角膜地形图分析中的扩张风险

一目了然的要点

本文要点

• 屈光矫正手术后角膜扩张症是最令人担忧的并发症，可能导致不可逆的视力丧失。
• 据报道，LASIK的发病率为每10万眼90例，PRK为20例，SMILE为11例¹⁾。
• 通过术前角膜地形图、断层扫描和角膜厚度测量进行综合评估，对风险进行分层。
• 残余角膜基质床（RST）≥280 μm、LT指数≤28%被认为是安全阈值²⁾。
• BAD-D值、上皮厚度图和角膜生物力学评估有助于检测亚临床圆锥角膜¹⁾。
• 揉眼习惯是唯一与进展相关的生活方式因素，所有患者都应接受指导¹⁾。
• 如果确认进展，建议早期进行角膜交联（CXL）干预¹⁾²⁾。

1. 角膜地形图分析中的扩张风险

屈光手术后角膜扩张是LASIK、PRK和SMILE最严重的并发症之一。其特征是角膜基质进行性和偏心性变薄，伴有前表面和后表面的陡峭化。这是不可逆的，会显著降低裸眼视力和眼镜矫正视力。

术后扩张的总体发病率据报道为0.02%–0.6%。按手术方式分，LASIK为每10万眼90例，PRK为20例，SMILE为11例，LASIK的发病率约为PRK的4.5倍¹⁾。但SMILE获批后的随访时间较短，可能存在低估¹⁾。

角膜扩张被认为是由角膜厚度不足、已有亚临床圆锥角膜恶化以及遗传决定的扩张在术后显现所致¹⁾。即使在已确定风险因素的病例中，也有无任何已知风险因素的个体发生扩张的报道，尤其是在年轻人群中。

据估计，多达6%的屈光手术候选者存在某种形式的亚临床扩张性疾病，因此提高术前筛查的准确性至关重要。

2. 主要症状和临床发现

主观症状

患者在术后数月至数年出现进行性近视和散光。初期可通过眼镜或隐形眼镜矫正，但随着进展，不规则散光导致矫正视力下降。高阶像差（尤其是垂直彗差）增加，使点光源看起来带有向下的尾迹。

临床发现

角膜地形图的彩色编码图显示局部陡峭化和不对称模式¹⁾。以下所见支持诊断。

• 下方陡峭化（inferior steepening）且I/S比（下方/上方）≥1.2¹⁾
• 角膜屈光力陡峭化（超过46D提示扩张）¹⁾
• 角膜后表面高度图上岛状前凸¹⁾
• 角膜厚度图上最薄点偏心¹⁾
• 放射状轴偏斜（skewed radial axes）超过21°¹⁾

裂隙灯显微镜下可见类似圆锥角膜的表现。特征性改变包括Fleischer环（圆锥底部上皮内铁沉积）、Vogt线（Descemet膜皱褶）、角膜顶点瘢痕和突出的角膜神经¹⁾。进展期可因Descemet膜破裂导致急性角膜水肿。

注意，由于扩张导致的角膜生物力学减弱和变薄，Goldmann压平眼压计测量的眼压可能低于实际值¹⁾。

Q 屈光手术后扩张症通常在何时发生？

A

术后扩张症约30%在1年内、约70%在2年内被发现，但也可在数年后发生²⁾。年轻患者进展往往较快，长期随访很重要。

3. 原因与风险因素

主要风险因素

角膜扩张症的发病涉及遗传、生化和生物力学因素¹⁾。屈光手术的具体风险因素如下。

角膜参数

异常角膜地形图： 包括顿挫型圆锥角膜

术前角膜厚度低： 小于500 μm

残余角膜基质床（RST）低： 小于280 μm²⁾

LT指数高： 最大切削厚度/中央角膜厚度比 > 28%²⁾

PTA高： 组织改变率 > 40%

患者因素

年轻： 小于34岁。18岁及以下患者中77%出现进展³⁾

高度近视： 等效球镜度数 > 8 D

圆锥角膜病史或家族史

揉眼习惯¹⁾

合并特应性疾病¹⁾

Randleman 扩张风险评分系统

提出的风险评分系统对以下五个因素各分配0-4分进行综合评估¹⁾。

因素	高风险标准
角膜地形图形态	异常形态
RST厚度	低值
年龄	年轻
角膜厚度	低值
近视度数	高度

逻辑回归分析显示“异常角膜地形图”是最重要的预测因子。然而，该评分系统的临床实用性仍有争议。

PTA（组织变化率）

PTA =（角膜瓣厚度 + 切削深度）/ 中央角膜厚度。PTA≥40%与角膜扩张的发生密切相关，即使角膜地形图正常也是如此。然而，对于SMILE/KLEx，由于角膜帽保持了结构强度，是否适用与LASIK相同的PTA阈值存在争议²⁾。当PTA>40%且将角膜帽厚度纳入计算时，31.9%的眼睛符合该标准，但在超过3年的随访中未观察到术后角膜扩张²⁾。

