引用本文
王玥, 周跃华, 张晶, 郑燕, 刘倩. 两种飞秒激光制瓣LASIK手术后角膜内皮细胞变化的比较[J]. 武警医学, 2016,27(7): 694-697
WANG Yue, ZHOU Yuehua, ZHANG Jing, ZHENG Yan, LIU Qian. Comparison of corneal endothelium after Intralase and Ziemer femtosecond laser in situ keratomileusis [J]. Medical Journal of the Chinese People's Armed Police Forces, 2016,27(7): 694-697  

Permissions
Copyright©2016, 《武警医学》编辑部
两种飞秒激光制瓣LASIK手术后角膜内皮细胞变化的比较
王玥, 周跃华, 张晶, 郑燕, 刘倩
100730,首都医科大学附属北京同仁医院眼科
摘要
目的

比较Intralase和Ziemer飞秒激光制瓣准分子激光原位角膜磨镶术(laser in situ keratomileusis, LASIK)手术后角膜内皮细胞数量及形态的改变。

方法

分别在手术前,术后1 d、1周、1个月应用Konan FA-3709P型非接触角膜内皮显微镜检测角膜中心区的单位面积内的角膜内皮细胞密度(corneal endothelial cell density,CD)、角膜内皮细胞面积的变异系数(coefficient of variation,CV)、六边形角膜内皮细胞比率(percentage of hexagonal endothelium,6A)。

结果

两组术后1 d、1周、1个月CD与术前比无明显下降,两组间差异无统计学意义。术后1 d两组CV均较术前明显升高。术后1 d、1周及1个月两组间CV差异无统计学意义。术后1 d、1周、1个月两组6A均较术前明显下降,组间差异无统计学意义。术后1个月,Intralase组和Ziemer组的等效球镜度分别为(0.03±0.71)D和(-0.04±0.56)D,两组间比较,差异有统计学意义( t=-3.125, P=0.002)。

结论

Intralase及Ziemer飞秒激光LASIK手术术后早期单位面积内的CD未见明显改变,但CV较术前轻度升高,且6A较术前略有下降。但是,两种飞秒激光术后组间CD、CV及6A差异无统计学意义。

关键词: 准分子激光原位角膜磨镶术; 飞秒激光; 角膜内皮细胞; 角膜内皮镜
Comparison of corneal endothelium after Intralase and Ziemer femtosecond laser in situ keratomileusis
WANG Yue, ZHOU Yuehua, ZHANG Jing, ZHENG Yan, LIU Qian
Beijing Tongren Eye Center, Beijing Tongren Hospital, Capital Medical University,Beijing 100730, China
Abstract
Objective

To compare the short-term effect of corneal endothelium after Intralase and Ziemer femtosecond laser in situ keratomileusis (LASIK).

Methods

Preoperatively, 1 day, 1 week and 1month after Intralase and Ziemer femtosecond laser in situ keratomileusis, myopia patients were examined by Konan FA-3709P noncontact specular microscope. The mean cell density (CD), coefficient of variation (CV), and hexagonality (6A) of the corneal endothelial cells were determined.

Results

The changes of CD at 1 day,1 week,1 month after surgery were not statistically significantly different both in Intralase and Ziemer-LASIK and the difference between the two groups was not statistically significant. The CVs in both groups 1 day, 1 week, 1 month after surgery compared with preoperative CV were significantly higher. The differences of CV between the two groups were not statistically significantly different after surgery. The 6As in both groups 1 day, 1 week and 1 month after surgery compared with preoperative 6A decreased significantly. The differences in 6A between the two groups were not statistically significantly different after surgery.

Conclusions

The CDs of Intralase and Ziemer femtosecond-LASIK groups do not change after surgery. The CVs slightly increase and 6As were slightly decrease after surgery in both groups.

