跨上皮角膜交聯術的研究進展

章雨晨 綜述 董子獻 審校

圓錐角膜是一種角膜基質非炎性變薄的疾病，導致角膜錐樣改變。其病變特征為角膜基質變薄且伴隨角膜前膨隆呈圓錐形，表現為不規則散光、瘢痕、結節、軸性曲率異常等[1]。角膜膠原交聯術(corneal collagen cross-linking with riboflavin， C3-R)應用于圓錐角膜的治療，改變了治療圓錐角膜的模式，成為目前治療圓錐角膜唯一被認可的方法。研究[2]顯示，通過370 nm波長的紫外線和光敏的核黃素能夠增加膠原之間的共價連接，從而增加角膜生物力學穩定性。目前，C3-R取得了較理想的臨床療效，已被推廣到角膜擴張、感染性角膜炎、角膜潰瘍等多種角膜疾病的治療[3]。常規的C3-R是通過去除治療區角膜上皮，從而使核黃素到達角膜基質。但該術對患者角膜上皮和基質損傷大，會引起感染、疼痛、角膜上皮下霧狀混濁等[4-5]。針對這些不良反應和并發癥，很多學者進行了跨上皮C3-R的研究。

1 基質環植入聯合膠原交聯

角膜基質環是由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)制成的半環形片段，因其可以降低角膜中央曲率，提高視力[6]，臨床用于矯正低度近視以及治療早、中期的圓錐角膜。有研究者對實驗組圓錐角膜患者進行角膜基質環植入術聯合C3-R，術后患者患眼的柱鏡度、視力、角膜曲率、顯化折射及校正和未矯正的距離視敏度等，明顯高于只進行基質環植入的對照組患者[7]。在該實驗中C3-R中角膜基質環植入部位核黃素聚集并向基質環周圍角膜組織內彌散，這可能是由于該區域的膠原交聯效果增加，使術中基質環周邊部位膠原發生變化而引起生物力學耦合的結果。

另有研究者對圓錐角膜患者施行角膜基質環植入術和基質環植入聯合膠原交聯，比較兩種手術方式后的裸眼視力、角膜曲率測量值(keratometry，K值)、最佳矯正視力[8]。結果顯示C3-R術后患者的裸眼視力和最佳矯正視力明顯提高，兩組患者最佳矯正視力與基質植入術后差異有統計學意義(P<0.05)，表明基質環植入聯合角膜膠原交聯治療圓錐角膜效果優于單純角膜基質環植入術，并且C3-R有加強角膜基質環植入術效果的作用。在基質環植入術與C3-R何者在前何者在后這一問題上，Coskunseven et al[9]通過實驗對比兩組先后行C3-R和角膜基質環植入術的患者療效得出結論，認為先進行C3-R再行基質環植入術的患者療效優于先行基質環植入術再行C3-R的患者，即先通過角膜基質環植入術固定塑型角膜，再通過C3-R增強角膜膠原纖維的強度。

2 飛秒激光聯合膠原交聯

飛秒激光在屈光手術領域應用廣泛，因其具有高精確度及安全性，目前也被用于輔助C3-R。飛秒激光膠原交聯法主要通過飛秒激光來制作角膜基質袋，將核黃素注入其中，再進行C3-R[10]。該術式避免了刮除角膜上皮后不適感，具有安全、高效、便捷的特點。主要治療參數包括基質袋深度、紫外光輻射強度及照射時間等。Hashemi et al[11]利用飛秒激光治療早期圓錐角膜患者，在患者角膜基質內建立環形隧道，向隧道內灌注核黃素溶液0.1 ml，用能量密度 7 mW/cm2的紫外線UV-A照射15 min，該術無需去除角膜上皮，而且可以避免核黃素在角膜前表面的集聚以及對紫外能量的吸收。術后無基質混濁和角膜上皮缺損，患者在手術后1 d即可恢復日常活動。術后患者平均裸眼視力明顯增加，最大平均角膜曲率明顯下降，平均球鏡和柱鏡度數均下降，無進展性角膜擴張及角膜內皮細胞計數變化，該實驗證實飛秒激光聯合膠原交聯安全有效，術后患者的舒適度也較高。但飛秒激光膠原交聯技術的主要治療參數尚有待于進一步探索，其效應深度、遠期安全性及維持時間尚需更進一步的探討。另有研究者利用飛秒激光聯合膠原交聯方法對新西蘭白兔進行了研究，結果顯示在術后1 d新西蘭兔角膜厚度達到峰值，并在隨后的1個月內下降到最小值，之后在第3、6個月又升到較高值；另外角膜厚度在術后1周內角膜術區在第1天開始變陡的現象迅速恢復，并逐漸變扁平；晶狀體的透明度無明顯變化；通過微觀形態學檢查發現了角膜基質內線樣的分界線，因此可作為早期檢測C3-R術后效果的臨床標志[12]。該實驗還顯示飛秒激光聯合膠原交聯是安全的，且較經典方法恢復更快。

