上述公式進行計算，本研究散光的目標屈光度為

n

=0。

TIA、SIA和ME的計量單位為柱鏡度（DC），|AE|的計量單位為圓周度，SE的單位為屈光度（D），其余指標無計量單位。ME的結果如為正值表示欠矯，為負值表示過矯。CI越接近1，|DV|和IOS越接近0，表示散光矯正效果與預期矯正目標越接近。

1.3 統計學方法

回顧性非隨機對照研究。采用SPSS 21.0軟件進行統計分析。計量資料行Kolmogorov-Smimov正態性檢驗，如符合正態分布，以表示，偏態分布數據以

M

（

Q1

，

Q3

）表示，計數資料以頻數和百分數表示?；旌仙⒐饨M與遠視散光組之間TIA、SIA、ME、|AE|、|DV|、CI、IOS和SE等差異的比較采用Mann-Whitney檢驗，各組間不同時間點|AE|、|DV|、ME、SE的多重比較采用Kruskal-Wallis檢驗。以

P

＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2組術眼視力情況

所有術眼術后無角膜擴張和感染等并發癥?；旌仙⒐饨M術前矯正遠視力（Corrected distance visual acuity，CDVA）優于或等于0.8和1.0的眼數比例分別為97%和27%，術后6個月時裸眼遠視力（Uncorrected distance visual acuity，UDVA）優于或等于0.8和1.0的眼數比例分別為97%和30%。遠視散光組術前CDVA優于或等于0.8和1.0的眼數比例分別為84%和19%，術后6個月時UDVA優于或等于0.8和1.0的眼數比例分別為81%和22%。

2.2 預期目標屈光度精準性的評價

術后6 個月，混合散光組預期矯正SE與實際矯正SE的散點圖見圖1A，分別有90%、100%的術眼實際矯正與預期矯正SE的差值在±0.50 D、±1.00 D以內；遠視散光組預期矯正SE與實際矯正SE的散點圖見圖1B，分別有84%和94%的術眼實際矯正與預期矯正SE的差值在±0.50 D和±1.00 D以內，混合散光組的SE小于遠視散光組，差異有統計學意義（

Z

=-2.77，

P

=0.006）。

術后6 個月，混合散光組分別有60%和90%的術眼實際矯正與預期矯正散光屈光度的差值在0.50 D和1.00 D以內；遠視散光組分別有59%和94%的術眼實際矯正與預期矯正散光屈光度的差值在0.50 D和1.00 D以內。

2.3 矢量分析的結果

術后6個月時，混合散光組的|AE|和SE小于遠視散光組，差異有統計學意義（

Z

=-2.02,

P

=0.043;

Z

=-2.77,

P

=0.006）?；旌仙⒐饨M的ME為負值，CI值大于1，表示術后散光呈過矯狀態（見圖2A）；遠視散光組的ME為正值，CI值小于1，表示術后散光呈欠矯狀態（見圖2B），組間ME和CI的差異有統計學意義（

Z

=-4.93,

P

＜0.001；

Z

=-4.28,

P

＜0.001）；組間|DV|差異無統計學意義（

Z

=-0.01,

P

=0.994）。見表1?；旌仙⒐饨M術后6個月內各時間點|AE|之間的總體差異無統計學意義（

H

=3.03，

P

=0.387），|DV|、ME、SE之間的總體差異有統計學意義（

H

=15.98，

P

=0.001；

H

=10.54，

P

=0.014；

H

=10.90，

P

=0.012）。遠視散光組術后6個月內各時間點|AE|、|DV|、ME之間的總體差異無統計學意義（

H

=7.56，

P

=0.056；

H

=1.05，

P

=0.789；

H

=4.46，

P

=0.216），SE之間的總體差異有統計學意義（

H

=10.11，

P

=0.018）。2組各時間點矢量分析結果和SE比較見表2—3。

3 討論

飛秒激光應用于角膜屈光手術以來，使得LASIK術中角膜瓣制作的安全性和精準性得到了顯著提升，從而進一步改善了LASIK矯正散光的精準性。由于飛秒激光小切口基質微透鏡取出術（SMILE）目前尚未廣泛應用于矯正混合散光和遠視散光，而準分子激光表層角膜屈光手術后恢復相對較慢，且因角膜上皮重塑存在不確定性以及考慮到再次手術的便利性，使得FS-LASIK術成為矯正混合散光和遠視散光的首選手術方式。

