五、个体化准分子激光屈光手术

准分子激光屈光手术自问世以来以其良好的预测性、安全性和有效性，成为目前屈光手术的首选方式，然而，术后有相当一部分患者出现眩光、复视、夜间视力下降等并发症，而且术后患者视力多数仅能提高到1．0左右，这与视网膜感光细胞间距离所决定的＞2．0相去甚远，另外它对各种原因引起的角膜不规则散光治疗效果欠佳。随着人们对人眼光学系统认识的加深和科技的进步，针对不同的角膜及屈光情况的“个体化切削”（customized ablation）应运而生。

1．个体化准分子激光屈光手术的几种形式

（1）TOSCA角膜地形图支持下的个体化手术：TOSCA（Topography Supported Customized Ablation）的含义是角膜地形图支持下的个体化手术，是专门为某些在局部具有较大梯度变化的角膜而设计的解决方案。对于规则散光和偏中心切削的结果是令人鼓舞的。

角膜地形图引导下个体化切削的必要条件有：①精良的角膜地形图仪；②配套的软件程序；③小光斑、飞点扫描准分子激光系统；④主动眼球跟踪系统。

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，而未考虑可能影响视觉功能的角膜后表面、晶状体、玻璃体等结构，因而矫正是不完全的。

（2）WASCA波前像差支持下的个体化手术：WASCA（Wavefront Aberration Surpported Cornea Ablation）的含义是波前像差支持下的个体化手术。角膜地形图给我们提供了宝贵的信息，但只是角膜表面的。而波前像差仪则给出整个眼睛包括角膜、晶状体和玻璃体在内的全部波前像差分布。角膜地形图引导的个体化切削应用角膜地形图提供的信息，用准分子激光将角膜形态中的不规则处改变为光滑规则的形态；波前像差引导的个体化切削是根据波前像差仪提供的信息，测得的像差以角膜前表面不规则的形式表达出来，然后用准分子激光对角膜表面进行精确的亚微结构塑形。它与TOSCA的区别在于它不仅仅停留于得到一个光滑的角膜表面，而是旨在使投射到角膜的每一点均能在黄斑处准确地聚焦，从而最大限度地发掘人眼的潜在视力。

波前像差仪有以下功能：①测量眼部全面像差（从眼表到眼底），而不仅仅是角膜的像差，获取完全的像差分布系统。二阶像差：离焦，散光；三阶像差：慧差，三叶草；四阶像差：四叶草，次级散光，球面像差；五阶像差：次级慧差，次级三叶草，五叶草。②通过对高阶像差的详尽了解，确定术前对视力的主要限制因素。③根据设定的手术目标和角膜对手术的预知反映，创建一个能形成理想波前分布图像的切削模型。④验证手术的实际效果，判定波前图像与术后视力的主观和客观特性之间的关系。

由于像差仪的出现，对于传统的LASIK手术后由于高阶像差而引起的视觉质量下降矫正是一个很理想的选择。由此波前像差引导的个性化切割技术（图16－5）将在准分子激光治疗近视领域发挥巨大的作用。WASCA不仅用于矫正传统的球形和柱形屈光不正，而且用于减少高阶光学像差。这些能使患者获得比正常视力更好的视力，具有更高的清晰度和对比敏感度。因为光学像差随着瞳孔大小的增加作用更明显，从WASCA中获益更多的应该是暗视力。大多数个体化切削的病例术后眼的高阶像差均减少。尽管目前像差矫正还不是很理想，但结果显示人眼光学像差限制了人眼视力，而且可以通过个体化手术获得更好视力。

波前像差引导个体化切削的背景和原理：术后高阶像差是屈光手术后视觉质量差的主要原因之一。其来源于术前已有的像差、术中产生的像差和角膜修复愈合过程中产生的像差3部分。角膜瓣的愈合导致术后彗差增加，约占整个术源性像差的25%，比切削本身引起的球差更难预测。切削区域角膜非球面性改变导致散光和球差增加，引起眩光，在大瞳孔尤为严重。球差与切削深度和切削区直径呈正相关。已有学者列出预测屈光手术后非球面性改变的数学模式，有助于计算最佳切削量。在此基础上，个体化切削引入像差测量技术，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，采用高速自动跟踪技术，准确定位人眼，进行飞点式扫描切削角膜，达到同时消除人眼像差，提高视觉质量的目的。

目前又出现了虹膜识别联合波前像差引导的个体化手术，使用的主动式眼球跟踪系统是利用虹膜纹理对眼球进行识别，因此，不仅对眼球在X和Y轴方向的移动做出补偿，而且能通过识别眼球的虹膜纹理达到补偿眼球旋转的作用，提高了“个体化”的预测性和准确性。

波前像差引导个体化切削的适应证：理论上，波前像差引导个体化切削可解决与高阶像差有关的视觉质量问题，包括：①近视；②远视；③散光；④高阶像差显著影响视觉；⑤晶状体异常；⑥角膜瘢痕；⑦角膜移植术后屈光异常；⑧屈光手术后发生视觉质量下降者：不规则散光、高阶像差增加、偏心切削、中心岛；⑨“正视眼”期望达到“超视力”者。但目前研究尚处在初级阶段，仅证实对以下适应证疗效明确：离焦在－6．00DS以内；散光在－1．50DC以内；自然光下瞳孔直径＜4．5mm。

