后部多形性角膜營養不良49例共聚焦顯微鏡影像學觀察

謝翠娟，郭英杰，于 欣，張 陽，趙天美，侯 杰

0 引言

后部多形性角膜營養不良(posterior polymorphous corneal dystrophy,PPCD)發病隱蔽，進展緩慢，患者常無明顯自覺癥狀，因此易被臨床漏診。角膜共聚焦顯微鏡(invivoconfocal microscopy，IVCM)作為一種新型的光學顯微鏡，可以從細胞水平對活體角膜組織各層進行實時的、無創的觀察分析[1]，不僅在感染性角膜炎中發揮著重要的作用[2]，在營養不良性角膜病變中也有獨特的優勢[3]。近期顧紹峰等[4]描述了18例PPCD患者IVCM下的影像學表現，指出使用IVCM可觀察到PPCD患者Descemet膜和角膜內皮層獨特的影像學特征。目前，現有的關于PPCD的IVCM影像學報道多為臨床個案[5-6]，且對同一患者的長期隨訪亦罕見報道。本研究利用IVCM對49例PPCD的多種形態影像學特征及Descemet膜進行了更進一步的觀察和分析，并對各類型的PPCD患者內皮細胞密度進行了統計，同時對2例PPCD患者進行了長期的對比觀察。

1 對象和方法

1.1對象采用回顧性病例研究，收集2013-01/2021-01于濟南明水眼科醫院屈光手術門診、眼表科門診、白內障術前篩查及青光眼科診斷的PPCD患者49例86眼，其中男32例，女17例，年齡19～87(平均42.5±22.9)歲。納入標準：裂隙燈和IVCM檢查均具有PPCD表現的患眼納入研究內。排除標準：因基質混濁內皮在IVCM中無法成像的患者；納入研究的患者可見IVCM典型影像但在病灶邊緣和外周內皮細胞密度統計過程中，內皮細胞無法計數的患眼。本研究遵循《赫爾辛基宣言》要求，通過了濟南明水眼科醫院倫理委員會審定(2022倫理審查009號)，所有研究對象均知情同意。

1.2方法所有患者均行視力、眼前段照相、裂隙燈顯微鏡和IVCM檢查。

1.2.1診斷要點(1)裂隙燈顯微鏡下見1型囊泡型病變：典型表現為數目不等的泡狀混濁，周圍伴彌漫的灰色光暈；2型條帶型病變：表現為角膜后部半透明的條帶狀，邊緣為兩條呈扇形花樣平行的灰色改變；3型彌漫型病變：為整個角膜或大部分角膜Descemet膜灰色不規則增厚泡狀，斑片狀全層角膜水腫[7]。(2)IVCM下囊泡型病變為類圓形暗區，暗區周圍及深基質層可見不定形的高反光物質；條帶型為嵴樣反光，贅疣樣反光不規則或呈條帶狀分布；彌漫型為不規則匍匐樣、“草莓”樣改變或多種形態混合[8-9]。

1.2.2IVCM檢查方法采用激光IVCM(HRT-Ⅲ)的角膜模塊“Section模式”檢查，重點觀察Descemet膜及內皮層影像及細胞改變。放大倍數800倍，分辨率為1μm。檢查前受檢眼表面麻醉(鹽酸丙美卡因滴眼液)1次，同時將有潤滑作用的卡波姆滴眼液涂于鏡頭表面，安裝一次性角膜接觸帽；調整機器高度，受檢者頭部固定于托架上，眼睛注視纖維燈源或另一只眼注視指示燈，推進鏡頭，接觸角膜后開始掃描。Cell Count模塊計算內皮細胞密度，Volume模塊動態連續縱深立體掃描，連續跟蹤同一囊泡或同一病灶區由淺至深各層深的結構變化。采用Rostock角膜模塊獲取內皮細胞在病灶邊緣和病灶外周的圖像，執行手動細胞計數。

2 結果

2.1一般情況在確診的患者49例86眼中，病變呈囊泡狀的44眼(51%)，其中片狀強反光病灶隱藏于Descemet膜點狀囊泡10眼，典型囊泡型34眼；病變呈條帶樣的16眼(19%)；病變呈彌漫型26眼(30%)。

