【摘要】 角膜屈光手术是目前发展最快的矫治屈光不正的方法，其中的个体化手术是研究热点。我们通过本文对个体化手术的概念、方式、原理、适应证、手术方法、临床效果、制约因素等进行综述。
【关键词】 准分子激光；个体化切削；屈光不正；进展
准分子角膜屈光手术通过改变角膜前表面的曲率从而达到屈光矫正的目的，因其安全性高、疗效良好，被广泛的屈光不正患者所接受。随着对生活质量的追求，部分患者在术后视力得到改善的同时，对夜间视力下降、光晕、眩光、对比敏感度下降等并发症提出抱怨，为了解决这些因角膜屈光手术后角膜的不规则和高阶像差增加导致的不良视觉质量，个体化手术应运而生。
1个体化角膜屈光手术的概念
近几年来，随着时代的发展，根据患者的个体化差异或需求，进行“量体裁衣”式的有针对性的手术设计，进而实施手术，这种个体化手术的理念被越来越多的患者和医师所要求和推崇。根据方式的不同，可归纳为：功能性个体化切削(患者年龄、职业、要求等)、解剖性个体化切削(角膜厚度、瞳孔在明暗光线下的不同直径等)以及光学性个体化切削(不同的像差、角膜地形图等)。与传统角膜屈光手术相比，个体化手术考虑到了个体间的差异，依据每一个体具体、特定的情况来进行最优化的手术设计和手术方式的选择。它所带来的优势有：减少术后高阶像差的增加量从而夜间视力明显改善，散光矫正更好，眩光和光晕发生率降低，显著提高术后裸眼和矫正视力、提高视觉对比敏感度[1]；矫正范围大，切削深度浅；能矫正PRK、LASIK术后角膜中央岛和偏中心切削等，最大可能的提高视觉质量。
2个体化角膜屈光手术的方式及其临床应用
2.1角膜地形图引导的个体化手术 （1）手术机制：角膜地形图引导的个体化切削为一些传统的屈光手术无法矫正的屈光不正患者（如不规则角膜，尤其是眼外伤、角膜病变或角膜屈光手术后引起的不规则散光）提供了一种有效的手术方法。它首先用角膜地形图测量仪对不规则角膜进行测量，得到角膜地形图及屈光资料，然后转化到飞点扫描的准分子激光机，经相关软件处理后获得个体化切削程序，将角膜形态中的不规则处改变为光滑规则的形态，从而矫正屈光不正。（2）手术适应证：屈光不正，尤其是各种原因引起的角膜不规则散光，例如：PRK、LASIK术后偏中心的修正；较大的中央岛；因晶状体或玻璃体等屈光介质混浊而不适宜波前像差引导的个体化切削者；更换角膜或眼外伤造成的角膜畸变；植入人工晶状体的角膜畸变。（3）临床应用:Arbelaez等[2]对19例（38眼）进行近视治疗，其中1眼行传统LASIK，另一眼行角膜地形图引导的LASIK，结果术后1mo，个体化切削组最佳矫正视力较传统切削组明显提高。Kymionis等[3]应用角膜地形图引导的PRK治疗因传统PRK偏中心切削>1mm而产生的不规则散光，术后超过半数的患者平均最佳矫正视力得到提高。张晓燕等[4]对首次准分子激光原位角膜磨镶术后残余屈光不正，裸眼视力低于0.8，且对裸眼视力有较高要求的患者19例(21眼)行角膜地形图引导下的再次手术，结果令人满意。(4)尚待解决的问题:尽管角膜地形图引导的个体化切削无论在近视治疗还是在各种原因引起的角膜不规则散光的矫治上都取得了较好效果。然而它只是对角膜前表面的屈光状态进行矫正，未考虑可能影响视觉功能的角膜后表面、瞳孔大小、晶状体囊膜等结构[5]，并不一定能使入射光线准确投射于视网膜黄斑中央，因而矫正是不完全和有限的，仅适合用于角膜前表面不甚规则的病例，临床应用范围有限。
