角膜后彈力膜內(nèi)皮移植術(shù)研究進(jìn)展

王瑋 綜述 李貴剛 Scheffer C.G.Tseng 審校

1華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院眼科，武漢 430030；2邁阿密眼表研究與教育中心 33126

角膜內(nèi)皮移植術(shù)(corneal endothelial keratoplasty，EK)是一種僅更換病變角膜內(nèi)皮層和后彈力層而保留了完整角膜基質(zhì)層的角膜移植手術(shù)，目前已經(jīng)逐漸替代穿透角膜移植術(shù)(penertating keratoplasty，PKP)成為治療角膜內(nèi)皮病變的首選術(shù)式[1]。當(dāng)前國際上較為主流的EK手術(shù)方式包括角膜后彈力膜內(nèi)皮移植術(shù)(Descemet membrane endothelial keratoplasty，DMEK)和角膜后彈力膜撕除角膜內(nèi)皮移植術(shù)(Descemet stripping endothelial keratoplasty，DSEK)[2]。相較于傳統(tǒng)的PKP，DSEK避免了PKP的眼表并發(fā)癥和切口問題，同時避免了眼球開放的手術(shù)步驟，降低了手術(shù)風(fēng)險；而DMEK則進(jìn)一步減少了PKP的免疫排斥反應(yīng)問題和長期局部使用皮質(zhì)類固醇所誘發(fā)的繼發(fā)性青光眼問題[3]。DSEK由于供體植片中含有部分角膜基質(zhì)層，導(dǎo)致移植后的受體角膜總厚度增加，術(shù)后有遠(yuǎn)視傾向[4]，而DMEK的供體植片僅含角膜內(nèi)皮角膜后彈力膜(endothelium Descemet membrane layer，EDM)，所以植片和植床對合后完全符合正常角膜的解剖結(jié)構(gòu)[5]。另外，DMEK較DSEK能提供更快、更優(yōu)的視力恢復(fù)[6-8]。所以，DMEK被認(rèn)為是目前治療角膜內(nèi)皮病變理想的EK手術(shù)方式[3]。DMEK手術(shù)最早由Melles等[9-10]于2006年首先報道，其描述的手術(shù)步驟包括植片植入前房、定向、展開、居中、貼附和固定等。DMEK從最初提出到現(xiàn)在已有10余年的發(fā)展時間，目前在部分發(fā)達(dá)國家已成為主流的EK術(shù)式，但國內(nèi)能開展DMEK手術(shù)的醫(yī)療單位較少。究其原因，主要在于DMEK在早期的學(xué)習(xí)曲線以及手術(shù)技術(shù)上更具挑戰(zhàn)性，比如供體EDM植片的取材比較困難且容易在取材過程中損傷角膜內(nèi)皮細(xì)胞，植片植入眼內(nèi)后展開及固定較困難、術(shù)后容易發(fā)生植片脫位等[11-13]，加之國內(nèi)角膜供體缺乏，一旦EDM分離取材失敗則會浪費(fèi)本可用于PKP手術(shù)的新鮮角膜供體，這一點(diǎn)更是限制了DMEK術(shù)式在國內(nèi)的開展。本文就DMEK手術(shù)的關(guān)鍵問題和注意事項進(jìn)行綜述。

1 DMEK的手術(shù)適應(yīng)證

DMEK的適應(yīng)證為各類具有足夠前房空間且角膜基質(zhì)基本正常的角膜內(nèi)皮病變導(dǎo)致的角膜內(nèi)皮失代償，包括Fuchs角膜內(nèi)皮營養(yǎng)不良、遺傳性角膜內(nèi)皮營養(yǎng)不良、后部多形性角膜營養(yǎng)不良、虹膜角膜內(nèi)皮綜合征、前次DSEK或者PKP術(shù)后角膜內(nèi)皮失代償以及外傷、手術(shù)、房角關(guān)閉所引起的繼發(fā)性角膜內(nèi)皮功能失代償?shù)萚14-19]。但需注意的是，受體角膜中央?yún)^(qū)有明顯不可逆的角膜瘢痕者不適合行DMEK；低眼壓患者也不適合行DMEK，因?yàn)镋DM植片較難貼附于受體的角膜基質(zhì)[18]；而對于無晶狀體眼或者虹膜有明顯異常，如無虹膜、虹膜較大范圍缺損、人工虹膜或固定散大瞳孔的患者，由于較薄的DMEK植片容易進(jìn)入后房導(dǎo)致植片丟失，或者在展開的過程中接觸人工晶狀體或人工虹膜而容易導(dǎo)致植片內(nèi)皮損傷，以及玻璃體切割術(shù)后患者由于前房深度降低，導(dǎo)致DMEK植片展平困難，對于此類患者，選擇具有較厚植片的DSEK則優(yōu)于DMEK[15，18,20]。