生物力学指标

单独使用角膜地形图或RST预测术后角膜扩张的敏感性不超过70%²⁾。需要基于多模态数据进行综合评估²⁾。

提出的生物力学疑似角膜扩张标准包括CBI（Corvis生物力学指数）> 0.5和TBI（断层扫描和生物力学指数）> 0.29²⁾。

其他风险相关因素

唐氏综合征、结缔组织疾病（如埃勒斯-丹洛斯综合征、成骨不全症等）、阻塞性睡眠呼吸暂停、高BMI、眼睑松弛综合征也被报道为危险因素¹⁾。

揉眼习惯是唯一被确认与进展相关的生活方式因素，建议对所有患者进行行为改变指导¹⁾。

揉眼习惯的指导

无论是否存在过敏，都应向所有患者解释揉眼的危险性。许多患者并未意识到自己揉眼的程度。如果合并过敏性结膜炎，应积极处方肥大细胞稳定剂滴眼液以抑制瘙痒感，这对预防进展很重要¹⁾。

4. 诊断与检查方法

角膜地形图

基于Placido盘的角膜地形图可对角膜前表面进行成像。它仅能评估约60%的角膜表面，缺乏周边数据，因此在检测透明角膜边缘变性方面存在局限性¹⁾。

角膜断层扫描

Scheimpflug相机（如Pentacam）和裂隙扫描断层扫描可实现角膜的三维评估（前表面、后表面及全角膜厚度图）¹⁾。它们扩展了圆锥角膜、潜伏型圆锥角膜和术后扩张的诊断标准，被认为是屈光手术候选者适当筛查所必需的¹⁾。

Belin-Ambrósio增强扩张显示（BAD）： Pentacam上可用的软件，分析九个参数以计算“D值”（BAD-D）¹⁾。BAD-D > 1.65是疑似扩张的阈值²⁾。它是一个整合前表面隆起、后表面隆起和厚度测量数据的多变量指标，对检测潜伏型圆锥角膜有用¹⁾。

上皮厚度映射

在圆锥角膜中，变薄基质上的上皮发生代偿性重塑，呈现“甜甜圈模式”，即中央上皮变薄和周围上皮增厚¹⁾。可通过高分辨率前段OCT或高频超声精确映射¹⁾。

前段OCT（AS-OCT）

提供角膜、房角、前房和晶状体前部的高分辨率横截面图像¹⁾。可进行厚度测量映射，也可使用圆锥角膜检测软件¹⁾。

进展的定义

2015年的国际共识将“扩张症的进展”定义为在以下参数中至少有两项出现超过测量噪声的一致变化。

• 角膜前表面变陡
• 角膜后表面变陡
• 角膜变薄和/或最薄点处角膜厚度变化率增加

据报道，年轻患者（18岁及以下）中有77%出现断层扫描上的进展³⁾，建议缩短检查间隔，并尽可能使用同一设备进行纵向评估。

参数	进展阈值
KMAX	+1.20 D或以上3)
后表面隆起	+24.3 μm或以上3)
最薄点角膜厚度	−30.5 μm或以上3)

Q 评估扩张症风险需要哪些检查设备？

A

仅凭角膜地形图（Placido盘）是不够的。必须使用Scheimpflug断层扫描（如Pentacam）进行前后表面和角膜厚度的三维评估。此外，建议结合BAD-D值计算、AS-OCT上皮厚度映射和角膜生物力学测量（如Corvis ST）进行综合评估。

5. 标准治疗方法

确诊扩张症后，治疗方针包括两大支柱：阻止进展和矫正视功能。

角膜交联术（CXL）： 推荐作为确诊的进行性角膜扩张症的一线治疗 ¹⁾²⁾。通过核黄素和紫外线照射促进角膜胶原交联，实现角膜结构稳定。有标准法、加速法和口袋法 ²⁾。对于进展风险高的患者（如青春期前），建议早期进行CXL，无需等待视力进一步下降 ¹⁾。

视力矫正： 眼镜或隐形眼镜是大多数患者的主要治疗手段 ¹⁾。轻度病例可使用软性隐形眼镜，但高度不规则散光需配戴硬性隐形眼镜。注重良好的中心定位和移动；如果球面镜片不可行，可选择多弧度镜片。

