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                      用于角膜屈光手术的飞秒激光治疗机临床试验设计思考(上):角膜与屈光不正

                      2019-11-12 10:22  阅读数:59 标签:
                      眼是以光作为适宜刺激的视觉生物器官,因此从光学角度上看,眼是一具精密的光学器具。眼球的屈光系统由外向内依次为:角膜、房水、晶状体和玻璃体。其中角膜(cornea)位于眼球前部中央,为呈向前凸的透明组织,与巩膜相连,其横径约11.5~12mm,垂直径约10.5~11mm,屈光度为+43~+44D。作为眼球的屈光结构之一,角膜对保持眼的正视极为重要。


                      角膜在组织学上从前往后共分为5层,分别为上皮细胞层、前弹力层、基质层、后弹力层及内皮细胞层。其中上皮层厚约35μm,由5~6层鳞状上皮细胞组成;前弹力层厚约12μm,为一层均质无细胞的透明膜;基质层厚约500μm,占角膜厚度的90%,由近200层的胶原纤维束薄板组成;后弹力层厚约10~12μm,为较坚韧的透明均质膜;内皮细胞层厚约5μm,由一层六角形扁平细胞组成。

                      正常眼及角膜的结构如下所示:


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                      图1  眼球的结构
                      (图源:http://www.cnayc.com/inc/news_view.asp?id=246)



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                      图2  角膜的组织结构
                      (图源:https://zhuanlan.zhihu.com/p/79564778)


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                      图3  正常角膜
                      (图源:https://www.tsu.tw/edu/6300.html)



                      下载 (1).png

                      图4  正常角膜的OCT影像
                      (图源:https://www.tsu.tw/edu/6303.html)
                      当眼调节静止时,外界的平行光线通过一系列结构屈光以后,于视网膜黄斑的中心凹聚焦,从而成清晰的像,这种屈光状态称为正视。若经眼球屈光后的光线不能在视网膜黄斑中心凹聚焦,则该眼称为非正视眼或屈光不正眼。

                      屈光不正的状态比较复杂,较为常见的屈光不正主要包括近视、远视及散光。其中,平行光线经眼球屈光系统聚焦于视网膜之前,称为近视(myopia);平行光线经眼球屈光系统聚焦于视网膜之后,称为远视(hyperopia);平行光线经过眼球屈光系统后不能形成焦点的屈光状态,称为散光(astigmatism)。

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                      图5  正视眼、近视眼、远视眼、散光眼
                      (图源:http://www.jiaoshiyanke.com/jiaoshiwap/3g/index.php?p=news_show&id=369)

                      为了使屈光不正患者获得正常的视力,需要对眼的屈光不正进行矫正。目前屈光不正的矫治方法主要有佩戴框架眼镜、佩戴角膜接触镜及实施屈光手术3种。3种矫治方式的光学原理均为通过镜片或手术改变眼屈光面的折射能力,达到外界物体可于视网膜上成清晰的像的目的。

                      角膜屈光手术是以手术的方法改变人眼角膜的屈光状态,通过对眼角膜部分组织的去除、切削,松解角膜纤维的张力,从而对屈光不正形成有效矫正的治疗方式,为目前应用最广泛的屈光手术之一。

                      角膜屈光手术主要依靠准分子激光(excimer laser)和飞秒激光(femtosecond laser,FS)进行精确可控的组织去除和切割。准分子激光为一种由氟与氩受激形成的激光,位于紫外波段,其可通过光化学作用使细胞的分子键断裂,形成微小的碎片并快速挥发,从而对角膜组织进行精确的切削消融;飞秒激光是一种以超短脉冲形式运转的近红外激光,能够以较小的脉冲能量获得极高的峰值功率及聚焦能力。其极短的脉冲时间对切割的周围组织几乎没有伤害,可实施高达0.1mm的精细切割。精确、可控的激光切割、消融技术为角膜屈光手术提供了坚实的基础。

                      角膜屈光手术依不同的手术方式可分为:准分子激光屈光性角膜切削术(photorefractive keratectomy,PRK)、准分子激光上皮下角膜磨镶术(laser subepithelial keratomileusis,LASEK)、机械法准分子激光上皮下角膜磨镶术(epipolis laser in-situ keratomileusis,Epi-LASIK)、准分子激光原位角膜磨镶术(laser in-situ keratomileusis,LASIK)、飞秒激光辅助准分子激光原位角膜磨镶术(femtosecond laser-assisted laser in situkeratomileusis,FS-LASIK)、飞秒激光角膜基质透镜取出术(femtosecond laser lenticule extraction,FLEx)及飞秒激光小切口角膜基质透镜取出术(femtosecond laser small incision lenticuleextraction,SMILE)。

                      下一期我们将介绍不同角膜屈光手术的原理与特点。


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