波前像差测量方法和激光系统的技术要求：目前像差测量主要有客观的反射法（Shack－Hartmann像差仪）和主观的视网膜成像法（Tscherning光路追踪像差仪）。还包括心理物理学的空间分辨折射仪。客观法快速、但相对欠准确，采集频率越高越精确。主观法检查费时，配合要求高，但准确、重复性好。

术前获得的数据传输到计算机系统，计算出每一单个激光点的精确位置以获得准确切削方案，其准确度＜1μm。采取飞点扫描准分子激光，光斑直径为1．0mm。激光发射频率为200Hz，高斯分布，眼球跟踪系统反应时＜8ms。激光系统的精确度和瞳孔对合度十分重要，需要将治疗使用的调节系统的原始定位与术前测量时的参考调节系统进行配适。

波前引导个体化切削的临床效果：与传统手术相比，安全指数一样高，但术后高阶像差明显减少，对比敏感度亦有显著提高。当瞳孔直径＜3mm时，眼的视觉质量主要由光的衍射决定。当瞳孔增至7mm时，光线入射面积扩大，中周部角膜介入增加，各级高阶像差均增加。

Nujits等用Zyoptix波前引导LASIK和标准LASIK行前瞻性随机试验研究。结果显示波前引导个体化切削不仅减少原有的像差，还减少术源性像差的发生率。个体化切削所需的切削深度比传统减少37%，起到“节约组织作用”，可预防角膜膨胀，矫正大量术源性像差，解决LASIK术后的夜视下降。Sarkisian等设计新的切削方法，增加在中间和外围的切削，减少了手术导致的球差。像差引导的PRK 和LAEK无角膜瓣的因素，比像差引导的LASIK效果更好。

除单纯近视外，波前像差引导个体化切削还被证实矫正近视合并散光、远视、偏心角膜。Nilesh对150只近视合并散光眼进行波前联合角膜地形图引导切削，暗条件下视力提高优于亮条件下，有效光学区达6．0～7．0mm，总像差较术前降低。Mrochen对切削区域偏心1．5～2．0mm的3只眼进行个体化切削，术后2只眼总像差和高阶像差均下降，角膜地形图提示光学区扩大明显，复视和光晕消失。

我们也对Zyoptix波前引导LASIK和标准LASIK进行了配对研究，两组各入选13个病人26只眼，资料如下。

两组配对病人术前屈光度（球镜和柱镜）和最佳矫正视力无明显差异。

但也有很多报道波前引导个体化切削和传统切削比较，术后视力、高阶像差并无显著差别。这正是因为影响波前像差的可变因素很多，导致术中和术前检查时像差出现差异，我们对散瞳药和角膜瓣这两个影响高阶像差的因素做了研究。

我们选取新福林和托吡卡胺（托品酰胺）两种散瞳药进行对比研究，患者一只眼点新福林，另一只眼点托吡卡胺，由下面两表（表16－3，16－4）可以看出两种散瞳药对瞳孔大小和高阶像差都有影响，并且托吡卡胺对高阶像差的影响要高于新福林。

我们知道LASIK术后高阶像差是由术前本身高阶像差和手术造成的高阶像差组成，波前像差引导的LASIK手术可以解决术前本身高阶像差，但是其手术本身造成的高阶像差却造成个体化实际手术效果与期待发生差距。为了研究制作角膜瓣造成的高阶像差，我们在临床选取了6例病人，其中一只眼行标准的Zyoptix引导LASIK，另一只眼先行LASIK做角膜瓣，做瓣后直接将瓣复位，3个月后进行Zyoptix检查，然后直接揭开角膜瓣在Zyoptix引导下进行激光切削。

仅仅做角膜瓣后不进行激光消融，直接将瓣复位，术后观察发现高阶像差较术前明显增加，尤其是4阶像差，见彩图49。

3种方法术后1个月高阶像差比较（散瞳前6mm），见彩图50，可见ZYOPTIX引导的个体化手术术后高阶像差增加要比普通的LASIK少，而先做角膜瓣后3个月再行ZYOPTIX引导的个体化手术的高阶像差增加又较正常ZYOPTIX引导的个体化手术少，这些都说明了LASIK手术角膜瓣是造成术后高阶像差增加了一个重要因素。

波前引导个体化切削技术的问题：准分子激光器产生的激光束及光斑的大小和形状，光斑的扫描速率，眼球跟踪器的追踪速度都在产生无像差的切削中有重要作用。小光斑能产生更精确的切削，0．6mm或更小的光斑直径才能矫正直达6阶的像差，相对正常人眼来说，4阶以上的像差相对不明显，而要矫正3阶和4阶的像差必须使光斑直径≤1mm，如球差和慧差的矫正。而理想的个体化切削还要求最好用高斯光束治疗，使之与光斑最优结合。眼球跟踪器在矫正高阶像差中对较小的激光光斑是很重要的，＞200Hz的跟踪速度能充分跟踪迅速运动的眼的运动。在个体化切削中也存在许多困难，在大多数患者消除高阶像差几乎是不可能的，几个相互作用的因素必须被考虑，即内在生理条件不同；角膜光学特性和生物力学上的差异；与组织愈合相关的；不可人为控制的光学特性改变；手术设备的技术限制、手术医生间不可控制的差异。设计最佳的个体化矫正方案以达到理想的矫正效果还需进一步探索。

在这里需要提出一个问题，对于准分子激光术后发现偏心切削的病例，目前多数选择角膜地形图引导准分子切削进行校正，当然波前引导个体化切削技术也可用于校正偏心切削，但是对于严重偏中心病例，由于角膜不规则性太大，波前像差结果不可靠，甚至波前像差检测不出，对于这种病例建议还是行角膜地形图引导的准分子切削。

