快速角膜膠原交聯(lián)術(shù)治療圓錐角膜的安全及有效性研究△

李彩紅 趙宏 賈博 馬時光 郭慧娟

圓錐角膜是一種以角膜擴張為特征的進行性角膜病變，致使角膜基質(zhì)層變薄，中央部向前突出呈圓錐形并產(chǎn)生高度不規(guī)則散光。角膜膠原纖維在決定角膜形態(tài)和生物力學(xué)方面起著重要作用。圓錐角膜患者中膠原纖維的彈性較正常人群下降36%，伴隨纖維層間的錯位及滑動，黏合力下降[1]。角膜膠原交聯(lián)技術(shù)(corneal collagen crosslinking，CXL)是應(yīng)用核黃素在紫外光A作用下，誘導(dǎo)相鄰的膠原纖維發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，形成新的共價連接鍵，增加角膜基質(zhì)的機械強度和抵抗角膜擴張的能力，從而阻止圓錐角膜形成的病理進程。

2003年，Wollensak等[2]最早發(fā)表的研究結(jié)果顯示，所有進展期圓錐角膜患者經(jīng)過CXL治療后保持穩(wěn)定，此方案被稱為標準Dresden方案。但Dresden方案耗時較長，特別對于低齡患者難以配合。為了更好地提高患者依從性，減少并發(fā)癥，以Bunsen-Roscoe法則為理論基礎(chǔ)的快速角膜膠原交聯(lián)術(shù)(accelerated corneal collagen crosslinking，A-CXL)應(yīng)運而生[3]。諸多研究均認為，A-CXL與Dresden提出的標準角膜膠原交聯(lián)術(shù)(standard corneal collagen crosslinking，S-CXL)具有相同的有效性[4-6]。然而近來有研究對A-CXL提出了不同觀點，與簡單的無機反應(yīng)不同，CXL過程中的生化反應(yīng)更復(fù)雜，超過一定的能量水平，CXL的光化學(xué)反應(yīng)會完全改變，產(chǎn)生于暗室攝影學(xué)領(lǐng)域的Bunsen-Roscoe法則不一定適合于角膜的生物環(huán)境[7]。因此，尚需要更多的臨床研究來評估A-CXL的安全性及有效性。本研究對我院行A-CXL治療的37例(61眼)圓錐角膜患者進行觀察分析，評估A-CXL治療進展性圓錐角膜的療效，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集2017年4月至2018年3月于鄭州市第二人民醫(yī)院接受核黃素/紫外線A誘導(dǎo)的A-CXL治療的圓錐角膜患者37例(61眼)納入本研究。其中男22例(36眼)，女15例(25眼)；年齡12～31(19.7±2.6)歲。納入標準：年齡<40周歲；患有原發(fā)性圓錐角膜；角膜厚度>450 μm；無眼部手術(shù)史或其他眼病；無眼部相關(guān)的全身疾病。排除標準：其他眼部活動性病變者，既往有角膜手術(shù)史、角膜瘢痕以及角膜厚度低于450 μm者。本研究所有操作和資料收集均符合赫爾辛基宣言，并經(jīng)本院倫理委員會批準。所有患者及其監(jiān)護人均被告知手術(shù)風(fēng)險并簽署知情同意書。術(shù)后隨訪12個月以上。

