《眼科新进展》  2018年2期 193-196   出版日期:2018-02-05   ISSN:1003-5141   CN:41-1105/R
Kappa角在屈光手术中研究进展


    角膜屈光手术中,无论是经典的准分子激光原位角膜磨镶术(laser-assisted in situ keratomileusis,LASIK)还是近年流行的飞秒激光术(femtoseeond laser,FS),制作一个科学、优质的角膜瓣是决定术后视觉质量的关键。在制瓣过程中,若存在较大偏中心切削(即切削中心偏离视轴较大),可导致视觉质量下降[1]或需二次手术。而偏中心切削常与术眼本身存在较大Kappa角有关,特别是在远视矫正屈光手术中。Kappa角是指视轴(节点轴)和光轴(瞳孔轴)的夹角,在角膜屈光手术中,理想的切削中心应与视轴完全重叠。白内障已由复明手术进入屈光手术时代,患者对术后视觉质量提出了更高的要求,其不但要求术后“看得见”,而且要“看得清” [2]。随着白内障手术技术的提高及人工晶状体的不断改进,特别是具有折射或衍射光学中心的多焦点等人工晶状体的应用,大Kappa角可导致术后视觉质量下降及眩光等视觉不适[3]。基于以上,本文就近年关于Kappa角在屈光手术中的研究展开综述,以期为临床医生提供帮助。
1 Kappa角介绍
1.1 Kappa角定义与分类 Kappa角是指视轴(节点轴)和光轴(瞳孔轴)的夹角,光源与黄斑中心凹的连线为视轴;角膜中心和瞳孔中心的连线为光轴。因测量夹角的仪器精确度低,所以临床上也存在用角膜顶点和瞳孔中心的距离来衡量Kappa角的大小[1]。光源照射角膜,若角膜反光点位于瞳孔中心,则视轴与光轴重合,此时 Kappa 角为零;若反光点位于光轴颞侧,此时为负Kappa角;若反光点位于光轴鼻侧,此时为正Kappa角。角膜Kappa角分为水平分量和垂直分量,大Kappa角容易造成斜视的外观。
1.2 Kappa角在人群分布特征 正常人为5°左右的正Kappa角[4],出生时Kappa角的平均值为7.88°,成人为5.08°,约2岁时与成人接近[11]。印度Gharaee等[5]的研究也与此类似,他们应用Orbscan Ⅱ角膜地形图测量印度977名(18~45岁、男363名、女614名)健康年轻人双眼角膜Kappa角值,发现男性平均Kappa角为5°,女性平均Kappa角为4.97°,且男女间无论是水平Kappa角还是垂直Kappa角均无显著差异。而国内张泳等[6]采用美国博士伦公司的 ORBSCAN Ⅱz 眼前节分析系统,测量17~36岁近视患者335例(670眼),其中男197例,女138例,发现国人近视以负Kappa角为主,平均值在4°左右,其中测量到最大度数达9.78°,且同一例患者双眼Kappa角度数没有显著差异。但程丹等[7]的研究对象是50例(男26例、女24例,18~38岁)平均屈光度为-1 D的健康志愿者,采用的测量仪器是由温州医科大学眼视光学院实验室设计和搭建,二者之间测量的仪器不同可能是结果存在差异的原因。Srivannaboon等[8]对210例(420眼)近视患者Kappa角进行测量,发现其中408眼(97%)Kappa角≤+0.5 mm,程丹等[7]研究结果与之类似。