2.2波前像差引导的个体化手术 （1）手术机制：光学系统的像差是指光学系统实际成像与理想成像相比较的缺陷。像差除了近视、远视、散光这些低阶像差外，还包括彗差和球差等高阶像差。波前像差是物理光学领域早已被描述的概念，简而言之就是实际的波阵面与理想波阵面之间的偏差，用来表示光学系统所存在的缺陷。人眼并非理想的光学系统，单色光成像时可产生球差、彗差、散光、场曲及畸变等5类像差。白色光成像时，还可同时产生轴向色差和垂直色差。在影响视网膜像的像差因素中,最重要的是球差和色像差。目前在眼科中常用Zernike7阶35项的系数表示像差。其中一阶与二阶是常规的低阶像差，在常规验光中可用球镜度、柱镜度及散光轴表示。而三阶以上为高阶像差,包括彗差、三阶球差、像散、场曲、畸变等。国内外诸多学者研究表明[57]，传统屈光手术在矫正低阶像差的同时造成高阶像差的增加，是致使屈光手术后患者视觉质量下降的主要原因，引起对比敏感度下降、夜间视力下降、光晕、眩光等。将波前像差理论与屈光手术相结合而产生的波前像差引导的个体化切削,是目前解决这一问题最受推崇的方式。波阵面像差仪测量眼的像差之后，利用像差仪与准分子激光的连接，以像差作为手术的主要参数，进行数学建模，将像差转换为切削量，在眼球跟踪系统下进行准分子激光个性化小光斑飞点式切削，消除人眼像差，旨在使投射到角膜的每一点均能在黄斑处准确地聚焦，使激光矫正后的人眼成像达到理想程度。波前像差引导的个体化切削能显著降低传统屈光手术后高阶像差的增加,从而提高视觉质量。（2）手术配置要求：波阵面像差引导的个体化切削手术对设备配置有严格的要求。为了克服激光能量不均导致的不规则散光，必须使用以每秒发射200个脉冲以上频率的小光斑即飞点扫描角膜组织，使切削区和过渡区更加光滑；其次，要求配备眼球主动跟踪系统，它可以对切削点及时准确地聚焦切削，减少术中眼球不自觉转动引起偏中心切削、术后散光等并发症，保证手术的精确性；再有，需要准确的像差测量，快速、准确、可重复性强的波阵面像差仪可正确完整地提供整个眼球屈光系统的像差；还需能有效衔接波阵面像差仪和准分子激光的分析软件，对所采集的信息进行处理，生成个体化手术设计。（3）手术适应证：年龄18～40岁的屈光不正患者；对夜间视觉质量有更高要求，如驾车、夜班；眼的高阶像差均方根值（RMS）>0.4μm；暗光下瞳孔直径>6mm；屈光度<6.00D；常规准分子激光术后因高阶像差均方根值显著增加而显著影响视觉质量等。证实对离焦在6.00DS以内、散光在1.50DC以内、自然光下瞳孔直径<4.5mm的适应证疗效显著[8]。（4）临床应用：1997年Liang等[9]首次报道用自适应系统矫正人眼像差，使受试者视力提升到2.0。Mrochen等[10]于1999年利用Tscheming波阵面像差测量系统进行了世界上第一例波阵面像差引导的个体化切削，取得了良好的效果。李力等[11]对接受Zyoptix波前引导的384眼与接受普通切削的572眼进行疗效观察，结果表明前者在矫正视力的同时提高视觉质量。国内外学者采用大样本进行研究得出[1214]，波阵面像差引导个体化切削所需的切削深度比传统少，可节约组织并预防角膜膨胀，矫正大量手术源性像差。