3 促滲劑聯合膠原交聯

促滲劑聯合膠原交聯技術適用于角膜厚度小于400 μm的薄角膜病例，該術產生的基質膠原交聯生物力學效應僅為常規交聯法的1/5，但細胞損傷淺，可以避免角膜上皮的刮除，減少術后疼痛等相關并發癥的發生，該項技術在兒童圓錐角膜的治療中已得到較好的效果[13-15]。Wollensak et al[16]將金吉拉兔分為實驗組(跨上皮角膜膠原交聯組)和對照組(經典去角膜上皮膠原交聯組)，又將實驗組分為滴促滲劑(苯扎氯銨)和不滴促滲劑兩組，結果顯示滴促滲劑組與不滴促滲劑組的楊氏模量的增加有明顯差異，不滴促滲劑組生物力學無明顯變化；組織形態學顯示促滲劑組改變角膜生物力學的效果約是對照組的1/5。該實驗表明此方法一般不作為圓錐角膜的常規治療方案，但促滲劑跨上皮膠原交聯的細胞損傷作用發生在基質前200 μm，因此比較適用于角膜厚度小于400 μm的患者，可以避免經典方法引起的角膜內皮損傷。McAnena et al[17]對雙眼發病的20例患者進行了跨 上 皮 角 膜 膠 原 交 聯，為了加長核黃素溶液在角膜表面的潴留時間，并避免使用開瞼器，研究者設計了角膜表面硅膠環，并以氨基丁三醇和乙二胺四乙酸(EDTA)作為核黃素促滲劑。結果顯示術眼角膜地形圖逐步得到改善，也沒有出現角膜基質混濁以及其他副作用，與手術前比較，術后術眼的最佳矯正視力、模擬角膜曲率K值、裸眼視力、 角膜頂點屈光力以及高階像差明顯改善。實驗結果顯示該手術方式延緩圓錐角膜的進展，且患者依從性好。Lamy et al[18]對眼圓錐角膜患者實施了跨上皮角膜膠原交聯術。該方法以慶大霉素、苯扎氯銨、乙二胺四乙酸作為核黃素的滲透促進劑，結果顯示實驗組平均裸眼視力明顯升高，平均等效球鏡以及平均模擬角膜曲率K值下降, 平均角膜內皮細胞計數無明顯變化，研究表明跨上皮膠原交聯法無去上皮帶來的并發癥,因此具有控制圓錐角膜進展的效果。另外該研究表明0.2 g/L苯扎氯銨的劑量能使上皮對核黃素產生足夠的通透，在此基礎上的跨上皮交聯能增加角膜強度。

4 跨上皮離子導入角膜膠原交聯

離子導入治療是一種無創眼科給藥手段。Magli et al[19]發現其效果低于傳統去上皮方式，這與相關研究[20-21]結果一致。樊鄭軍[22]的病例個案報道證明此項技術治療安全。Bikbova et al[23]發現核黃素離子導入方式與傳統去上皮方式相比，雖然可以有效阻止病情進展，但卻可以導致角膜細胞凋亡深度淺，術后光學相干斷層掃描分界線深度小。因此，手術雖然有效控制臨床病情，但硬化效果低。總之，目前的研究分析離子導入達到的角膜基質核黃素濃度仍不理想。

5 前房注藥聯合膠原交聯

綜上，C3-R為進展性圓錐角膜、角膜擴張等角膜疾病的治療提供了新的方法，減少了角膜的移植。跨上皮膠原交聯則彌補了經典C3-R方法的不足，成為角膜厚度偏薄患者的主要治療方法。但是對于跨上皮膠原交聯方法的有效性和適應性仍需進一步實驗研究。