1.2 治療方法及術(shù)后處理術(shù)前3 d滴用3 g·L-1妥布霉素滴眼液，每天4次。所有術(shù)眼采用快速角膜膠原交聯(lián)系統(tǒng)(美國Avedro公司)接受A-CXL。術(shù)眼消毒后置開瞼器，鹽酸奧布卡因滴眼液滴眼，體積分數(shù)18%乙醇浸泡20 s，待角膜上皮疏松后，去除角膜中央直徑9 mm區(qū)域的上皮組織，使用1 g·L-1核黃素滴眼液滴眼，每90 s滴1次，持續(xù)10 min，裂隙燈顯微鏡下用鈷藍光檢查確定核黃素已滲透整個角膜基質(zhì)層并進入前房房水中呈飽和狀態(tài)。選擇波長(370±5)nm的紫外線A照射4 min，輻射強度為30 mW·cm-2，總能量為7.2 J。照射過程中適時滴用人工淚液滴眼液，以維持角膜表面濕度。手術(shù)結(jié)束后，妥布霉素地塞米松滴眼液滴眼，配戴角膜接觸鏡直至角膜上皮愈合。術(shù)后左氧氟沙星滴眼液每天滴眼4次，2 g·L-1氟米龍滴眼液每天滴眼4次，逐周減量；玻璃酸鈉滴眼液每天滴眼4次，使用1～3個月。術(shù)后1 d、1周僅行裂隙燈顯微鏡檢查上皮愈合情況，分別于術(shù)后1個月、3個月、6個月及12個月時進行隨訪，記錄最佳矯正視力(best corrected visual acuity，BCVA)、等效球鏡度(spherical equivalent,SE)；pentacam三維眼前節(jié)分析儀測量角膜前后表面形態(tài)，包括角膜前表面最大曲率(maximum keratometry，Kmax)、角膜后表面高度(posterior corneal elevation，PCE)、最薄點角膜厚度(thinnest corneal thickness，TCT)；眼前段光學(xué)相干斷層掃描檢查觀察角膜光反射信號；角膜內(nèi)皮細胞密度儀測量角膜內(nèi)皮細胞密度(endothelial cell density,ECD)、角膜內(nèi)皮細胞面積變異系數(shù)(coefficient variation of cell size,CV)及六邊形角膜內(nèi)皮細胞比例(percentage of hexagonal cells，Hex)。

2 結(jié)果

2.1 視力及角膜形態(tài)術(shù)后12個月時，BCVA及SE分別由術(shù)前的(0.43±0.21)logMAR和(8.85±4.66)D提高至(0.31±0.25)logMAR和(8.35±4.78)D，差異均有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.01)；Kmax及TCT分別下降(2.06±2.51)D和(8.9±10.8)μm，差異均有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(均為P<0.01)；PCE保持穩(wěn)定，與術(shù)前相比差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

時間nBCVA/logMARSE/DKmax/DTCT/μmPCE/μm術(shù)前610.43±0.218.85±4.6657.94±8.39480.1±31.746.3±23.8術(shù)后12個月610.31±0.258.35±4.7855.88±9.18471.2±33.547.7±24.9t值6.1673.1624.5594.5881.253P值0.0000.0040.0000.0000.220

2.2 眼前段光學(xué)相干斷層掃描結(jié)果39眼(63.9%)患者A-CXL術(shù)后2周開始出現(xiàn)角膜前中基質(zhì)層信號增強，可見明顯的分界線，深度為(278.2±45.6)μm，至術(shù)后1個月最為明顯，3個月之后失去連續(xù)性呈片段化改變，繼而逐漸消失。見圖1。

圖1 A-CXL術(shù)前及術(shù)后1個月眼前段光學(xué)相干斷層掃描檢查結(jié)果 A：術(shù)前；B：術(shù)后1個月，箭頭示角膜前中部基質(zhì)內(nèi)信號增加，基質(zhì)間可見分界線

2.3 角膜內(nèi)皮細胞檢查結(jié)果術(shù)后1個月時角膜ECD和Hex分別較術(shù)前下降(97.6±138.6)個·mm-2和(7.8±14.8)%，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(t=3.726，P=0.001；t=2.782，P=0.010);二者均于術(shù)后3個月時恢復(fù)至術(shù)前水平(t=0.810、0.335，均為P>0.05)。角膜CV由術(shù)前(35.6±8.0)%增加至術(shù)后1個月的(40.6±7.1)%，差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(t=5.154，P=0.000)；術(shù)后3個月時下降至(37.3±6.8)%，與術(shù)前相比差異仍有統(tǒng)計學(xué)意義(t=2.653，P=0.013)；術(shù)后6個月時恢復(fù)至術(shù)前水平，與術(shù)前差異無統(tǒng)計學(xué)意義(t=0.820，P>0.05)。見表2。

