小切口透镜取出术中眼旋转的定量测量：角膜缘与巩膜双标记法

摘要

本文介绍了一种利用角膜-巩膜双重标记技术定量测量术中眼球旋转的实验方案。该方法有助于研究人员评估屈光手术过程中眼球旋转的影响，并为临床研究的实施提供具体、科学的操作方法。

摘要

小切口透镜取出术（SMILE）已成为矫正近视和散光的主流手术方法。然而，由于缺乏主动的眼球旋转追踪系统，该手术无法纠正旋转误差，这可能影响散光矫正的准确性。关于术中眼球旋转对SMILE手术效果影响的证据仍然有限，主要原因是在手术过程中缺乏可行且可靠的旋转程度测量方法。为弥补这一空白，本方案介绍了一种新型的角膜巩膜双标记技术，以克服这一基本的方法学局限。该技术通过在角膜和巩膜表面创建位置标记和染料标记，能够在手术显微镜或裂隙灯下直接观察并定量测量眼球旋转。本方案的主要目标是建立一种标准化、客观的方法，以获取此前无法获得的精确、定量的眼球旋转数据。对这些数据进行统计分析的代表性结果表明，眼球旋转幅度是SMILE术后残余散光的独立危险因素，并对其具有显著影响（β = 0.520，P < 0.001）。对散光向量的分析也证实了这一结论。因此，此类可量化的数据至关重要，它为系统研究眼球旋转在SMILE手术中的具体影响提供了必要的研究工具。所获得的测量数据对于推进术后散光结果的研究、建立手术准确性预测模型以及优化治疗校正参数具有重要意义。

引言

小切口透镜取出术（SMILE）是一种先进的角膜屈光手术，相较于传统的激光原位角膜磨镶术（LASIK）具有多项优势^1,2,3,4。目前，SMILE 已成为矫正近视和散光的主流手术方式^5,6。然而，在矫正中高度近视和散光患者时，SMILE 手术容易出现矫正不足和术后回退现象^7,8。影响 SMILE 术后散光矫正效果的因素众多，包括术前散光的大小和类型、手术中心定位、Kappa 角以及眼球旋转等^9,10,11。其中，眼球旋转（因患者体位改变引起的位置性 cyclotorsion）被 Chow 等人认定为影响散光矫正准确性的最关键变量之一^12,13。其原因在于飞秒激光系统缺乏集成的 cyclotorsion 追踪功能^14,15。

为了获得关于眼球旋转幅度的精确量化数据（这一目标此前难以实现），其他研究人员提出了一种基于人工智能（AI）的系统，用于估算眼球的旋转角度，该方法需要对视盘和黄斑进行精确分割，并基于这些特征计算旋转角度^16,17。然而，该方法在操作上较为困难，且不适用于SMILE等角膜屈光手术。因此，我们开发了一种标准化且客观的方法——双角膜-巩膜标记法。该方法所产生的可量化数据具有基础性价值，是系统研究SMILE手术中眼球旋转影响的关键工具。基于该测量方法，深入研究术后散光、构建基于多中心和大数据的手术准确性预测模型，以及建立基于眼部特征和人工智能的眼球旋转幅度预测模型，显得尤为关键。

总之，这种简单、可重复且易于整合到临床实践中的解决方案，通过可靠地捕获术中旋转参数，弥补了现有研究方法的不足，为最终实现对SMILE手术诱导散光的更精确预测和管理，以及优化临床治疗路径，提供了坚实的数据驱动研究基础。

方案

本研究中使用的所有眼组织样本均来自贵州医科大学第二附属医院眼科。研究经贵州医科大学第二附属医院伦理委员会批准（批准号：2022-lunshen-127），符合赫尔辛基宣言的规定。所有受试者在手术前均签署了知情同意书。请按以下步骤操作。

1. 术前准备

1. 术前准备时，常规使用0.9%氯化钠溶液冲洗手术眼的结膜囊，采用5%聚维酮碘溶液对眼表进行消毒，并滴用局部麻醉剂（0.4%盐酸奥布卡因滴眼液）。
   注意：术前准备应使用标准的SMILE手术消毒剂和麻醉剂，这些为非特异性的常规试剂。

