跨上皮快速角膜膠原交聯(lián)手術(shù)治療圓錐角膜對角膜光密度的影響

武志清 李勇 張耀花 魏升升 李晶

圓錐角膜是一種進(jìn)展性非炎癥性角膜變性疾病，可導(dǎo)致進(jìn)行性的角膜變薄、近視、不規(guī)則散光和視力下降，發(fā)病后嚴(yán)重影響角膜健康及生命質(zhì)量［1，2］。角膜膠原交聯(lián)術(shù)（corneal collagencrosslinking，CXL）被證明是目前阻止圓錐角膜進(jìn)展角膜變形的有效手術(shù)方式［3-5］，其主要利用360～380 nm 波長的紫外線照射光敏劑核黃素產(chǎn)生的光敏反應(yīng)誘導(dǎo)角膜基質(zhì)內(nèi)膠原纖維相互交聯(lián)，從而增強(qiáng)角膜基質(zhì)的穩(wěn)定性。

經(jīng)典的CXL手術(shù)需要首先去除手術(shù)區(qū)域的角膜上皮細(xì)胞，促使核黃素滲透到角膜基質(zhì)，在吸收紫外線光后使角膜基質(zhì)中的膠原原纖維之間形成交聯(lián)［4，6］。然而，上皮去除的操作引起患者術(shù)后恢復(fù)期的疼痛不適，以及一系列上皮去除相關(guān)的常見并發(fā)癥，例如發(fā)生率高達(dá)90%的角膜渾濁，從而使得恢復(fù)期延長［7］?？缟掀た焖俳悄つz原交聯(lián)手術(shù)（transepithelial accelerated corneal collagen cross-linking，ATE-CXL）避免了去除角膜上皮的過程，從理論上減輕了患者角膜的術(shù)后反應(yīng)。

角膜光密度作為角膜性質(zhì)的一個(gè)方面，可以用來描述和評估角膜的透明性［8］。目前國內(nèi)外對跨上皮快速角膜膠原交聯(lián)手術(shù)術(shù)后角膜光密度變化的相關(guān)研究并不多，國內(nèi)尚未見相關(guān)報(bào)道。本研究便采用Pentacam 三維眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)（Oculus Gmbh，Wetzlar，德國）對跨上皮快速角膜膠原交聯(lián)手術(shù)治療圓錐角膜手術(shù)前后角膜光密度變化進(jìn)行研究，為闡明角膜膠原交聯(lián)術(shù)后早期反應(yīng)過程，并為其安全性方面提供有力依據(jù)。

資料與方法

一、對象

回顧性病例研究。選取2021年1～12月在西安市第四醫(yī)院眼科就診，確診臨床期圓錐角膜患者并接受角膜膠原交聯(lián)手術(shù)34例（49只眼），其中男性20 例（27 只眼），女性14 例（22 只眼）；年齡（22.28±5.67）歲（18～33歲）?；颊吲懦渌鄄考膊?，既往無眼部手術(shù)史、外傷、青光眼家族史等。圓錐角膜的診斷參照Rabinowitz［9］標(biāo)準(zhǔn)。臨床期圓錐角膜診斷標(biāo)準(zhǔn)：患近視、散光病史；視力下降；矯正視力 ＜ 1.0；裂隙燈檢查結(jié)果中以下體征至少1 項(xiàng)陽性：角膜基質(zhì)變薄、錐狀向前膨隆、Fleischer環(huán)、Vogt線、上皮或者上皮下瘢痕。角膜地形圖示角膜前表面中央屈光力 ＞ 47.00 D；角膜中心下方3 mm處與上方3 mm處屈光度差值 ＞ 3.00 D；雙眼角膜中央前表面屈光度差值 ＞ 1.00 D。

1.一般檢查：所有研究對象均進(jìn)行常規(guī)眼科檢查，包括裸眼視力、眼壓、電腦驗(yàn)光、最佳矯正視力、裂隙燈、眼底檢查等。排除眼部其他手術(shù)史，和青光眼、白內(nèi)障等眼部疾病及糖尿病、高血壓等全身疾病等。特殊檢查包括：Pentacam 三維眼前節(jié)分析系統(tǒng)測量不同角膜直徑范圍及厚度的角膜光密度、角膜厚度、眼軸等。

