飞秒激光辅助白内障超声乳化手术

・专家笔谈・

飞秒激光辅助白内障超声乳化手术

赵刚平　张弛

ＤＯＩ：１０畅３８７７／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４唱０７８５．２０１２．１６．００９作者单位：５２８０００　广东佛山，中山大学附属佛山医院眼科

通讯作者：赵刚平，Ｅｍａｉｌ：ｇｐｚｈａｏ＠１２６．ｃｏｍ

据世界卫生组织统计，白内障目前依然占据着世界致盲眼病的首位，其患者人数占全世界盲人总数的３９％。在我国，白内障同样是第一位致盲眼病。目前，白内障超声乳化摘除联合人工晶体植入术已经成为世界上治疗白内障最主流、最成熟的手术方式。

尽管如此，在临床工作中，由于白内障超声乳化摘除术的各个操作步骤全靠术者人工完成，很大程度上依赖于术者的经验和技巧，故常常会遇到以下难题：（１）如何制作出精准、密闭的透明角膜切口？（２）如何制作出正中、正圆的前囊切口？（３）如何使用最少的超声能量将晶体核裂解成均匀碎块并吸出？（４）如何最大限度地减轻术后角膜水肿？

２１世纪以来，人们发现飞秒激光在人体眼组织的切割与分离中具有独特的优点，故逐渐将其应用于眼科临床。飞秒激光首先被用于角膜屈光手术中：采用飞秒激光治疗仪制作的角膜瓣，其厚度极其均匀、切面十分光滑；由此，飞秒激光辅助制瓣的准分子激光（ＬＡＳＩＫ）手术得到了迅猛发展，并已成为首选术式。

近年来，飞秒激光开始应用于白内障超声乳化手术中，使得白内障超声乳化术操作过程中所面临的一系列难题迎刃而解。本文根据文献资料，对飞秒激光技术的基本原理以及在白内障手术几个主要步骤中的作用进行阐释。

一、飞秒激光治疗仪的基本原理与硬件设备

飞秒激光是一种周期可以用飞秒（１飞秒为１０－１５

ｓ，即为１／１０００万亿ｓ）计算的超短脉冲激光。

１．飞秒激光具有以下几个特点：（１）脉冲宽度极短：飞秒激光持续时间只有几个飞秒，它比利用电子学方法所获得的最短脉冲要短几千倍，是人类目前在实验室获得的最短脉冲。（２）瞬时功率极大：由于脉冲持续的时间非常短，能量在瞬间释放出来，可达到百万亿瓦。（３）精密度极高：飞秒激光可以聚焦到比头发的直径还要小的空间区域：它能聚焦３μｍ直径空间区域，进行１μｍ级精确切割。（４）穿透性极强：飞秒激光在透明材料中穿行几乎没有消耗，从而能穿过透明阻挡

物，直接作用于内部目标。

２．飞秒激光的作用机制：飞秒激光从激光仪发射后，当它的瞬时功率密度达到或超过特定的阈值时，被照射组织就会因多光子吸收效应形成等离子体，连带产生等离子体微爆破效应，并形成一定程度的冲击波。这种连续的微爆破效应使得各个微爆破点连成线、线又接成面，从而达到极其精密的组织切割效应