Keyword: laser in situ keratomileusis (LASIK); femtosecond laser; corneal endothelial cells; noncontact specular microscope

飞秒激光是一种以脉冲形式运转的红外线激光, 具有脉冲持续时间极短、瞬间功率极高、热效应区域极小等特点, 其依靠光爆破的原理完成高精确度的切开。自2002年开始应用于屈光矫正手术以来, 飞秒激光技术设备不断更新, 临床应用不断拓展[1]。飞秒激光在屈光手术中主要用于LASIK术中辅助角膜瓣的制作, 以飞秒激光代替角膜刀, 具有较高的安全性、可预测性及生物力学稳定性。角膜内皮显微镜是目前了解活体角膜内皮细胞变化的最可靠的方法, 可观察内皮细胞形状、密度。本研究主要比较北京同仁医院屈光中心2014-03至2014-10行Intralase及Ziemer飞秒激光LASIK手术的近视眼患者各50例(100只眼), 并使用角膜内皮显微镜观察术前术后角膜内皮细胞的变化, 以分析Intralase及Ziemer飞秒激光LASIK手术对角膜内皮细胞数量以及形态的影响。

1 对象与方法
1.1 对象

100例近视眼患者(200只眼), 年龄18~42岁, 平均(27.19± 5.48)岁。术前按照随机的原则将患者分为Intralase飞秒激光组(Intralase组)和Ziemer飞秒激光组(Ziemer组), 每组50例100眼。入选标准:年龄≥ 18 岁; 屈光度数稳定2年以上; 无隐形眼镜佩戴史; 能配合非接触角膜内皮显微镜检查, 并有条件按时随访者。所有患者均被告知手术过程及相关并发症并签署手术同意书。术前均行常规眼部检查并记录相关资料, 包括裸眼视力、最佳矫正视力, 非接触性和Schiö tz眼压计测量眼压, 裂隙灯显微镜检查眼前节, 间接检眼镜检查眼底, 电脑验光、显然验光、散瞳验光, 角膜曲率、超声角膜厚度及角膜地形图检测。患者术前一般情况见表1, 差异无统计学意义, 具有可比性。

表1 近视眼患者术前基本情况 (n=100; x̅± s)
1.2 角膜内皮显微镜

采用非接触角膜内皮显微镜(Konan Specular Microscope XI, FA-3709P, KONAN MEDICAL, INC. Japan)检测术前、术后1 d、3 d、1周、1个月角膜中心区的单位面积内的角膜CD、CV、6A(图1、2)。所有角膜内皮显微镜检查均由同一位操作熟练的技术人员完成。

图1 Konan FA-3709P型非接触角膜内皮显微镜拍摄照片

图2 Konan FA-3709P型非接触角膜内皮显微镜拍摄照片分析模式

1.3 手术方法

所有手术均由同一位有经验的医师完成。Intralase组采用Intralase飞秒激光机 (Santa Ana Corp., California, USA) 制作预计厚度为110 μ m、直径为8.5~9.0 mm的角膜瓣。飞秒激光能量为0.75 μ J, 频率为60 kHz, 激光斑间距基质透镜为8.0 μ m。Ziemer组采用Ziemer飞秒激光机(Ziemer公司, 瑞士)制作预计厚度为110 μ m、直径为8.5~9.0 mm的角膜瓣。飞秒激光采用Crystal Line软件模式, 能量为100 nJ, 频率为5 MHz, 激光斑间距基质透镜为2.0 μ m。

角膜瓣制作完成后, 采用VISX(VISX公司, 美国)S4型准分子激光机大小光斑结合方式进行准分子激光切削, 切削光区为6.0~6.5 mm, 过渡区0.5 mm, 切削完成后, 用含有0.001%地塞米松的BBS冲洗角膜瓣及基质面, 然后将角膜瓣复位。术后常规外用滴眼2周左氧氟沙星和人工泪液, 滴用0.1%氟米龙4次/d, 3 d后逐步减量, 2周后停用。

1.4 统计学处理

采用SPSS17.0软件进行分析。年龄、等效球镜度、角膜厚度和角膜曲率采用独立样本t检验, 术后屈光参数比较采用Wilcoxon秩和检验及独立样本t, 角膜内皮相关参数比较采用独立样本t检验或配对t检验。P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 术后视光学参数分析