1.3 Kappa角测量 常用于Kappa角测量的仪器有视野计、同视机、Orbscan Ⅱ角膜地形图等,目前临床上已经推出Orbscan Ⅲ角膜地形图。视野计测量Kappa角比较简便,但精确度不够[9]。同视机测量Kappa角比较多见,但也仅能测量水平Kappa角,精度较低(精确到1°)且主观性强,测量结果的准确性尚存争议。Orbscan Ⅱ角膜地形图系统操作方便,可测量水平与垂直Kappa角,精度较高,但测量结果明显大于同视机的测量值[10]。Domínguez-Vicent等[11]同时应用Orbscan Ⅱ角膜地形图和Galilei G4测量Kappa角,发现Orbscan Ⅱ角膜地形图明显大于Galilei G4的测量值,但是二者的可重复性均较好。近期,Yeo等[12]设计利用超声生物显微镜结合角膜地形图来测量Kappa角的大小,与Orbscan Ⅱ测量值比较后发现前者测量值均值小于后者,并认为前者是一种更快更方便的测量方法。Orbscan Ⅲ测量准确度尚不完全清楚。近年温州医科大学眼视光学院设计的Kappa角测量仪,角精度可达0.135°(相当于角膜平面7 μm)[7],可能是目前测量Kappa角较为精准的仪器。
1.4 Kappa角影响因素 Kappa角大小与多种因素相关。Hashemi等[13]应用Orbscan Ⅱ进行Kappa角测量发现,Kappa角随年龄增长而变小,平均每年减少0.015°,而与性别无明显相关性。另有研究表明,Kappa角随眼轴增长而变小,随年龄、屈光度的增大而变大[5,14]。Choi等[15]测量436眼Kappa角、屈光度及眼轴长度,并分析Kappa角与其相关性,认为Kappa角随着年龄和等效球镜度数的增加而增加。
    程丹等[7]采用Kappa角测量仪对包含3种屈光状态的50名志愿者双眼进行Kappa角测量,有如下发现:(1)负Kappa角比较罕见;(2)水平Kappa角与屈光状态呈正相关,即Kappa角:远视眼>正视眼>近视眼;水平Kappa角与眼轴长度负相关;水平Kappa与角前房深度呈正相关。这与随着近视的加深,眼轴延长,前房加深,角膜曲率增加有关;眼轴长度比前房深度对水平Kappa角的影响更大;(3)左眼Kappa角均大于右眼,推测可能原因有:双眼晶状体和角膜解剖上差异,优势眼的因素,头部姿态和面部的不对称,阅读习惯等;(4)垂直Kappa角与屈光状态无明显相关性;双眼垂直Kappa角无明显差异,并推测负Kappa角可能与眼球光学结构,如角膜顶点、晶状体、虹膜及视网膜等的偏移有关;(5)眼轴长度、前房深度及角膜曲率半径与垂直Kappa角相关性较弱。Basmak等[9]及冯旺强等[16]的研究结果与此相似。但早年的Schaeffel等[14]则认为人眼Kappa角的度数与屈光不正状态无明显相关性。我国卢秀珍等[17]发现大Kappa角眼存在多处结构发育异常,如中央角膜较厚、角膜横径较大等,认为大Kappa角的形成与角膜屈光状态无关。Fabian等[18]就曾发现1例异常垂直Kappa角与黄斑中心凹异位有关。
    人眼Kappa角并非固定不变,有报道Kappa角随着体位、瞳孔大小变化而变化。师蓉等[19]记录近视矫正手术234眼生理明暗瞳孔直径与Kappa角的大小,发现明瞳时,正Kappa角占多数;暗瞳时,负Kappa角占多数。明瞳到暗瞳时,水平偏移量和垂直偏移量均变小,负Kappa角增多,尤其是颞上方Kappa角增多。并推测出现这种现象的原因,可能是因为虹膜括约肌各方向收缩舒张的力量不均一,瞳孔发生变化时瞳孔轴的位置有所变化。Kappa角与体位也存在一定关系,李耀宇等[20]研究发现,坐位到仰卧位时Kappa角水平偏移量变大,而垂直偏移量变小,正Kappa角增多,尤其是鼻上方Kappa角增多,与LASIK手术中坐位到仰卧位眼球大多外旋、瞳孔中心向上方或鼻上方移位相一致。夏丽坤等[21]发现,左眼以顺时针旋转为主,右眼以逆时针旋转为主,因此Kappa角随之发生变化。也有研究发现Kappa角的水平偏移量与近视度数无关,近视度数越大垂直偏移量越大,这可能与近视度数越高前房变深、眼轴变长、黄斑移位有关[22]。不仅如此,斜视手术后Kappa角可发生明显减小[23],这可能是由于纠正眼位后使角膜相对眼表位置发生了轻微变化,继而影响角膜表面受光范围及位置,从而发生Kappa角测量差异。
