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CCOS白内障丨管怀进教授:白内障术中精准矫正角膜散光

白内障  作者:国际眼科时讯  2019/9/7 18:56:00
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内容概要:散光主要因为眼球不同子午线上屈光力不同,使得经过这些子午线的光线不能聚集于同一焦点

 01

 
角膜散光
 
散光主要因为眼球不同子午线上屈光力不同,使得经过这些子午线的光线不能聚集于同一焦点,光线不能准确地聚焦在视网膜上形成清晰的物像。随着手术技术的不断发展和设备耗材的不断更新,白内障手术从复明性手术时代迈入屈光性手术时代,白内障患者对术后视觉质量的要求越来越高,而术后残留散光是导致术后屈光不正和视觉质量不佳的重要因素。临床上超过 0.5D 的散光即可导致视力下降和对比敏感度下降,超过 0.75D 的散光则可引起明显的视物模糊、重影、 眩光等症状,有的甚至引起眼痛、头痛、头晕等不适。散光度数每增加 1.0D,可引起大约 0.3%的图像扭曲,严重影响视觉质量及生活质量。在白内障手术前,术眼的散光主要包括角膜散光和晶状体散光;手术后,因晶状体已被摘除,角膜散光成为了术眼散光的主要来源。矫正角膜散光成为提高白内障术后视觉质量的重要手段。我们统计了南通大学附属医院 2011 年-2016 年期间住院的 4587 例年龄相关性白内障患者全角膜散光的分布情况,约 47.5%的白内障患者术前存在≥1.00D 的角膜散光,超过 0.5D 的比例更是达到 77.5%(图 1)。而术中根据切口的大小、位置、构型不同还可产生不同程度的手术源性散光(surgically induced   astigmatism,SIA)。如果术中不考虑角膜散光的问题,我们统计了 318例行常规超声乳化白内障手术的白内障患者,发现全角膜散光≥1.00D 的比例从术前的 44.75%增加到术后的 58.54%(图 2)。因此,降低 SIA 与矫正角膜散光已成为精准白内障屈光手术的重要目标。在实际操作中,仍然有很多方面需要去注意,才能精准规范地在白内障术中降低或消除角膜散光。本文将对具体的操作注意点做简单的概括,希望能够给临床眼科医师提供实际的帮助。
 
图1. 白内障患者术前全角膜散光分布情况
 
图2. 白内障患者术前及常规超声乳化术后全角膜散光分布情况
 
02
 
术前检查与准备
 
2.1角膜曲率检查仪器的选择
 
术前精准测量角膜曲率,从而获得准确的角膜散光度数和轴位,是设计手术方案、矫正角膜散光、保证术后最佳视觉质量的基本保障。目前检测角膜曲率的设备较多,包括手动角膜曲率计、自动角膜曲率计、IOLMaster人工晶体生物测量仪、光学低相干反射测量仪、角膜地形图仪、眼前节全景分析仪、视功能分析仪、数字导航系统等。手动角膜曲率计测量的是角膜中央3~5mm内,相互垂直方向的角膜曲率半径R及屈光力,其假定角膜为圆柱球形体,应用镜面反射原理,计算出角膜曲率半径R,再转换成角膜屈光力K值。自动角膜曲率计的设计原理与手动角膜曲率计相同,其测定由电脑自动完成,可同时得到角膜曲率值和屈光度值,具有测量快捷、价格低廉等优点,尤其适于规则角膜的检查,是临床上测量角膜曲率的重要方法。IOLMaster人工晶体生物测量仪测量角膜屈光力的原理与角膜曲率计相似,其利用角膜反光原理,将测量光线投射到角膜前表面,根据均匀分布在直径为2.3mm圆周上6个反光点的反射像大小,计算出角膜屈光力K值。光学低相干反射测量仪的测量原理与IOLMaster相似,但其具有直径1.65mm及2.3mm2个圆周上的32个角膜反光点。以上几种设备测量的均是角膜中央5mm内的角膜屈光力,仅适用于角膜规则散光的测量,其在角膜存在不规则散光时无法进行测量。角膜地形图仪依据Placido盘原理,将20~34个同心圆环均匀地投射到从中心到周边的角膜表面上,每个圆环上有256个点,使角膜被完全覆盖,由计算机实时影像检测系统对投射在角膜表面的圆环图像进行检测,计算出数千个数据点上的角膜屈光力,从而得出整个角膜表面的屈光力。视功能分析仪内置的是EyeSysVista角膜地形图仪。数字导航系统的测量过程分为两部分。第一部分是角膜球镜屈光度的测量。在大约20s的测量模板前后移动过程中,系统自动捕捉至少300张带有3个角膜反光点的眼前节图像,这意味着在角膜中央0.8~1.2mm内,测量了至少900个角膜反光点。第二部分是角膜散光幅度和轴位的测量。在按下操纵杆按钮的瞬间,系统捕捉3~5张带有12个角膜反光点的眼前节图像,测量了角膜中央2.8mm范围内大约60个角膜反光点的信息。经过系统内部计算得到最终结果。眼前节全景分析仪利用光路追踪技术和Scheimpflug技术进行断层扫描,从不同的角度拍摄裂隙图像,以获取眼前节多重图像,随后利用计算机三维重建眼前节,根据眼前节结构的完整图像获得全角膜前后表面曲率、高度、厚度的真实数据。以上检测设备中,眼前节全景分析仪和角膜地形图仪测量角膜曲率的准确性最高,其余设备的检测结果均与两者存在一定的误差,虽然该误差在普通人工晶体(intraocular lens,IOL)度数的计算中无临床意义,但是在角膜散光的矫正上眼前节全景分析仪和角膜地形图仪要明显较其他设备更为精准。如果没有这样的设备,手动角膜曲率计也不失为一种可靠的方法。
 
