视力矫正手术工作原理

视力矫正手术工作原理

视力低下是人们最常患的身体疾病之一。眼睛是一种复杂的器官，各组成部件需要非常准确地安排协调才能正常工作。只要其中一个部件稍有变形，射入眼睛的光线就无法正确聚焦。

几百年来，人们一直靠戴眼镜来改变光线进入眼睛的角度。无论是玻璃镜片还是隐形眼镜，事实证明它们对矫正视力低下都有极为重要的作用。尽管在不远的将来，戴眼镜还会很普遍，但随着科技的进步，外科医生也许能依靠改变眼睛自身视力矫正手术有几种类型。准分子激光原位角膜磨镶术（LASIK）是最流行的类型之一。本文将带您跟随作者感受其眼科手术的全过程，切实了解LASIK视力矫正手术的方方面面。您将了解到什么是LASIK，手术包括哪些程序，采用哪种设备，以及如何知道自己是否适合LASIK视力矫正手术。此外，您还将了解其他形式的眼科手术，及其它们相互间的差异。

在讨论激光眼科手术之前，让我们先看一下眼睛的工作原理。

简单地说，眼睛就像一部照相机。它有：

一个可调的开孔，称为瞳孔

一套晶状体系统，包括一层透明的覆盖物，即角膜以及一个球形晶状体

一张可重复使用的“胶片”，即视网膜

不同的肌肉组（这些肌肉控制开孔的大小、晶状体系统的形状和眼睛的转动。）

眼睛的构成

眼睛背部是复杂的细胞层，人们称之为视网膜。视网膜对光产生反应，并将此信息传递给大脑，而大脑又将所有这些活动转化成图像。因为眼睛是球体，所以视网膜表面是弯曲的。

视网膜上有视杆感觉细胞和视锥感觉细胞，它们将光子转换成电信号，然后传给大脑，并由大脑解读。光线能否聚焦在视网膜上取决于角膜和晶状体的形状，而角膜和晶状体的形状又受其固有形状、伸展性或弹性、眼球的形状和附着的肌肉控制。因此，人在看东西时，

附着在晶状体上的肌肉必须拉紧或者放松来调节晶状体系统的形状，以使物体聚焦在视网膜上，即使在眼睛转动之时也如此；这是一个复杂的肌肉运动过程，由神经系统自动控制。

人在看东西时，必然经历三个过程：

图像必须缩小，才能恰好落在视网膜上。

散射光必须汇聚，即聚焦在视网膜表面。

图像必须弯曲，以配合视网膜的曲面。

如下所示，光线穿过角膜和瞳孔，经晶状体弯曲（折射），到达视网膜上的一点（焦点），形成图像。

光线进入眼睛，影像聚焦在视网膜上。

要完成这一切，眼睛的视网膜和瞳孔（眼睛中央的“视孔”，光线通过它进入眼睛背部）之间必须有晶状体以及一层透明覆盖物，即角膜（前窗）。晶状体和角膜共同作用，才能将图像聚焦在视网膜上。

大多数视力问题都与眼睛无法将图像聚焦在视网膜上有关。下面是一些最常见的问题：

近视

远视

散光

老花眼

近视时，远处物体的光聚焦在视网膜前，而不是视网膜上。近视通常是因为眼球太长；但有时是因为晶状体系统的聚焦能力太强。近视导致的结果是人看近处的物体很清晰，但看远处物体却模糊不清。

如果眼睛近视，图像聚焦于视网膜之前。

远视时，光线聚焦于视网膜之后，而不是视网膜上。远视通常是因为眼球太短，或者晶状体系统的聚焦能力太弱。远视导致的结果是人看远处的物体很清晰，看近处物体却模糊不清。

如果眼睛远视，图像聚焦于视网膜之后。

散光时，角膜或晶状体变形，因此光线形成两个焦点。您可以设想一下这样的情形，晶状体呈鸡蛋状，而非球形，并且相对于左右两边射进的光，从上下边缘射进的光线汇聚于不同的焦点。

若患者是老花眼，他们的眼睛角膜和晶状体的弹性降低，因此无法迅速改变形状，将光线聚焦于视网膜上；随着人年纪的增长，通常在40岁后，往往容易出现这种情况。如果您是老花眼，就难以将近处物体的光线聚焦在视网膜上。要矫正这种问题，您可能需要配一副双焦眼镜来取代现在的眼镜。如果您未配戴过矫正眼镜，也许只配戴老花镜即可。

