基于光学相干断层扫描的飞秒激光辅助角膜松弛切口用于矫正白内障患者角膜散光

《Journal of Radiation Research and Applied Sciences》:OCT-based femtosecond laser-assisted corneal relaxing incision for correcting corneal astigmatism in cataract patients

【字体: 时间:2026年06月12日 来源:Journal of Radiation Research and Applied Sciences 2.5

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  目的:本研究旨在比较飞秒激光辅助与传统手工角膜松弛切口在白内障手术中的临床有效性、精确性及安全性,并采用眼前节光学相干断层扫描(OCT)进行定量评估。方法:本回顾性研究共纳入87例(87眼)白内障患者。受试者被分配至飞秒激光辅助组(飞秒组,n=52)或传统手工

  
目的:本研究旨在比较飞秒激光辅助与传统手工角膜松弛切口在白内障手术中的临床有效性、精确性及安全性,并采用眼前节光学相干断层扫描(OCT)进行定量评估。方法:本回顾性研究共纳入87例(87眼)白内障患者。受试者被分配至飞秒激光辅助组(飞秒组,n=52)或传统手工切口组(手工组,n=35)。评估指标包括裸眼远视力(UDVA)、最佳矫正远视力(CDVA)、手术诱导散光(SIA)、差异矢量(DV)、误差角度(AE)、矫正指数(CI)及残余散光(RA)。术后采用眼前节OCT对角膜松弛切口进行横断面成像,定量评估实际切口深度并计算偏差。结果:两组术后1个月及3个月的UDVA和CDVA均较术前显著改善(P < 0.05)。术后3个月,飞秒组的UDVA优于手工组(P < 0.05)。与手工组相比,飞秒组术后3个月的SIA幅度更大(P < 0.05),且DV、AE及RA值更小(P < 0.05)。目标切口深度为450 μm(角膜厚度的80%)。术后1个月眼前节OCT评估显示,飞秒组的平均深度偏差(?2.89 μm vs. ?21.14 μm,P < 0.001)和绝对偏差(7.23 μm vs. 25.71 μm,P < 0.001)均显著小于手工组。飞秒组切口形态更为一致,总体并发症发生率低于手工组(13.5% vs. 57.1%,P < 0.001)。结论:基于客观OCT评估,飞秒激光辅助角膜松弛切口在矫正白内障患者角膜散光方面,较传统手工技术具有更好的可预测性、精确性和安全性,实现了更优的屈光矫正效果。
研究背景与问题:在屈光性白内障手术时代,手术目标已从单纯恢复视力转变为获得优异且稳定的术后视觉质量。据统计,约20%–30%的白内障患者术前存在≥1.50屈光度(D)的角膜散光,因此术中精确矫正此类散光是屈光手术领域亟待解决的重要问题。角膜松弛切口(位于光学区的透明角膜切口)及角膜缘松弛切口(位于角膜缘血管弓处)均可用于散光矫正。手工角膜松弛切口因操作相对简便、成本较低而广泛应用,但其精确性高度依赖术者经验。近年来,飞秒激光辅助技术的应用为提高手术准确性和可重复性开辟了新途径,可在微米级别实现预设的角膜切口,使散光矫正更具个性化和可控性。光学相干断层扫描(OCT)是一种领先的非侵入性高分辨率活体组织成像技术,对眼科临床诊断具有重要意义。眼前节光学相干断层扫描(AS-OCT)可无创提供角膜各层的高分辨率横断面图像,能够沿任意经线精确测量角膜厚度,这对角膜松弛切口的规划至关重要,因为切口深度通常设定为计划切口处测量厚度的百分比(如80%)。OCT还能对术后切口的微观结构和愈合过程进行动态定量评估,为评价手术安全性和探索作用机制提供了独特窗口。尽管已有研究利用OCT评估飞秒激光术后切口形态,且部分飞秒激光平台已整合术前OCT厚度 mapping,但系统性地将术前OCT规划数据与术后OCT验证及临床屈光结局相关联的比较有效性研究——直接比较飞秒激光与手工技术——仍然有限。