時間nECD/個·mm-2CV/%Hex/%術(shù)前612 877.9±319.335.6±8.056.4±12.6術(shù)后1個月612 780.3±364.0b40.6±7.1b48.6±13.7a術(shù)后3個月612 862.6±351.537.3±6.8a56.0±11.2術(shù)后6個月612 869.5±324.136.1±7.655.6±11.0術(shù)后12個月612 870.4±312.835.3±8.155.4±11.7

注：與術(shù)前相比，aP<0.05，bP<0.01

2.4 并發(fā)癥術(shù)后1 d所有患者均有不同程度疼痛、異物感、流淚等不適，所有患者角膜上皮均在 1周內(nèi)修復(fù)。3眼術(shù)后1個月出現(xiàn)角膜上皮下霧狀混濁，于術(shù)后6個月逐漸消退。1眼術(shù)后2 d出現(xiàn)角膜周邊無菌性浸潤，經(jīng)皮質(zhì)類固醇滴眼液滴眼后，于術(shù)后2個月逐漸消退，遺留淺層云翳。所有患者均未見感染性角膜炎、激素性青光眼、角膜內(nèi)皮失代償?shù)炔l(fā)癥。

3 討論

圓錐角膜是一種角膜基質(zhì)進行性變薄的角膜擴張性疾病。自CXL出現(xiàn)以來，全球很多臨床研究均證實CXL可有效阻止圓錐角膜的進展，提高裸眼及BCVA，改善角膜形態(tài)，減少高階像差[8-9]。全球圓錐角膜專家共識認為CXL是目前唯一可阻止或延緩圓錐角膜進展的方法[10]。

A-CXL以Bunsen-Roscoe法則為理論基礎(chǔ)，即認為增加UVA輻射能量減少照射時間可以達到同樣的治療效果。諸多臨床研究發(fā)現(xiàn)，A-CXL與S-CXL在穩(wěn)定角膜形態(tài)及視力方面具有相似的效果[11]。Shajari等[12]研究認為，在視力、屈光度、角膜形態(tài)、生物力學(xué)及角膜內(nèi)皮細胞方面，A-CXL與S-CXL均沒有明顯差異。此外，研究還認為，A-CXL更短的治療時間可以避免角膜過度脫水，減少術(shù)中角膜變薄；另外，暴露時間短可以降低感染風(fēng)險[4]。然而，也有一些文獻提出了不同的觀點。Chow等[13]發(fā)現(xiàn)，A-CXL術(shù)后12個月角膜形態(tài)沒有明顯改善。Hammer等[14]對豬角膜的研究顯示，超過一定限度的高強度輻射及更短的治療時間反而使角膜變硬及手術(shù)效果減弱，生物力學(xué)減小。因此，高強度輻射的A-CXL治療效果尚存爭議，需要更多的臨床研究來證實。

本研究中，患者術(shù)后12個月平均BCVA與SE均得到明顯改善。BCVA由術(shù)前的0.43±0.21提高至0.31±0.25，與以往研究結(jié)果相近。Badawi等[15]報道，術(shù)后12個月BCVA由術(shù)前的0.36±0.20提高至0.17±0.13。Toker等[16]的研究也顯示，在30 mW·cm-2照射4 min的A-CXL治療后BCVA提高了-0.10±0.20。SE由(8.85±4.66)D降至(8.35±4.78)D。Ng等[17]的研究也顯示，術(shù)后1 a SE較術(shù)前改善了(0.98±3.81)D。但也有研究顯示術(shù)后SE沒有明顯變化[16]。Kmax在圓錐角膜診斷、分級及監(jiān)測進展方面都有重要意義，也是衡量CXL有效與否的一個重要參數(shù)。本研究中，Kmax值術(shù)后12個月平均下降2.1 D。Kmax的下降與角膜纖維板層和基質(zhì)重排有關(guān)，交聯(lián)后基質(zhì)壓縮，導(dǎo)致角膜曲率降低，圓錐扁平化。TCT術(shù)后12個月與術(shù)前相比減少了8.9 μm。角膜厚度變薄主要發(fā)生在兩個過程：一是手術(shù)中核黃素浸泡和UVA照射過程中的角膜脫水[18]；二是術(shù)后纖維層間及纖維束內(nèi)部共價鍵連接增多，纖維間距減小引起的角膜膠原凝聚。此外，角膜細胞凋亡以及黏多糖成分的改變也可能導(dǎo)致角膜厚度減小。PCE的變化可以有效評估角膜膨隆的發(fā)展，本研究中，PCE術(shù)后1 a同術(shù)前相比沒有明顯差異，證實A-CXL可有效阻止圓錐角膜的進展。