2.2角膜后表面散光
 
另外,目前越来越多的研究认为矫正角膜散光时应把角膜后表面散光考虑进去,会获得更佳的效果。仅基于角膜前表面形态的散光测量仪器,如手动角膜曲率计、自动角膜曲率计、基于Placido盘的角膜地形图仪等,忽略了个体角膜厚度和角膜后表面对全角膜散光的贡献,计算方法是假设角膜前、后表面曲率之比为常数(正常角膜约为82%),采用标准化的角膜屈光指数(大部分仪器为1.3375),将角膜前表面曲率半径转换成角膜屈光力和角膜散光。而基于Scheimpflug摄像技术的角膜散光测量仪器能够重建角膜前、后表面形态及角膜厚度,根据Snell法则,通过光路追迹法,采用真实屈光指数(空气为1,角膜为1.376,房水为1.336)计算出全角膜屈光力及散光。因此散光矫正时应充分考虑角膜后表面散光的作用,一般推荐眼前节全景分析仪作为首选的测量仪器,使用全角膜散光的数据来进行手术规划。
 
2.3不规则角膜散光
 
进行术前规划时还应关注到散光可分为规则散光和不规则散光。最大屈光力和最小屈光力主子午线相互垂直者为规则散光;各子午线屈光力不相同,或者同一子午线不同部位屈光力不一致者为不规则散光。临床上常常可见同一区域(如3mm区)屈光力并不在同一子午线上(如图3A的5mm区及图3B的3、5、7mm区),这也是一种广义的不规则散光,为区别对待,也可称为不对称散光。我们对年龄相关性白内障患者199只眼行pentacam获取角膜角膜屈光力分布。分别统计了角膜3mm、5mm、7mm及9mm区域上下半球陡峭子午线的角度以及屈光力大小之差。研究发现几乎很难找到完全意义上的规则散光,3mm角膜区域为白天时的光学区域,可以按此区域的角膜规则性指导手术矫正。
 
图3. 角膜规则散光与不规则散光
 
A.角膜规则散光;B.角膜不规则散光,上下角膜半球的陡峭子午线屈光力相差较大并且子午线轴位偏较大
 
2.4角膜曲率测量仪器操作注意点
 
以上均为概念上的认识,在实际操作仪器获取角膜曲率时还应注意如下的问题:①须停戴软性角膜接触镜1~2周以上,停戴硬性角膜接触镜至少3周;②翼状胬肉切除术后患者需观察1个月以上,待角膜曲率稳定后再进行测量;③检查前嘱患者眨眼数次,使泪膜稳定,切勿在使用麻醉药品、散大瞳孔药物等后测量;④检查时患者应坐位舒适,注视正前方;⑤重复测量2或3次,测量人员尽量固定,必要时可结合多种测量仪器的数据。我们在临床上时常碰到几种设备检测到的散光值相差较大,此时应当评估仪器操作是否规范、检查结果是否可信。
 