2.角膜光密度檢查方法：被檢查者均接受Pentacam 三維眼前節(jié)分析診斷系統(tǒng)進(jìn)行人眼角膜光密度以及角膜厚度測量檢查，以從Pentacam 獲取成像質(zhì)量最佳的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，選取以角膜頂點(diǎn)為中心，取角膜前層（120 μm）、中間層、后層（60 μm）、全角膜0～2 mm、2～6 mm、6～10 mm、10～12 mm、0～12 mm 直徑范圍的角膜光密度平均值。所有檢查均由同一位具有熟練檢查技術(shù)的醫(yī)師完成。

二、手術(shù)方法

患者取坐位，在表面麻醉下接受手術(shù)。平躺于手術(shù)床后鋪巾，免去除上皮，在角膜上應(yīng)用局部表面麻醉劑。使用眼科標(biāo)準(zhǔn)開瞼器，測量角膜厚度確保其大于400 μm。應(yīng)用0.22%核黃素完全覆蓋角膜，4 min內(nèi)每20 s重復(fù)此操作，用0.1%的核黃素沖洗角膜，然后應(yīng)用充足的0.1%的核黃素完全覆蓋角膜，6 min內(nèi)每20 s重復(fù)此過程。再應(yīng)用平衡鹽溶液（balanced sat solution，BSS）充分沖洗角膜。紫外線交聯(lián)照射系統(tǒng)（ UV-X illumination system version，美國 Av-edro公司）脈沖式UV治療5 min 20 s。按照建議臨床方案取照度45 mW/cm2，脈沖照射間隔為1 s，獲得7.2 J 的總能量。最后應(yīng)用BSS 充分沖洗角膜。囑患者不要揉眼睛。

三、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0 軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。Kolmogorov-Smirnov 用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布，手術(shù)眼術(shù)前及術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)間各檢測指標(biāo)的差異比較采用重復(fù)測量資料方差分析，手術(shù)前后各時(shí)間段組間對比采用了重復(fù)測量資料方差分析中的多重比較方法（成對比較），以P＜ 0.05 認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

一、角膜膠原交聯(lián)手術(shù)前、手術(shù)后各時(shí)間段角膜光密度測量值

本研究采用Pentacam 三維眼前節(jié)分析系統(tǒng)測量圓錐角膜患者跨上皮快速角膜膠原交聯(lián)手術(shù)術(shù)前，手術(shù)后1 個(gè)月、6 個(gè)月角膜光密度，數(shù)據(jù)包括： 以角膜頂點(diǎn)為中心，角膜前層（120 μm）、中間層、后層（60 μm）、全角膜0～2 mm、2～6 mm、6～10 mm、10～12 mm、0～12 mm 直徑范圍的各角膜光密度平均值，各檢測階段檢查數(shù)據(jù)見表1。

表1 跨上皮快速角膜膠原交聯(lián)治療圓錐角膜手術(shù)前后各時(shí)間段角膜前層（120 μm）、中間層、后層（60 μm）、全角膜的0～2 mm、2～6 mm、6～10 mm、10～12 mm、0～12 mm直徑范圍的各角膜光密度平均值(±s)

表1 跨上皮快速角膜膠原交聯(lián)治療圓錐角膜手術(shù)前后各時(shí)間段角膜前層（120 μm）、中間層、后層（60 μm）、全角膜的0～2 mm、2～6 mm、6～10 mm、10～12 mm、0～12 mm直徑范圍的各角膜光密度平均值(±s)

注：a示與術(shù)前比較有差異；b示與術(shù)后1個(gè)月比較有差異

前層（120 μm ）中間層后層（60 μm）全角膜0～2 mm 2～6 mm 6～10 mm 10～12 mm 0～12 mm 0～2 mm 2～6 mm 6～10 mm 10～12 mm 0～12 mm 0～2 mm 2～6 mm 6～10 mm 10～12 mm 0～12 mm 0～2 mm 2～6 mm 6～10 mm 10～12 mm 0～12 mm術(shù)前21.89±3.33 19.71±2.71 17.60±4.04 32.93±8.53 21.23±3.20 14.92±1.77 12.94±1.52 12.27±2.30 19.35±4.75 13.94±1.86 8.69±1.42 10.06±1.08 10.21±1.72 15.50±3.50 10.62±1.32 15.17±2.00 14.24±1.61 13.36±2.60 22.60±5.10 15.26±2.00術(shù)后1個(gè)月23.99±5.78 20.48±3.47 17.21±3.50 31.65±9.31 21.58±3.54 14.90±2.21 12.86±1.67 12.06±2.11 18.90±4.25 13.78±1.88 8.51±1.63 9.73±1.14a 10.01±1.77 15.10±3.19 10.35±1.42 15.80±3.01 14.36±1.84 13.08±2.37 21.89±4.96 15.23±2.10術(shù)后6個(gè)月18.90±3.52ab 17.09±2.85ab 15.19±3.50b 30.13±9.25 18.69±3.19b 13.14±2.02ab 11.55±1.72ab 10.93±2.19ab 18.08±5.15 12.56±1.97ab 8.06±1.37ab 9.04±1.11ab 9.20±1.66ab 14.16±3.76ab 9.66±1.39ab 13.37±2.18ab 12.55±1.75ab 11.77±2.38ab 20.78±5.62a 13.64±2.07ab F值，P值28.41，0.00 37.15，0.00 48.37，0.00 2.25，0.12 30.10，0.00 30.33，0.00 40.12，0.00 52.09，0.00 2.82，0.07 38.51，0.00 8.74，0.00 28.25，0.00 30.98，0.00 8.27，0.00 24.78，0.00 28.49，0.00 42.61，0.00 50.88，0.00 3.73，0.04 35.66，0.00