地形图引导PRK + CXL： 该方案同时减少角膜不规则散光和稳定结构，适用于晚期扩张症。已有计划方法如Athens方案（Kanellopoulos）和LYRA/San Diego方案（Motwani）的报道 ⁴⁾。在Motwani等人的病例中，LYRA/San Diego方案将裸眼视力提高到20/20，高阶像差（HOA RMS）从1.642降至0.920 ⁴⁾。但证据仍有限；建议在RSB > 350 μm、最大消融深度50–60 μm内，并与CXL同时进行 ⁴⁾。

屈光手术的禁忌症

诊断为圆锥角膜（包括潜伏型）的患者禁忌进行LASIK等屈光手术。即使裂隙灯检查正常，也必须可靠地排除角膜地形图显示特征性模式的疑似圆锥角膜患者，这是最重要的。

6. 病理生理学与详细发病机制

角膜结构变化

电子显微镜研究显示Bowman层出现Z形断裂。上皮层向后延伸进入Bowman层，胶原向前延伸进入上皮层。这种Bowman层碎裂与圆锥角膜相似，被认为是导致扩张症的早期变化。

在提出的病理生理模型中，扩张症的本质不是原发性胶原纤维功能不全，而是由准分子激光破坏引起的层间生物力学滑动，随后是纤维间生物力学滑动²⁾。无论LASIK后是否存在扩张症，当RST低于280 μm时，角膜生物力学稳定性迅速恶化²⁾，当LT指数超过28%时，CH和CRF的变化率显著增加²⁾。

生化因素

角膜扩张症的发病机制涉及酶活性异常和氧化应激¹⁾。在圆锥角膜的角膜中，观察到基质金属蛋白酶（MMP）增加和组织金属蛋白酶抑制剂（TIMP）减少，导致基质降解进展¹⁾。泪液中IL-6、TNF-α和黏膜类天疱疮-9等炎症介质增加，促进角膜细胞凋亡¹⁾。尽管角膜扩张症传统上被归类为“非炎症性”，但炎症可能直接或间接参与其发病和进展¹⁾。

遗传易感性

具有胶原异常和过度弹性的结缔组织疾病，如Ehlers-Danlos综合征、成骨不全症、先天性髋关节发育不良、指甲-髌骨综合征和弹性纤维性假黄瘤，与圆锥角膜相关¹⁾。具有遗传易感性的患者在受到环境二次刺激（如揉眼）或屈光手术导致的医源性变薄时，可能会显现出扩张症¹⁾。

7. 最新研究与未来展望

KLEx专用循证指南

2025年，首个遵循WHO指南制定程序的角膜屈光透镜提取术（KLEx / SMILE类）专用指南发布²⁾。推荐RST ≥ 280 μm和LT指数 ≤ 28%，并指出即使考虑测量误差，RST < 250 μm也不可接受²⁾。不推荐帽厚度 < 100 μm的超薄帽²⁾。研究表明，生物力学评估可以补充地形图和RST的局限性²⁾。

基因检测

Avellino Labs开发的角膜扩张症风险DNA检测于2021年获得FDA批准。它有望作为屈光手术高风险候选者的筛查工具，但其临床效用和适用范围仍需进一步验证。

综合多模态评估

研究表明，单独使用角膜地形图或RST预测术后扩张的敏感性不超过70% ²⁾。未来的方向是整合角膜前后表面形态、角膜厚度、上皮厚度和生物力学的多模态评估，以及利用人工智能进行自动筛查的开发。

免责声明

本文旨在为医疗专业人员提供教育性信息，不构成个体诊断或治疗指导。屈光手术的适应症判断必须由专科医生基于全面的术前检查进行。

Q 避免漏诊潜伏型圆锥角膜（forme fruste keratoconus）的要点是什么？

A

通过Scheimpflug断层扫描检查BAD-D值，评估是否存在后表面隆起。上皮厚度映射中检查是否存在中央变薄伴周围增厚的“甜甜圈模式”也很重要。CBI > 0.5且TBI > 0.29是生物力学上疑似扩张的标准。还应询问圆锥角膜家族史、特应性体质和揉眼习惯。

8. 参考文献

1. American Academy of Ophthalmology Corneal/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Corneal Ectasia Preferred Practice Pattern. San Francisco, CA: AAO; 2024.

2. Guideline Development Group. Evidence-Based Guidelines for Keratorefractive Lenticule Extraction Surgery. Ophthalmology. 2025;132(4):395-410.

3. Meyer JJ, Gokul A, Vellara HR, McGhee CNJ. Progression of keratoconus in children and adolescents. Br J Ophthalmol. 2023;107(2):176-180. doi:10.1136/bjophthalmol-2020-316481.

4. Motwani M, Agu E, Xu A, Yung M. Application of Surgical Protocols for the Treatment of Highly Irregular Astigmatism with Topographic Guided Ablation in a Case of Post-LASIK Ectasia. Int Med Case Rep J. 2025;18:91-98.