现在，波前像差支持下的准分子激光个体化切削在临床上还不成熟，疗效尚不理想，但随着个体化切削技术的发展，还是有可能成为矫正屈光不正的主流术式，甚至有可能应用于正视眼以普遍改善暗视条件下的视力。

（3）Q－值调整个体化手术（F－CAT）：准分子激光近视矫正手术发展至今，从激光切削模式上主要分为2个阶段：标准治疗模式和个体化治疗模式。标准治疗模式只根据患者的近视和散光的度数设计治疗方案，这种模式的最大缺点是没有考虑每个患者在角膜形态、眼球光学特征上的差异，并且还会导致术后患者角膜的球面化和高阶像差的增加，降低暗光下的视觉质量。随着理论研究的深入和新的检查设备的问世，人们对人眼的光学特性有了更多的认识。相继发明了角膜地形图引导的LASIK（T－CAT）和波前像差引导的LASIK（A－CAT），用于矫正人眼角膜形态的不规则性和干扰视觉的高阶像差问题，希望获得了更好的治疗效果，但上述两种个体化切削方式应用还存在很多问题，目前使用范围有限。

Q值，即角膜的非球面性，是描述人眼角膜表面形态的一个重要指标，Q＝－e2。正常人的Q值为负，平均为－0．26。人眼角膜标准Q值在－0．1～－0．6，Q值过高或过低都会影响人眼的视力和视觉质量，导致夜间视力下降，眩光严重。近视屈光手术时，无论是标准LASIK还是个体化切削，其方法是一样的，都是在切削角膜中央使之变平，周边相对较陡，形状更趋于扁平形，使Q值趋向于正值，这样就打破了人眼的整体像差平衡，人为地引入了球差。

Q值调整的个体化LASIK手术（F－CAT）：Q值调整的LASIK手术由德国TheoSeiler教授研制。该个体化治疗方式不仅可以获得比常规LASIK手术更好的裸眼视力，更重要的是使患者拥有良好的夜间或暗光下的视觉质量。

F－CAT的基本原理是：在F－CAT切削程序中，设定术后角膜光区（OZ）内的目标Q值，［Q值是反映角膜扁平程度的指标，由角膜地形图测定角膜中央30°范围的偏心率（ε）获得，Q＝－ε2］；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（prolate），不增加术后球差或降低球差增加的程度，减轻术后角膜的球面化倾向，从而显著降低球差，提高视觉质量。

F－CAT可以应用于每个屈光矫正的患者，并且可以减少角膜组织的消耗，手术安全性也得以提高。是一种有发展前景的减少术后球差的屈光矫正手术。

2．准分子激光角膜屈光手术后的角膜地形图改变

（1）均匀型：切削区呈均匀对称的扁平区，从中央到周边渐变浅，梯度光滑。

（2）顺轴性椭凸镜型：切削区以一径线为轴，呈对称性，在术前较陡的轴向处切削较深（类似隆凸的蝴蝶结），两个互相垂直的径线屈光度改变差异＞0．05D。理论上，这一型可降低患者角膜的椭凸性，这也是散光性激光角膜切削术的期望效果。

（3）逆轴性椭凸镜型：切削区以一径线为铀，呈对称性，在术前较平的轴向处切削较深（类似隆凸的蝴蝶结），两个互相垂直的径线屈光度改变差异＞0．05D。理论上，这一类型可增加患者角膜的椭凸性。

（4）半圆型：切削区中在一条径线处切削效果减弱，范围＞1．0mm，屈光度较距其180°的径线处高＞1．00D。

（5）匙洞型：角膜地形图显示有切削较浅的区域，沿一条径线自切削区的周边向中央延伸，切削度较其他区域浅1．00D以上，大小＞1．0mm，与半圆型不同的是，此型周边范围＜180°，表现为是屈光递减的发展部分。

（6）中央岛型：中央区切削较浅，范围＞1．0mm，屈光度较周围高＞1．00D，向周边延伸，其周围完全被屈光度低的区域包围。

（7）不规则型：切削区不规则，在同一半径上有1个以上的区域大小＞0．5mm，屈光度较其他区域相差＞0．50D，不符合其他类型的即定指标。

（8）局部变异型：在总体呈均匀型的地形图中，有单一的不规则区，大小＜1．0mm，屈光度较周围相差＜1．00D，列出此型的目的是为了分析小的地形图变异对临床的影响，但研究显示其并无明显的临床意义。

这8种类型又可划为2大组，规则组包括均匀型、顺轴性椭凸镜型、逆轴性椭凸镜型和局部变异型；不规则组包括半圆型、匙洞型、中央岛型相不规则型，主要是便于临床研究中的统计分析。