二、角膜膠原交聯(lián)治療圓錐角膜手術(shù)前角膜光密度值與手術(shù)后組間比較

圓錐角膜手術(shù)后各時(shí)間段與手術(shù)前相比，角膜前層（120 μm）、中間層、后層（60 μm）、全角膜0～2 mm、2～6 mm、6～10 mm、0～12 mm 直徑范圍的各層角膜光密度平均值組間均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。角膜后層（60 μm）和全角膜10～12 mm直徑范圍角膜光密度平均值組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

三、角膜膠原交聯(lián)治療圓錐角膜角膜光密度值在手術(shù)前后各時(shí)間段兩兩比較

手術(shù)前后各時(shí)間段角膜光密度平均值兩兩比較，術(shù)后1個(gè)月數(shù)據(jù)中只有角膜后層（60 μm）中2～6 mm組數(shù)據(jù)較術(shù)前降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.04），其余組角膜光密度數(shù)據(jù)對比術(shù)前差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。術(shù)后6個(gè)月數(shù)據(jù)中角膜前層0～2 mm、2～6 mm組對比術(shù)前及術(shù)后1個(gè)月差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（術(shù)前P=0.00、0.00；術(shù)后1個(gè)月P=0.00、0.00），6～10 mm、0～12 mm組對比術(shù)后1個(gè)月差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P=0.00、0.00）；中層0～2 mm、2～6 mm、6～10 mm、0～12 mm對比術(shù)前及術(shù)后1個(gè)月差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（術(shù)前P=0.00、0.00、0.00、0.00；術(shù)后1個(gè)月P=0.00、0.00、0.00、0.00）；后層0～2 mm、2～6 mm、6～10 mm、10～12 mm、0～12 mm對比術(shù)前及術(shù)后1個(gè)月差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（術(shù)前P=0.00、0.00、0.00、0.00、0.00；術(shù)后1個(gè)月P=0.03、0.00、0.00、0.03、0.00）；全層0～2 mm、2～6 mm、6～10 mm、0～12 mm對比術(shù)前及術(shù)后1個(gè)月差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（術(shù)前P=0.00、0.00、0.00、0.00；術(shù)后1個(gè)月P=0.00、0.00、0.00、0.00），10～12 mm組數(shù)據(jù)較術(shù)前具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P=0.02）。

討 論

圓錐角膜是一種進(jìn)展性角膜擴(kuò)張疾病，以進(jìn)行性角膜變薄及角膜擴(kuò)張隆起為主要變化特點(diǎn)。圓錐角膜的前彈力層和前部基質(zhì)層膠原纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，中央部膠原纖維堅(jiān)韌性降低，部分膠原纖維發(fā)生斷裂，導(dǎo)致角膜的機(jī)械抗張能力及彈性力下降［10］。

圓錐角膜的早期治療包括框架眼鏡、角膜接觸鏡等，不能耐受或角膜接觸鏡矯正視力不滿意可考慮角膜基質(zhì)環(huán)植入術(shù)［11］。針對伴有角膜疤痕及角膜嚴(yán)重變薄患者，最終可能需要進(jìn)行角膜移植。但是以上方法均不能阻止圓錐角膜病情進(jìn)展。近年來，CXL 已經(jīng)被證明可以有效的停止圓錐角膜向前膨隆甚至逆轉(zhuǎn)疾病發(fā)展，其革新了圓錐角膜的治療方式。這一結(jié)論已經(jīng)通過角膜地形圖改變、屈光檢查、生物力學(xué)甚至最終的矯正視力結(jié)果證實(shí)［12，13］。

