白內障術中飛秒激光弧形角膜切開術矯正角膜散光的療效

張帆 李紹偉 霍冬梅 李秋梅 苗源 梁偉彥 李鑫鑫

在屈光性白內障手術時代，各種類型功能性人工晶狀體（IOL）的廣泛應用顯著改善了患者術后視覺質量[1-2]，而術中未行矯正的角膜散光，仍是影響手術成功與否的重要因素。據統計，術前角膜散光大于1.0 D者約占白內障患者總數的40.78%，其中10.35%更是大于2.0 D[3]。研究表明，眩光、視疲勞、對比敏感度降低等不良癥狀多出現在術后殘留0.75 D以上角膜散光的患者[4]。因此，如何有效矯正白內障患者術前角膜散光進而提升手術滿意度具有非常重要的臨床意義。

白內障術中同時矯正角膜散光有多種方式。通過在散光陡峭軸上制作手術切口安全易行[5-6]，但矯正幅度較小，且存在軸向的限制，當陡峭軸位于30°～60°時，手術切口的位置會影響后續的眼內操作。植入散光矯正型IOL（Toric IOL）具有良好的準確性及可預測性[7-8]，但是術后IOL可能發生旋轉，尤其是在眼軸較長或囊袋松弛的患者中[9]，同時年齡相關性的散光軸向漂移[10]亦會影響矯正的長期穩定性。角膜緣松解切口（Limbal relaxing incisions，LRI）[11]靠近角膜緣，手術風險較低且具有一定的散光矯正效果，但因遠離視軸中心，術后發生欠矯的可能性較大。手工弧形角膜切開術（Arcuate keratotomy，AK）可以有效治療角膜散光，但受手術醫師主觀性的影響較大，可重復性和可預測性欠佳[12-16]。而飛秒激光輔助弧形角膜切開術（Femtosceond laser-assisted arcuate keratotomy，FSAK）的應用，進一步提高了散光矯正的準確性和長期穩定性[17-18]。有研究顯示，對于合并低至中度角膜散光的白內障患者來說，FSAK能取得與Toric IOL近似的散光矯正療效[19]。目前國內臨床上應用的FSAK諾模圖以及切口直徑、深度等各項參數多參考Donnenfeld諾模圖或在此基礎上演化而來[14]。這就意味著弧形切口的散光矯正療效與諾模圖各項參數間對應關系的建立，來源于歐美國家的臨床研究。然而亞洲人的角膜解剖參數與歐美人相比存在一定差異，尤其是角膜直徑平均偏小0.5 mm[20]。理論上來說，相同參數的弧形切口在亞洲人眼相對更加靠近角膜緣，這可能導致切口的矯正效果也隨之減弱。目前尚無大樣本臨床研究觀察FSAK矯正中國白內障患者術前角膜散光的臨床療效，本研究對此進行了回顧性總結，以期提高散光矯正的精準性。

1 對象與方法

1.1 對象

納入標準：①晶狀體混濁符合白內障超聲乳化手術適應證；②術前規則角膜散光為0.75～2.00 D；②隨訪期間未發生失訪，臨床資料完整。排除標準：①術前檢查發現有角膜混濁、角膜白斑、翼狀胬肉、圓錐角膜等角膜異常者；②術中或術后出現影響角膜形態并發癥者；③既往行角膜手術史者；④眼球震顫或瞼裂過小等不能配合飛秒激光手術者。