准分子激光角膜屈光手术后会出现不同的地形图表现类型，可能有以下几种原因。

①激光束的断面上能量不均匀，例如，具较高能量的部位理论上可切削更多的组织，使该部位的曲率半径缩短，从而可能造成角膜地形图中的匙洞型表现。

②在激光与组织相互作用时，物质在角膜表面重新堆积，阻碍了相应区域的激光切削，比如若阻碍了中央区激光切削，就可能导致中央岛的形成。

③角膜基质水化程度不同，激光切削组织时产生的震动波使水分在基质内移动，从而使含水多处切削降低，可形成匙洞型、半圆型、中央岛型等表现型。

④上皮与基质的修复作用，上皮的移行及增生模式是术后早期出现不规则类型的主要原因，而角膜上皮与基质的愈合与重塑过程则对于以后各种角膜地形图类型的演变起着重要作用。

3．准分子激光角膜屈光手术与像差的相关研究　近年来角膜屈光手术已经愈来愈多地代替了传统的框架眼镜和角膜接触镜来矫正屈光不正，其疗效也得到了医生和患者的认可。然而，随着准分子激光屈光手术的开展，愈来愈多的医生认识到这类手术在改善视力的同时，也带来了一系列问题，如对比敏感度的降低、夜间眩光、低对比度视力的下降等。文献表明，PRK术后，15%～60%的患者有眩光，26%～78%的患者有光晕，12%～45%的患者有夜间的视力障碍。近1/3患者尽管有较好的术后裸眼视力，但仍对视力矫正不满意，很多患者对比敏感度下降。而这些低对比度视力的下降在配戴框架眼镜和角膜接触镜的患者中是少见的。随着波前像差概念的引入及其原理研究的深入，人们逐渐认识到这些问题与眼波前像差的改变密不可分。研究表明PRK和LASIK术后波前像差增大，其中以高阶像差增大最为明显，且暗环境下随着瞳孔的增大，像差也明显增大。

屈光手术对眼像差的影响由于角膜屈光手术改变角膜前表面，导致眼的像差的改变。MorenceBarriuso等人检测22只眼，术前屈光状态：－2．0D～－13．0D，分别于LASIK术前、术后平均（29±43）周和（77±32）周用LRT方法检测波前像差以了解LASIK手术产生的像差及其对视功能的影响。结果除2只眼外其他所有眼术后波前像差RMS值均显著增加，在6．5mm瞳孔RMS值增加1．9倍，其中球差增加最明显（4倍，P＜0．000 1），3mm瞳孔增加为1．7倍。其结论，LASIK手术可引起三阶以上的像差，尤其是球差，因而提出在设计个体化切削时不仅要消除术前已有的像差还要避免手术本身产生的新的像差。Mrochen等人检测8人10只眼PRK术前、术后像差情况，矫正屈光度范围－2．5～－6．0D，切削直径6．0mm，其结果显示PRK术后引起的像差较术前高，主要是慧差和球差，且发现亚临床偏心（＜1．0mm）是产生慧差和球差的主要因素，他们认为要想减少像差，定中心尤为重要。Oshika等人比较PRK、LASIK术后波前像差情况，22例患者，每人一眼行PRK另眼行LASIK，术前、术后2周、6周、3个月、6个月、12个月分别行角膜地形图测量，然后分析计算出3mm和7mm瞳孔的波前像差。其结果显示3mm/7mm瞳孔PRK/LASIK术后波前像差均增加，术后12个月未恢复到术前水平。对3mm瞳孔，术后不同时期PRK与LASIK间均无统计学意义差异；对7mm瞳孔，术后LASIK较RK显示较高的像差，显著差异在球差而非慧差，这种差异被认为可能是由于LASIK手术过渡区较小之故。术前模拟计算瞳孔从3mm扩大7mm，导致像差增加5～6倍、相同的大瞳孔在PRK组像差增加5～32倍，而LASIK组则增加28～46倍。对3mm瞳孔，PRK、LASIK术后慧差成分均增加；对7mm瞳孔，术前慧差为主，而术后则球差为主。

角膜屈光手术以后引起眼部高阶像差增大的原因很多，主要有以下几点。

（1）角膜的非球性改变：当前屈光手术切削的计算公式导致术后角膜的非球性改变，使得术后像差增大。正常的角膜是非球面的，周边的曲率小于中央的曲率，以补偿正常眼的球差，使周边光线聚焦在轴旁光线焦点之后；屈光手术后，角膜周边的曲率变大，周边光线聚焦在轴旁光线焦点之前。研究表明，不同屈光度数组间术前波前像差差异无显著意义，而术后差异有显著意义，这是因为术后不同屈光度数组进行不同深度的切削，致使角膜前表面形状有不同程度的改变。许多研究的结果表明，术后球差与术前的屈光度数和切削区的直径有关，切削区直径为5mm时的球差改变大于切削区直径为6mm时的球差改变，亦大于多区切削。研究结果表明，术后总高阶像差均方根值与预矫正屈光度数有显著的相关性。

（2）偏中心切削：Mrochen等报道，亚临床的偏中心切削（＜10mm）是导致屈光手术后彗差和球差增大的主要原因。Barriuso等观察到2例术中失去主动跟踪的眼，术后彗差大于有主动跟踪的眼。研究采用的激光器有眼球被动跟踪系统，当眼球移动距离＞0．5mm时，停止激光切削，但仍发现术后高阶像差明显增大的眼存在偏中心切削的现象。

（3）角膜不规则、角膜雾状混浊及伤口的愈合反应：LASIK术中角膜瓣的制作也可导致眼部高阶像差改变，并使屈光度数发生轻度远视漂移。许多研究结果表明，LASIK术后高阶像差的增大明显大于PRK术后。虽然在角膜瓣的制作过程中及激光切削后尽量使角膜瓣复位完全，但还是不同程度的造成了角膜瓣的轻度移位和皱褶，改变了角膜原有的形状，导致不规则散光。此外，PRK术后，角膜雾状混浊及瘢痕造成角膜透明度下降，光线散射增多，导致视网膜成像质量下降，像差增大。LASIK手术患者，不存在角膜雾状混浊现象，但在LASIK术后可有角膜瓣的轻度水肿，瓣下或多或少存在的组织碎屑和角膜层间沙漠反应等，均可对波前像差，特别是对彗差造成影响。组织学研究结果表明，伤口愈合反应中的生物学多样性被认为是限制屈光手术结果可预测性的主要因素，也是影响角膜地形图或波前像差引导的准分子激光屈光手术达到最优视力的关键因素。在不同患者之间甚至同一患者的不同眼之间，这种伤口愈合的生物学多样性都可能成为重要因素。尽管LASIK术后角膜基质反应较PRK术后轻，但仍是影响手术效果的一个重要因素。