2.2IVCM分析

2.2.1IVCM內皮細胞密度分析三種類型患眼病灶邊緣角膜內皮細胞密度均顯著低于外周角膜內皮細胞密度，差異均有統計學意義(P<0.01，表1)。其中囊泡型44眼中病灶僅存于Descemet膜未達內皮層者有10眼，病灶邊緣內皮細胞密度2567±302cell/mm2；病灶呈典型囊泡型者34眼，病灶邊緣內皮細胞密度1854±508cell/mm2。條帶型16眼中，有4眼病灶邊緣內皮細胞無法計數。彌漫型26眼中，有4眼基質層混濁，水腫嚴重，可見典型病灶影像但內皮細胞密度各方位均計數不清。2型條帶型和3型彌漫型的患眼病灶邊緣內皮細胞密度及外周內皮細胞密度均較1型囊泡型角膜內皮細胞密度顯著降低(P<0.05)；3型彌漫型的患眼外周角膜內皮細胞密度較2型條帶型角膜內皮細胞密度顯著降低(P<0.05)；3型彌漫型的患眼病灶邊緣角膜內皮細胞密度較2型條帶型角膜內皮細胞密度無顯著降低(P=0.063)。

表1 不同分型的PPCD患眼角膜內皮細胞密度比較

2.2.2IVCM影像分析圖1掃描示例病變區由淺至深的特點，深基質層接近Descemet膜處暈樣不規則強反光，可見囊泡邊界，繼續深掃描見被擠壓的不規則內皮細胞(或點條狀亮反光)，再深層見圓盤狀凹陷暗區。(1)囊泡型：裂隙燈顯微鏡下可見角膜近內皮層局限性混濁有灰白色暈圈，有單個或多個泡狀結構呈不規則分布(圖2A、B)。IVCM掃描時較小的囊泡在深基質層至Descemet膜處，為反光增強的不規則區域，未影響內皮細胞形態，強反光區域可見單個或多個圓點狀暗區(圖2C～E)；典型的囊泡樣改變為單個孤立、成串、成簇的大小不等的圓盤狀暗區，環繞暗區的Descemet膜可見不規則團狀強反光，暗區邊緣內皮細胞邊界迂曲形態異常，部分呈指紋狀，內皮細胞邊緣的暗區及圓盤樣暗區共存(圖2F),部分囊泡暗區內可見成簇或條狀的黑白小體(圖2G),成串成簇的不規則暗區(圖2H、I)。(2)條帶型：裂隙燈顯微鏡下多為水平狀或扇形外觀，為單條的寬帶狀或多條較短的寬帶相連(圖3A、B)，部分患眼可見寬帶狀病變以及散在的小囊泡。IVCM影像中多見條帶病灶的邊緣(因條帶較寬，常不能在同一幅圖片中顯示)，似筑起的堤壩狀或脊樣，堤狀反光邊緣或附近常可見贅疣樣反光呈散在或條狀分布，似弧形貝殼邊緣。平行的脊樣反光中央內皮細胞呈多形性改變，內皮細胞擴大、邊界迂曲或呈橘皮樣改變，隆起部分呈不規則延展(圖3C～F)，較寬的條帶暗區與囊泡型中圓盤狀暗區并存(圖3G、H)，可見不規則隆起(圖3I)；(3)彌漫型：裂隙燈顯微鏡下為部分或全角膜Descemet膜不規則混濁增厚，并可伴全層角膜水腫混濁，部分患者就診時出現上皮水泡樣改變，基質層呈不規則混濁或瘢痕樣改變，角膜淺層見黃褐色沉積物(圖4A、B)，窄裂隙下可見角膜后部Descemet膜不規則增厚明顯(圖4C)。IVCM影像中上皮細胞多較模糊，部分患眼可見上皮層空泡樣暗區，基質層成像似瘢痕樣反光，較透明區內皮層可見條索狀或不規則凸起，向周邊延展，呈匍匐狀，內皮細胞邊界迂曲指紋狀(圖4D、H)，部分可見贅疣樣反光呈條索狀或枝條狀分布(圖4E)，部分內皮細胞上皮化，Descemet膜處多可見表面粗糙、反光不一散在分布的圓點，似“草莓樣”表現(圖4F)，部分可見條索樣不規則隆起(圖4G、I)。

圖1 共聚焦顯微鏡Volume模塊動態連續縱深立體掃描囊泡形態(×800)。

圖2 囊泡型PPCD裂隙燈與IVCM圖片 A：單個囊泡及圍繞的光暈;B：多個囊泡及圍繞的光暈；C～E：Descemet膜處可見不規則增厚強反光，內部可見單個或多個點狀孔洞;F：內皮層圓盤狀暗區及反光異常的內皮細胞;G：三個大小不一的類圓形暗區，其內有黑白色小體及線狀連接;H、I：形態不一的暗區成串排布。