LASIK在治疗近视方面非常有效，在很多情况下，也能矫正散光和远视引起的视力问题。但老花眼不易采用激光眼科手术矫正。

下面我们看看究竟什么是LASIK，您就会明白为何它治疗近视会如此有效。

所有激光眼科手术的基本原理都是重塑角膜，使其改变眼睛的焦点。理想情况下，手术可以改变焦点的位置，使之能够正确地聚焦在视网膜上，就像正常的眼睛那样。

其他类型的眼科手术

放射状角膜切开术（RK）：RK可追溯到20世纪60年代，

是最早的视力矫正手术。它在视网膜上切出一些微小的切

口，从中央向外呈放射状分布。这些切口能使角膜稍稍变平。

RK对矫正轻度近视非常有用。

自动板层角膜成形术（ALK）：先用微型角膜刀切出一个角

膜瓣，折在一边。然后用微型角膜刀切除一小片角膜。将角

膜瓣复位，这样角膜变平，以填充去除切片留下的空间。ALK

只能矫正近视。

准分子激光屈光性角膜切削术（PRK）：PRK是LASIK的

初期形式，首次出现于1987年。与LASIK一样，PRK也

用准分子激光仪重塑角膜。但PRK直接在角膜的外表面上

切削。PRK可矫正近视和散光，并可减轻患者远视程度。

如上一节所述，近视通常是眼球太长引起的，角膜的弯曲度也明显高于正常的眼睛。激光眼科手术可以很轻松地切除少许角膜，减小弯曲度，所以非常适合治疗近视。

远视通常说明眼球太短，就是说角膜需要更弯曲，才能将光线正确地聚焦在视网膜上。尽管比矫正近视的切削量大，但激光眼科手术可以重塑角膜，使它更圆，以此治疗远视。

激光眼科手术的方法就是向眼球的表面发射紧密聚焦的脉冲光束（激光）。激光一接触角膜表面，就会汽化极其微小的一部分角膜（稍后将详细讨论）。通过控制激光脉冲的大小、位置和数量，外科医生可精确控制要去除的角膜量。

LASIK是ALK和PRK的双优组合（见上文）。与ALK一样，LASIK也采用微型角膜刀在外部角膜组织切出一个“瓣”，可先将其折在一边，然后再复位。将角膜瓣折在一边后，LASIK 就可采用PRK中同样的准分子激光仪重塑下面的角膜组织。然后将角膜瓣放回重塑部位，适应角膜新的形状。

对角膜来说，关键是愈合的速度。角膜瓣复位后，就自然会与余下的角膜合在一起。相对于重塑部位无防护层的PRK，这种方法明显加快了整体愈合过程。

当然，LASIK也可能存在一些问题。其中最常见的问题有以下三种：

欠矫：手术过程中去除的组织不足。

过矫：手术过程中去除的组织过多。

起皱：角膜瓣复位后存在小折痕或褶皱，导致视野内有一小块区域模糊。

大多数情况下，进行第二次手术就可轻松纠正这些问题。如果欠矫和过矫很轻微，外科医生很可能建议患者不必进一步矫正了。事实上，很多接受激光眼科手术的患者从未达到正常视力，但手术可以显著降低矫正眼镜的度数。

为了不让您的双手闲着，并把注意力转移到某些物体上，大多数眼科

医师都会提供填充玩具，让您在手术过程中抓着。图中，利萨?沃尔夫

进行激光重塑角膜手术时，手里握着一只填充青蛙。

除了以上的常见问题外，LASIK还可能出现其他副作用，例如导致患者视力模糊、有光晕、对光线更敏感，甚至复视。患者角膜也有可能出现损伤或瘢痕，导致视力部分或全部丧失。

如果是知名眼科医师帮您做手术，而且只为完全符合手术条件的患者动手术，出现其他问题的情况会很少。稍后我们将详细讨论理想的手术对象需要具备哪些条件。

现在，让我们详细了解一下眼科手术中用到的激光仪。

准分子激光仪的开发是能够实现激光眼科手术的关键因素。准分子激光仪（此名源于受激和二聚体两个词）由IBM首创，利用氯和氟等活性气体混合氩、氪或氙等惰性气体。混合气体受到电激发时，会产生雁分子（二聚体），若受激光照射，就会产生紫外光。（有关激光仪的详细信息，请参阅激光器工作原理。）

这种准分子激光仪发出的是冷激光，就是说它不会加热周围的空气或表面，只发射紧密聚焦的紫外线光束。紫外线接触的上层表面会将其吸收。由于紫外线的数量过大，大多数器官组织（例如眼睛角膜）无法吸收，从而导致该组织的分子键断裂。