納入2017 年3 月至2021 年12 月于北京愛爾英智眼科醫院行飛秒激光輔助白內障手術且術前規則角膜散光為0.75～2.00 D的患者作為研究對象。按照散光類型將患者分為順規散光組（90°±30°）、逆規散光組（180°±30°）以及斜軸散光組（45°±15°、135°±15°）。本研究遵循赫爾辛基宣言，獲得北京愛爾英智眼科醫院倫理委員會批準（批號：BJAIER2022IRB05）。所有患者知情同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 術前檢查 所有患者行裸眼遠視力（Uncorrected distance visual acuity,UDVA）、最佳矯正遠視力（Corrected distance visual acuity,CDVA）、眼前節照相（IMAGEnetLITE R-3.10，日本Topcon公司）、視網膜視力（LAMBDA 100，德國Heine公司）、角膜內皮細胞計數、歐堡免散瞳眼底照相、B超等常規白內障術前檢查。角膜地形圖（三維眼前節分析儀，德國Oculus公司）確定散光形態的規則性，并與IOLMaster 500（7.3型，德國Carl Zeiss公司）、Lenstar LS900（瑞士Haag-Streit公司）、iTrace視覺質量分析儀、手動曲率儀及自動電腦驗光儀（ARK-510A，日本Nidek公司）共同確定角膜散光的大小及軸向。角膜水平徑大小采用Lenstar LS900的測量數據。角膜垂直徑的測量方法：裂隙燈顯微鏡照相系統拍攝患者術眼正位照，將照片導入Image J軟件系統，測量角膜垂直徑與水平徑像素比，共3 次，并取平均值，所得結果與角膜水平徑實際測量值相乘，最終得到垂直徑大小。根據患者需求及眼部條件選擇單焦點或多焦點IOL，晶狀體屈光度的計算參考IOLMaster 500、Lenstar LS900及光線追蹤儀的檢查結果。若晶狀體混濁影響眼軸的測量，則行A超檢查確定眼軸長度，并代入儀器計算。

1.2.2 手術方法 將角膜平坦軸曲率、陡峭軸曲率和散光軸向以及患者基本信息輸入在線計算器（https://www.lricalculator.com/），并選擇Donnenfeld諾模圖。該諾模圖內置了針對患者年齡及散光類型的修正?？紤]到Donnenfeld諾模圖最初為手動弧形切口諾模圖，建議將切口放置于角膜緣內0.5 mm，即切口直徑約為11 mm[21]。因此，當我們選擇9 mm弧形切口直徑時，為避免散光發生過矯，通過對弧長進行簡單的幾何換算，修正輸出值為原弧長值的9/11。在本研究中，所有術者均在10 點位角鞏膜緣處制作2.4 mm白內障主切口，手術誘導散光（Surgically induced astigmatism,SIA）約為0.23 D（數據未公布）。

手術分別由3位經驗豐富的眼科醫師完成?；颊咝g前3 d采用抗生素滴眼液點眼。手術當天鹽酸丙美卡因滴眼液表面麻醉術眼后取坐位，裂隙燈顯微鏡下使用1 ml注射器及無菌皮膚標記筆于0°及180°角膜緣處作標記。術前1 h復方托吡卡胺滴眼液每15 min點術眼，散大瞳孔。Lensx飛秒激光系統（美國Alcon公司）依次完成撕囊（直徑5.1 mm）、預劈核（直徑5.5 mm）以及成對弧形切口的制作（直徑9 mm，切削深度85%角膜厚度，弧長為在線公式計算值的9/11）。完成后患者轉移至超聲乳化手術間，于10點位角鞏膜緣處制作2.4 mm主切口、2點位處制作輔助切口，并完成后續白內障超聲乳化術（Centurion超聲乳化儀，美國Alcon公司）及IOL植入術，最后使用角膜開口器充分分離弧形切口。術畢結膜囊內涂妥布霉素地塞米松眼膏并用無菌敷料覆蓋術眼。術后常規使用抗生素及抗炎滴眼液。

1.2.3 術后隨訪 術后1 d、3 d、1周、1個月及3個月門診復查，記錄患者視力情況，記錄時將標準對數視力轉換為LogMAR視力。自動電腦驗光儀測量角膜曲率、散光大小及軸向等數據。記錄任何FSAK相關并發癥，如角膜穿透、切口感染、上皮植入等。手術前后散光曲率和角膜散光的比較采用自動電腦驗光儀測量的數據。

1.2.4 散光矢量分析法 Alpins矢量分析法[22-24]通過將角膜散光轉化為直角坐標系中的橫（X）、縱（）坐標來分析其在手術前后的變化情況。該分析法有3個基本參數：目標誘導散光矢量（Target induced astigmatism vector，TIA）、SIA、差異矢量（Difference vector，DV）。TIA代表期望通過手術預期矯正的散光，當患者預留散光為0 D時，TIA的大小等于術前角膜散光；SIA代表手術實際矯正的散光；DV是TIA與SIA差值，通常等于術后角膜散光。其他各項參數由3個基本參數演化而來。誤差角（Angle of error，AE）為SIA與TIA的夾角，理想值為0，正值時表示SIA與TIA間存在逆時針偏差，負值時則為順時針偏差。絕對誤差角為誤差角的絕對值，代表不考慮軸向偏差的方向，僅考慮偏差的大小。矯正指數（Correction index，CI）為SIA與TIA的大小比值，理想值為1，>1時表示散光過矯，<1時表示散光欠矯。平坦指數（Flatting index，FI）為SIA在TIA軸向上的散光矯正量與TIA的比值，代表SIA中真正起散光矯正作用的有效部分占比，理想值為1，越接近1表示散光矯正越有效。成功指數（Index of success，IOS）為DV與TIA的大小比值，理想值為0，越小代表散光矯正越成功。