圖3 條帶型PPCD裂隙燈與IVCM圖片 A：角膜中央平行走行的寬條狀改變;B：寬條狀邊緣兼有囊泡;C～F：弧形的脊樣或貝殼邊緣，平行的脊內部仍可見內皮細胞，細胞擴大，散在點狀贅疣;G、H：條帶和囊泡共存影像；I：病灶邊界呈短直的鋸齒樣。

圖4 彌漫型PPCD裂隙燈與IVCM圖片 A、B：基質混濁，可見黃褐色條狀、團狀鐵質沉著;C：Descemet膜明顯不規則增厚;D：不規則凸起向周邊延展，呈匍匐狀;E：延展呈枝條狀;F：內皮細胞掃描不清，表面粗糙，大量孔洞，呈“草莓樣”;G、I：不規則隆起呈條索樣;H：暗區及匍匐樣的延展融合成片。

2.3兩例復診患者IVCM檢查結果對比患者1，男，19歲，角膜屈光手術術前篩查時裂隙燈下見右眼角膜后表面數個囊泡狀混濁，左眼角膜后表面條帶狀混濁。IVCM影像下右眼可見內皮細胞層橘皮樣影像，囊泡區為圓形或橢圓形火山口樣影像(圖5A1～D1)，遠離病灶(外周)內皮較完好區細胞密度2157±35cell/mm2；左眼可見寬帶狀影像，邊緣呈堤狀外觀，可見似贅疣樣反光呈條帶狀分布(圖5E1～H1)，遠離條帶區(外周)區域細胞密度957±31cell/mm2，因內皮細胞數量較少，未行屈光手術。5a后因眼部干澀復診，裂隙燈下仍可見右眼數個囊泡，左眼內皮條帶狀增寬呈橢圓狀，共聚焦顯微鏡右眼仍可見圓盤狀或橢圓的火山口樣暗區，左眼贅疣樣反光呈堤狀或條帶狀弧形分布(圖5A2～D2、E2～H2)。內皮細胞擴大，右眼遠離病灶(外周)內皮較完好區細胞密度1859±49cell/mm2，左眼遠離條帶區(外周)區域細胞密度789±39cell/mm2，內皮細胞密度較5a前降低，基質未見明顯混濁瘢痕。

圖5 隨訪患者1雙眼初診與5a后IVCM對比 A1～D1：初診時右眼IVCM影像；A2～D2：5a后復診時右眼IVCM影像；A1、A2：基底膜下神經纖維；B1、B2：基質層細胞；C1、C2：病灶區域影像，內皮層同一位點5a后IVCM影像對比；D1、D2：遠離病灶區域外周內皮影像；E1～H1：初診時左眼IVCM影像；E2～H2：5a后復診時左眼IVCM影像。

患者2，女，67歲，白內障術前檢查，裂隙燈下雙眼角膜基質混濁，Descemet膜明顯增厚不平整，IVCM檢查于雙眼中央區基質層見勻致中高反光的瘢痕影像，周邊基質細胞成像清晰處掃描可見Descemet膜及內皮影像，右眼內皮層寬條索狀、密集彈坑匍匐樣改變，大部分區域內皮細胞掃描不清，條索狀影像上方清晰處內皮細胞995±45cell/mm2；左眼內皮細胞橘皮樣、指紋樣改變，可見多處邊緣呈堤狀的外觀，條索狀影像上方內皮細胞計數1184±48cell/mm2。因內皮細胞數量較少，雙眼均選擇ECCE(白內障囊外摘除)手術方式，4a后復診見角膜中央混濁區域較前略擴大，均見黃褐色不規則線狀沉著，內皮仍增厚不平整，IVCM發現：雙眼大部分區域的內皮細胞仍掃描不清，呈條索狀、密集彈坑狀，掃描可成像部分內皮細胞擴大，右眼條索狀影像上方清晰處內皮細胞816±46cell/mm2，左眼條索狀影像上方清晰處內皮細胞1013±50cell/mm2，見圖6。

圖6 隨訪患者2雙眼初診與4a后IVCM影像對比 A1～D1：初診時右眼IVCM影像;A2～D2：4a后復診時右眼IVCM影像;E1～H1：初診時左眼IVCM影像;E2～H2:4a后復診時左眼IVCM影像。

