由于屈光矫正效果佳，术后视力恢复快，准分子激光原位角膜磨镶术(laser in situ keratomileusis,LASIK)成为目前手术矫正近视的主要方法。但是该手术仍然伴随一些并发症，目前LASIK手术并发症主要来源于使用机械方式制作角膜瓣的过程。 角膜瓣的制作是LASIK手术的关键步骤之一，微型板层角膜刀被用于制作角膜瓣。良好的微型角膜刀应该容易操作，制作出的角膜瓣厚度应有良好的重复性。基于不同的设计理念，先后已经有20余种微型角膜板层刀被开发出来用于制作角膜瓣。 但是使用机械方式制作角膜瓣仍然无法完全避免并发症的出现。与角膜瓣有关的并发症丰要有角膜瓣形成不良、角膜瓣过小、“搓衣板”现象、游离瓣、角膜瓣过薄或偏斜、角膜水肿或角膜上皮脱落、层间异物残留、角膜切穿等。随着角膜刀的改进，以上并发症的发生几率大大减少，但是在制作角膜瓣时的并发症仍时有发生。用激光制作角膜瓣会减少这些情况的发生，而飞秒激光是惟一可用于此的激光。 第一部分、基础研究 第一节、飞秒激光切割角膜和透明材料的阈值研究 目的： 研究不同脉冲宽度的飞秒激光切割角膜不同层次和含水量不同的非生物材料(聚甲基丙烯酸酯)的阈值。 方法： 使用脉冲宽度(pulse duration)为60飞秒～270皮秒，中心波长为800nm，重复频率为10 Hz，最大能量为600 mJ(最大峰值功率为10兆瓦)的钛一蓝宝石激光系统。使用焦距为88 mm的透镜聚焦飞秒激光脉冲于离体猪眼角膜或聚甲基丙烯酸酯材料表面。用光电二级管收集切割时发生的电离再组合产生的光子。调节飞秒激光的能量，直到收集到光电二级管显示全信号。计算切割阈值。 结果： 于脉冲宽度为200，500飞秒和6皮秒的飞秒激光，切割上皮的阂值分别为：0.7，1.4 and 1.8 J／cm2，切割猪角膜内皮的阈值分别为：0.3，0.5和0.4.J/cm2.分别使用上述相同脉冲宽度激光切割干燥的聚甲基丙烯酸酯(PMA)材料，阂值分别为：0.46，0.8 and 1.2 J/cm2。切割含水42％的PMA，阈值分别为0.41，0.45和0.62 J／cm2。 结论： 飞秒激光切割角膜内皮细胞的阈值不随激光脉冲的脉冲宽带而改变。随脉冲宽度增加切割角膜上皮和聚甲基丙烯酸酯材料的激光阈值增加。随材料含水量增加，切割材料的飞秒激光阈值卜降。 第二节、飞秒激光切割后角膜炎性因子浓度变化的研究 目的： 研究飞秒激光切割后，愈合过程中兔角膜炎症因子(IL-1、IL-2、IL-6)浓度的变化，并与机械方式切割后相同过程比较。 方法： 使用飞秒激光和微型角膜板层刀(Morria M2)分别在20只新西兰白兔的右眼和左眼制作厚度为110μm的角膜瓣，揭开角膜瓣后，原位恢复角膜瓣，术后1天、1周、1月角膜愈合过程中分别处死6只兔子，使用ELISA方法检测角膜中IL-1、IL-2、IL-6浓度，另选3只兔子作为空白对照。 结果： 飞秒激光制作角膜瓣后1天、1周、1月角膜IL-1平均浓度分别是1 15.17±6.14 pg／ml、62.81±5.13 pg／ml、52.75±6.68 pg／ml。IL-2平均浓度分别是0.094-0.02μg/L、O．25±0.02 μg／L、0.33 ±0.03 μg／L.IL-6平均浓度分别是1 1.27±1.24pmol／L、8.1 8±0.64 pmol／L、5.65 ±0.40pmol／L。机械方式制作角膜瓣后1天、1周、1月角膜IL-1平均浓度分别是88.29±4.98 pg／ml、70.29±17.08 pg／ml、46.65±12.38 pg／ml。IL-2平均浓度分别是O．19+0.01μg／L、0.22±0.02 lag／L、0.36±O．02.g／L。IL-6平均浓度分别是5.27±2.35 pmol／L、6.18±1.59 pmol／L、6.78±1.53 pmol／L。与机械方式制作角膜瓣比较，术后一天，飞秒激光切割产生较高浓度的IL-1(P<0.01)和IL-6(P<0.01)。术后一周、一个月，两种方式产生的IL-1、IL-2和IL-6差异无显著性。 结论： 与机械方式制作角膜瓣相比，术后一天，使用飞秒激光制作兔角膜瓣，使更高浓度的炎症因子在角膜表达。