然而并非所有研究均得出相同结论，Phusitphoyka等[15]对同一患者的左右眼分别进行波阵面像差引导和传统手术，发现两组间在手术前后最佳矫正视力和高阶像差均无明显差异，一些学者亦在临床研究中也得到了与之相似的结果[1618]。（5）制约因素:波阵面像差引导的个体化切削与传统屈光手术相比，可提高术后视觉质量、获得最佳矫正视力。最近报道，95%以上的患者对于术后裸眼视力、视力恢复和生活质量都很满意[19]。但仍需大量、长期的临床观察。如何保证术前像差动态检测结果的精确性和吻合程度？检测结果与受测者眼球自身固有的功能性因素，如屈光精确度、眼调节、泪膜稳定性、色差密切相关。同时像差测量仪的准确性也是重要因素。研究证实在扩大的瞳孔中，像差仪测得的预计综合屈光度(PPR)比证实的主观屈光度更近视[20]。人眼视近物时，调节增加，球差和彗差随之减小，瞳孔随调节缩小，更减少了高阶像差的影响。随着年龄的增长，调节不断变化，使像差也随之发生细微的动态变化。因瞳孔、调节等因素的改变，术前的测量无法做到像差的绝对准确，同时，手术是不可逆的，术后像差的改变使患者的视觉质量随年龄、视物状态、距离等因素的改变而受到影响。故测量像差时需排除调节因素。泪膜厚度分布不均，破裂时不规则变化均导致高阶像差，并与眨眼后时间呈线性关系，瞳孔下显著,导致测量结果的重复性差。泪膜质量在眨眼后6s可保持一个最小像差值，宜在此时段完成测量或用人工泪液改善泪膜，以获得可靠结果。另外，像差仪的测量有一定的限制性，主要表现为：动态测量范围有限、无法提供光学区外曲率变化、无法提供眼内散射引起的视觉模糊信息、无法定位像差具体所在的屈光间质。如何保证术中激光技术的精确度？激光束的精确聚焦和快速调节应能跟上像差的快速波动，0.25mm的分散会消减最佳矫正高阶像差效果的50%[21]。虽然高效的眼球追踪系统减少了偏心切削，提高了视觉效果，但Zyoptix波前系统中的眼球追踪系统尚未达到完美的点对点连接，并且由于术中瞳孔缩小，其中心与术前测量时扩大的瞳孔中心轻微错位，是矫正像差的潜在限制。如何解决术中及术后出现的高阶像差？亚临床的偏中心切削(<1.0mm)可导致屈光手术后彗差和球差增大。术中角膜瓣的制作、角膜瓣的轻度水肿、角膜层间呈现水合反应等，均对波前像差，特别是对彗差造成影响[22]。由于角膜瓣引出的慢性角膜伤口修复(上皮增生、角膜基质膨隆)、屈光手术后角膜原有形状破坏，球差增大，其变化难以预测和控制。再有，随着年龄增加，除彗差外，球差和其它高阶像差有显著增加，个体化切削的疗效将随年龄增长而减退。波前像差引导个体化切削的远期效果尚难定论，切削并非一劳永逸。
波前像差引导个体化切削手术因以上的客观限制影响视网膜的成像质量，并非适用于所有人。同时视网膜也有其解剖和生理上的限制，神经中枢图象处理系统也可以改变对目标物的感知并增加或减少对比敏感度[23]。因此个体化切削并不一定能使所有被施手术者产生超常视力。随着对像差概念的引入和理解的不断深入，越来越多的研究逐渐向细微化发展，由原先的高阶像差与临床关系的研究逐渐转向单项像差值与临床关系的研究。生活中并非所有像差均对人眼视觉质量有害，部分高阶像差可能是有益的。有研究发现[24]垂直彗差(C7)值与年龄呈明显负相关，C7为负值可能对人眼的视觉质量有益。同时,该研究小组对于C7值的正负与视觉质量的关系究竟如何也正在进行之中，以探讨C7值与波前像差仪引导的个体化LASIK的手术适应证的选择是否具有相关性，进一步为个体化切削术前病例合理筛选提供客观依据。Mrochen等研究发现40岁以上的正常眼波前像差较其以下年龄组的眼显著增加，表现在三阶像差(特别是C7)及球差(C12)随年龄变化而改变[25]。所以不能将波阵面像差引导个体化切削技术“神奇化”、“万能化”，其手术目的并不是要一味地去追求超常视力，而是应把重点放在如何消除手术本身所带来的影响视觉质量的高阶像差上。