2.5角膜子午线的定位
 
因为患者从坐位转为为卧位时容易产生相对性眼球旋转,在我们的研究中旋转度数平均能达到5°。因此术前应在患者坐位时进行轴位标记。准确的轴向标记是有效矫正角膜散光最重要的因素之一。目前可以在裂隙灯下手工标记,也可以使用数字化手术导航系统的方法进行角膜散光轴位的定位。
 
裂隙灯显微镜下标记在明亮环境中进行,患者采用坐位,头位保持垂直,双眼平视远处目标,保证双眼瞳孔位于同一水平线。手工标记前滴表面麻醉眼液(如盐酸奥布卡因眼液),小瞳孔时于裂隙灯显微镜灯下用4.5~5.0号无菌注射器针头于角巩膜缘上3点和9点方位两个标记点做划痕,再用无菌极细医用手术记号笔(线宽0.5mm)在3点和9点方位做水平标记着色,标记部位尽量干燥,标记点尽量细小(图4)。
 
数字化导航系统操作要点在于采集图像时患者应注视仪器内的指示灯(如无法感知指示灯则平视前方),坐姿、头位、眼位都保持正位,使得机器金属杆处的水平凹槽与眼内外眦在同一水平线(图5)。目前,该技术较裂隙灯显微镜下水平标记准确性更高,有条件的医院尽可能利用手术导航技术来标记,既提高了准确性, 又降低了手术污染的风险。
 
图4. 坐位角膜水平位轴标记
 
图5. 患者在坐位下头位眼位保持水平用数字导航系统拍摄眼部照片
 
03
 
角膜散光手术矫正技术
 
目前角膜散光手术矫正方法包括散光型人工晶状体(Toric IOL)植入术、陡峭子午线手术切口、散光性角膜切开术、角膜缘松解术、准分子激光角膜切削术、准分激光角膜原位磨镶术以及飞秒激光辅助的白内障超声乳化术中联合角膜散光矫正术等。不论哪种术式,任何对角膜结构的破坏均产生术源性散光,对术源性散光的精准计算是其他矫正量计算的基础。可登陆https://doctor-hill.com/iol-power-calculations/resources-downloads/sia-calculator/进行术者术源性散光(SIA)的计算。
 
3.1 Toric IOL植入术
 
适用于≥0.75D的规则角膜散光,需排除一切影响角膜曲率精准测量及囊袋稳定的因素。具体需要植入的型号可使用Barrett Toric计算器计算,需登陆http://www.ascrs.org/barrett-toric-calculator,或者采用人工晶状体厂家提供的计算网址。
 
Toric IOL植入术操作要点如下:
 
(1)Toric IOL应置于囊袋中央,旋转调位时应顺时针旋转,尽量勿逆时针旋转;
 
(2)初步调位至距目标轴位10°~20°,彻底清除黏弹剂,尤其是位于Toric IOL后方的黏弹剂,残留的黏弹剂可能会增加Toric IOL的旋转;
 
(3)精细调位至标记的Toric IOL轴位处,若Toric IOL位置越过目标轴位,则重新顺时针旋转操作调位,或者进行少许的逆时针旋转;
 
(4)轻压光学部使Toric IOL尽量贴附晶状体后囊膜,避免前囊膜撕囊口边缘夹持;
 
(5)手术结束前保证Toric IOL襻完全伸展;
 
(6)术毕水密切口,不宜注水过急,以免到位的Toric IOL再次旋转,注水适量使眼压适中;
 
(7)手术结束取出开睑器后须最终确认Toric IOL的轴位方向是否与术前标记一致。
 
数字化导航系统引导下的撕囊(图6)或者是飞秒激光制作的撕囊(图7)
 