术后1 d, Intralase组和Ziemer组裸眼视力1.0以上者分别有74眼(74%)和73眼(73%), 两组间裸眼视力比较差异无统计学意义(Z=-0.756, P=0.427)。术后1周, Intralase组和Ziemer组裸眼视力1.0以上者分别有92眼(92%)和93眼(93%), 两组间比较差异无统计学意义(Z=-0.876, P=0.349)。术后1个月, Intralase组和Ziemer组裸眼视力1.0以上者分别有95眼(95%)和97眼(97%), 两组比较差异无统计学意义(Z=-1.248, P=0.197)。

术后1 d, Intralase组和Ziemer组的等效球镜度分别为(0.79± 0.73)D和(0.34± 0.68)D, 两组间比较差异无统计学意义(t=-1.475, P=0.143)。术后1周, Intralase组和Ziemer组的等效球镜度分别为(0.33± 0.79)D和(0.19± 0.77)D, 两组间比较差异无统计学意义(t=-1.109, P=0.224)。术后1个月, Intralase组和Ziemer组的等效球镜度分别为(0.03± 0.71)D和(-0.04± 0.56)D, 两组间比较差异有统计学意义(t=-3.125, P=0.002, 表2)。

表2 两组近视患者术后视光学参数比较
2.2 手术前后角膜CD比较

Intralase组CD术前、术后1 d、1周、1个月分别为2872.3± 254.5、2825.6± 294.4、2887.6± 218.4、2889.8± 255.4。术后1 d、1周、1个月CD与术前CD比较无明显下降, 差异无统计学意义 (表3)。Ziemer组CD术前、术后1 d、1周、1个月分别为2863.7± 229.5、2876.1± 238.2、2837.8± 216.6、2805.2± 232.7。术后1 d、1周、1个月CD与术前CD比较无明显下降, 差异无统计学意义 (表3)。术前、术后1 d、1周、1个月两组间角膜CD比较, 差异均无统计学意义。P值分别为0.723、0.576、0.485、0.386。

2.3 手术前后角膜CV比较

Intralase组CV术前、术后1 d、1周、1个月分别为43.8± 8.1、46.4± 6.3、46.5± 6.6、46.7± 7.1。术后1 d CV比术前升高, 差异有统计学意义(t=-3.282, P=0.002), 上升幅度为5.96%。术后1周CV比术前升高, 差异有统计学意义(t=-3.571, P=0.001), 上升幅度为6.23%。术后1个月CV比术前升高, 差异有统计学意义(t=-4.103, P=0.000), 上升幅度为6.67%(表3)。

Ziemer组CV术前、术后1 d、1周、1个月分别为43.5± 6.6、46.2± 6.9、46.1± 6.5、46.3± 6.4。术后1 d CV比术前升高, 差异有统计学意义(t=-3.459, P=0.001), 上升幅度为6.21%。术后1周CV比术前升高, 差异有统计学意义(t=-3.016, P=0.002), 上升幅度为5.98%。术后1个月CV比术前升高, 差异有统计学意义(t=-3.998, P=0.000), 上升幅度为6.42% (表3)。

术前、术后1 d、1周、1个月两组间角膜CV比较差异均无统计学意义。P值分别为0.825、0.794、0.421、0.387。

2.4 手术前后六边形角膜6A比较 Intralase组6A术前、术后1 d、1周、1个月分别为46.1± 9.3、43.9± 7.9、42.9± 7.1、43.1± 8.4。术后1 d 6A比术前下降, 且差异有统计学意义(t=2.269, P=0.026), 下降幅度为4.86%。术后1周6A比术前下降, 且差异有统计学意义(t=3.346, P=0.001), 下降幅度为6.81%。术后1个月6A比术前下降, 且差异有统计学意义(t=2.764, P=0.009), 下降幅度为6.66% (表3)。

