SMILE术后手术残余偏差的影响因素及其对高阶像差的影响

《International Ophthalmology》：Factors influencing surgical residual deviation and their impact on higher-order aberrations after SMILE surgery

　　

中文摘要翻译： 目的：探讨飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术（Small Incision Lenticule Extraction, SMILE）后手术残余偏差的影响因素及其对术后高阶像差（higher-order aberrations, HOAs）的影响。 方法：本回顾性研究纳入2021年2月至2022年6月在我院眼科与视觉中心接受SMILE手术的77例患者（146只眼）。收集的手术数据包括裸眼远视力（uncorrected distance visual acuity, UDVA）、屈光度、等效球镜（spherical equivalent, SE）、角膜曲率、中央角膜厚度（central corneal thickness, CCT）、眼轴长度（axial length, AL）、术中实际屈光矫正量、角膜后表面高度（posterior corneal surface height, PME）、全角膜HOAs、球差（spherical aberration, SA）、彗差（coma aberration, CA）及三叶草像差。观察术前及术后1个月、3个月中央角膜厚度的变化。将术中实际取出的透镜厚度与预测透镜厚度进行比较，并使用SPSS 26.0版进行统计分析。 结果：术后1个月CCT的平均偏差为?7.11±9.933 μm，术后3个月为?13.37±9.665 μm。实际与预测透镜厚度之间的差异具有统计学意义（P<0.05）。术后1个月和3个月，负偏差眼与正偏差眼的比例分别为113:33和137:9。术前CCT观察到统计学显著差异，负偏差组与术前屈光度、SE、术中实际屈光矫正量、角膜曲率、CCT及PME呈正相关（P<0.05）。相反，正偏差组与术前角膜曲率、CCT及PME呈负相关（P<0.05）。术后1个月和3个月，HOAs、SA、CA及三叶草像差较术前增加，其中UDVA、SE、HOAs、SA和CA的差异具有统计学意义（P<0.05）。术后1个月负偏差组中，偏差值与SE呈正相关（P<0.05）。术后3个月负偏差组中，偏差值与HOAs、SA和CA呈正相关（P<0.05）。正偏差组在术后1个月和3个月，偏差值与UDVA、SE、HOAs、SA、CA或三叶草像差之间均未发现显著相关性。 结论：SMILE术中实际取出的透镜厚度与预测透镜厚度之间存在差异。术后中央角膜厚度随时间逐渐增加。SMILE术后切削偏差与术前屈光度、角膜曲率及PME相关，并对术后HOAs产生一定影响。

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一、研究背景与目的

飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术（Small Incision Lenticule Extraction, SMILE）以其“安全”、“无瓣”、“微创”和“可预测性好”的特点，已成为角膜屈光手术的主流技术之一。中央角膜厚度（central corneal thickness, CCT）是角膜屈光手术中的关键参数，与手术方案设计、圆锥角膜术前筛查及术后角膜膨隆密切相关。拟矫正的屈光不正决定了需要切除的角膜透镜厚度，而透镜厚度的精确性直接影响手术的安全性、有效性和可预测性。手术偏差定义为实际切除的透镜厚度与预测透镜厚度之间的差值。然而，由于透镜组织取出后的即刻水合作用或易受环境影响，直接测量取出的透镜厚度仍具挑战性。间接测量实际透镜厚度可通过术后CCT减去术前CCT计算，但这也意味着术后CCT的变化会影响手术偏差的计算。目前多数关于SMILE透镜切除精度的研究聚焦于术前屈光状态对切削精度的影响，但其他潜在影响因素仍探索不足。此外，手术偏差对术后高阶像差（higher-order aberrations, HOAs）的影响尚未被明确阐明。因此，本研究利用SIRIUS眼前节分析系统测量不同术后时间点的中央角膜厚度，旨在评估SMILE术中透镜切除的准确性，探讨透镜厚度偏差是否随时间变化，识别与手术偏差相关的因素，并检验手术偏差对术后高阶像差的影响，从而为手术规划提供更全面的依据，最终提升SMILE手术的安全性、可预测性和视觉质量。