2 Kappa角与角膜屈光手术
    大的Kappa角在角膜屈光手术中会引起偏中心切削而导致视觉质量下降,特别是在远视眼中[24]。但临床上角膜屈光手术矫正远视较近视研究少。目前,在角膜屈光手术中,瞳孔定位及Kappa角的补偿可以减少角膜像差,提高视觉质量是屈光手术医师的共识[1]。Kappa角的补偿即通过调整切削中心从瞳孔轴移向视轴,理想的切削中心是重叠于视轴,但由于术中眼球固定等多种因素影响,实际很难达到。所以也有学者推荐于瞳孔轴和光轴之间建立切削中心。
2.1 Kappa角与远视角膜屈光手术 考虑到大Kappa角因素,Nepomuceno等[25]首次应用准分子激光技术,将切削中心调整至视轴位置,对61例远视眼患者行屈光矫正治疗,结果表明Kappa角补偿方法的安全可行及大Kappa角在远视眼屈光手术中的重要性。以上结论在几年后的研究中也得到证实,而且Kappa角补偿可以明显提高术后裸眼视力和最佳矫正视力[26]。然而在小Kappa角中、低远视屈光手术中并未发现Kappa角补偿有明显优势[27]。对于中、高度远视,Reinstein等[28]分别对30眼伴小Kappa角(角膜平面内瞳孔中心距离角膜顶点≤0.25 mm),30眼伴大Kappa角(角膜平面内瞳孔中心距离角膜顶点≥0.55 mm)行Kappa角调整至视轴的屈光手术,结果显示2组术后屈光结果、角膜总像差及夜间视觉干扰方面并无明显差异,仅存在某些单项视觉质量差异,如视觉敏感度3 c·d-1在小Kappa角组轻微丢失而在大Kappa角组轻微获得及总眼像差高阶均方根存在明显差异,作者也比较了各组手术前后对比敏感度的差异,在小Kappa角组,仅18 c·d-1表现有显著差异,而在大Kappa角组,12 c·d-1及18 c·d-1均表现有显著差异,表明角膜屈光手术不一定总要以瞳孔中心定位,但遗憾的是此研究并未涉及Kappa角补偿与标准瞳孔轴切削之间的差异。
2.2 Kappa角与近视角膜屈光手术 一般来讲,Kappa角值在近视眼中小于远视眼。所以,有学者认为Kappa角在近视角膜屈光手术中无足轻重[25],但据研究发现,约30%行近视角膜屈光手术患者拥有大Kappa角,对屈光术后视觉质量存在一定影响,因此行近视角膜屈光手术仍有必要考虑Kappa角[24]。周春阳等[29]研究表明,Kappa角调整的LASIK术,相对于标准LASIK术来说,引入的彗差和三叶草等高阶像差明显偏少,有可能使患者获得更好的视觉质量。但不足的是文章并未就视觉质量行进一步研究。齐惠等[30]也发现,不论Kappa角补偿与否,LASIK手术均能有效地治疗近视并获得良好的矫正视力,术后的高阶像差均增加,但补偿Kappa角的个性化切削可以降低术后水平彗差,提高视觉质量。有学者对大Kappa角和小Kappa角近视眼行LASIK并术后比较,并未发现因Kappa角的差异对视觉质量有所明显的影响,但是他们发现80%共轴比100%共轴(相对视轴而言)术后具有更小的散光和更少欠矫[31]。在目前研究较热的飞秒激光角膜基质透镜切除术中,虽然没有共识强调术中注意Kappa 角的补偿,但也有学者试着对此方面进行研究。胡裕坤等[1]对Kappa角分别为r≤0.1 mm、r>0.1~0.2 mm及r>0.2~0.4 mm共3组近视眼行飞秒激光角膜基质透镜切除术,发现3组角膜球差、水平慧差及垂直慧差术后均有增加,但并未对术后视觉质量造成明显影响,最终认为在Kappa角≤ 0.4 mm 的近视患者中,Kappa 角不足以导致术中的偏心切削和视觉质量下降。