紫外线光束只能穿透角膜表面不足一毫微米（十亿分之一米）的深度。激光仪释放能量所产生的热，就沿着极细微的这层角膜消散。这个过程叫做光切除。

我进行LASIK手术用的激光仪是VISX Star S3，拥有当前所有的升

级功能。VISX Star S3发射的激光波长为190毫微米，同时，这台激

光仪还能根据瞳孔大小（6、6.5、8毫米瞳孔）调整治疗区域。它既

可治疗近视（散光/不散光），也可治疗远视（散光/不散光）。还可

用于治疗角膜瘢痕。

准分子治疗仪的精确度极高。它能够将光束聚焦到0.25微米这么小的范围。而人发的直径通常是50微米，就是说准分子治疗仪一次能够移除的厚度只有人发宽度的0.5%！

激光工程师布赖恩?莱蒙在手术前调整准分子激光仪。

准分子激光仪的操作过程复杂而精密。事实上，会有专门的技术人员负责设置及操作仪器，配合眼科医师施行手术。

患者进行LASIK视力矫正手术之前，必须进行全面彻底的眼部检查，以确保是理想的手术对象。理想的LASIK视力矫正手术对象必须符合下列条件：

视力矫正：现有的视力必须在可接受的矫正范围内，并且最近两年没有明显变化。视力差异以屈光度度量，即配验的度数，介于深度近视的-10.00和深度远视的+4.00之间。正常眼睛的屈光度范围为- 0.50到+0.50。以下是LASIK可治疗的屈光度范围：

近视（-0.75到-10.00）

远视（+0.75到+4.00）

散光（+/- 0.75到+/- 4.00）

角膜厚度：角膜总厚度必须为500微米或更厚，具体取决于切削深度（需要重塑至多深、多圆）和矫治的屈光度范围。微型角膜刀切出的角膜瓣厚160微米，每矫正一个屈光度大约需要切除10微米。要取得良好的治疗效果，手术后，激光仪必须在角膜瓣后面留下250-300微米厚的基底层。

瞳孔直径：理想的瞳孔直径不应超过6.5毫米。但由于激光技术的进步，现在瞳孔直径达8.5毫米也可进行手术。

除了上述条件外，患者若具有以下这些情形，医生也认为他们存在风险太大，不能视为理想的手术对象：

怀孕：怀孕或准备怀孕

严重的心脏病：特别是必须戴起搏器时

某些疾病：自身免疫性疾病（风湿性关节炎、狼疮病）、血管病、眼病（重症青光眼、白内障、眼部单纯疱疹）、严重的糖尿病。

某些药物：Acutane（痤疮药）、Imitrex（偏头疼药）、免疫系统药物

圆锥形角膜：症状特征是角膜不断变薄

符合上述理想手术对象的必备条件非常重要。否则，出现并发症或手术效果不佳的几率就会显著上升。大多数知名的眼科医师都不会给非理想手术对象做手术。但也有一些缺德的医生，几乎可以接受任何人进行LASIK视力矫正手术。其中许多医生的LASIK视力矫正手术价格便宜，一天就可以做一百例或更多！如果您有兴趣做LASIK视力矫正手术，务必调查一下所选的眼科医师，查看他的手术成功率和患者评价。

在预定的术前访视中，医生会全面检查您的眼睛。其中就要查验了解您目前的视力矫正度数。查验度数时采用一种综合屈光检查仪。医生会将您现有的度数相关数据输入综合屈光检查仪，检查仪结合镜片将找到与您的度数匹配的矫正方案。

我通过综合屈光检查仪的镜片注视。

您通过镜片组合看视力检查表时，医生或助手会将略有不同的一些镜片组合放进综合屈光检查仪。他们会问您哪种组合看到的图像更清晰。然后医生会稍微改变您选择的组合，问您这样好些还是差些。这个过程只需要几分钟，而医生就会清楚了解您的视力矫正程度。

什么是20/20视力？

通过对很多人进行观察，眼科医生确定出了“正常”人站在离视力检查表20英尺（1英尺=0.3米）处应该能看到的东西。20/20视力是“正常”视力，即在20

英尺处，大多数人都与您一样能够看到同样的东西。（按公制计算，此标准是6米，

因此叫做6/6视力）

如果您的视力是20/40，那么您站在距视力检查表20英尺处，只能看到“正常”