FS-LASIK矯正散光的效果與眼球旋轉、制瓣的光滑度、術中切削過程的跟蹤狀態、激光斑切削的平滑度、術后角膜生物力學的變化等諸多因素相關?；旌仙⒐庾畲笄饬Φ妮S為近視軸，位于視網膜前方，最小屈光力的軸為遠視軸，位于視網膜后方。手術矯正混合散光的原理較復雜，FSLASIK矯正混合散光需要使近視軸變平坦，使遠視軸變陡峭，其激光的消融模式包括雙環曲面法，即分為近視和遠視兩部分，以及單環曲面法，即交叉柱鏡后聯合等效球鏡或正柱鏡后聯合負球鏡。由于雙環曲面法所產生的角膜消融深度最小，因此應用最普遍，是目前矯正混合散光和遠視散光時較具代表性的消融模式。本研究中準分子激光設備所采用的消融模式為雙環曲面法。

圖1.FS-LASIK術后6個月混合散光組和遠視散光組預期矯正SE與實際矯正SE的散點圖A：混合散光組（30眼）預期矯正SE與實際矯正SE的散點圖;B：遠視散光組（32眼）預期矯正SE與實際矯正SE的散點圖Figure 1.Scatter plot of attempted and achieved SE in mixed astigmatism group and hyperopic astigmatism group 6 month after FS-LASIK.A:Scatter plot of attempted and achieved SE in mixed astigmatism group (30 eyes).B:Scatter plot of attempted and achieved SE in hyperopic astigmatism group (32 eyes).SE,spherical equivalent.

圖2.FS-LASIK術后6個月混合散光組和遠視散光組TIA與SIA的散點圖A：混合散光組（30眼）TIA與SIA的散點圖，顯示術后散光呈輕度過矯；B：遠視散光組（32眼）TIA與SIA的散點圖，顯示術后散光呈輕度欠矯Figure 2.A Scatter plot of TIA and SIA in mixed astigmatism group and hyperopic astigmatism group 6 month after FS-LASIK.A:Scatter plot of TIA and SIA in mixed astigmatism group (30 eyes) which showed slightly overcorrected.B:Scatter plot of TIA and SIA in hyperopic astigmatism group (32 eyes) which showed slightly undercorrected.TIA,target induced astigmatism vector;SIA,surgically induced astigmatism vector.

表1.FS-LASIK術后6個月時混合散光組和遠視散光組矢量分析計算結果和SE比較
Table 1.Comparison of the results of vector analysis between mixed astigmatism and hyperopic astigmatism group 6 month after FS-LASIK

Data were expressed as (,).ME，magnitude of error;|AE|,absolute value of angle of error;|DV|,absolute value of difference vector;CI,correction index;IOS,index of success;SE,spherical equivalent.

表2.混合散光組（30眼）FS-LASIK術后不同時間點間散光矢量分析結果和SE比較
Table 2.Comparison of the astigmatism vector analysis results and SE among different time points in the mixed astigmatism group after FS-LASIK (30 eyes)

Data were expressed as ().|AE|,absolute value of angle of error;|DV|,absolute value of difference vector;ME,magnitude of error;SE,spherical equivalent.

表3.遠視散光組（32眼）FS-LASIK術后不同時間點間散光矢量分析結果及SE比較
Table 3.Comparison of the astigmatism vector analysis results and SE among different time points in the hyperopic astigmatism after FS-LASIK (32 eyes)

Data were expressed as ().|AE|，absolute value of angle of error;|DV|,absolute value of difference vector;ME，magnitude of error;SE,spherical equivalent.

