- 作者／蒋维伦｜泛科学 PanSci 专栏作家、故事专栏作家、udn 鸣人堂专栏作家、前国卫院卫生福利政策研究学者。喜欢虎斑、橘子、白底虎斑和三花猫。
Take Home Message
- 近视是因为角膜或眼球变形，使眼球折射光线能力太强，焦点落在视网膜前方，所以无法获得清楚的景象。
- 雷射治疗近视以达到减弱折射力为目的，主流术式有雷射原位层状角膜塑型术（LASIK）和微创角膜透镜提取术（SMILE）。
- 经雷射手术後，患者视力可以回到配戴眼镜前的水准，散光减轻到轻度散光。不过术後最常见的副作用是乾眼症，因此手术前需和专业医护团队讨论。
你常觉得远处的景物看不清楚，总是要眯着眼看东西吗？这些都是近视的典型症状。近视通常在 6～14 岁之间出现，多数人於 20 岁後趋向稳定。目前尚未厘清近视出现的原因，但户外活动时间较长的儿童，近视的风险较低，不过仍不清楚是因为「看比较远」、「户外光线」，或「运动量较高」等因素所致。全世界的近视盛行率非常高，在美国，超过四成的人罹患近视，而东亚的一些国家，如台湾，儿童的近视率甚至达八成以上。
坏掉的摄影机
为什麽会近视？主要是因为眼睛的结构是透过「折射光线、将光聚焦在眼底的视网膜」来获得清晰的投影轮廓。所以当眼球变形（变扁）或角膜折射光线能力有问题（形状出错）时，光线聚焦的焦点会落在视网膜前方（图一），投影在视网膜时就会呈现模糊的轮廓，无法获得清楚的景象，此时称为近视。当你的近视度数愈深，焦点就会距离视网膜愈远。因此最简单的改善方式，就是加一块凹透镜（眼镜）来发散光线，进而调整光的路径，让光线重新聚焦在视网膜上。
切掉一点眼睛如何？雷射治疗近视的原理
既然近视是「眼球折射光线的能力太强」，那麽用刀削掉一点眼睛，这样可行吗？可以。
如前所述，近视是由於眼球变形或折射力太强，使光线焦点落在视网膜之前。目前无法矫正变形的眼球，因此调整光线折射路径，就成了最佳的治疗方式。而眼球负责折射光线的组织，为最前方的角膜和位置在後方些的水晶体（图一）；而又因为角膜暴露在外，医师能用刀械直接削除，或是雕塑外型，所以角膜组织就成了外科手术治疗近视的最直接选择。虽然调整水晶体也能改善近视，但较不普遍。
最早，医生便是利用刀具削去角膜以治疗近视。 但需注意，削去眼球结构减弱聚焦能力，进而改善近视，仍不算是「治疗」。由於这个方法无法改变眼球的整体形状，因此眼球变形後，造成视网膜剥离等疾病的风险仍存在。
在雷射技术发明之前，医师会用层状角膜重塑术（automated lamellar keratoplasty , ALK）——微型刀械移除角膜组织，达到减弱折射力的目的，这种手术方式约盛行於 1980～1990 年代。直到雷射技术成熟後，才开始应用於治疗近视，雷射依原理和发展时程可分为雷射屈光角膜切除术（photorefractive keratectomy , PRK）、雷射原位层状角膜塑型术（laser-assisted in-situ keratomileusis , LASIK）、微创角膜透镜提取术（small incision lenticule extraction , SMILE）。
雷射屈光角膜切除术（PRK）
雷射於 1980 年代开始用於治疗近视，并逐渐发展出 PRK 术式。PRK 原理是利用雷射能固定能量的焦点、升高局部组织的温度、进而气化掉部分角膜最外层的上皮层细胞（epithelium，图二），达到减少角膜厚度、降低折射力的目的（图三）。
在此技术问世後，PRK 迅速地成为治疗近视的首选，但因为要削掉角膜上皮层，同时也气化了角膜里的痛、触觉神经，容易导致术後剧烈疼痛和视力恢复期过长等问题；再加上大面积的伤口直接暴露在外，术後洗头、洗脸也容易导致感染，所以在新技术出现後，选用 PRK 的患者也逐渐减少。
雷射原位层状角膜塑型术（LASIK）
LASIK 为目前雷射治疗近视的主要术式之一。为了要减少 PRK 术後疼痛且感染风险高的困扰，科学家思考，是否能改善术式，尽可能地减少暴露在外的伤口呢？在 1990 年代，医师开始建构另一种术式，也就是现在常听到的 LASIK。
它所气化的部分和 PRK 不同，主要是削除角膜里的基质层（stroma）、尽可能地保留上皮层组织完整性；手术先切出一个类似「C」的伤口、创造并掀开一片角瓣膜（corneal flap），然後以雷射直接气化、雕塑基质层细胞後再将角瓣膜覆盖住伤口（图四）。和 PRK 相比，LASIK 较少暴露於外界的伤口，感染风险较低。
由於术後恢复期较短且伤口较不会感到疼痛，使 LASIK 逐渐取代 PRK，成为主流术式之一，目前接受 LASIK 的眼球超过数百万颗以上。
微创角膜透镜提取术（SMILE）
为什麽要一直改良手术？因为医学界希望能减少破坏角膜神经、缩小暴露外界的伤口。角膜是布满神经的组织，能感受细微异物、刺激泪水分泌，达到排除异物、润滑眼球的功能。神经束从内而外伸出、穿出鲍曼氏膜（Bowman’s membrane）并弯曲近直角、在上皮层细胞和鲍曼氏膜之间形成丰富的神经末梢（图二）。
