前表面高低圖
正常:≤+12 µm
可疑:+13~+15 µm
有風險:>+15 µm
角膜形狀分析(corneal topography)是測量和評估角膜表面幾何特性的技術。該術語源自希臘語“topos”(位置)和“graphein”(描繪)。
傳統角膜曲率計僅測量角膜前表面中央3-4毫米的曲率,這對於屈光矯正手術的評估是不夠的。如今,電腦化的角膜形狀分析已成為臨床標準檢查。
在屈光手術的術前評估中,在設定隱形眼鏡停戴期後,進行角膜地形圖和角膜斷層掃描4)。不規則散光和角膜後表面異常與不可預測的屈光結果和術後角膜擴張相關4)。
在地形圖中,屈光度值用顏色表示。暖色表示陡峭曲率(高D值),冷色表示平坦曲率(低D值)。正常角膜向周邊變平坦,顯示為冷色。雙眼通常呈鏡像對稱的地形圖。
基於正常角膜的模式分類如下:
顯示與參考面(最佳擬合球面:BFS)的高度差異。高於參考面的區域以暖色表示,低於參考面的區域以冷色表示。
前表面高低圖
正常:≤+12 µm
可疑:+13~+15 µm
有風險:>+15 µm
後表面高低圖
正常:≤+17 µm
可疑:+18~+20 µm
有風險:>+20 µm
後表面高低差是圓錐角膜的優良預測因子,許多研究報告其敏感度與特異度均超過90%。
全面顯示角膜厚度的分布。中央角膜厚度(CCT)小於500 µm,同時伴有地形圖不對稱,是早期圓錐角膜的診斷標準之一。
近視矯正LASIK術後,角膜前表面中央變平坦,中央角膜厚度變薄,但角膜後表面無變化。術後角膜形態分析有助於評估切削床及檢測角膜擴張。
當角膜地形圖或斷層掃描異常暗示亞臨床圓錐角膜時,屈光手術後可能發展為臨床上顯著的擴張症4)。
主要風險因素如下4):
異常的術前地形圖和不足的RST是角膜擴張症最重要的促成因素5)。總體而言,PRK和SMILE的角膜擴張症風險低於LASIK4)。原因是PRK的殘餘角膜基質較厚且沒有角膜瓣4)。
LASIK後的增強手術(掀瓣)中上皮植入的發生率高達32%。Li & Gu報告了一例增強術後第一天快速進展的上皮植入病例3)。角膜地形圖顯示鼻下象限的前方高度差隨時間增加,同一區域角膜增厚,不規則散光從第1天的0.6D增加到第5天的2.0D3)。
| 指標 | 參考值 | 特徵 |
|---|---|---|
| BAD-D | <1.6:正常,>2.6:異常 | 高低差與角膜厚度的綜合評估 |
| PTA | <40%:低風險 | (瓣厚度+切削深度)/中央角膜厚度 |
| KISA% | 潛伏性圓錐角膜為60~100% | 中央K + I-S + SRAX |
由Belin和Ambrósio開發的綜合篩查工具4)。它基於前後表面高度差和角膜厚度,整合五個參數(dp, db, df, dt, dy)的「D」評分進行評估。每個參數的標準差小於1.6為正常(白色),1.6~2.6為可疑(黃色),大於2.6為異常(紅色)。
LASIK的切削深度使用Munnerlyn公式估算。
t = S²D / 3(t:切削深度〔μm〕,S:光學區直徑〔mm〕,D:矯正量〔等效球面度數〕)
殘餘角膜基質床厚度(RSB)= 中央角膜厚度 − 切削深度 − 角膜瓣厚度,確保至少250μm(安全範圍300μm)。日本眼科學會指引也規定殘餘角膜厚度≥250μm,超過−10D的近視被認為是角膜矯正的極限。飛秒雷射製作的角膜瓣(100~120μm)比機械式微型角膜刀(平均120μm,有變異)更均勻、更薄,有利於保留RSB。光學區傳統上為6.5mm,但設定為比瞳孔直徑大15%以上可有效抑制術後高階像差。有報告指出,7mm光學區在矯正3.50D近視時幾乎不增加高階像差5)。擴大光學區意味著切削量增加,因此需綜合考慮屈光度、角膜厚度和瞳孔直徑。
在KLEx(SMILE)中,由於角膜帽保持了生物力學強度,直接應用LASIK式的PTA計算可能會高估風險5)。對於KLEx,已有報告採用最小RST 220μm、總未切削基質厚度300μm的計劃方案5)。