1.3 統計學方法

回顧性病例對照研究。使用SPSS 22.0軟件進行統計分析，計量資料均采用表示。Shapiro-Wilk檢驗分析數據分布的正態性。正態性分布者組內數據的比較采用配對樣本t檢驗，組間數據的比較采用獨立樣本t檢驗；非正態分布者組內數據的比較采用Wilcoxon符號秩檢驗，組間數據的比較采用Mann-WhitneyU檢驗。組間性別比較采用卡方檢驗。散光變化的分析采用Alpins矢量分析法。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 患者基本資料

本研究共納入89 例（89 眼）患者，年齡28～85（62.0±12.8）歲。順規散光組38例（38眼），逆規散光組44例（44眼），斜軸散光組7例（7眼）?？紤]到斜軸散光組患者數量較少，故本次研究中僅保留該組患者數據于總體分析中，不納入到各散光亞組的對比分析及單獨矢量分析中。表1顯示了總體及各亞組患者術前一般資料，順規散光組及逆規散光組之間各資料差異無統計學意義（P>0.005）。

2.2 術后視力情況

與術前比，總體術后3 個月時UDVA和CDVA有明顯改善，分別為0.16±0.21（Z=-8.01,P<0.001）以及0.09±0.18（Z=-7.49,P<0.001）。由于研究中有8 例（8 眼）患者因生活工作需要，在IOL設計階段預留了近視度數，因此進一步分析了術前未預留屈光度患者的視力情況。81 例（81 眼）患者UDVA從術前的0.75±0.47提升至術后3個月的0.12±0.13（Z=-7.68,P<0.001），CVDA從術前的0.38±0.36提升至術后的0.06±0.09（Z=-7.07,P<0.001）。

2.3 角膜散光度數及曲率變化情況

總體及順規、逆規散光組的角膜散光在接受FSAK后均顯著下降（Z=-8.21、-5.38、-5.82,P<0.001），其中平均散光矯正量分別為0.61、0.48和0.74 D（見表2）?？傮w術后殘余散光≤0.75 D者占71.91%，這一比例在順規散光組為55%，而逆規散光組則相對更大，為86%（見圖1）。表3 顯示了患者角膜曲率的變化情況，無論是總體還是順規、逆規散光組，患者術后平坦軸角膜曲率（K1）均有顯著的升高（Z=-6.81、-4.29、-5.13,P<0.001），而陡峭軸角膜曲率（K2）則出現明顯下降（Z=-6.71、-4.52、-4.74,P<0.001）。

表1.總體及各亞組患者術前臨床資料Table 1.Preoperative clinical data of the overall and subgroups of patients

順規散光組與逆規散光組患者術前角膜散光有很小但差異無統計學意義（Z=-1.31,P=0.190）。術后，逆規散光組的患者相比順規散光組有更小的殘余散光（t=4.67,P<0.001），以及更大的散光矯正量（Z=-3.60,P<0.001）。圖2顯示了相比于順規散光組，FSAK在逆規散光組的矯正幅度更大。

表2.總體及各亞組患者角膜散光變化情況Table 2.Changes of corneal astigmatism in the overall and subgroups of patients

表3.總體及順規、逆規散光組患者角膜曲率變化情況Table 3.Changes of corneal keratometry in the overall,WTR and ATR astigmatism groups of patients

圖1.總體及各亞組術后殘余散光≤0.75 D比例Figure 1.The proportion of postoperative residual astigmatism≤0.75 D in the whole and each subgroupWTR,with-the-rule;ATR,against-the-rule.