角膜光密度的描述是針對角膜的生物組織學(xué)性質(zhì)，用來描述其透明度并進(jìn)行量化，是評估角膜健康狀況的一項(xiàng)指標(biāo)［8］。Takacs等［14］應(yīng)用Pentacam對角膜上皮下混濁（Haze）進(jìn)行描述，分級0到100，0表示角膜無混濁，100 則表示角膜完全不透明。張琳等［15］應(yīng)用角膜光密度描述角膜屈光術(shù)后角膜炎癥恢復(fù)程度以及穩(wěn)定時(shí)間。角膜光密度對于角膜病變的發(fā)現(xiàn)和治療，角膜手術(shù)方式的選擇以及術(shù)后角膜傷口愈合情況的評估。

本研究結(jié)果中在跨上皮角膜手術(shù)后1 個(gè)月，在角膜前層（120 μm）及全層角膜的0～2 mm、2～6 mm的直徑范圍內(nèi)，角膜光密度顯示了輕度的升高，但對比術(shù)前沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。既往多個(gè)研究顯示，在常規(guī)CXL 術(shù)后均顯示角膜光密度明顯增加［14-16］。本文結(jié)果中跨上皮手術(shù)術(shù)后密度增加相對平緩，這與Badawi等［16］的研究結(jié)果一致，考慮原因主要在于ATE-CXL 手術(shù)角膜上皮在復(fù)雜的角膜傷口愈合過程中所起到的關(guān)鍵性作用［17］，角膜上皮的損傷直接引起角膜細(xì)胞的凋亡，從而引起角膜基質(zhì)的相關(guān)炎癥反應(yīng)，并觸發(fā)一系列修復(fù)反應(yīng)，促進(jìn)了角膜渾濁的消退［18］。其次核黃素使用的濃度和持續(xù)時(shí)間不同，造成核黃素的吸收反應(yīng)不同，濃度低或者使用時(shí)間短則核黃素分解更快或吸收少，造成的角膜損傷更小。Pircher 等［19］的研究結(jié)果顯示CXL 術(shù)后僅在角膜前層（120 μm）中表現(xiàn)光密度增加，這與本研究結(jié)果一致?？紤]由于手術(shù)中核黃素的使用集中在前表面，前表面濃度高于其他部分，并且角膜光密度增加區(qū)域集中在0～2 mm、2～6 mm直徑范圍，UV 照射區(qū)域的角度設(shè)置集中在角膜中央9 mm 范圍，在此范圍的核黃素濃度相對更高，因此可能對周邊的角膜光密度影響較小。

在術(shù)后6月，ATE-CXL 術(shù)后顯示角膜前層（120 μm）、中間層、后層（60 μm）以及全角膜0～2 mm、2～6 mm、6～10 mm、0～12 mm直徑范圍的各角膜光密度平均值對比術(shù)前及術(shù)后1個(gè)月角膜光密度值均明顯降低。Badawi 等［16］研究中跨上皮角膜膠原交聯(lián)手術(shù)（transepithelial corneal collagen cross-linking，TE-CXL）術(shù)后6 個(gè)月角膜密度達(dá)到術(shù)前基線水平，J Lai 等［20］結(jié)果顯示在術(shù)后3～12 個(gè)月角膜密度達(dá)到術(shù)前水平。本研究中ATE-CXL 術(shù)后6 個(gè)月的角膜光密度平均值明顯降低并與術(shù)前相比具有明顯差異性，考慮由于ATE-CXL 與TE-CXL 手術(shù)方式差異造成。ATE-CXL術(shù)中核黃素使用時(shí)間明顯縮短，造成核黃素的吸收效應(yīng)減小，以及UV 輻照時(shí)間的縮短也是產(chǎn)生這一結(jié)果的可能原因，在這一方面需要更深層的研究。另外，常規(guī)CXL手術(shù)術(shù)后的角膜光密度恢復(fù)到術(shù)前水平則被證實(shí)通常需要更長的時(shí)間，這與本文結(jié)果中解釋也是一致的。

綜上所述，ATE-CXL 術(shù)后角膜損傷更小，對角膜中央的光密度影響大于周邊，引起了較小且局限的角膜光密度改變。并且在觀察過程中，角膜光密度在術(shù)后早期即可明顯降低，恢復(fù)角膜的透明性，有助于術(shù)后視力的早期恢復(fù)。但是該結(jié)論更依賴于更大的樣本量及更長隨訪時(shí)間的研究。