4．准分子激光角膜屈光手术与对比敏感度相关性研究　现阶段临床上常用的准分子激光屈光角膜屈光手术其安全性、有效性已获得肯定。近年来，快速的主动眼球跟踪系统配合波阵面像差引导的“个体化”切削日益被引起重视。长期以来，对角膜屈光手术前后视功能的评价主要靠裸眼视力和矫正视力两个指标。但在临床上发现许多患者术后虽然裸眼视力能够达到1．0以上，但仍主诉事物模糊，夜视不清及眩光等各种不适现象，因此单纯的视力指标并不能全面评价手术疗效及人眼视功能。常规的视力检查仅反映黄斑对高对比度、小目标的分辨功能。对比敏感度的概念是从光学中的调制传递函数引入的，它反映了人眼在不同对比度下分辨不同视标的能力。故对比敏感度检查较常规视力检查能更加全面反映人眼形觉功能。角膜屈光手术后对比敏感度的改变已经被多数研究证实。但究其发生的原因及其变化的规律和恢复的时间众说纷纭，目前仍处于不断探讨之中。

我们根据临床体会，感觉不同术式术后视觉效果有不同，为此进行了PRK、LASIK及波阵面像差引导的“个体化”LASIK三种屈光手术前后对比敏感度变化研究。观察病历共计42例，其中行PRK手术者13例（26只眼），行LASIK手术者23例（46只眼），行个体化切削者6例（12只眼）。依次分为PRK组、LASIK组及个体化组。结果如下表（表16－5）。

上述数据表明，PRK组术后1周对比敏感度在各空间频率皆有非常显著性变化（P＜0．01），LASIK组各空间频率CSF皆有显著性变化（P＜0．05），其中中、高频段（12、18cpd）有非常显著的变化（P＜0．01）。个体化组在低空间频率（1．5cpd）CSF虽均值有下降趋势，但与术前相比无统计学意义（P＞0．05）。在高频段（12、18cpd）有非常显著性变化（P＜0．01）。

由上表可见，PRK术后1个月其CSF值在各频段仍未恢复，且较术后1周时低，与术前相比存在非常显著的差异（P＜0．01）。LASIK组各频段CSF值较1周时也有降低趋势。个体化组在低频段（1．5cpd）较术前差异仍然不大（P＞0．05），中、高频段仍有下降趋势，同术前相比差异显著（表16－6）。

术后3个月，PRK组各频率段CSF值较1个月时上升，但与术前相比仍有显著性差异（P＜0．05）。LASIK组在18cpd上与术前比有显著性差异（P＜0．05），LASIK组其他频段及个体化组CSF值均数虽仍低于术前，但与术前相比已无统计学意义。可以这样认为，LASIK及个体化术后3个月，CSF值已基本恢复正常（表16－7）。

由上表可见，PRK术后6个月低频段（1．5、3cpd）CSF已基本恢复（P＞0．05），仅在高频段（18cpd）与术前相比有显著性差异（P＜0．05）。LASIK组CSF已恢复术前水平（P＞0．05）。个体化组高频段（12、18cpd）CSF均值较术前有上升趋势，但未得出统计学意义（表16－8）。

我们根据临床角膜屈光手术后影响视觉对比敏感度的因素进行分析。

（1）术后角膜病理学改变：术后对比敏感度的改变与角膜术后愈合过程密切相关。术后角膜创伤修复是一个复杂的过程，通常包括：细胞的激活、增殖、分化、细胞因子的释放，细胞外基质的合成与重构等。创伤修复反应的差异性已成为一种影响各种屈光性角膜手术后稳定性和可预测性的重要决定因素，这种差异性不仅包括同种手术个体之间的差异，还包括不同手术间的差异。对比敏感度的变化恰恰是这种差异性的具体体现之一。

PRK后修复依据不同时间可分为急性修复和慢性重塑两个阶段。依据修复部位分为角膜上皮修复和角膜基质修复。急性修复期指PRK后1周内角膜组织对手术创伤的反应。在此期上皮基底膜和前弹力层的缺损，激活角膜上皮和基质细胞增生、移行、巨噬细胞清理损伤的组织，细胞外基质合成，纤维蛋白原沉积，基质胶原不连续排列等。此期各频段CSF与术前相比已有显著性降低。慢性重塑期是指急性期后的角膜组织对手术损伤的反应。主要反应为角膜上皮的过度增生，角膜前基质内出现激活的成纤维细胞，上皮下出现以Ⅶ型胶原为主的新胶原，角膜上皮和基质交界面下雾状混浊出现，上皮细胞有向角膜中央移动的倾向，角膜瘢痕形成、成熟。在临床上，此期3～6个月后趋于稳定。在此期对比敏感度有恢复的过程，且6个月CSF已基本恢复术前水平。另有学者通过共聚焦显微镜活体观察PRK后创伤修复，PRK后不同时间角膜细胞数目、形态变化主要显示在前基质层。术后10d至1个月细胞激活，数目增加，切削基质反光面最强；3个月数目减少，基质细胞呈星形；6个月后激活的细胞群逐渐消失，细胞数目逐渐恢复正常。此变化特点与术后CSF变化规律相吻合，提示上述角膜愈合过程在CSF变化原因中占很大比率。