2. 手术参数设计

1. 使用飞秒激光系统进行手术¹⁸。
2. 根据术前检查数据设计激光参数。将切口位置设在90°，切口长度设为2 mm，并以角膜顶点（CA）确定中心位置。

3. 旋转标记法

注意：在后续所有步骤中，无论患者处于坐位或卧位，均应保持其头部平直，目光向前。

1. 根据图1A、B设计眼球旋转测量系统，并关键性地确保坐位（检查体位）与仰卧位（手术体位）下眼球位置空间关系的精确模拟，以用于术中标记和术后测量。
   注：所谓“"原位"”是指患者双眼保持水平、正前方注视的状态，瞳孔呈水平对齐。本方案的核心创新在于利用在仰卧位时于眼球表面创建的物理标记作为解剖基准点，以关联两种体位，从而实现对坐位状态下的裂隙灯测量系统的直接空间校准。
   1. 首先，在患者头部牢固固定于仰卧手术体位时，在眼球解剖结构上精确标记一条垂直（90°）参考线。
   2. 随后，在坐位检查过程中，当患者重新建立相同的解剖眼位时，将裂隙灯的测量参考——即其90°照明光束——与该基准标记精确对齐。
      注：此校准程序确保了坐位状态下裂隙灯的角坐标系统与仰卧位手术期间定义的坐标系统在空间上实现匹配。
2. 按以下步骤进行标记操作：
   1. 在完成仰卧位激光扫描（SMILE手术步骤之一¹⁸，图2A）后，使用无菌注射针头和标记尺（图2B）精确标记切口中心。
   2. 在完成透镜组织取出（SMILE手术步骤之一¹⁸）后，用蓝色标记笔仔细染色标记点（图2C、D）。然后清除多余染料后取下眼睑撑开器。

4. 旋转测量法

注意：在后续所有操作过程中，应确保患者保持稳定的坐姿，并始终平视前方。

1. 术后立即在裂隙灯显微镜下让患者坐位，测量并记录眼球旋转幅度。
   1. 在宽光带下（图3A），找到标记位置。将裂隙灯调整至最细光带设置。
   2. 然后将光带旋转至与标记的切口平行（图3B）。最后读取此时裂隙灯旋转刻度盘上指示的旋转幅度（图3C）。

结果

本研究采用在巩膜和角膜上进行双重标记的技术，测量了SMILE手术过程中有效的眼球旋转幅度。我们所收集的是中国人群的眼球旋转幅度数据。图1A、B展示了仰卧位（手术中）与坐位（术后即刻）时眼球位置的示意图，清晰地对比了因体位改变引起的眼球旋转情况。图2A、B显示了在仰卧位手术过程中，使用无菌注射器针头于切口中心处进行初始定位标记的操作。图2C、D展示了在取出透镜后，用蓝色记号笔对标记点进行染色的效果，以确保后续测量中标记点的可见性和稳定性；图3A–C展示了术后在裂隙灯显微镜下测量旋转幅度的实际操作场景及典型成像效果，通过调节光带的宽度和角度，实现对标记点的清晰识别和旋转角度的精确读数。

该方法简单、可重复，且标记点易...

讨论

目前的研究 将SMILE手术中散光矫正偏差归因于多种因素，包括眼球旋转——这一临床因素至关重要，但测量手段仍不完善^12,13。基于眼底图像中视盘与黄斑分割的人工智能旋转测量方法，在SMILE手术环境中难以应用^16,17。尽管SMILE已被证实对矫正高度近视性散光有效，但比较研究表明，其在散光矫正方面的表现仍逊于LASIK。这种差异很大程度上可归因于LASIK平台集成了虹膜注册系统，能够通过识别虹膜的独特特征自动校正旋转^19,20。相比之下，当前使用的飞秒激光平台尚不具备动态旋转追踪功能。这一技术缺陷可能对手术精度产生显著影响，尤其是在中高度散光眼中²¹。VisuMax 800的OcuL...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
一次性无菌注射器	山东威高集团医用高分子制品股份有限公司	国药监械注册号：20163141593	标记
飞秒激光治疗仪	Visumax, Carl Zeiss Meditec AG	100799115	治疗
标记尺	东莞唐德医疗科技有限公司	粤械注准20202021011	辅助标记
医用标记笔	东莞唐德医疗科技有限公司	粤械注准20202021011	标记
裂隙灯显微镜	拓普康株式会社	ZCKP020191110100041	观察与测量