则可使Toric IOL在囊袋内更稳定。术后随访时应注意检查患者的裸眼视力、残留散光度数、角膜曲率等。主要并发症包括角膜散光的欠矫或过矫,Toric IOL的旋转、倾斜或偏心等。若出现Toric IOL旋转度数过大而导致明显的残留散光度数增加应该尽早手术调整IOL位置。
 
图6. 数字化导航系统引导下的撕囊
 
图7. 飞秒激光辅助下的撕囊
 
3.2角膜陡峭子午线切开术
 
角膜陡峭子午线切开术是选择在角膜陡峭轴上作一个或一对切口,利用SIA抵消部分角膜散光的手术方法(图8)。其手术依据是切开陡峭位置的角膜,致使陡峭处的角膜曲率变平坦,与之相隔90°的角膜平坦位置的曲率相对会变得陡峭,称为“偶联效应”。其效果受到透明角膜松解切口的位置、构型、数量、长度、深度、距角膜中心距离等因素影响。
 
手术量表的制作可以参考已发表的文献,笔者使用的陡峭子午线透明角膜切口散光矫正量表也可以作为参考依据(表1)。当然,根据术者切口的术源性散光大小来获取个性化的手术量表则更好,手术量表制作完成后要根据矫正效果不断的调整达到最佳。
 
手术操作注意点如下:
 
(1)做到每一类型的手术切口在切口距离角膜缘位置、切口宽度和隧道的长度等方面有统一标准;
 
(2)切口的走行方向必须与所在子午线一致;
 
(3)高质量一次性手术刀或宝石刀也是完成高质量手术切口的重要条件,有利于造成恒定的SIA,使得矫正效果预测性更好;
 
(4)超声乳化针头的套管应该与切口大小尽可能相匹配,避免术中眼内压波动造成手术难度增大;
 
(5)原则上切口最大设置为3.6mm,更大的切口将无法自行闭合,将增加切口渗漏与发生眼内感染的风险。
 
图8. 在数字化导航系统引导下手工制作的单个陡峭子午线透明角膜切口
 
3.3角膜缘松解切开术
 
角膜松解手术切口是指在角膜缘、中央角膜外的角膜范围内最大屈光力散光轴向上设置单个或一对松解角膜切口,即在角膜上做弧形板层切开改变角膜屈光状态,以此矫正术前角膜散光的方法。按所松解的部位不同可分为透明角膜松解切口(corneal relaxing incisions,CRIS)(图9)和角膜缘松解切口(1imber relaxing incisions,LRIS)(图10)。
 
图9. 透明角膜松解切口
 
图10. 角膜缘松解切口
 
注意点如下:
 
(1)手工制作的角膜缘松解切口因其切开深度、轴位、弧长以及距离光学中心的距离不恒定,所以散光矫正的预测性较差;
 
(2)切口弧长超过120°时,特别是鼻侧或者颞侧的切口,有可能会切断角膜神经,引起干眼症或者是切口的难以愈合;
 
(3)甲状腺功能亢进性突眼的患者行白内障超声乳化联合成对LRIS,由于下眼睑回退,而导致下方的LRIs切口在术后难以愈合,可能与角膜缘干细胞的损伤及自身免疫性疾病有关;
 
(4)虽然LRIs 很安全,但对角膜知觉减退的患者应谨慎施行,因为可能发生神经营养性角膜溃疡;
 
(5)LRIs依据在角膜曲率陡的径线上切开角膜实质层后,该径线角膜曲率变平,而与其垂直之径线的曲率相应变陡,偶联率为1时最佳,对术后等效球镜影响较小。因此术后需关注偶联率,偶联率偏离1过大时,可能导致的人工晶状体度数计算的偏差。
 
3.4飞秒激光角膜切开术
 
用飞秒激光系统在实时OCT可视图像引导下制作角膜切口,可控制角膜切口的长度、宽度、深度、形状及位置,而不损伤周边组织。飞秒激光制作角膜切口与手工制作角膜切口相比,精准性及术后稳定性更好。在做角膜切口时定位准确非常关键。因为患者由直立位变为仰卧位时会有眼球的轻度旋转,所以应该在术前做好角膜水平位或垂直位的标记。目前的飞秒激光辅助超声乳化白内障手术平台都可以与数字化导航系统进行对接,从而使得角膜子午线的定位更加方面、精准。飞秒激光制作的手术切口可控,大小、长度、构型均可自行设计,μm级精密度使得切口的可重复性很高,切口的SIA也会保持稳定,用来矫正角膜散光时预测性会更好。目前飞秒激光白内障手术平台可以提供两种模式进行角膜散光矫正,分别是弧形板层切开(图11)和隧道穿透切开(图12)。
 
