一、角膜上皮的损伤
放射状角膜切开手术(RK)、准分子激光角膜切削术(PRK)容易损伤角膜上皮基底膜复合体,术后可能发生上皮基底膜营养不良,表现为点状、地图状和指纹状上皮混浊,以及角膜上皮愈合延迟等并发症。给予包扎双眼、戴角膜接触镜,使用上皮生长因子类药物后多能在数天内恢复。近年在LASIK手术基础上发展起来的LASEK手术,使用乙醇软化上皮来制作角膜上皮瓣,然后在瓣下进行激光切削,需要指出的是乙醇对角膜上皮具有毒害作用,造成上皮凋亡,这种失活的角膜上皮对术后愈合的影响以及是否诱发炎症反应等方面尚需更多的实验研究和临床观察证实。
角膜基质内环植入术(ICRI)通过改变角膜前曲率来矫正近视和治疗早期圆锥角膜,但由于曲率的改变,角膜表面不平,泪液在相对凹陷处容易蓄积,泪液中的铁离子沉积于角膜基底细胞处形成角膜铁线,多在角膜下方水平线附近,取环后可以自行消失,多无须特殊处理。
二、角膜基质的损伤
PRK手术中切削角膜基质时,可能激活潜伏的单纯疱疹病毒,导致单疱病毒性角膜炎复发,因此单疱病毒性角膜炎是准分子激光手术的禁忌证。LASIK手术后角膜瓣下残留的棉丝、滑石粉、刀片上的金属碎屑、血液、消毒液等可能引起层间弥漫性角膜炎,多位于周边部的角膜瓣,对肾上腺皮质激素治疗敏感。
ICRI手术后在植入环边缘的基质隧道内或环连接处,有结晶状或细小的白色或滴状物沉积,不伴有炎症反应,推测与未分解的硬性渗出大分子有关,也可能是角膜环状混浊的消散过程。
角膜热塑成型术是近年来发展的一种新型屈光手术,通过激光的光热效应,使角膜周边部的胶原纤维收缩,中心曲率变陡峭,矫正远视。其短期并发症非常少,长期并发症还有待于进一步观察,有报道热凝斑太接近角膜缘有可能导致新生血管长入角膜基质。
三、角膜内皮的损伤
准分子激光角膜切削术(PRK)和准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)对角膜内皮密度的影响各家报道不一,Amano等对1.00D~13.5D近视眼行PRK手术,术后追踪6~55个月角膜中央内皮的密度无明显变化,Pallikaris采用PRK治疗8.80D~17.60D,术后6个月中央角膜内皮密度降低5.69%,术后一年降低10.56%。Stulting在对1.60D~6.00D的142眼施行PRK手术后,未发现中央角膜内皮密度变化,但是3个月时周边角膜内皮的密度减少了4.1%,术后一年减少了6.2%,因此认为周边内皮密度减少的原因是发生了修复性的内皮细胞迁移,所以中央的角膜内皮密度不变。Pallikaris对8.00D~16.00D的近视患者行LASIK手术,术后6个月内皮细胞丢失率为4.1%,术后12个月丢失率8.67%,而且内皮丢失率和切削深度成正比。准分子激光手术后角膜内皮的形态也发生一定改变,失去规则的六边形,细胞间连接紊乱,部分细胞内空泡增多。
PRK手术损伤角膜内皮的可能机制为:术后房水成分改变,过氧化氢、氧化型谷胱甘肽含量增加,这些自由基产物导致角膜内皮损伤;术后的炎症反应也能够导致内皮的丢失,还有学者认为激光切削时局部温度增高不仅导致角膜内皮损害,而且与术后疼痛及上皮下混浊形成有关。
LASIK和PRK手术相比,对角膜内皮损伤的风险更大,这是因为LASIK在150μm的角膜瓣下进行操作,切削面离角膜内皮更近。切割分解产物以高于声速2~10倍速度逸出,同时产生约130个大气压,形成的声学撞击波对角膜内皮产生机械损伤;激光直接辐射角膜内皮的可能性不大,因为其穿透范围小于一个细胞直径,但是Bern报道激光能量315J/cm,切削深度达到80%角膜厚度时,可见角膜内皮的急性损伤。
因此在行准分子激光手术时建议采用低能量、脉冲式切削,并且注意切削的深度,目前认为保留切削后基质250μm是防止发生医源性圆锥角膜的最大切削深度,这也可以看作角膜内皮不受损害的安全厚度。对于术前佩戴过角膜接触镜和二次激光切削手术者,其内皮细胞损伤的危险性加大,要格外慎重。
四、角膜神经损伤及敏感性下降
PRK根据术前设计程序需要切削部角膜上皮和前弹力层,这一过程中神经纤维被切断,使角膜敏感性受到影响,失去神经支配的切削区上皮增厚到12层,基底细胞不规则,和基底膜之间没有形成稳定联系。目前的研究证实PRK手术后角膜神经的恢复分为三个阶段:急性损伤期(0~4周)、修复期(4周~6个月)、修复后期(6个月以上),神经纤维再生在急性损伤期就已经开始,此时损伤区内有较多的成纤维细胞聚积,阻碍了神经的再生速度,修复后期随着角膜组织重新构建,神经的修复也逐渐完成,但是这一过程中切削深度和范围、术后的屈光状态、角膜敏感性之间的关系尚不清楚。
LASIK手术对角膜敏感性的影响比PRK手术小,Kanellopoulos使用Cochet-Bonnet角膜敏感度计测量术后6~12年的角膜敏感性,LASIK组平均为33.6mm(40~60mm),PRK组为39.2mm(30~55mm),这种差异和两种手术方式不同有关,LASIK手术中制作角膜瓣进行切削,角膜蒂处的神经丛得以保留,而且被切断的神经纤维断面整齐,在角膜瓣完全复位后,容易迅速愈合,一般认为术后6~9个月切断的角膜神经可重新长入角膜基质,建立角膜神经网络。近年来研究发现角膜屈光手术后患者容易出现以角膜神经敏感性下降为发病机制的手术源性干眼,严重者不仅影响患者主觉症状甚至导致角膜上皮脱失,乃至角膜瓣溶解,因此屈光手术医师应对术后患者给予足够的人工泪液替代治疗。