PTA =(角膜瓣厚度 + 切削深度)/ 術前中央角膜厚度
PTA≥40%即使在術前角膜形態正常的眼中也與角膜擴張顯著相關7)。由於它能捕捉到僅靠RSB無法檢測的風險,因此比其單個組成部分更敏感5)。
這是一個包含年齡、角膜厚度、地形圖模式、RSB厚度和矯正量的風險因素分層量表。累積評分0~2分為低風險,3分為中度風險,4分及以上為高風險。
OCT上皮厚度映射對篩查角膜擴張有用。在擴張性疾病中,角膜陡峭化伴隨上皮變薄,呈現「上皮甜甜圈模式」。而隱形眼鏡引起的角膜變形則在陡峭部位出現上皮增厚和正常角膜厚度,可據此鑑別。
角膜地形圖/斷層掃描也有助於評估角膜水腫或疤痕引起的不規則散光,評估角膜混濁深度有助於手術計劃制定6)。
Belin-Ambrósio增強型擴張症總偏差(BAD-D)是一個綜合性的擴張症篩檢指標,整合了角膜前後表面高度差和角膜厚度的資訊。它基於五個參數的標準差計算最終的「D」評分,低於1.6為正常,高於2.6提示可能存在角膜擴張症。廣泛用於屈光手術的術前篩檢。
TG-LASIK是一種基於角膜地形圖數據進行客製化切削的屈光手術。其理論優勢在於改善角膜的自然形態並減少高階像差。
Rush等人的前瞻性研究中,使用Phorcides分析軟體的TG-LASIK使PROWL問卷的整體視覺滿意度指數從術前的4.07提高到術後的5.00(最高值)2)。100%的患者報告了術後最高滿意度2)。在26週時,雙眼裸眼視力100%達到20/16或更好,87.0%達到20/12.5或更好2)。
夜間視力、眩光、光暈、星芒和乾眼症狀在術後均有顯著改善2)。角膜高階像差在6mm光學區顯著增加,但在暗光瞳孔條件下的總高階像差無顯著變化2)。
術後角膜形態分析對以下評估有用:
檢查應在術後至少1週進行。角膜擴張症進展的最低標準是記錄到以下至少兩項:前表面變陡、後表面變陡、角膜變薄4)。
評估異常陡峭或平坦的角膜曲率很重要。陡峭角膜發生鈕扣狀瓣的風險較高,而平坦角膜發生游離瓣的風險較高。這些併發症在機械微型角膜刀中曾有報導,但在飛秒雷射中罕見。
角膜屈光力約占眼球總屈光力的三分之二。在順規散光中,前後表面的高度圖呈水平脊狀模式,而軸向屈光力圖呈縱向蝶結模式。在逆規散光中,前表面高度圖呈垂直脊狀模式,但前後表面的模式不對稱。
在圓錐角膜中,角膜中央至下方變薄,前後表面均向前突出。結果,從中央到下方角膜出現局部陡峭化。
在圓錐角膜中,角膜上皮在突出部位變薄,並在周圍形成較厚的上皮環(上皮甜甜圈模式)。上皮最薄點相對於基質突出向顳側和下方移位。這種上皮重塑可能導致僅使用地形圖時低估擴張的程度。
AI已被證明可能增強現有的斷層掃描和生物力學評估,並改善角膜擴張的檢測。有報告顯示,機器學習演算法在區分正常角膜、可疑不規則角膜和圓錐角膜方面的準確性接近角膜專家。
使用Scheimpflug相機的角膜密度測量是一種客觀測量角膜透明性的方法1)。Balparda等人的前瞻性研究(110眼)顯示,在10mm以內的區域具有優異的重複性,1.0 GSU以上的變化可判定為真正的透明性變化1)。10~12mm區域變異較大,可靠性不足1)。該方法可能有助於PRK術後角膜混濁的定量評估1)。
據報導,角膜硬度低的患者KLEx(角膜屈光性透鏡取出術)後殘餘屈光誤差的風險高出2~3倍5)。生物力學測量可能對提高手術精度具有重要價值5)。有報告稱,將角膜生物力學指標與地形圖參數相結合,可使KLEx的預測精度提高25%以上5)。
列線圖調整直接關係到雷射手術的精度和可預測性5)。術前等效球鏡度是最重要的因素,年齡、眼別、角膜曲率、角膜直徑、角膜生物力學特性等也相關。調整策略包括簡單的球鏡和柱鏡修正、多變量回歸分析以及基於人工智慧的個性化調整5)。
角膜密度測量通過Scheimpflug相機測量角膜的後向散射光,以0~100 GSU的數值客觀表示透明性1)。它可以定量評估PRK術後角膜混濁的隨時間變化以及角膜交聯後的反應。在10mm以內的區域,1.0 GSU以上的變化被認為具有臨床意義1)。