LASIK术后角膜上皮质保持完整，所以基质的反应明显较PRK后轻微。细胞反应主要表现在略深基质板层切口前后面。由于手术后角膜基质细胞凋亡极少，在组织的修复过程中细胞的激活、增殖、移行及细胞外基质的合成固然较弱。共聚焦显微镜活体观察LASIK后创伤修复显示术后各时间点角膜细胞变化差异很小。1～10d在前基质可见散在小点状强反光的致密沉积物，1个月时消失。术后1～10d，前基质细胞较正常小，数目稍多；1个月、3个月、6个月各层细胞及胞质正常，同时未见到PRK后角膜未成熟的表面上皮细胞和纤维的神经、前基质细胞激活和细胞外高反光，以及瘢痕组织中沉淀物的出现。我们研究结果显示LASIK术后1个月CSF降至最低，术后3个月CSF基本恢复，因此，同PRK相比，术后细胞反应并不是引起CSF下降的主要原因。

个体化切削同LASIK相比，由于其手术操作步骤基本相同，仅仅切削方式不同，故其术后愈合与LASIK相似。从其CSF变化上来看，术后前3个月两者变化差异不大，仅仅在6个月时，个体化切削后CSF在高频段较LASIK相比有升高趋势。

（2）术后眼球高阶像差的改变：为了研究高阶像差对对比敏感度的影响，我们对术后对比敏感度与像差进行相关性分析。

①测量方法和统计方法：分别测量3组术前、术后1个月、术后6个月大瞳孔下（7mm）对比敏感度及高阶像差。以各阶像差的均方根（RMS）做统计量，建立多元回归方程，求得标准化偏回归系数以确定高阶像差对对比敏感度的影响。

②结果：测得3组平均瞳孔大小为（7．14±0．55）mm，各CSF值及像差值均是在大瞳孔状态下测得。数据见下列各表（表16－9）。

如表16－10所示数据计算，PRK、LASIK组术后1个月及6个月总高价像差均有大幅度增加，较术前相比增加幅度在43．7%～61．5%，其中Z3增加33．4%～45．7%，Z4增加58．3%～88．9%，Z5增加66．7%～114%。提示PRK、LASIK术后慧差、球差及二次慧差增加，阶数越高总像差增加越大。个体化组术后总高阶像差与术前相比未见明显增加，Z3反而较术前减少25．4%～33．3%，Z4较术前增加32．4%～52．6%，Z5较术前差别不大。提示个体化术后术眼慧差减少，球差增大。

为探讨高阶像差对人眼对比敏感度的影响。现根据表16－9和表16－10的数据，以各频段CSF数值作为应变量，以Z2、Z3、Z4为自变量，得出回归方程及标准化偏回归系数。结果如表16－11。

由表16－11所表示的5个回归方程皆有意义（P＜0．01），从其决定系数的大小可推断高阶像差对高频段（12cpd、18cpd）CSF值意义较大，对3cpd时的CSF值影响最小。依次对每个空间频率CSF值进行分析，当空间频率为1．5cpd时，Z3及Z4的偏回归系数有统计学意义，根据标准化偏回归系数绝对值的大小可看出，Z3对1．5cpd时CSF值的影响远大于Z4对其的影响，Z3约为Z4的1．7倍，说明在1．5cpd的空间频率上，CSF受慧差的影响较大，球差的影响较小。同理可推断，慧差对3cpd时的CSF值有影响，但因决定系数较小，故影响不大。球差对6cpd时CSF值有影响。在12cpd时球差及二次慧差对CSF影响较大。在18cpd时球差及慧差共同影响CSF值的大小，但球差的标准化偏回归系数为慧差的1．9倍，故以球差为主要因素。

从研究数据分析可得出术后三组高阶像差变化的特点，结合术后对比敏感度变化的规律，可见术后对比敏感度的变化与其高阶像差的变化密切相关。术后PRK、LASIK组球差慧差皆大幅度增加，而个体化组球差有部分增加，慧差减少。通过回归分析可见球差、慧差对低、高频段CSF值影响较大，故PRK、LASIK术后低高频段CSF值波动较大，个体化组由于慧差矫正较好，且总高阶像差增加不明显，故术后六个月高频段CSF值较术前反有上升趋势，但在本课题研究中，由于个体化病例术较少等原因，未得出统计学意义。

由以上分析可见，高阶像差的增加是导致屈光手术后对比敏感度下降的重要原因之一。

（3）术后角膜地形图的改变：角膜屈光手术后角膜地形图变化差异较大，并且角膜和晶状体的表面不理想及其表面曲率的局部偏差又是影响人眼像差的主要因素，故在分析对比敏感度变化的原因时，角膜地形图的变化不可忽视。

有学者研究了PRK及LASIK术后角膜地形图的差异，术后1个月，PRK及LASIK中均匀型所占的比例分别为18．3%与33．3%，LASIK明显好于PRK，总的不规则组所占比例PRK为63．3%，LASIK为19．6%，说明术后早期行LASIK手术的角膜表面性状要普遍优于行PRK者。结合二者对比敏感度的变化，术后早期LASIK组CSF减少量明显小于PRK组，同角膜地形图变化相吻合。术后3个月，两种手术的角膜地形图表现均有所改变，均匀组比例均增加，但行LASIK者情况仍普遍好于行PRK者。此项结论同研究中所示CSF变化仍相吻合。故屈光手术后角膜地形图的变化也是影响视觉对比敏感度的因素之一。