CXL術(shù)后眼前段相干斷層成像檢查可見角膜基質(zhì)中一條高反射線，稱為“交聯(lián)線”，被認為是交聯(lián)基質(zhì)與未交聯(lián)基質(zhì)的分界線，代表了CXL治療的深度[19]。多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，A-CXL交聯(lián)線較淺，Bouheraoua等[20]的研究中，S-CXL交聯(lián)線深度為(302.8±74.6)μm，A-CXL(30 mW·cm-2，3 min)中為(184.2±38.9)μm。我們的研究中有39眼(64%)術(shù)后2周開始出現(xiàn)交聯(lián)線，深度為(278.2±45.6)μm。部分術(shù)眼術(shù)后并沒有出現(xiàn)明顯的交聯(lián)線，但依然有較大的角膜形態(tài)及視力改善。也有觀點認為，交聯(lián)線并不是評估交聯(lián)有效性的合適指標。Mesen等[21]經(jīng)過2 a的隨訪認為，交聯(lián)線深度與角膜形態(tài)改變沒有關(guān)系。Bouheraoua等[20]發(fā)現(xiàn)，交聯(lián)線深度與術(shù)后視力、Kmax及角膜厚度改變等沒有相關(guān)性。而Ng等[17]認為，交聯(lián)線深度與Kav的改變呈明顯正相關(guān)，但與Kmax無明顯相關(guān)性。因此，關(guān)于交聯(lián)線是否代表交聯(lián)手術(shù)的有效性尚存爭議，需要更多的臨床研究來證實。

紫外光的照射以及氧自由基的產(chǎn)生能夠引起角膜細胞的損傷及凋亡，內(nèi)皮細胞也可能發(fā)生同樣的損傷。有研究發(fā)現(xiàn)，A-CXL術(shù)后會出現(xiàn)短暫內(nèi)皮細胞改變[22-23]。一項對大鼠角膜的研究發(fā)現(xiàn)，使用高強度UVA輻射進行CXL后出現(xiàn)了可逆性內(nèi)皮細胞損傷及角膜細胞活性下降[24]。研究認為，只評估角膜ECD不足以全面反映角膜內(nèi)皮的狀態(tài)，角膜CV及Hex才是角膜內(nèi)皮氧化應(yīng)激下的敏感指標[22-24]。本研究結(jié)果顯示，術(shù)后早期角膜ECD及Hex均較術(shù)前下降，角膜CV增加，在術(shù)后3個月及6個月時恢復(fù)至術(shù)前水平，這與以往的研究結(jié)果相近[22]。Cingu等[22]采用UVA輻射能量18 mW·cm-2照射5 min的方法進行A-CXL手術(shù)，術(shù)后1個月角膜ECD下降，角膜CV增加，角膜Hex下降，但在術(shù)后6個月時恢復(fù)至術(shù)前水平。盡管術(shù)后早期出現(xiàn)了角膜ECD及形態(tài)的改變，但研究中未出現(xiàn)角膜內(nèi)皮失代償?shù)葒乐夭l(fā)癥，顯示A-CXL仍是一種安全的治療措施。

總之，本研究結(jié)果顯示，A-CXL術(shù)后視力及角膜形態(tài)均得到明顯改善，盡管術(shù)后早期出現(xiàn)了角膜ECD及形態(tài)的改變，但無明顯嚴重并發(fā)癥，A-CXL仍然具有良好的安全性及有效性。2015年的圓錐角膜全球共識認為，應(yīng)該把CXL作為圓錐角膜的一線治療方案[10]。而A-CXL手術(shù)時間短，患者依從性高，輻射能量丟失少，可以有效延緩或者阻止圓錐角膜的進展，給角膜擴張性疾病帶來了新的希望。本研究局限性在于未觀察手術(shù)前后角膜生物力學(xué)強度變化，這也是我們下一步的研究方向。