3 討論

PPCD是由Koeppe[10]于1916年首次描述的罕見常染色體顯性遺傳病，該病主要累及角膜Descemet膜及內皮層，形態高度多變。其內皮細胞分泌的Descemet膜異常增厚，多數患者是無癥狀的，常在常規的眼部健康檢查時診斷出來。其發展可以是無進展的，也可以是進展非常緩慢的。

既往研究表明后部多形性的改變逐漸破壞了內皮細胞，致使內皮細胞密度降低。Syed等[11]研究表明外周內皮細胞計數是角膜內皮損傷的預測因子，并有較高的統計顯著相關性，外周內皮細胞計數增加了用于評價PPCD的臨床參數。本研究通過對囊泡型、條帶型和彌漫型的PPCD內皮細胞計數進行分析，發現三種類型的PPCD患眼遠離病灶區域的外周內皮細胞密度均明顯高于病灶區或病灶區邊緣，其中彌漫型PPCD患者平均內皮細胞密度最低。此外，隨著疾病的進展，內皮細胞計數隨之減少，當病灶區域內皮細胞計數無法分析時，外周內皮細胞仍可清晰成像，所以外周的內皮細胞密度對PPCD患者也有非常重要的意義，可以作為評價內皮功能的重要指標。

既往2篇[4，12]對PPCD觀察的文章中，3型彌漫型患眼數分別為6眼、2眼，IVCM表現內皮細胞失去六邊形的形態，呈復層上皮細胞樣化生，可見高反光細胞核，部分表現為“草莓樣”形態或呈溝壑狀，研究觀察和描述例數較少，這可能與彌漫型在PPCD患者中占比較低有關。本研究彌漫型占比30%，在收集的彌漫型26眼中，18眼可見較明顯不規則線狀或團狀黃褐色鐵質沉著，IVCM的觀察中除了“草莓樣”形態或溝壑狀形態外，還觀察到不規則凸起向周邊延展，呈匍匐狀，部分延展呈枝條狀，可見似贅疣樣反光呈條索狀不規則分布，匍匐部分的中央或旁中央可見不規則暗區，部分患眼Descemet膜處可見中高反光的粗條索狀隆起。

2例隨訪的PPCD患者均為查體所發現，并無其他眼表不適癥狀，通過IVCM觀察，病例1病變形態表現為右眼囊泡型、左眼條帶型，病例2的雙眼均呈彌漫型。Ahn等[13]研究了7例兒童PPCD患者3a后的內皮細胞丟失率為12.4%，Giacomo等對2例患有PPCD的年齡相關性白內障行超聲乳化和人工晶狀體植入，透明質酸鈉保護填充，進行術后6mo隨訪，內皮細胞數量丟失率為13.4%[14]。病例1右眼5a后IVCM顯示內皮細胞丟失率為13.8%，左眼為17.6%，病例2右眼4a后內皮細胞丟失率為18.0%，左眼為14.4%，與此前的研究接近但較前研究觀察時間長，可能與此疾病的進展過程相對緩慢有關。病例1采集到同一囊泡位點5a后的IVCM影像，囊泡增大不明顯，囊泡邊緣內皮細胞較前成像略模糊。病例2雙眼病灶區較透明區基質細胞密度略降低，混濁區基質細胞被中高反光代替，這可能與Laganowski等[15]描述的角膜反復輕度水腫引起的基質瘢痕有關。

IVCM不僅能清晰觀察角膜Descemet膜及內皮層形態和細胞數量變化，它的高倍放大和更大的橫向分辨率還可以詳細觀察全角膜各層間變化，包括基底膜神經纖維、基質及其他角膜細胞水平的影像改變[16-17]，對PPCD的診斷起到重要作用，提供內皮水平的定性分析，有助于PPCD和Fuchs角膜內皮營養不良等疾病的鑒別。IVCM也存在部分弊端，如單次觀察的面積較小，因此在進行角膜內皮細胞計數時，IVCM的取樣量較小，存在較大的誤差。在對此研究患者內皮細胞計數時，外周內皮細胞與病灶區距離無法測量，而距離病灶區域越近，內皮細胞密度越小，為減小誤差，可成像部分包括病灶區邊緣和外周均選擇3個位置點取其平均數作為最終選擇的數值。

本研究對49例不同分型的PPCD患者進行了IVCM描述，并對內皮細胞密度進行了統計分析，為擴充PPCD的臨床特點提供了影像支撐。在臨床診療過程中，使用裂隙燈后照法篩查發現有Descemet膜的異常或懷疑PPCD時，可及時行IVCM檢查進行輔助診斷和分型。