二、研究对象与方法概述

研究人员开展了一项回顾性研究，纳入2021年3月至2022年6月在某院接受SMILE手术的77例患者（146只眼）。纳入标准包括年龄大于18岁、过去一年屈光度变化不超过?0.50 D、术前最薄角膜厚度大于500 μm且预测术后基质厚度大于280 μm。排除标准包括未按时随访导致数据缺失者、术前存在干眼、圆锥角膜或疑似圆锥角膜、眼部炎症或其他眼部疾病者、精神障碍或无法配合手术者、术前患有自身免疫性疾病或结缔组织疾病者，以及术前2周内佩戴软性角膜接触镜或1个月内佩戴硬性角膜接触镜者。手术由同一位经验丰富的眼科医生使用Visumax 500 kHz飞秒激光系统完成，脉冲能量设定为165 nJ，光学区设定在6.0至6.9 mm之间，角膜帽直径范围为7.0至7.9 mm，帽厚度为110–130 μm。术后随访包括术后1天、1个月和3个月，检查项目包括裸眼远视力（UDVA）、眼压、裂隙灯检查、电脑验光、散瞳验光、眼底检查、眼轴长度（AL）测量、CCT、角膜后表面高度（PME）、角膜地形图及HOAs。所有检查均由同一位经验丰富的操作者完成。数据分析使用SPSS 26.0统计软件。

三、研究结果

1. 1.
   术后不同时间点角膜中央透镜厚度偏差及实际透镜厚度变化的比较

术前预测透镜厚度为99.60±21.67 μm。术后1天实际透镜厚度为98.14±26.39 μm，术后1个月为92.49±22.63 μm，术后3个月为88.23±21.47 μm。术后1天的实际透镜厚度最接近术前预测值，随后实际透镜厚度随时间逐渐减小。术后1天中央角膜透镜厚度平均偏差为?1.46±14.65 μm，术后1个月为?7.11±9.93 μm，术后3个月为?13.37±9.67 μm。不同时间点间平均透镜厚度偏差差异具有统计学意义（P<0.001），两两比较显示术后1天、1个月和3个月的透镜厚度偏差差异均具有统计学意义。

1. 2.
   影响SMILE手术透镜厚度偏差的术前因素

研究人员根据计算偏差的正负号将手术透镜厚度偏差分为两组：负偏差组（预测透镜较厚组）和正偏差组（实际透镜较厚组）。术后1天负偏差组72只眼，正偏差组74只眼；术后1个月负偏差组113只眼，正偏差组33只眼；术后3个月负偏差组137只眼，正偏差组9只眼。

术后1天正负偏差组的术前参数比较显示，术前CCT（P=0.002）、角膜曲率（P=0.004）、中央PME（P=0.002）、旁中央PME（P=0.001）和周边PME（P=0.003）差异具有统计学意义，负偏差组的术前CCT、角膜曲率及各区域PME值均高于正偏差组。术后1个月和3个月，仅术前CCT在两组间表现出统计学显著差异（P=0.001，P=0.017），负偏差组的平均术前CCT高于正偏差组。

负偏差组相关性分析显示，术后1个月的透镜厚度偏差大小与术前角膜曲率（r=0.276，P=0.003）、CCT（r=0.208，P=0.027）、中央PME（r=0.283，P=0.002）、旁中央PME（r=0.326，P<0.001）及周边PME（r=0.241，P=0.010）呈正相关。术后3个月的偏差大小与术前SE（r=0.197，P=0.021）、术中计划屈光矫正量（r=0.221，P=0.010）、角膜曲率（r=0.208，P=0.015）和CCT（r=0.223，P=0.002）呈正相关。