这可能是产生飞秒激光术后暂时性光敏感(Transient light sensitivity)的原因。 第二部分、飞秒激光技术的临床应用 第一节、飞秒激光制作的角膜瓣厚度相关研究 目的： 研究影响飞秒激光(femtosecond laser，飞秒)制作的角膜瓣厚度的相关因素。 方法： 在100眼准分子激光原位角膜磨镶术(Laser in situ keratomileusis，LASIK)中使用飞秒制作预设厚度为100μm角膜瓣，术中测量和计算角膜瓣厚度，与预设角膜瓣厚度进行差异分析，并与患者术前裸眼视力、主观验光屈光度、眼波前相差、术前角膜中央厚度、患者年龄、角膜中央K值、眼压等指标进行相关分析。 结果： 15KHz飞秒角膜瓣厚度的均值为：124.52±14.41μtm，飞秒角膜瓣厚度与患者年龄相关、与眼高阶相差的Z64值、角膜中央平均K值有弱相关性。60KHz飞秒制作的角膜瓣厚度为：121.82μm±11.35μm。 结论： 飞秒制作的角膜瓣精确，影响因素少，患者年龄可能影响飞秒制作的角膜瓣厚度。 第二节、飞秒激光辅助的波前相差引导的准分子激光原位角膜磨镶术早期疗效观察 目的： 观察使用飞秒激光制作角膜瓣的波前像差引导的LASIK(Lasetr in situ keratomileusis)手术早期治疗效果，并与使用机械方式制作角膜瓣的波前像差引导的LASIK手术比较。 方法： 在波前像差引导的个体化角膜切削前，分别使用飞秒激光机(intralase)和Moria M2微型角膜板层刀为各30位(飞秒组和机械组各60眼)近视患者制作近似厚度角膜瓣，手术前后检测未矫正视力、眼波前像差、对比敏感度等视觉功能指标，并比较两组患者临床效果。术中测量部分患者角膜基质厚度。 结果： 术后3个月两组裸眼视力均比术前提高，有效性和安全性指数分别为：飞秒组：1.03；1.13、机械组：1.01；1.10。术后两组等效球镜度数变化相似。术后3个月，两组球差均较术前增加，但飞秒组增加小于机械组。飞秒组最高空间频率(18cpd)对比敏感度比术前提高。机械组相同频率对比敏感度术后1月下降，术后3个月恢复至术前水平。飞秒制作的角膜瓣厚度为：123.47±13.85μm，变异系数8.8％。Moria微型角膜板层刀制作的角膜瓣厚度为：124.18±20.99μm，变异系数15％。 结论： 与使用Moria M2微型角膜板层刀制作角膜瓣的波前像差引导的个体化LASIK手术比较，使用飞秒激光制作角膜瓣的波前像差引导的个体化LASIK手术后早期，裸眼视力相似，球差增加较少，屈光状态更稳定，高空间频率的对比敏感度增加更多，显示出更好的治疗效果。飞秒激光制作的角膜瓣厚度重复性与Moria微型角膜板层刀制作的相近。 第三部分、飞秒激光技术在眼表检查中的应用飞秒激光为光源的OCT检测泪膜相关参数的重复性研究 目的： 研究傅立叶阂的飞秒激光为光源的OCT测量泪膜相关参数的重复性。 方法： 使用飞秒激光为光源的傅立叶光学相干断层扫描仪(FD-OCT)检测20位健康人右眼下方中央泪河，该设备扫描速度为26000帧／秒，纵向图像分辨率5啪。在相隔1至2个月的两次检测中，每次检测扫描2次。瞬目2秒钟后采集图像，用基于Matlab开发的软件测量泪河高度，深度和泪河角度。用两个三角形面积相加得出泪河切面面积。 结果： 泪河高度，深度，面积和泪河角度检测间(between visits)的变异系数(CV)分别是1 7.5％、1 8.0％、35.5％和12.2％。这些参数的组间相关性(1CC)分别是0.605、0.558、0.567和0.367。 结论： 使用飞秒激光为光源的傅立叶OCT’检测泪河参数的重复性高于其它的OCT设备，该类型OCT可能被开发用于检测干眼的程度和评估相关疗效。 本课题的创新点1.测量了飞秒切割角膜不同结构和不同含水材料的阈值。 2.量化研究了飞秒激光切割后兔角膜炎性因子浓度的变化。 3.量化分析可能影响飞秒激光制作的角膜瓣厚度的因素。 4.量化分析比较了使用不同频率飞秒激光制作的角膜瓣厚度和重复性。 5.在国内较早观察了飞秒激光制作角膜瓣的波前相差引导的准分子激光原位角膜磨镶术后的临床效果，并与机械方式制作角膜瓣的同类手术比较。 6.研究了使用飞秒激光为光源的OCT检测泪河相关参数的重复性。