2 DMEK的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 角膜供體的選擇及植片的制備

與其他EK手術(shù)不同，目前國外大部分眼科醫(yī)生傾向在DMEK手術(shù)中選擇年齡偏大(>40歲，甚至有術(shù)者選擇>50歲)的供體制作EDM植片[7]。目前常用的EDM植片制備方法是直接撕除法[5]，大致步驟如下：將供體角膜內(nèi)皮面朝上，內(nèi)皮表面用少量的角膜保存液保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞，先用Sinsky鉤等特殊器械從邊緣松解EDM并起瓣，范圍為180°～360°，起瓣后用細(xì)顯微無齒鑷掀起瓣膜向中心分離約至少50%的面積并確保EDM沒有撕裂，然后復(fù)位EDM，選擇合適尺寸的環(huán)鉆鉆切植片邊緣，繼續(xù)剝離剩余的EDM直至從角膜基質(zhì)層完整脫離后，將EDM植片置入特殊的植入器。利用人工前房和水分離技術(shù)制作EDM植片是一種較新的方法，其大致步驟為：將角膜內(nèi)皮面朝上固定于人工前房，在前房注入空氣使角膜反轉(zhuǎn)內(nèi)皮面向上凸起，然后用1個帶缺口的手動環(huán)鉆刻痕并去除外圈角膜內(nèi)皮，形成1個帶蒂的EDM面，用顯微無齒鑷將蒂掀起，通過Troutman鑷的鈍頭在蒂下滑動形成2～3 mm長的基質(zhì)分離，然后用27G針頭于分離處注入平衡鹽溶液鈍性分離EDM直至完整脫離[21]。至于植片的大小，對于Fuchs角膜內(nèi)皮營養(yǎng)不良有術(shù)者選擇8 mm直徑環(huán)鉆，而大泡性角膜病變選擇9 mm直徑環(huán)鉆[18]，認(rèn)為植片直徑越大可以提供越多的內(nèi)皮細(xì)胞，越有利于植片長期存活，但大多數(shù)術(shù)者會將植片的直徑控制在8.0～8.5 mm范圍內(nèi)[21-23]。關(guān)于如何避免EDM在從供體角膜分離的過程中被撕破，有學(xué)者認(rèn)為在直接撕除法中起瓣后雙手用2把無齒鑷夾瓣比單手用1把無齒鑷夾瓣能夠使EDM受力更加均勻，避免破裂[23]，也有學(xué)者認(rèn)為年輕供體(<50歲)的后彈力膜和角膜基質(zhì)黏附較緊從而容易撕破EDM植片[24]。