研究目的与设计:本研究采用回顾性病例系列设计,在真实临床环境中评估OCT引导的飞秒激光辅助角膜松弛切开术矫正白内障患者角膜散光的疗效。其主要创新点在于首次在常规临床环境中建立了完整的评估路径,整合了OCT引导的术前规划、手术操作本身以及术后OCT验证。研究重点评估了基于精确术前OCT角膜厚度测量的个性化手术的实际执行精度,并通过动态术后OCT成像分析切口形态特征和愈合过程。研究对象为2022年1月1日至2024年6月30日期间接受手术的患者,最终纳入87例(87眼),根据手术技术分为飞秒组(52眼)和手工组(35眼)。两组基线年龄、性别、眼别及平均角膜曲率匹配良好(P > 0.05)。

主要技术方法:研究采用的技术手段主要包括:(1)术前评估:使用iTrace角膜地形图仪进行角膜表面地形图检查,采用OA2000超声测厚仪测量中央角膜厚度,使用Tomey CASIA2/Optovue RTVue OCT设备全面评估角膜各层形态特征;(2)手术实施:手工组采用深度固定型刀片(Mani,日本)进行手工角膜缘松弛切口;飞秒组采用LensAR飞秒激光手术系统(LenSx,美国),将术前OCT测量的角膜厚度数据导入治疗规划软件,系统自动设定切口深度为测量厚度的80%,并采用三维Scheimpflug成像系统进行前节扫描重建;(3)术后OCT评估:术后1个月采用Optovue RTVue OCT由单一熟练技师进行高分辨率横断面成像,测量切口中央深度、形态配置,计算实际深度与预设目标深度的偏差;(4)矢量分析:基于术前后角膜曲率和散光测量,计算SIA、DV、AE、RA、CI及CRA等指标。

研究结果:

术前屈光状态与手术规划参数:两组术前UDVA、CDVA、角膜散光及散光轴位无显著差异(P > 0.05),但等效球镜度(SE)、计划人工晶状体度数及术前残余等效球镜度存在显著差异(P < 0.05)。多变量线性回归调整这些变量后,飞秒激光技术仍与术后3个月更好的UDVA(β = ?0.08,P = 0.021)和更低的残余散光(β = ?0.35 D,P = 0.008)独立相关。

裸眼及最佳矫正远视力变化:两组术后1个月及3个月UDVA均较术前显著改善(P < 0.05)。飞秒组术后各时间点UDVA均显著优于手工组(P < 0.05)。两组CDVA术后均显著提高(P < 0.05),但组间比较无显著差异(P > 0.05)。

散光矢量分析:术后1个月,两组诱导SIA无显著差异(P > 0.05)。术后3个月,飞秒组SIA恢复程度显著高于手工组(P < 0.05)。飞秒组术后1个月及3个月的DV和AE值均显著低于手工组(P < 0.05)。飞秒组术后3个月CI值(0.95)显著高于手工组(0.78)(P < 0.05)。

角膜散光分析:两组术后各时间点绝对角膜散光值均显著低于术前(P < 0.05)。术后1个月及3个月,飞秒组角膜散光值均显著低于手工组(P < 0.05)。飞秒组CRA(66.38%)显著高于手工组(46.92%)(P < 0.05)。以残余散光<1.00 D作为高质量矫正标准,术后3个月飞秒组96.2%达标,而手工组仅74.3%;飞秒组3.8%残余散光>1.00 D,显著低于手工组的25.7%(P < 0.001)。

OCT切口形态特征及深度精度分析:代表性OCT图像显示,手工组切口边缘不规则、粗糙,深度沿切口路径波动,切口与角膜平面不垂直,顶端与目标深度偏差明显,内部闭合欠佳。飞秒组切口边缘锐利光滑,与角膜平面垂直,呈角膜基质内细高反射线,深度均匀,顶端与预设高度一致,未穿透Bowman层或Descemet膜,无明显组织损伤或水肿。术后1个月定量评估显示,飞秒组实际测量深度与目标深度平均偏差仅?2.89 μm,手工组为?21.14 μm,两组深度偏差及绝对深度偏差差异均极显著(P < 0.001)。