人距检查表40英尺处看到的东西。20/100表示您站在距视力检查表20英尺处，只

能看到“正常”人站在100英尺远处看到的东西。在美国，视力低于20/200即可认

定为失明。

也有高于正常标准的视力。具有20/10视力的人，可以在20英尺处看到正常人站在距表10英尺处看到的东西。

医生将进行的另一项检测，就是手动检查您的角膜表面是否有任何缺陷。凯利医生采用的是Fluoracaine。这是一种特别配制的染料，可在眼中安全使用。在眼中滴一滴Fluoracaine，让角膜染上颜色。蓝光照进眼睛时，Fluoracaine会使通常清澈透亮的角膜发光。如果角膜存在任何缺陷，训练有素的眼科医师可以轻松地识别出来。

注意：Fluoracaine使我的眼中发蓝光。

Fluoracaine和综合屈光检查仪只是术前流程的一部分。下一页我们将了解眼部检查中用到的其他令人大开眼界的工具。

医生在确定眼睛形态状况时会用到许多很棒的仪器。其中包括：

自动验光仪：该仪器用一束锥形红外光测量眼睛度数。您是看不到红外光的。当您专注于自动验光仪检景器内的图像时，仪器就将它导入您的眼睛。自动验光仪会改变图像的放大倍率，直到您看到清晰的图像。

自动验光仪计算我大约所需的视力矫正水平。

自动验光仪配有探测器，可探测锥形红外线的反射。这些反射用于确定眼睛背部一个环状物的大小和形状，这个环状物叫眼底。即红外线直接穿过瞳孔开孔到达的那部分。通过测量眼底，自动验光仪可确定眼睛何时正确聚焦在所注视的图像上。自动验光仪监测会放大倍率设置，并计算患者大约所需的视力矫正水平。然后将此信息输入自动验光仪，用于精确确定矫正度数。

角膜地形图仪：角膜地形图仪可以绘制清晰的角膜形态图，确定它的准确形状。患者需看着紫色的螺纹圆锥体（有点儿像催眠师的道具）。圆锥体内有探测器，可探测红外光。

盯着地形图仪看让人想起20世纪60年代看迷幻螺旋。

它汇集眼内几百个点上的光。之后地形图仪的测绘软件会“连接这些点”，并绘制出角膜形状的轮廓。该过程非常精确，可以发现其他方法无法察觉的角膜异常。

与地形图仪相连的显示器显示出我的角膜彩图。 地形图仪可精确测量各个点相对其他点的距离和深度。之后地形图仪的测绘软

件会“连接这些点”，并绘制出眼睛形状的轮廓。该过程非常精确，可以发现其他方法无法察觉的角膜异常。

瞳孔计：瞳孔计是术前检查中用到的另

一种工具。这种手持式设备用于精确测量瞳孔的直

径。艾瑞卡为我检查时使用的瞳孔计看起来像科幻

电影中的射线枪。它利用红外光进行测量，这些红

外光可反射到一个微小的传感器上。因为瞳孔对红

外光的反射与周围的虹膜不同，所以瞳孔计的传感

器可精确地确定瞳孔的起点，并测量出它的直径。

通常情况下，先开着灯测量，然后再关灯测量，这样医生可以看到患者瞳孔大小的变化。 完成所有的测量后，眼科医师就可确定您是否完全符

合手术条件。如果符合条件，医生就会您提供一些手术的

信息，并让您自己决定是否要手术。 如果您决定手术，那么您必须安排预约手术时间。因为手术后您不能自己开车回家，所以需要找人陪您。

手术当天，我在手术预定开始时间之前与艾瑞卡·布利特见了面。艾瑞卡让我签署了一份知情同意书。这份文件声明自己了解激光眼科手术存在的风险，并同意自愿承担这些风险。艾瑞卡还带我仔细了解了手术流程，让我知道会经历哪些步骤。然后她给了我一片安定，以减我的轻忧虑和不安。

艾瑞卡用的是小型便携式瞳孔计。

清洗眼睛和周围区域

情况介绍完后，我被带到手术等待区。到手术时间时，一名助手把我带进一间手术准备室，让我坐下，然后她在我的眼睛中滴入了爱尔卡因。爱尔卡因是一种局部麻醉剂，可在眼中安全使用。爱尔卡因液有麻醉效果，可降低出现任何不适的几率。

对所有工具进行消毒是手术的一个重要环节。

然后，我被带进了手术室。我躺在配软垫的平台上，然后有人旋转平台，直到我的头部位于激光仪下。激光工程师布赖恩?莱蒙指示我移动头部，直至正确定位。手术过程中，您不能闭眼睛。为此，协助凯利医生的LASIK技师梅利莎·伍德用了两种工具。