2.2 植片的可視化

由于DMEK植片超薄并且接近透明，尤其是在受體角膜透明度有限的情況下，植片的可視化對于手術(shù)者來說非常重要。去除受體的水腫角膜上皮以及使用裂隙狀顯微鏡光束照明有助于術(shù)中的可視化操作[18]。另外，植片染色不僅有助于術(shù)中觀察植片的邊界以及判斷植片在受體前房中的位置和展開情況，也利于手術(shù)者進(jìn)行更加精細(xì)的操作，從而減少角膜內(nèi)皮細(xì)胞損傷[18,23]。至于染料的選擇，雖然被用于視網(wǎng)膜染色的甲基藍(lán)可能在減少角膜內(nèi)皮毒性方面更加安全[25]，但目前臨床上所報道的DMEK植片染色劑多為錐蟲藍(lán)[21-23]，雖然質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%錐蟲藍(lán)在體外研究中證明對于角膜內(nèi)皮細(xì)胞安全[25]，但是錐蟲藍(lán)在體內(nèi)的安全染色濃度和時間仍需要進(jìn)一步觀察[26]，目前也有學(xué)者使用更加安全的質(zhì)量濃度0.1%的Brilliant Blue G作為DMEK染色劑[27]。植片可視化的另外一個關(guān)鍵點(diǎn)在于如何確保植片植入受體前房后內(nèi)皮面朝下。有術(shù)者通過在植片上標(biāo)記不對稱記號來幫助判斷其正反[18]；也有術(shù)者利用直徑1 mm的環(huán)鉆在植片邊緣刻3個半圓(其中2個半圓相距較近，另1個半圓相距較遠(yuǎn))，通過判斷較遠(yuǎn)半圓是位于另外2個半圓的順時針側(cè)還是逆時針側(cè)來確定正反[28]。此外，術(shù)中光相干斷層掃描和裂隙燈顯微鏡也能用來很好地協(xié)助判斷植片正反[29-31]。

2.3 植片的植入

一旦EDM脫離角膜基質(zhì)，則有自發(fā)的角膜內(nèi)皮面朝外角膜后彈力膜朝內(nèi)形成“雙卷軸或單卷軸”的趨勢，越年輕的供體這種趨勢越明顯[5]，所以目前DMEK手術(shù)中植片常以“卷軸”的形式植入前房。DMEK采用晶狀體超聲乳化手術(shù)的通道式切口，切口直徑比DSEK小，一般為2.8～3.2 mm[7,18]。目前有各種DMEK植入器，共同特點(diǎn)為材質(zhì)透明，方便術(shù)者對植片的觀察，其形狀和原理基本與推注滑動手柄的人工晶狀體植入器相似[21-23]。雖然這些植入器避免了切口對于植片的擠壓，但仍不能避免植片在植入器腔室內(nèi)碰撞所導(dǎo)致的角膜內(nèi)皮損傷。需要特別注意的是，植片植入前要使眼壓略低以避免植片從眼內(nèi)脫出，前房深度要求能由輔助切口手動操控[23]，在維持足夠前房深度的前提下避免眼壓過高。

2.4 植片的展開

由于EDM植片厚度只有10 μm左右，且有自發(fā)卷曲的趨勢，所以植片植入后如何在前房內(nèi)展開對于術(shù)者來說有著很大的挑戰(zhàn)，也是手術(shù)的關(guān)鍵和難點(diǎn)。Liarakos等[32]報道了如何將DMEK植片展開的4種基本技術(shù)：(1)標(biāo)準(zhǔn)的無接觸技術(shù) 此技術(shù)的關(guān)鍵在于植入前對植片的處理，通過平衡鹽溶液將皺縮的EDM攤開使其自然卷曲成對稱的雙卷軸狀并以此形式植入前房，當(dāng)植片植入前房后輕輕用鈍針頭敲打受體角膜使植片的2個相鄰卷軸輕度分開，在植片上方注入1個小氣泡并且確認(rèn)后彈力膜的一面朝上，輕輕敲打受體角膜使植片居中，通過擴(kuò)大植片上方的氣泡使植片鋪展在虹膜上并確保其外緣完全展開后，將植片上方的空氣慢慢吸出，同時在植片下方注入無菌空氣形成氣泡，直至前房滿灌氣體并頂壓植片貼附于受體角膜1 h。(2)Dirisamer技術(shù) 該技術(shù)主要針對植片蜷縮的較嚴(yán)重形成不對稱雙卷軸狀或者是植入受體前房后回退成單卷軸狀。當(dāng)植片植入前房后，輕輕用鈍針頭敲打受體角膜使卷曲的植片輕度攤開，一旦其一側(cè)的邊緣貼于虹膜表面，輕輕的用一根鈍針頭于受體角膜外施加壓力使其固定，同時另一根鈍針頭則深入前房內(nèi)輕輕的將卷軸狀的植片展平。(3)Dapena技術(shù) 用于植片在前房內(nèi)中央大部分展開而周緣仍蜷縮的狀態(tài)。在植片上方注入1個中等大小的氣泡，通過鈍針頭在外擠壓受體角膜進(jìn)而操控氣泡，使其在植片與受體角膜之間移動從而將周邊的蜷縮角膜鋪平。(4)單針頭滑動技術(shù) 該技術(shù)主要用于植片植入前房后呈松散狀有自身攤開的趨勢。當(dāng)雙卷軸狀植片進(jìn)入受體前房后有自身展開趨勢時，從側(cè)切口放出部分房水，使前房變淺，用鈍針頭在受體角膜外重復(fù)滑動以施加溫和的與卷軸攤開方向相同并朝向角膜緣的力量，即不依靠氣泡而是通過角膜外施加壓力使植片展平。以上4種基本技術(shù)可以單獨(dú)或聯(lián)合使用，依據(jù)術(shù)中實(shí)際情況調(diào)整氣泡的尺寸及輕輕敲打角膜都是可行的。