Ziemer组6A术前、术后1 d、1周、1个月分别为46.3± 7.5、44.1± 8.2、43.9± 7.3、43.7± 7.3。术后1 d 6A比术前下降, 且差异有统计学意义(t=2.037, P=0.031), 下降幅度为4.75%。术后1周6A比术前下降, 且差异有统计学意义(t=2.989, P=0.008), 下降幅度为5.18%。术后1个月6A比术前下降, 且差异有统计学意义(t=3.017, P=0.007), 下降幅度为5.61% (表3)。

术前、术后1 d、1周、1个月两组间六边形角膜6A比较, 差异均无统计学意义。P值分别为0.875、0.463、0.086、0.281。

表3 两组近视患者术前术后不同时间段CD、CV、6A的比较(n=100; x̅± s)
3 讨论

随着飞秒激光技术在眼科特别是在角膜屈光手术领域的应用越来越普及, 其安全性和精确性方面的优点得到广泛认可, 使得LASIK与飞秒激光角膜瓣制作技术相结合的飞秒激光制瓣LASIK 手术成为角膜屈光手术的主流技术[2, 3, 4]。飞秒激光可通过光爆破作用对角膜组织进行切削, 可准确控制切削的深度和形状, 切削面也非常光滑。以飞秒激光代替角膜刀, 具有较高的安全性、可预测性及生物力学稳定性[5]。Intralase (AMO公司)是第一个被美国食品药品管理局批准临床应用的飞秒激光设备。有研究表明, Intralase飞秒激光制作角膜瓣的安全性、有效性及可预测性优于角膜刀[7]。而Ziemer飞秒激光(Ziemer公司)则以其小光斑, 低能量, 对周围组织损伤小, 层间气泡消失快, 不用等待即可以立即掀瓣等优点在临床中广泛应用[8]。

角膜内皮细胞是角膜的重要结构, 在保障房水不渗入角膜组织和维持角膜透明性方面起重要作用, 并且内皮细胞不能再生, 丢失以后只能依靠临近细胞增大和移行来代偿, 内皮细胞的严重丢失会引起大泡性角膜病变, 使角膜内皮功能成为评价角膜屈光手术安全性的重要指标之一, 因此了解飞秒激光制瓣LASIK手术是否会对角膜内皮组织产生光毒作用对于保证手术的安全性十分重要。但是临床上关于飞秒激光制瓣LASIK手术对于角膜内皮细胞数量和形态的影响以及机制却少有报道。本研究采用Konan FA-3709P型非接触角膜内皮显微镜对Intralase及Ziemer飞秒激光-LASIK术前术后单位面积内的角膜CD、角膜CV、六边形角膜内皮6A进行了观察。

Intralase与Ziemer飞秒激光制瓣LASIK术后1 d、1周、1个月角膜CD与术前角膜CD比无明显下降, 说明Intralase与Ziemer飞秒激光制瓣LASIK手术方式术后早期角膜内皮细胞数量保持恒定, 手术对角膜内皮细胞数量无显著影响。此结果与Klingler KN[9]及Muñ oz G等[10]研究结果一致, 均表明飞秒激光术后角膜CD无明显变化。

此外, 角膜CV是反映内皮细胞间面积差异的指标, 是内皮细胞面积的标准差与平均细胞面积的百分比。六边形角膜6A是指六边形细胞在所测量内皮细胞中所占的百分比。角膜CV和六边形细胞百分比是反映内皮细胞损伤和功能情况的灵敏指标。

对角膜CV术前术后比较发现, Intralase及Ziemer飞秒激光LASIK术后1 d、1 周、1个月角膜CV比术前升高, 升高幅度为5.96%~6.67%及5.98%~6.42%, 但两组间差异无统计学意义。说明Intralase及Ziemer飞秒激光制瓣LASIK手术术后短期内会造成角膜CV的轻微升高, 角膜内皮微观形态的轻度改变。同时六边形角膜6A Intralase及Ziemer飞秒激光LASIK术后1 d、1 周、1个月较术前明显下降, 下降幅度为4.86%~6.81%及4.75%~5.61%。但两组间差异无统计学意义。说明Intralase及Ziemer飞秒激光制瓣LASIK手术术后早期对六边形角膜6A略有影响。另有研究表明, 前房气泡[11]、扫描深度[12]及激光频率[13]等因素对角膜内皮细胞均无影响。因此, 可以排除术中飞秒激光前房气泡、扫描深度、及激光频率等因素对本研究结果的影响。