（4）瞳孔大小及视觉环境的明暗：角膜屈光手术后部分患者主诉夜视不清，可归纳为两方面的原因。一是由于在夜视状态下瞳孔扩大，研究结果所示，大瞳孔下对比敏感度小于小瞳孔，角膜屈光手术后这种差别尤为明显。有些学者同时研究了大、小瞳孔之间像差的变化，结果发现正常瞳孔4mm时，眼高阶像差的平均值均接近于零，且从三阶至六阶RMS值呈递减趋势，同阶像差内RMS值波动较大。当瞳孔增大至7mm时，高阶像差RMS3－6和RMS总的平均值分别增加1．98、1．86、1．73、1．46倍和1．85倍，差异均有非常显著性。故瞳孔的大小对视觉对比敏感度的影响也可用像差的概念来解释。二是在夜视状态下，视网膜照度较低，眼的分辨力增加很慢，这是由眼本身的生理学特性所决定的。视网膜杆体和锥体两种细胞活动各有其特点，一种在非常低的照明条件下发挥作用，另一种只有在较强的照明下才起作用，同时在暗适应状态下的周边视杆细胞对黄斑中心凹的视锥细胞功能又有抑制作用，故在暗室状态下视网膜分辨目标的能力本身就减弱。另外在暗视状态下更易引起视疲劳，也是导致对比敏感度下降的原因。

我们还进行了术后对比敏感度与瞳孔大小的相关性分析。

分别测得三组观察者在未散瞳状态下瞳孔直径为（4．31±0．75）mm，在散瞳状态下为（7．14±0．55）mm。选取大、小瞳孔CSF的差值作为统计量。记为：

δCSF＝小瞳孔下CSF值－大瞳孔下CSF值

每组术后δCSF与术前δCSF做配对t检验，所得结果如下表（表16－12）。

由上表数据计算可得：①散瞳后各频段视觉对比敏感度无论是术前还是术后较散瞳前都减少。即δCSF皆＞0。②术后1个月和6个月，3组病例各频段δCSF较术前相比皆有显著性差异（P＜0．05）。但就δCSF值变化幅度来看（均数比较），个体化组较PRK、LASIK组变化幅度小。

（5）泪膜的影响：近年来对泪膜的研究发现，当泪膜不稳定或眼干时，患者除了有异物感、烧灼感、眼痒等症状外，还可出现视物模糊及视力波动。角膜屈光手术后其并发症之一是暂时性的干眼症的发生，这影响屈光手术后早期的视觉质量。有人认为这与干眼症患者泪膜不稳定、角膜表面呈不规则性改变，角膜表面规则性指数（surfaceregularityindex，SRI）及表面不对称指数（Surfaceasymmetryindex，SAI）明显升高有关。另有学者研究了泪膜对像差的影响，发现干眼症患者在瞳孔中等大小时像差增加。他们用表面麻醉药破坏泪膜后各级高阶像差均值都增加，RMS3－6及总RMS增加1．46倍、1．60倍、1．63倍、1．58倍和1．52倍，RMS4差异有显著性，RMS6及总RMS差异有非常显著性，认为泪膜的破坏所导致的角膜表面不规则性改变是高阶像差增加的原因。故泪膜必定也是影响术后对比敏感度的因素之一。

5．准分子激光屈光手术与人眼视力极限　近几年来准分子激光治疗屈光不正技术发展迅猛，各种机型层出不穷，总的来说都希望达到更好的视觉质量，有人提出通过屈光手术到达“鹰视”的概念，那么人眼可以到达“鹰视”吗？

鹰眼是以视觉宽，目光敏锐著称的。它能在2～3km高空从许多相对运动着的景物中发现并捕捉目标。鹰眼的敏锐和宽阔，由其特殊的结构得以保证。它独特的视觉系统可将物体放大数倍。其原理如同望远镜一样。

从外观来看，人眼的眼轴长约23mm，鹰眼的眼轴长约35mm，这代表着老鹰的眼球比人类的眼球大很多，同样远距的物体可在鹰眼的视网膜呈现较大的影像，所以看得更清楚，就像专业大相机的照片画质比一般小相机好。老鹰双眼跟人眼一样，也是位于脸前而非像鱼一样位于两侧，所以左右眼的视野会有部分重叠，经大脑判断后可产生良好的立体感，在捕捉猎物时的定位上扮演重要角色。

鹰眼的角膜比人眼更加清澈透明，纤维排列紧密，光线照射几乎不产生散射。而且它的瞳孔在强光下不收缩，也不会增加球面像差，这样不但能收集更多光线也不会影响影像质量。

鹰眼的瞳孔也很大，约相当于暗适应时的人眼，在一定范围内，瞳孔越大，分辨率越高，从这一点来说鹰眼也要比人眼灵敏。

在对焦方面，老鹰有一套精准的自动对焦系统，称为调视机转。这主要依靠眼球内的睫状肌围绕于晶体周围，藉由睫状肌收缩或放松可以迅速改变晶体的曲度来调整看近或看远，这点与人眼的构造类似。能够潜水的鸟类，其晶体更像球状，能作更大幅度的调视作用，以适应由空气中进入水中时因为光线折射造成的改变。人类的老花眼便是因为随着年龄渐增晶体逐渐失去弹性，无法做大幅度的调视而对近距离工作视力模糊。老鹰若活得够久，想必也该有类似的困扰。