［１唱２］

。

３．飞秒激光治疗仪：目前，飞秒激光治疗仪根据其

作用对象可分为两类：一类单纯用于角膜组织切割；另一类除了可切割角膜组织外，还可以切割前囊膜与晶体核。

第一类飞秒激光治疗仪主要用于辅助制瓣ＬＡＳＩＫ手术，包括（１）美国ＡＭＯ公司的Ｉｎｔｒａｌａｓｅ；（２）德国

Ｚｅｉｓｓ公司的ＶｉｓｕＭａｘ（该设备可以独立完成全飞秒激

光角膜屈光矫正手术）；（３）瑞士Ｚｉｅｍｅｒ公司的ＦｅｍｔｏＬＤＶ；（４）德国Ｓｃｈｗｉｎｄ公司的ＳｍａｒｔＴｅｃｈ１５０；（５）美国

Ａｌｃｏｎ公司的ＷａｖｅＬｉｇｈｔＦＳ２００；（６）德国ＴｅｃｈｎｏｌａｓＰｅｒ唱ｆｅｃｔＶｉｓｉｏｎ公司的Ｔｅｃｈｎｏｌａｓ５２０Ｆ。

第二类飞秒激光治疗仪主要用于辅助白内障超声乳化手术，包括（１）美国ＬｅｎｓＡＲ公司的ＬｅｎｓＡＲ；（２）美国Ａｌｃｏｎ公司的ＬｅｎＳＸ。ＬｅｎｓＡＲ与ＬｅｎＳＸ这些设备，其硬件主要包含三大系统：激光发射系统、光学相关断

层扫描（ＯＣＴ）系统与数据处理系统。

在临床应用过程中，ＯＣＴ系统在术中对术眼进行实时测量，并将结果即时传递到数据处理系统；数据处理系统对采集到的数据进行处理、制定切割方案并发出指令；激光发射系统根据指令，对角膜组织、前囊膜以及晶体核进行精细切割。

众所周知，经典的超声乳化手术的主要步骤依次是：制作透明角膜切口唱前囊膜连续环形撕囊唱粉碎晶体核；然而，飞秒激光辅助的白内障超声乳化手术的步骤则有所不同，其顺序依次为：制作连续环形前囊膜切口唱粉碎晶体核唱制作透明角膜切口。

二、飞秒激光技术在白内障手术中的应用

１．飞秒激光制作前囊膜正中央环形切口：白内障超声乳化手术中，在前囊膜表面制作一个理想的切口具有重要的意义。前囊膜撕囊的好坏直接影响着水分离、水分层、核碎解吸出以及后发障的产生［３唱５］

。理想的囊口应该是处于中心位置正圆形，其大小应比所植

入的人工晶体略小，使得囊口边缘能全周遮盖人工晶体，囊口边缘能够承受一定的张力。这样可以保证人工晶体在囊袋内，而且尽量保持在其最佳位置。

如果囊袋太大或不对称会引起人工晶体倾斜、偏中心，造成术后囊袋收缩、迫使人工晶体前移，从而引起近视或散光；同时后发性白内障的概率也会增加［６唱８］。如果囊袋过小，则会引起人工晶体后移造成远视，囊膜过长也会干扰视觉效果［９］。

通常来说，人工晶体位置每变化０畅５ｍｍ，屈光就会发生约１畅０Ｄ的改变，但对高度数人工晶体来讲，屈光度的改变还会增加；反之，则会减少。通常来讲，这种变化幅度浮动在０畅５～１畅５Ｄ［１０唱１１］。值得注意的是，对一些新型人工晶体如非球面、多焦点、双镜片可调节型等则会“差之毫厘，谬以千里”，轻微的位置改变将会引起严重视觉影响［１２唱１５］。

Ｎａｇｙ等［１６］首次利用飞秒激光在猪眼上进行了前囊切开试验，对照组为传统人工连续环形撕囊，目标为制作一个直径５ｍｍ的囊口。结果显示：实验组前囊切开的平均直径为（５畅０２±０畅０４）ｍｍ，而对照组为（５畅８８±０畅７３）ｍｍ。囊膜环形张力测试显示：实验组为２畅１３±０畅０３，对照组为１畅９８±０畅０８。飞秒激光组囊膜大小精确度和囊口张力均明显优于传统的人工撕囊组。

Ｐａｌａｎｋｅｒ等［１７］在白内障患者身上进行的一系列临床研究中同样发现，飞秒激光组所切割下来的囊膜大小的标准差为（２７±２５）ｍｍ，而人工撕囊组为（２８２±３０５）ｍｍ。他们同时检测了优化面积指数（理想为１），飞秒激光组为０畅９５±０畅０４，人工撕囊组为０畅７７±０畅１５。这些研究初步表明，飞秒激光前囊切开较人工撕囊有着较高的精确度，从而进一步提高手术质量并减少术后并发症。