从角膜神经的分布可以推测出，最早的 PRK 气化上皮层细胞的缺点，就是削除了神经末梢，造成伤口大面积的暴露，进而导致术後疼痛。而 LASIK 虽然减少了伤口暴露，但由於切出「C」形状伤口、创造角膜瓣时，也同时切除了大部分的神经，导致大规模的神经受损，进而使眼睛无法自主分泌泪水，引起严重的乾眼症。所以科学家持续地构思新的解决方法。
相较於前两种术式，SMILE 的历史最短，它起源於 2002 年德国团队的想法，直到 2007 年才开始临床试验。几年後术式逐渐成熟，在 2016 年获得美国许可治疗近视，仅一年时间，全球就累积超过 100 万次手术。
SMILE 使用雷射「可在特定深度聚焦」的优势，手术分成两个步骤：首先，聚焦雷射，隔空在角膜的基质层里切出一个极小的凸透镜结构；接着，在角膜表面切出约三毫米（mm）的小伤口，取出小透镜。与 LASIK 须开出「C」形状的伤口、断开大部分的神经相比，SMILE 的创口较小，理论上切断的神经比例较少、乾眼症的机率也较低，所以快速地成为患者主要选择的术式之一。
虽然 SMILE 为较新的技术，但不能就此认定 SMILE 比 LASIK 更优秀。医疗手术仍须视个人体质、需求、经济能力等，进行专业的个人考量。
雷射以後，连打靶都比较准了
许多人的工作高度仰赖视觉，军人就是其中之一。在美国，SMILE 可治疗近视和散光。去（2021）年《白内障与屈光手术期刊》（Journal of Cataract & Refractive Surgery）刊出一篇论文，研究 37 名军人（74 颗眼睛）在 SMILE 术後的短期视力改变 。术前，患者皆有轻至中度的近视或散光，且分别有 10％ 和 20％ 的患者反应近视困扰了他们的工作和生活状态。
而在 SMILE 术後的三个月内，约 96％ 的眼睛在不戴眼镜（裸视）的情况下，视力可以达到正常人的标准［注］。而原先生活和工作受到视力问题困扰的患者，全都降为 0％。在感受度调查也发现，约 83％ 患者对手术後拥有的视力更加满意。其中 14 名军人在手术前後都接受枪法打靶测试，尽管统计结果并无显示出差异，但手术後的打靶成绩稍稍高了些。不过，仍不能认为雷射近视手术使枪法更精准。
［注］正常视力的标准为裸视远视力（uncorrected distance visual acuity , UDVA），意思是在史奈仑（Snellen）视力表里，能看到 20／20（对应视力约 1.0）或更小的字。
手术的功效可以维持多久？
中国上海复旦大学附属眼耳鼻喉医院，发表了一系列长期的研究，追踪接受 SMILE 手术後的患者多年，并讨论他们的视力改善。团队招募了 26 人（26 颗眼睛，皆为单眼接受手术），接受 SMILE 约七年或更久。发现 26 颗眼睛在术後七年的视力，比七年前戴眼镜时更好！以史奈仑视力表上 20／20 的字母为标准，术前 96％ 的眼睛戴眼镜时可看清楚，术後有 100％ 的眼睛在裸视或脱离眼镜後可看清楚。
而视力表里更小的一行字（20／16，对应视力约 1.2），术前有 38％ 的眼睛戴眼镜时可看清楚，术後有 73％ 的眼睛在裸视或脱离眼镜後可看清楚。再小一行的字（20／12.5，对应视力约 1.6），有 19％ 的眼睛在雷射手术後可辨识清楚；而手术前，所有的眼睛在戴眼镜後，都无法看清该行字。
换言之，经过近视雷射手术後的患者不仅摆脱了眼镜，视力还可回到或优於配戴眼镜前的水准；在散光方面，所有人在术前都有轻至中度不等的散光，而手术七年後，几乎所有人都减轻为轻度散光。
雷射後会有後遗症吗？
任何医疗手术都会有副作用，SMILE 最常见的术後副作用是乾眼症。尽管多个研究都认为，SMILE 的乾眼症比例及严重度都比 LASIK 少，因为和 LASIK 相比，SMILE 的优势是创口较小且切断的神经较少，因此术後保有较多神经，眼睛控制泪腺的能力较佳，乾眼症也较轻微，且恢复期较短。但这不代表不会出现乾眼症，和未接受手术的眼睛相比，SMILE 後眼睛分泌的泪水仍可能比较少。因此术後的自我照护，例如短期内避免感染和定时且长期地使用人工泪液，是雷射治疗近视的必要作业。
尽管 SMILE 是安全的手术，且全球已有百万例手术的经验，但仍可能有手术中途失误的情况发生，例如移除雷射切除的部分时，仍有残存组织遗留在角膜内，或是失误而切穿角膜上皮组织等。根据统计结果，这些手术中途失误的发生率总和小於 1％，且似乎和医护团队的学习曲线有关，可能新手医师比较容易发生手术中途失误。不过，SMILE 令人最有感的副作用应该是金额，价格在十万以上，并不是能轻松负担的数字。
- 〈本文选自《科学月刊》2022 年 5 月号〉
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