让眼睑张开的特殊胶带

眼撑，这种小型金属装置可将每只眼睛的上下区域撑开

然后就进行手术了。

防止闭眼措施之后，医生又在我的右眼上放了一个防护罩。激光仪在我的左眼上方进行校准。校准完成，凯利医生在我的角膜上做了两个微小的标记，代表角膜瓣复位时的正确位置。角膜瓣用一种微型角膜刀切出。凯利医生先用小负压吸引环固定眼睛，然后迅速用微型角膜刀切削。微型角膜刀就装在负压吸引环上，从角膜顶部切出一小片角膜瓣，可折在一边，然后在激光切削后将角膜瓣复位。

利萨?沃尔夫在为眼前的手术做准备。像我一样，利萨也近视，双眼未

矫正视力均为20/400。

凯利医生将角膜瓣折在一边后，就让我专注地看头顶的红灯。然后启动激光仪，在我看闪烁的红灯时实施手术。

专业工具

激光脉冲持续发射了17秒钟。尽管时间很短，但您躺在那里并且尽量不动时就显得很漫长。激光切削完成，凯利医生将角膜瓣复位，然后在角膜瓣边缘用了少量的抗生素。角膜的绝妙之处在于，它可以立即开始愈合并重新粘结，因此通常无需缝线或任何其他药剂让角膜瓣就位。

手术过程很快而且不痛。

利萨告诉我，她手术几周后，视力稳定在20/20。

一做完左眼，我右眼上的防护罩就取掉了，放在了左眼上。然后医生对右眼施行同样的手术。整个手术过程非常快，从我进入手术室那一刻算起，到做完手术时还不到15分钟。我一点都不痛。但有些不适。主要因为别人在碰我的眼睛，让我几乎控制不住，想要收回或闭上眼睛。幸好眼睛有胶带撑开。

手术后，我被带回手术准备室。最难以置信的是我竟然可以看了！虽有点模糊，但我可以肯定，比不戴眼镜时强多了。艾瑞卡给了我一副眼罩。

眼罩就是系在弹性带上的两个银色塑料椭圆片。每个椭圆片上都有很多小孔。透过孔看到的范围刚好够您四处走动，但也完全可以防止您触碰眼睛。当天我一直按指示戴着，当晚睡觉时也戴着。同时，医生还给我了三种药品，让我往眼里滴：

舒润液就像戴隐形眼镜的人防止眼睛干燥所用的滴液一样

抗生素滴液可减少您受感染的几率

抗生素滴液还可帮助眼睛防止任何潜在的感染。

润湿膏用于睡觉前涂在下眼睑内。它使眼睛一整夜保持湿润，舒润液在白天具有同样的效果。

让我感觉最不舒服的就是戴眼罩了。感觉就像全天候戴着《孤胆骑警》中的面罩一样。但我第二天早晨起床环视四周时，所有的不适一扫而空。我能看见了！我朝床头柜上的数字式时钟看去，很轻松地就看清了数字。我打开电视机收看晨间新闻。最重要的是，我的眼睛一点儿也没受伤，既不痒也不肿，甚至连异常干燥都没有。我依然按照艾瑞卡的嘱咐使用滴眼液。负压吸引环使眼睛有点儿发红，我的视力依然有点模糊。另外，我对光有点儿敏感。凯利医生告诉过我，眼睛痊愈前几周会模糊和敏感。

接下来复诊的间隔时间也逐渐延长:

术后一天

术后一周

术后一个月

术后三个月

术后六个月

术后一年

术后的第二天下午，我到凯利医生那里进行第一次复诊。艾瑞卡对我进行视力测试，看有何改善。她说术后第一天平均视力水平是20/50。我的右眼是20/25，左眼是20/20，此前我双眼视力均为20/400，这真是惊人的飞跃！然后，凯利医生检查了我的每只眼睛，确认它们均在顺利康复，然后给了我一张健康证明。

我的视力显著改善。

第二次复诊是术后一周。艾瑞卡再一次检查了我的视力。这一周我的视力不断改善，现在已经达到20/15了，甚至比正常眼睛还好！艾瑞卡马上警告我，接下来几个月，视力可能会略有下降，但不会低于20/20。凯利医生也再次检查了我的眼睛，说情况良好。

术后一个月复诊时，凯利医生告诉我，看起来我的眼睛彻底痊愈了，并且没有任何不良反应。我的视力已经稳定在20/20到20/15之间。生活真美好！