在感光方面，黄斑是决定视力好坏的主要构造。老鹰的黄斑部比人眼更凹陷可让其中的感光细胞减少受到周围杂乱光线的干扰，其视网膜外围的巩膜是黑色，不同于人眼巩膜是白色，也可减少入射光线再次散射，可得到更好的影像质量。此外，鹰眼的视野更宽广，所以视网膜还演化出第二个黄斑部，一个位于正中央，一个位于外侧，分别称为正中央凹和侧中央凹，它们分别集中在眼睛的不同区域。前者能敏锐地发现前侧视野里的物体；后者则接收鹰头前面的物体像。在鹰头的前方有最敏锐的双眼视觉区，是由两个侧中央凹的视野重叠而成，这样，鹰眼的视野便近似于球形，所以鹰能看到非常宽广的地域。

另外，鹰眼内部有一项人眼没有的独特构造叫做pecten，它像块薄膜占据在玻璃体内，由视网膜延伸到前面的晶体。它有两项功能，一是提供养分和氧气，如此可减少视网膜上的血管分布，也减弱眼内的散射光，使视像清晰，或起滤光器的作用，以减低光感受器接收的光强，可保护黄斑部，避免阳光直射造成伤害。

因此，准分子激光屈光手术虽然随着仪器及技术的进步，能达到更好的术后视力，更低的手术风险时，人眼与鹰眼终究仍有许多不同的构造与功能。这是双方各自适应环境，经过千百万年演化而来的结果。

但我们认为，人眼的确还有提高视力的潜能。人要区分两个点，视网膜上两个被兴奋视锥细胞间至少要隔开一个未被兴奋的视锥细胞，以前根据Koster测定视锥细胞直径为4．4～4．6μm，认为能分辨1分视角图像（在视网膜上为4．96μm）的1．0视力即为标准视力，但后来的研究表明，人眼黄斑中心凹附近视网膜的视锥细胞呈紧密的马赛克排列，Polyak测得此处视锥细胞的直径为1．0～1．5μm，而视锥细胞的间距要＜1．0μm，视网膜可具有分辨12″视角的潜能，也就是说从理论上讲人眼的极限视力有可能达4．0以上，为此我们在南京铁路运输学校的学生中进行调查，发现有6只眼视力＞2．0者，其中一例右眼2．5，左眼3．2，证实的确存在超视力人群。我们共调查学生23例，46只眼。男17例，女6例，受检者年龄17～20岁，按视力分为3个组，A组：视力1．0～1．5，共7只眼；B组：视力1．5～2．0，33只眼；C组：视力＞2．0，6只眼。用波前像差仪测量像差，其结果应用spss11．0软件包对数据进行统计处理。结果如右表，表（16－13）。

由上表我们看到1．0～1．5组与1．6～2．0组在3价的Z311和4阶的Z440有统计学差异；1．0～1．5组与＞2．0组在3阶的Z311和Z331有统计学差异；1．6～2．0组与＞2．0在3阶的Z310有统计学差异。因此人眼的像差一定程度上影响人的成像质量。

但人眼的空间分辨能力取决于2个方面：一是眼的光学因素（成像质量），另一是视网膜至视中枢信息的传递加工（非光学因素）。提高人眼的成像质量，以前主要是通过配戴球面眼镜、角膜屈光手术、屈光性人工晶体置入术等方法，但一般只能矫正低阶像差，因此，即使在正视眼，视网膜上的成像也是不清晰的，由此可见，人眼视网膜的像质与视网膜的视觉潜能极不匹配，限制了视锐度的提高。对于非光学因素，视网膜至视中枢信息的正常传递加工是视觉发育的前提，这一点在许多动物实验得到验证，这一信息加工传递通道的建立，有赖于视网膜上有清晰的成像，形成的视觉冲动传入视中枢后，会发出反馈信息，反过来刺激视通道上各级神经元的功能发育，从而获得更好的视锐度，但这种发育有一定的时间段，即“窗口期”，从弱视治疗经验看，人类超过12岁后，这种发育趋于定型，由于人眼屈光系统存在像差，使大部分人12岁前视网膜成像的清晰度不足以刺激视力发育到1．5以上，处于某种程度的相对性“视觉剥夺性弱视”状态，很显然，“窗口期”的成像质量是限制视网膜极限视力的主要原因之一，通俗地说要想获得好的视力，就必须在视觉发育的关键时期保证视网膜上有清晰的成像。

综上所述，去除光学像差改善视网膜成像质量，是人类借助科技手段提高视力的关键所在，要做到这一点，在以前是不可能的。近年来，波前像差支持的准分子激光角膜切削技术用于眼科临床，使手术产生的光学像差有所降低，并可减少部分高阶像差，近期个体化角膜切削术后有部分人出现2．5～3．0视力，我们率先在国内开展了准分子激光个体化角膜切削术，发现部分人术后视力达到2．0以上，远远超过术前矫正视力。虽这些可能只是少数在“窗口期”屈光系统像差较低者，但可推断，去除大部分光学像差部分人是可能出现更好视力的。可以设想，如果能将适龄儿童的眼光学像差用特制的像差眼镜予以矫正，刺激视觉发育，很可能明显的提高他们的最佳矫正视力。

但我们认为，屈光性手术毕竟是一种改变眼球原形态的手术，并且出现时间较短，需要不断发展、改善，如不是工作及特殊需要不能戴镜者，尽量不要急于考虑屈光性手术，应首选戴镜、宁晚勿早。