2.4 角膜散光矢量分析

圖3顯示了總體及各亞組患者散光矢量分析中CI的分布情況。其中，僅逆規散光組有8例患者出現過矯，過矯幅度均<50%?？傮wAE為負數（見表4），提示實際散光矯正軸位與預期軸位呈順時針偏差。逆規散光組的散光矯正準確性更好（FI為0.75±0.26，IOS為0.40±0.24），順規散光組的矯正準確性相對欠佳（FI為0.39±0.21，IOS為0.63±0.21）。

2.5 手術并發癥

所有患者在隨訪期間未發現任何FSAK相關并發癥。

3 討論

本研究應用Donnenfeld諾模圖設計弧形切口，選擇9 mm切口直徑、85%切削深度以及9/11（81.8%）弧長原值，對89例患者進行治療并隨訪3個月，取得了較好的臨床結果，患者角膜散光從術前的（1.28±0.33）D降至術后的（0.67±0.37）D，平均散光矯正0.61 D，平均CI為0.63。本研究的結果與國外的報道接近[13,15,17-18,25]。其中Yoo等[13]研究中的23例韓國患者角膜散光從術前的（1.31±0.13）D降至術后的（0.87±0.13）D，平均散光矯正0.44 D，平均CI為0.81。Baharozian等[15]研究中的161眼美國患者角膜散光從術前的（0.86±0.32）D降至術后2個月時的（0.63±0.42）D，平均散光矯正0.23 D，平均CI為0.69。

圖2.順規散光組和逆規散光組手術前后散光差異A：順規散光組；B：逆規散光組。術后殘余散光與散光矯正量采用重疊條形圖表示，二者之和為術前角膜散光。橫軸代表患者編號，縱軸為角膜散光（D）大小。當散光過矯時（矯正指數>1），術后殘余散光位于X軸下方Figure 2.Differences of astigmatism between preoperative and postoperative in WTR and ATR astigmatism groupsA: WTR astigmatism group;B: ATR astigmatism group.Postoperative residual corneal astigmatism and astigmatism correction magnitude are shown as overlapping bar graphs,and the sum of the two parameters is preoperative corneal astigmatism.The horizontal axis represents the patient number,and the vertical axis is the corneal astigmatism magnitude (D).When astigmatism is overcorrected (correction index＞1),postoperative residual corneal astigmatism is located below the X-axis.WTR,with-the-rule;ATR,against-the-rule.

表4.總體及順規、逆規散光組患者散光矯正的矢量分析Table 4.Vector analysis of astigmatism correction in the overall,WTR and ATR astigmatism groups of patients

圖3.總體及順規散光、逆規散光組散光矯正指數的單角極坐標圖A：總體；B：順規散光組；C：逆規散光組。在單角極坐標圖中，每一個同心圓環代表0.5的矯正指數。藍點代表矯正指數的大小及所在的軸位，軸位與目標誘導散光矢量相同。紅色圓環代表CI的算數均數。Figure 3.Single-angle polar plots of correction index in the overall,WTR and ATR astigmatism groupsA: Overall;B: WTR astigmatism group;C: ATR astigmatism group.In a single-angle polar plot,each concentric circle represents a correction index (CI) of 0.5.The blue dots represent the magnitude and axis of the CI,which is the same as the target induced astigmatism (TIA).The red circle represents the arithmetic mean of the CI.WTR,with-the-rule;ATR,against-the-rule.

本研究總體散光矯正療效較好，但是研究中的順規散光組卻存在明顯的欠矯現象，殘余散光高達（0.86±0.36）D，而逆規散光組殘余散光僅為（0.51±0.32）D。盡管Donnenfeld諾模圖內置了針對散光類型的修正，以保證順規散光輕度欠矯、逆規散光足矯甚至過矯，但這并不會造成順規散光組如此明顯的欠矯。本研究中38 例順規散光組患者術前角膜散光為（1.34±0.34）D，術后殘余（0.86±0.36）D，平均矯正0.48 D，平均CI為0.42。而Baharozian等[15]研究中順規散光患者104眼術前角膜散光為（0.83±0.31）D，術后1～2 個月時殘余散光（0.66±0.40）D，平均散光矯正0.17 D，平均CI為0.53。該研究的順規散光的殘存散光較本研究更小，療效相對更佳。雖然Baharozian和我們應用相同的諾模圖，也選擇9 mm切口直徑，但修正了切削深度為80%角膜厚度以及順規散光組的弧長為70%計算原值。理論上來說，FSAK的散光矯正療效與切口直徑、弧長、深度等參數高度相關[26-27]，即直徑越小、弧長越長、深度越深，矯正散光能力越強。然而在修正弧長更?。?0%vs.81.8%）、切削深度更淺（80%vs.85%）的前提下，Baharozian研究中的順規散光組仍然顯示出比我們更好的矯正結果。這一現象提示可能存在其他影響FSAK散光矯正能力的因素。