2.3 Q值调整的个体化手术 （1）手术机制：人眼的角膜形态并不是一个球面，而是一个中央较陡峭，周边较平坦的非球面，中央角膜屈光力高而周边角膜屈光力相对较低。角膜前表面的Q值是角膜前表面的非球面性系数，是人眼角膜形态的一个重要指标，反映了角膜形态的非球面性与扁平程度，由角膜地形图测定角膜中央30°范围的偏心率(ε)获得Q=ε2。规则球面的Q值为0。正常人眼角膜非球面化的指数Q值介于0.33～0.09，角膜前表面形态是非球面的长椭球型，Q值为负值，可以补偿球差[26]。而常规的准分子激光矫正近视后会使得角膜前表面变为横椭球型，Q值为正值，从而引起术后人眼高阶像差,特别是正球差的显著增加,导致视觉质量存在缺陷。因此,Q值调整的角膜激光手术在矫正屈光不正的同时,可能会有助于维持角膜前表面生理性的非球面性[27]。Q值调整的个体化切削手术的基本原理是:通过角膜地形图检测，将角膜信息资料由Q值相关软件处理后，得出术眼Q值，设定术后角膜光区(OZ)内的目标Q值，经激光切削机的信息能量转换，在矫正屈光不正的同时，使OZ内角膜的屈力分布仍然保持或接近术前中央屈力高而周边相对较低的生理特征，有利于进入眼的光线虽处于不同的离轴位置而能聚焦于一点，可有效地减少屈光手术所引入的球差，同时通过手术修正角膜原有的球差。（2）手术适应证：暗光或夜间瞳孔较大；术前高阶像差小，矫正视力良好；中、高度近视；对暗光视力有特殊要求者。(3)临床疗效:传统的准分子激光治疗模式在矫正近视、散光的同时，也引起角膜表面的球面化，使角膜Q值向0或正值转变，同时球差增大，加之不对称和（或）不规则切削诱导的术后彗差(C7,C8)的增加，不同程度地影响了术后的视觉质量。Holladay等报告在标准LASIK术后6mo，角膜的非球面化Q值平均为+0. 43±0. 40，角膜球面化导致术后球差的显著增加，是影响术后视觉质量的指标性因素 [28]。陈世豪等[29]对接受Q值调整的个体化切削手术的近视患者33例(66眼)和同期接受传统LASIK的30例(59眼)进行了前瞻性分析，得出Q值调整的个体化切削手术更有助于维持角膜生理性的非球面，但术后屈光度及裸眼视力并无明显差异。(4)制约因素:Q值引导的个体化切削手术具有节省角膜，更好地保护角膜及其神经末梢，术后恢复快,副作用小，适用范围广等优点，最大限度减少术后的不良视觉。但Q值调整的个体化角膜切削技术着重解决球差问题，对于彗差等影响视觉质量的因素，尚未给予更完善的考虑。同时，Q值测量时也受到泪膜等眼球结构、功能性因素的影响。而如何有效地设定目标Q值,也是一个值得深入考虑的问题。