Ｆｒｉｅｄｍａｎ等［１８］在用飞秒激光对猪眼和人眼进行囊膜切研究中，同样观察到飞秒激光比人工撕囊所获得的囊膜和囊口更为均匀、规整。他们还比较了白内障患者手术不同时间点（植入人工晶体后即刻，术后１周，术后１个月）囊口的直径和大小变化。结果表明，飞秒激光组的变异较人工组明显偏小。除此之外，飞秒激光组患者囊口居中，５畅３ｍｍ的直径恰好能使所植入的人工晶体（６ｍｍ）位于瞳孔中央。

通常来讲，人工晶体的理想安放位置是在囊口中央，因此在人工撕囊时，手术者往往是以瞳孔缘为参照。有学者探索了各种对撕囊位置进行标记的方法，如角膜定位、高频电探针等。但往往因定位不精细、影响囊膜生物力学稳定性，造成热损伤等缺点而没能广泛应用［１９唱２０］。然而，当遇到瞳孔偏心或者斜视的患者时，再以瞳孔缘作为标志来撕囊，就显然不妥了［２１］。

２．飞秒激光切割碎核：传统白内障碎核技术常会因超乳能量控制欠佳、前房稳定性不够，引起多种并发症，如角膜内皮损伤、虹膜脱出、晶体后囊破裂等［２２唱２４］。利用飞秒激光进行晶体碎核，直接将晶体核分割成四块、八块或格栅状碎块，不需要使用超声乳化能量来刻槽与裂核，从而可以大大减少超乳头粉碎抽吸晶体核所需能量；同时，由于在移除晶体碎块时，基本上不会产生浪涌，故前房可以维持稳定状态。

在３唱ＤＯＣＴ的辅助下，混浊的晶体核呈现在术者面前的是一个清晰完整的立体影像，系统根据这些影像，不但可以预先设定切割的深度和范围，而且还能设定切割的模式。目前，系统发射飞秒激光对晶体核的切割方式，一般是以晶体中部为中心，采取十字交叉切割法、十字交叉联合同心圆切割法或格栅状切割法。当然，术者可以根据个人手术习惯进行个体化设定，最终目的都是为了便于随后将晶体核逐一吸除。

在离体猪眼和活体兔眼中已经观察到，飞秒激光的光破裂作用所产生的微小气泡，在晶体组织中扩散，最终使晶体碎裂，达到切割的目的，同时使得囊膜完好无损［２５唱２６］。

Ｐａｌａｎｋｅｒ等［１７］在临床研究中发现，相对于传统超声乳化手术，预先用飞秒激光进行晶体核破碎，手术过程中能量的使用量可以降低３９％，而在Ｎａｇｙ等［１６］所观察到这一数值为５１％。

３．飞秒激光透明角膜切口：经过不断的实践和探索，越来越多的医师在超声乳化手术时都选择了制作方便、费时较短的透明角膜自闭性切口。但在制作此类切口时，往往会出现切口隧道过长导致角膜散光增加、眼内操作困难；切口过短则引起渗漏、密闭性差，增加感染机会［２７唱２８］。另外操作不当还会引起角膜各层之间分离，最易造成后弹力层脱离［２９］。有研究表明［３０唱３１］由角膜隧道刀所制的透明角膜切口，在早期会出现渗漏，可能增加继发感染的机会，这和机械性切口可能存在的物理性质不稳定有关。

在ＬＡＳＩＫ手术角膜瓣制备过程中，飞秒激光的运用已经非常成熟和成功，得到了业界的肯定和认同，这也为飞秒激光白内障切口的制备创造了条件。Ｍａｓｋｅｔ等［３２］在飞秒激光制作尸体眼透明角膜切口方面做了初步探索，其３ｍｍ×２ｍｍ的透明角膜切口在模拟各种眼压和眼球变形的情况下都没有发现渗漏，提示飞秒激光辅助的白内障角膜隧道切口可以提供更好的切口稳定性和可重复性。

Ｎａｇｙ等［１６唱１７］利用飞秒激光辅助进行的白内障超声乳化手术患者，无一例出现并发症，其透明角膜切口显