通過測量本研究中術眼的角膜直徑，我們發現患者的角膜垂直徑僅為（10.66±0.60）mm，水平徑為（11.48±0.57）mm，與歐美人的角膜直徑[（11.75±0.50）mm]相比明顯偏小[20]。因此，即使應用相同的9 mm弧形切口，不同人種間角膜直徑的差異會導致切口在亞洲人眼上更加接近角膜緣，尤其是順規散光區間。而當弧形切口距離角膜緣越近，其產生的生物力學效應可能也會相應減弱，這或許是導致本研究中順規散光組患者出現較大欠矯的原因，這一發現在以往研究未見報道。

進一步對比本研究與Baharozian等[15]研究中逆規散光組的矯正療效，發現也存在同樣的現象。本研究44 例逆規散光患者術前角膜散光為（1.24±0.33）D，術后殘余散光（0.51±0.32）D，平均散光矯正0.74 D，平均CI為0.81，其中18.2%的患者出現過矯；而在Baharozian等[15]研究中，逆規散光患者43眼術前角膜散光為（0.95±0.30）D，術后1～2 個月時殘余散光（0.57±0.49）D，平均散光矯正0.37 D，平均CI為1.01，其中41.8%的患者出現過矯。也就是說盡管矯正效果接近，但是Baharozian的研究中過矯患者更多，實際散光矯正幅度更大。這可能也與不同人種間角膜直徑的差異相關。相比逆規散光，患者對于順規散光有更好的包容性[28-29]，同時隨著年齡的增長，角膜散光會逐漸增大并向逆規散光漂移[10]，以及角膜后表面多存在約0.37 D的天然逆規散光[30]，故在不影響術后視力的前提下，輕度欠矯的順規散光以及足矯甚至過矯的逆規散光更有利于維持長期良好的視覺質量。因此，當角膜直徑普遍偏小的中國患者或其他國家角膜直徑偏小的患者，在使用FSAK矯正散光時應適當縮短遠離角膜緣，以獲得更好的散光矯正療效，這一問題在今后的臨床工作中應得到重視。

本研究中存在局限性：首先，本研究中斜軸散光患者數量較少，無法得出有臨床意義的結論。雖然白內障患者中斜軸散光約占20.2%[31]，但Ueno等[32]的一項研究發現，角膜不規則散光在斜軸散光眼中的比例高于逆規散光、順規散光眼，表明有較多的斜軸散光患者可能不適合接受FSAK的治療，這或許導致了本研究中斜軸散光比例偏少。在后續研究中，我們希望能夠增加這部分患者的數據，對FSAK治療斜軸散光的有效性進一步研究和討論。其次，考慮到已有較多的研究對FSAK與Toric IOL的散光矯正療效進行對比[13,19,33]，發現2種手術方式在低至中度散光區間取得了近似臨床效果，因此本研究未再對比2 種手術方式。此外，由于研究中白內障主切口位于角鞏膜緣且位置固定，主切口的SIA較?。?.23 D），故將其作為固定變量，未納入到弧形切口的設計當中。從本研究的結果來看，FSAK實際矯正散光的軸位與預期矯正散光的軸位僅存在9.59°±8.30°的誤差，與國外的報道[13,16]基本一致，表明本研究中主切口的SIA對結果的影響較小。對于是否納入主切口的SIA，應根據術者個人的SIA綜合考慮?？偟膩碚f，通過FSAK治療白內障患者術前角膜散光是安全、有效的，尤其是逆規散光患者顯示了更好的結果。本研究首次發現角膜直徑可能與FSAK的散光矯正療效密切相關，對此我們將在今后的研究中進一步深入探索，并且不斷優化諾模圖的參數以提高FSAK矯正散光的精確性。

利益沖突申明所有作者聲明沒有利益沖突

作者貢獻聲明張帆：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。李紹偉：參與選題、設計及資料的分析和解釋；修改論文中關鍵性結果、結論；根據編輯部的修改意見進行核修?；舳?、李秋梅：參與選題、設計、資料的分析和解釋，參與修改文中關鍵結果。苗源、梁偉彥、李鑫鑫：參與收集數據，參與修改文中關鍵結果