梁刚等[32]比较了在Q值引导及Kappa角补偿的准分子切削模式下,机械刀制瓣前弹力层下激光角膜磨镶术(sub-bowman-keratomileusis,SBK)和飞秒制瓣LASIK 2种手术方式对术眼的高阶像差的影响,结果发现2种术式后术眼总高阶像差均有增加,但高阶像差的增加量两者并无差异,两者间的差异仅仅表现在四阶的单项高阶像差(如C44、C4-2),主要表现在外侧周边部的像差。不仅在LASIK手术,在角膜准分子激光角膜切削术(photorefractive keratectomy,PRK)术中,对大Kappa角近视眼作Kappa角调整至视轴也可获得更好的屈光结果[33]
3 Kappa角与白内障多焦点人工晶状体植入
    目前,对于Kappa角对多焦点人工晶状体植入术后视觉质量影响的研究尚不多。多焦点人工晶状体根据其作用原理主要包括衍射型、折射型、折射衍射混合型,目前推出功能更佳的有三焦点、无极变焦等人工晶状体,其总的目标是希望能够满足患者对于近、中、远的视力要求,然而若发生人工晶状体偏中心,则可能发生眩光现象,这种光晕的严重程度和Kappa角及术后裸眼视力有关[3],有学者建议,若Kappa角>多焦点人工晶状体中央光学区直径的 1/2,则不宜植入,如Kappa角>0.4 mm不宜使用ReSTOR 多焦点人工晶状体,Kappa角>0.5 mm不宜使用Tecnis多焦点人工晶状体[24]。Karhanova等[34]应用AcrySof ReSTOR和Tecnis人工晶状体模型眼,试图确定造成眩光等现象的临界Kappa角大小,设定临界Kappa=7°,Karhanova等[34]模拟植入4种不同直径的晶状体的人眼模型,发现K值、眼轴长度变化很大,不符合人眼正常眼球边界值,而前房深度的变化(2.31~3.66 mm),符合人正常眼球边界值。从而认为前房深度测量值的精确性是大Kappa角眼植入多焦点人工晶状体后出现眩光不适现象最重要的影响因素,并得出大Kappa角合并浅前房是植入多焦点人工晶状体术后出现不适光现象的重要危险因素。Tchah等[35]通过研究分析34例双眼白内障植入多焦点人工晶状体术后视觉质量,发现瞳孔中心位置有较大转变及大Kappa角眼可能在术后不适光现象中起一定作用,若在术前发现手术眼具有以上特点,建议更换为其他类型人工晶状体。陈琛等[36]也对不同Kappa角眼多焦点人工晶状体植入术后的视觉质量进行分析,发现Kappa角对多焦点人工晶状体植入术后视觉质量无显著影响,但对术后眩光、光晕等视觉不良症状可能有影响。有学者尝试固定人工晶状体攀和调整撕囊中心,以期人工晶状体光学中心能与视轴接近来提高术后视觉质量[3,37],但因术后存在人工晶状体旋转及囊袋收缩等因素,加之样本量较少,这些方法并未被证实及一致认可。
4 小结
    Kappa角在屈光手术中起重要作用,尤其是具有大Kappa角的远视眼,屈光手术中需要充分考虑其可能产生的不利影响,并作出相应调整措施;在近视眼屈光手术中,因近视眼Kappa角一般较小,对术后视觉质量影响较小,但仍应慎重对待;在白内障植入多焦点人工晶状体手术中,目前因对此研究尚少,尚无比较认可的结论供临床医师参考,需要临床医生在工作中继续探索。而且Kappa角的测量受仪器的精度限制,Kappa角也受多种因素的影响,精确Kappa角测量仪器制定和准确测量Kappa角的方法均是一个比较复杂的过程。未来需要更多眼科工作者参与、更大样本的关于大Kappa角对屈光手术术后视觉质量的研究。