FS-LASIK矯正混合散光和遠視散光時，對角膜的陡峭化和平坦化消融會產生不同的偶聯效應，可導致不同數量的球鏡漂移，而且通常是在相反方向的球鏡漂移，即陡峭化可能會導致近視性球鏡漂移，而平坦化可能會導致遠視性球鏡漂移。因此，準分子激光手術對混合散光和遠視散光的精準矯正，除了要考慮如何矯正散光，還需考慮如何靶定所需的SE。在SE矯正的精準性方面，本研究顯示，術后6個月時，混合散光組分別有90%和100%在預期矯正SE的±0.50 D和±1.00 D內，而遠視散光組分別有84%和94%的術眼分別在預期矯正SE的±0.50 D和±1.00 D內，混合散光組的SE小于遠視散光組，提示術后2組矯正SE的精準性均較好，且混合散光組優于遠視散光組。

在散光矯正的精準性方面，本研究顯示，術后6個月時，混合散光組分別有60%和90%的術眼在預期矯正柱鏡的0.50 D和1.00 D內；遠視散光組分別有59%和94%的術眼在預期矯正柱鏡的0.50 D和1.00 D內，提示術后2組矯正散光屈光度的精準性均尚可。然而，散光是既有大小又有方向的矢量，應進一步使用散光的矢量分析法對散光的矯正效果進行評估和比較。通過TIA和SIA之間的關系，也就是CI值和ME值可從總體上評估各組散光的矯正效能。本研究顯示，術后6個月時，混合散光組的CI值大于遠視散光組，混合散光組的ME為負值（過矯），遠視散光組的ME為正值（欠矯），提示從總體上說，混合散光組在散光的矯正效能方面要高于遠視散光組。

通過|AE|值和|DV|值可對術后散光軸向和屈光度矯治的精準性進行評估。本研究顯示，術后6個月時，混合散光組的|AE|小于遠視散光組，而組間的|DV|值差異無統計學意義，說明術后混合散光組的軸向誤差更小，其原因可能與混合散光組散光的偶聯效應（散光性切削時，在手術切削子午線曲率的扁平化導致其正交子午線曲率的陡峭化，可增強散光的矯正效果）和扭矩效應（散光性切削時，在手術切削子午線曲率扁平化的不足可導致散光軸向的旋轉，可能會產生軸向的矯正誤差和減弱散光的矯正效果）更小有關。

在術后屈光狀態的總體穩定性方面，因偶聯效應和扭矩效應的存在，屈光狀態的總體穩定性主要取決于SE。而且，目前報告屈光手術散光結果的國際標準圖表中也只對SE的穩定性進行評估。本研究顯示，混合散光組和遠視散光組術后SE的總體穩定性均欠佳。另外，本研究顯示，混合散光組|AE|穩定性較好，遠視散光組|AE|、|DV|、ME的穩定性較好。這提示，在散光矯正的穩定性方面，遠視散光組可能優于混合散光組。

綜上，在術后6個月內，FS-LASIK矯正混合散光的精準性優于遠視散光，矯正混合散光時有過矯傾向，矯正遠視散光時有欠矯傾向；在散光矯正的穩定性方面，遠視散光組優于混合散光組。由于臨床上混合散光和遠視散光的患者較少且手術摘鏡需求不強，因此本研究樣本量偏小且隨訪時間較短。本研究采用的散光矢量分析法可客觀、全面地分析散光矯正的精準性和穩定性，可在一定程度上彌補樣本量偏小的不足。在以后的研究中會進行更大樣本量和更長期的隨訪，以便更深入地評估和比較FS-LASIK對混合散光和遠視散光的矯正效果。

利益沖突申明

本研究無任何利益沖突

作者貢獻聲明

王樹林：收集數據，參與選題、設計及資料的分析和解釋；撰寫論文；根據編輯部的修改意見進行修改。龐辰久：參與選題、設計和修改論文的結果、結論。張波、李金、顧宇偉、王浩、宋鵬：收集數據，進行資料的分析和解釋