总之, Intralase及Ziemer飞秒激光LASIK手术术后早期单位面积内的角膜CD未见明显改变, 但角膜CV较术前轻度升高, 且六边形角膜内皮细胞的比率较术前略有下降。由此可见, Intralase飞秒激光LASIK手术后早期略微会造成角膜内皮细胞微观形态改变, 对于角膜内皮细胞数量和形态的长期影响还有待于更大样本以及更长时间的跟踪随访。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] Zhang J, Zhou Y H. Effect of suction on macular thickness and retinal nerve fiber layer thickness during LASIK used femtosecond laser and Moria M2 microkeratome[J]. Int J Ophthalmol, 2015, 188(4): 777-783. [本文引用:1]
[2] Yvon C, Archer T J, Gobbe M, et al. Comparison of higher-order aberration induction between manual microkeratome and femtosecond laser flap creation[J]. J Refract Surg, 2015, 31(2): 130-135. [本文引用:1]
[3] Pajic B, Vastardis I, Pajic-Eggspuehler B, et al. Femtosecond laser versus mechanical microkeratome-assisted flap creation for LASIK: a prospective, rand omized, paired-eye study[J]. Clin Ophthalmol, 2014, 22(8): 1883-1889. [本文引用:1]
[4] Santhiago M R, Kara-Junior N, Waring G O 4th. Microkeratome versus femtosecond flaps: accuracy and complications[J]. Curr Opin Ophthalmol, 2014, 25(4): 270-274. [本文引用:1]
[5] Uzbek A K, Kamburoglu G, Mahmoud A M, et al. Change in biomechanical parameters after flap creation using the Intralase femtosecond laser and subsequent excimer laser ablation[J]. Curr Eye Res, 2011, 36(4): 614-619. [本文引用:1]
[6] Zhou Y, Tian L, Wang N, et al. Anterior segment optical coherence tomography measurement of LASIK flaps: femtosecond laser vs microkeratome[J]. J Refract Surg, 2011, 27(6): 408-416. [本文引用:1]
[7] 李凤鸣. 眼科全书( 上册) [M]. 北京: 人民卫生出版社, 1996: 306. [本文引用:1]
[8] Zhang J, Zhou Y, Zhai C, et al. Comparison of 2 femtosecond lasers for laser in situ keratomileusis flap creation[J]. J Cataract Refract Surg, 2013, 39(6): 922-927. [本文引用:1]
[9] Klingler K N, McLaren J W, Bourne W M, et al. Corneal endothelial cell changes 5 years after laser in situ keratomileusis: femtosecond laser versus mechanical microkeratome[J]. J Cataract Refract Surg, 2012, 38(12): 2125-2130. [本文引用:1]
[10] Muñoz G, Albarrán-Diego C, Sakla HF, et al. Effects of LASIK on corneal endothelium using the 15-kHz IntraLase femtosecond laser[J]. J Refract Surg, 2011, 27(9): 672-677. [本文引用:1]
[11] Tomita M, Watabe M, Waring GO 4th, et al. Corneal endothelial cell density after myopic intra-LASIK and the effect of AC gas bubbles on the corneal endothelium[J]. Eur J Ophthalmol, 2011, 21(4): 363-367. [本文引用:1]
[12] Choi S K, Kim J H, Lee D. The effect of femtosecond laser lamellar dissection at various depths on corneal endothelium in the recipient bed of the porcine eye[J]. Ophthalmic Surg Lasers Imaging, 2010, 41(2): 255-260. [本文引用:1]
[13] Winkler von Mohrenfels C, Khoramnia R, Lohmann C P. Comparison of different excimer laser ablation frequencies (50, 200, and 500 Hz)[J]. Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol, 2009, 247(11): 1539-1545. [本文引用:1]