图11. 飞秒激光辅助的弧形板层切开
 
图12. 飞秒激光辅助的隧道穿透切开
 
飞秒激光辅助的非穿透性弧形角膜切开术使用的矫正量表可参考文献里或使用数字导航系统内置的量表。注意点如下:
 
(1)非甾体类抗炎药需提前使用,可以预防飞秒激光刺激后引起的瞳孔缩小,而瞳孔缩小必然增加手术难度,容易引起术中切口的额外损伤,影响散光矫正的预测性;
 
(2)PI与眼球锚定时务必保证眼位处于水平,制作的主切口、侧切口及弧形切口才能避免偏位,降低发现屈光意外的风险;
 
(3)弧形切口应该在光学区5mm以外(应考虑夜间瞳孔大小),这样不仅易于手术操作,而且因为远离视轴发生眩光的机率大大减小;
 
(4)开口器打开飞秒激光制作的非穿透弧形角膜切口时有可能会使得切口局部穿透,术中术后可能出现渗漏现象,一般来说不严重的渗漏可以佩戴绷带镜,可以很好的保持前房,穿透切口也会慢慢愈合。
 
飞秒激光辅助的陡峭轴子午线隧道穿透切开术使用的矫正量表可同手工制作的陡峭轴子午线角膜切开术的量表。注意点如下:(1)患者上下角膜缘的连线要保持水平,这样PI里的角膜接触镜才能居中覆盖压平角膜,OCT的实时图像才能准确,OCT引导制作的角膜切口才能位置准确。如果眼位偏斜或者PI吸引眼球不牢固,则制作的角膜切口可能偏内、偏斜,导致散光矫正效果不稳定;(2)飞秒激光制作的切口有时未必能够完全打开,切口内有部分纤维仍有连接,这时候可用一次性穿刺刀在未打穿的切口处行穿刺切开,宽度、隧道长度及切口构型尽量维持原设置。
 
我们前瞻性观察了飞秒激光辅助板层弧形切开和飞秒激光辅助隧道穿透切开的白内障患者角膜散光变化情况,发现板层弧形切开和隧道穿透切开在飞秒激光辅助白内障术中均能安全有效矫正低中度角膜规则散光,但隧道穿透切开稳定性优于板层弧形切开。
 
3.5不规则角膜散光的矫正
 
由于不规则散光患者角膜上下半球陡峭子午线不在一条直线上,所以术中隧道穿透矫正切口可置于上下半球各自的陡峭子午线上(图13A),使用飞秒激光制作这样的切口更加方便快捷。
 
图13. A为一对非对称的隧道穿透切口B为一对对称的隧道穿透切口
 
我们前瞻性比较了非对称的隧道穿透切口与对称的隧道穿透切口在矫正不规则角膜散光方面的作用,研究结果提示非对称的隧道穿透切口矫正效果更佳。
 
在此分享一例不规则角膜散光的治疗病例,术前角膜散光1.3D(图14),术中分别在168°及2°处制作一对3.0mm非对称隧道穿透切口,术后一周角膜散光下降到0.8D(图15),术后一月为0.6D(图16),术后三月为0.1D(图17),术后六月为0.2D(图18),并且术后三个月后3mm区域角膜不规则散光变为规则散光。
 
图14. 术前角膜散光
 
图15. 术后一周角膜散光
 
图16. 术后一月角膜散光
 
图17. 术后三月角膜散光
 
图18. 术后六月角膜散光
 
总之,在白内障术中精准矫正矫正散光,首先要进行精准的测量,包括选择合适的散光检测仪器、采用全角膜散光数据进行手术规划、区分规则角膜散光与不规则角膜散光;术前术中对角膜子午线进行精准定位;手术规划时要掌握适应证、选择合适的术式并且手术过程中的操作要精准规范。

 
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