2.4 Kappa角调整的个体化手术 Kappa角补偿的个体化切削是指对于手术中发现的Kappa角>5°的患者，需将患眼的切削中心偏向视轴。Kappa角是视轴与瞳孔轴之间的夹角，正常人为4°～5°。若患眼Kappa角较大而手术中未能有效地补偿Kappa角，则会出现偏中心切削，从而导致术后产生眩光、夜间视力下降、对比敏感度下降等症状，严重影响视觉质量。然而Kappa角补偿的个体化切削仅矫正了视轴与瞳孔轴之间地偏移，对于角膜形态、晶状体、玻璃体、像差等其他因素并未给予过全面的考虑，还需要进一步探索与研究。
3研究进展
角膜瓣的因素是术后高阶像差增加的主要原因之一。传统的LASIK术中,使用的机械板层角膜刀，对于角膜瓣的厚度仍具有相对较低的预测性，且术中、术后存在很多由于角膜瓣引发的危险因素，如卡刀、角膜瓣不规则等并发症。飞秒激光相对于机械角膜刀具有更佳的安全性、用飞秒激光制作角膜瓣不仅可以准确地切割出统一的厚度，避免了机械刀带来的瓣中间变薄和蒂的差异，而且瓣的大小、厚度、边缘角度、蒂宽和定位都可以轻易地改变。其吸引压力明显比使用机械系统时低，提高了患者的舒适度。利用飞秒激光制作一种锥形切口并带有位置钉的新型的角膜瓣，这种切割方式可以增加术后角膜瓣的稳定性。更精确、安全的角膜瓣可最大限度减少角膜瓣带来的像差，从而提高波前像差手术的效果。个体化切削对准分子激光发射系统提出了更高的要求。激光斑的大小和所矫正的像差类型有关，光斑越小，可矫正像差阶数越高。单纯小光斑采用较快的激光发射频率，来保证手术时间不至于过长，但是发射频率越快，角膜表面产生的热效应就越大，而且过快的发射频率会影响眼球跟踪系统，影响到跟踪的效果；而单纯的大光斑激光系统，不利于精细的矫正。可变光斑技术和具有裂隙扫描加飞点微光斑扫描的变频非球面切削技术应运而生，术中根据患者眼球情况自动调整光斑大小和形状，使角膜表面更加平整、光滑，能轻松完成最复杂、精细的角膜塑形，从而为矫正像差提供更加个性化的治疗方案。激光光轴与眼球视轴的一致性是保证手术效果的重要条件，现用于个体化切削的追踪系统包括雷达眼球追踪器和红外眼球跟踪器，前者瞳孔位置由扩大的瞳孔边缘推算而来，因而精确度略低，红外眼球追踪器直接对自然光线下的瞳孔进行X，Y，Z三轴追踪，并自动将激光聚焦到切削点，形成即时、主动式的眼球追踪，极大地增加了手术的精确度[30，31]。而虹膜识别定位技术可对术中眼球旋转进行修正。术前波前像差测量时摄取虹膜影像，计算机自动找出多个具有特征性的区域量化分析，并与手术时准分子激光机下捕获的虹膜特征点进行匹配和比较，计算出手术中眼球转动角度，而后相应地改变激光治疗的切削角度，自动补偿修正眼球旋转误差，使激光在角膜上的切削位置与眼球的旋转角度完全同步，保证激光切削的准确性。近几年准分子激光角膜上皮瓣下磨镶术（LASEK）及角膜微型刀上皮瓣下准分子激光原位角膜磨镶术（EpiLASIK）掀起一股回归表面切削的角膜屈光手术热潮。其通过化学性和机械性方式制得的角膜上皮瓣因比LASIK手术制得的板层角膜瓣更薄，且结合了PRK和LASIK手术的优点，使得许多既往因薄角膜失去角膜屈光手术矫正机会的患者得以摘除眼镜。
4总结
目前的各种个体化切削手术均是针对屈光手术中某一问题进行思考和解决，未能综合、全面的考虑和解决手术眼可能存在的多个问题。然而，人们对科学真理追求的步伐总是不断向前迈进的，个体化切削手术这一角膜屈光手术发展的主流将得到进一步完善和发展。
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