正偏差组相关性分析显示，术后1天的偏差大小与术前CCT呈负相关（r=?0.352，P=0.002）。术后1个月的偏差大小与术前CCT（r=?0.385，P=0.027）、中央PME（r=?0.351，P=0.045）、旁中央PME（r=?0.340，P=0.043）及周边PME（r=?0.464，P=0.007）呈负相关。术后3个月的偏差大小与术前角膜曲率（r=?0.908，P=0.001）、中央PME（r=?0.676，P=0.045）、旁中央PME（r=?0.684，P=0.042）及周边PME（r=?0.795，P=0.010）呈负相关。

1. 3.
   SMILE术后不同时间点视觉质量的变化

UDVA（logMAR）在术前与术后1天、1个月、3个月之间差异具有统计学意义（P<0.001）。SE在不同时间点间差异显著（P<0.001），术后各时间点与术前比较均有显著差异。总HOAs在不同时间点间差异显著（P<0.001），术后各时间点与术前比较均有显著差异。SA在不同时间点间差异显著（P<0.001），术后1个月和3个月与术前比较差异显著，且术后1个月、3个月与术后1天之间差异显著。CA在不同时间点间差异显著（P<0.001），术后1个月、3个月与术前比较差异显著，术后3个月与术后1天比较差异显著。三叶草像差在不同时间点间差异显著（P=0.021），术后1天与术前比较差异显著。

1. 4.
   中央角膜切削偏差对术后视觉质量的影响

术后1天、1个月和3个月，正负中央角膜切削偏差组间的视觉质量参数比较均显示仅术后SE差异具有统计学意义（P<0.001，P=0.028，P=0.002），UDVA、HOAs、SA、CA及三叶草像差在两组间均无显著差异。

负偏差组相关性分析显示，术后1个月中央角膜切削偏差大小与术后SE呈正相关（r=0.294，P=0.002）。术后3个月偏差大小与术后SE（r=0.179，P=0.036）、HOAs（r=0.189，P=0.027）、SA（r=0.226，P=0.008）及CA（r=0.188，P=0.028）呈正相关。正偏差组在术后1天、1个月和3个月，偏差大小与术后UDVA、SE、HOAs、SA、CA及三叶草像差均无显著相关性。

四、讨论与结论

讨论部分指出，SMILE手术确实存在一定程度的切削偏差，总体趋势为术中角膜切削厚度被高估，这与既往研究报道一致。实际角膜中央切削厚度在术后1天、1个月和3个月均低于术前预测值，且偏差随时间逐渐增大。这一现象可能归因于激光切削过程中的组织蒸发、溶解膨胀、能量分布不均等因素，以及术后角膜组织的生物重塑反应和愈合过程导致的继发性厚度变化。既往研究者提出的“中央基质膨胀”假说认为，手术中胶原张力的释放引起基质膨胀，代偿性上皮增殖也可能对角膜厚度产生长期影响。负偏差值提示SMILE手术的实际切削厚度通常略小于预测值，表明术前厚度评估模型仍有改进空间。由于术后角膜厚度常高于预期，这对扩大SMILE手术在高度近视患者中的适用性具有一定意义。

术前CCT、角膜曲率和角膜后表面高度与切削偏差显著相关。术前CCT较薄的眼更易出现术后欠切，这可能与角膜刚度较低、术中形变较大有关。角膜曲率和后表面高度较高的眼更易发生光学区偏心切削和能量分布不均，从而影响切削精度。术前SE与切削偏差呈正相关，提示在高度近视矫正中应更加关注术后组织形态的重建与变化。

尽管SMILE手术已达到较高精度，但仍缺乏标准化的列线图调整方法，不同手术设备间实际与预测角膜切削厚度也存在差异。因此，应将手术参数的个体化调整纳入术前评估方案以优化视觉结果。

研究结论：SMILE术中实际取出的透镜厚度与预测透镜厚度之间存在差异。术后中央角膜厚度随时间逐渐增加。SMILE术后切削偏差与术前屈光度、角膜曲率及角膜后表面高度相关，并对术后高阶像差产生一定影响。