术后并发症:飞秒组总体并发症发生率(13.5%)显著低于手工组(57.1%)(P < 0.001)。飞秒组在术中微穿孔(0% vs. 8.6%)和不规则主切口(0% vs. 14.3%)方面优势显著(P < 0.05)。手工组术后角膜水肿发生率更高(31.4% vs. 11.5%,P = 0.027)。仅计算临床显著并发症(微穿孔、症状性高眼压、持续>2周的水肿),飞秒组为0%,手工组为11.4%(P = 0.025)。症状性高眼压两组间无显著差异(P > 0.05)。

讨论:本研究通过整合临床疗效评估、矢量分析和OCT闭环评估框架,证实飞秒激光辅助角膜松弛切口在白内障患者角膜散光管理中,较传统手工技术具有精度、可预测性和安全性方面的显著优势。飞秒激光技术利用超短激光脉冲实现光致破裂,可在角膜组织内进行高精度、非热性切割,生成预设深度和长度的切口,避免了手工刀片可能引起的组织撕裂和不规则,保持了切口边缘的规律性和可预测性。研究检测到的飞秒组更高散光矫正效率、更小DV和AE值、更接近理想值的CI,直接与飞秒激光切口形成的高精度相关。OCT发现飞秒组深度偏差显著减小及形态规则特征,直接说明了飞秒激光辅助散光矫正提高预测值和手术精度的机制。

SIA在飞秒组1至3个月保持稳定(0.89 D至0.92 D,P = 0.34),而手工组下降(0.87 D至0.76 D,P = 0.048),提示手工切口可能随时间发生更大的生物力学回退,这可能与深度控制不精确导致变异的伤口愈合反应有关。飞秒组术后1个月即达到最终SIA,此后无显著变化。

飞秒激光技术允许精确控制切口深度、弧长及光学区直径,这些参数均决定生物力学改变的程度。角膜散光本质上是角膜不对称曲率导致的屈光异常,角膜松弛切口通过在周边制作切口改变角膜生物力学结构,使角膜曲率变 flat,从而实现散光矫正。更精确控制的切口导致更可预测的角膜生物力学反应,进而提高散光矫正的准确性。据生物力学模型,角膜松弛切口深度每偏离目标10 μm,诱导散光效应改变约0.10–0.15 D。因此,两组18 μm的平均绝对深度偏差差异(7.2 μm vs. 25.7 μm)预期导致0.18–0.27 D的SIA精度差异,这与观察到的CI(0.97 vs. 0.84)和残余散光(0.41 D vs. 0.78 D)差异一致,为OCT深度测量提供了临床意义的解读。

研究局限性包括样本量相对有限、单中心设置及回顾性性质,存在选择偏倚。非随机分配可能引入偏倚,如选择飞秒激光的患者在社会经济地位、健康素养或期望方面可能存在差异。OCT分析仅关注切口深度精度,未独立验证切口长度、弧长及光学区直径。术后随访时间较短(3个月),限制了长期稳定性和疗效的评估。

研究结论:通过整合临床疗效评估、矢量分析,以及包含个性化OCT引导下术前规划与精确术后OCT确认的闭环评估框架,本研究证实飞秒激光辅助角膜松弛切口在白内障患者角膜散光管理中,较传统手工技术具有精度、可预测性和安全性方面的显著优势。研究表明眼前节OCT不仅对术前规划具有价值(部分飞秒激光平台已整合),对切口精度的客观术后验证同样重要。这一从OCT引导规划到OCT确认执行的闭环评估框架,为屈光性白内障手术的质量保证提供了模式。术前OCT用于个体化角膜厚度测量,确保80%深度规则应用于每位患者的具体解剖,而非假设平均厚度。飞秒激光辅助角膜松弛切口实现了?2.9 μm的平均深度偏差,表明OCT规划与飞秒激光执行的联合能够实现个性化治疗。研究结果为此项技术的临床应用提供了强有力的客观支持,并提示了未来涉及长期、多维度评估及更严谨设计的研究方向。
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