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个体差异对波前像差手术疗效的影响

时间:2015-05-23    来源:国爱眼科
       

        前像差引导的个体化准分子激光手术,因其运用优化的激光切削模式来平衡术后眼睛像差的增加,而受到众多手术医师与患者的青睐。但实施手术的过程及术后视力的恢复受诸多因素的影响,包括年龄、自身调节、瞳孔直径、术后伤口愈合、生物机械作用、视网膜、视神经因素等个体差异,这些生理性的限制使视力、视觉质量的稳定性也会产生差异。在此我将分别进行分析。
      一、眼睛的调节力:
      眼睛的高阶像差类型取决于眼内晶状体的调节状态。我们经常会发现,有些患者的角膜高阶像差较高,可是全眼球的高阶像差比例却不高,关键就是晶状体将绝大多数的角膜像差给调节掉了,视觉质量不会受到高阶像差的明显影响。如果手术消除了这一类患者的角膜像差,晶状体的调节就显得多余了,此时患者的视觉质量相反会下降。
 

 
视频:泽立克函数动态三维立体图
      在所有Zernike(泽立克)函数测得的高阶像差中,球面像差随着调节的变化较大:调节力增加,球差向负向增大,其增加量与调节力大小成正比例;彗星像差与三叶草像差也随调节力改变,但是改变的方向没有规律性。威视波前像差仪的实时观测图像显示,检查时的瞳孔直径如果在不断地变化,说明眼睛的调节力在影响着像差,此时采撷的像差数据只是某一特定状态下的眼球像差,以此为标准进行个体化切削可能达不到预期的效果。患者检查时的调节力越放松,获取的像差数据越准确。近视患者也不必过于担心,像差随着调节改变的幅度远小于像差本身的大小,如果术前测得眼睛的高阶像差比例异常,仍然需要波前像差引导激光切削才能达到较好的治疗效果。
      二、瞳孔直径:
      瞳孔会随着外界光亮程度的不同,自主改变其直径大小。瞳孔直径的改变直接影响高阶像差的量值,进而影响人眼的视觉质量。瞳孔较大者,尤其是暗环境下瞳孔明显增大的患者,高阶像差中的彗星像差比例明显增加,从而导致夜间成像质量下降。相反,在强烈光线的照射下,眼睛的瞳孔会明显小于正常状态时,高阶像差对视力的影响不大,此时造成成像质量下降的原因主要是“衍射现象”,衍射现象不能通过手术消除。此外,瞳孔直径会随着年龄的增加而逐步缩小,因此,高阶像差在不同外界光线以及不同年龄段都会不同。一些患者在屈光手术后,因为瞳孔过大导致的彗星像差,可能会随着年龄的增加逐步减少,如果此时急于消除彗星像差提高了视觉质量,到了一定的年龄,其疗效的稳定性却会下降,手术医师在进行第一次与增效手术设计时,都需要考虑到这些因素。
      三、年龄:
      随着年龄的增长,眼球的波前像差也会发生一定的变化,这是由于角膜、晶状体、眼球周围的结构会随着年龄的增长而变化。年轻的个体,角膜的球面像差为正值,晶状体的球面像差为负值,两者之间互相补偿达到平衡状态。随着年龄增长,晶状体的球面像差会向正值方向发展,这种补偿逐渐减弱。这种变化越明显,对仅仅在角膜上实施的个体化手术长期疗效产生的影响也越大。即使目前看上去非常理想的个体化切削,随着年龄的增长其效果也会发生变化。
      此外,随着年龄的增长,瞳孔直径也会自然缩小,这又在一定程度上减少了高阶像差比例。对于中年以下的屈光不正年轻患者而言,第一次手术消除了所有的低阶像差与高阶像差并非较佳治疗方案,手术医师应该根据具体情况,首次手术后保留有一定的眼球离焦量,使其与术后可能会增加的高阶像差相结合,以增加离焦深度(相对于相机的景深),这样对患者的看远与看近的视力更为有利。我们还要做更加进一步的观察,来判定平均在什么时候,年龄引起的像差改变具有临床的意义,并依据这种改变规律,预先设计到手术的方案中,以确保波前像差个体化手术的持续疗效。
      四、术后伤口愈合和生物机械作用:
      波前像差引导的个体化激光手术是指通过补偿性的个体化角膜的细微雕刻,矫正眼睛的光学像差。然而,由于伤口愈合和生物机械反应的复杂性和多样性,这种通过高精度的数学运算建立的切割模型,在活体组织上并不一定能够得到完美的重现。
       角膜基质的重塑和角膜上皮增生,是手术后角膜伤口的主要愈合机制。手术使角膜中央基质层断开,进而减少了角膜周边部基质层的张力,手术后的角膜中央趋于扁平状,周边的基质却是扩张状态。周边角膜曲率发生变化潜在的影响中心角膜的形态,导致角膜的生物机械作用改变,这种改变在手术前、手术中均未被考虑。因此,手术后角膜内部结构改变所导致的角膜形态改变,是限制波前像差个体化激光切削精确性的主要因素之一。
      个体化激光切削,是以微米为单位来雕刻角膜形态,旨在精确矫正眼睛的高阶像差。但是,角膜伤口的愈合反应意在平抚角膜基质层的伤口,这就潜在的改变或者影响了个体化手术消除高阶像差的目的。同时,微米级的激光切削直径远小于单个角膜上皮细胞的直径,切削区内的角膜上皮增生可以显著影响个体化手术的效果。此外,表面切削手术方式PRK、LASEK、EPI-LASIK手术引起的角膜上皮下混浊(HAZE),是角膜基质层纤维细胞增生和细胞外基质的沉积,二者也将改变个体化切削的质量。
      五、视网膜与视神经:
      视网膜成像质量是反应视神经通路的畅通与否,以及眼睛视觉感知好坏的重要指标。但是它并非唯一指标,视网膜图像的感知还会受到其他因素的限制,比如:视锥细胞光感受器的密度、方向、视觉记忆、以神经传递为通道的中枢神经系统所致的视觉感知等。
      由于视觉感受器的方向不同,瞳孔中央的光线对于视觉感知作用较大,即Stiles Crawford效应,指同样亮度的光线从不同位置进入人眼时,与视网膜感光细胞的夹角不同,人眼感受到的亮度也会不同:通过瞳孔中心的光线亮度较强,通过瞳孔边缘进入眼内的光线亮度偏弱。
      不同的像差神经传递过程是不同的,年龄增长或屈光手术后,眼球产生了新的像差模型,与此对应的神经传递过程也会随之发生改变,这种改变随着研究对象不同而变化。
      运用自适应光学系统模拟某人现有的像差模型和稍微改变了一点像差方向的模型,让其分别通过这两个模型观看同一个视标,发现改变了方向的模型视物欠清晰,说明大脑神经对已有的像差模型具有适应性。
      那么,手术后的视网膜与视神经系统能够逐步适应多少范围的像差改变,才能使眼睛达到较佳成像效果呢?运用自适应光学技术研究得出的结论是:不是视网膜、视神经去适应像差的改变,而是去主动地、轻微地改变较佳像差矫正量,这种改变需要一定的时间,所以,近视患者即使接受了波前像差引导的个体化激光手术后,要想获得较佳视觉质量仍然需要一定的时间。这对我们在进行个体化激光切削设计时,具有很大的指导意义。 
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