2.5 植片的固定

一旦植片展開并且到達(dá)理想的受體位置，需通過角膜切口在植片下方注入無菌氣體頂壓固定植片。至于前房滿灌無菌空氣的時間，大部分術(shù)者在不做虹膜周切的前提下會選擇至少保持45～60 min，然后用平衡鹽溶液置換并保留30%～50%的前房氣體，患者術(shù)后需要仰臥24 h，也有術(shù)者術(shù)前或術(shù)中會為患者行虹膜周切術(shù)，以預(yù)防前房氣體所致的瞳孔阻滯[18]。除了無菌空氣，也有術(shù)者會選擇前房注入長效氣體(如體積分?jǐn)?shù)20%六氟化硫)聯(lián)合虹膜周切來固定植片，雖然該方法被證明無角膜內(nèi)皮毒性，但并沒有隨機(jī)對照臨床試驗(yàn)表明其比無菌空氣更利于植片的固定[33]。位于受體角膜周邊已剝除了內(nèi)皮但又未被供體EDM植片覆蓋的區(qū)域，該區(qū)域的角膜會水腫幾周直至最終由旁邊的角膜內(nèi)皮細(xì)胞遷移覆蓋而消退[34-36]。

3 DMEK的常見并發(fā)癥

3.1 術(shù)后植片脫位

植片脫位是DMEK術(shù)后常見的并發(fā)癥，導(dǎo)致植片脫位的主要危險因素包括：受體EDM的去除范圍小于供體植片的面積、植片偏位、植片植入的過程中使用黏彈劑、前房氣泡的維持時間較短、受體后彈力膜撕除不全導(dǎo)致前條帶層部分殘留等[7,37]。根據(jù)脫離范圍的大小，植片脫位可分為部分性和完全性脫位，早期報道的DMEK術(shù)后的植片完全脫位率高達(dá)30%[38]，2009年一項多中心研究報道的DMEK術(shù)后植片部分脫位率(需要再次行前房注氣)高達(dá)63%[15]，但隨著手術(shù)經(jīng)驗(yàn)及手術(shù)技巧的提高，2015年發(fā)表的一項多中心研究報道的植片脫位率為38.1%[39]。對于植片部分脫位后再次前房注氣的時間點(diǎn)選擇，有術(shù)者選擇在術(shù)后立即注氣，也有選擇1～2周[40]，但保守的術(shù)者會選擇觀察數(shù)月[41]。有術(shù)者報道150例DMEK術(shù)后2年的觀察，結(jié)果顯示植片部分脫位者有28例，其中24例角膜可自發(fā)變透明，甚至有18例的視力可恢復(fù)至≥0.5[42]。由于DMEK術(shù)后植片部分脫位的患者角膜有自發(fā)變透明的趨勢，這也是很多術(shù)者不愿意早期行再次前房注氣的原因。但也有學(xué)者認(rèn)為植片的部分脫位以及角膜植片的延遲愈合可能會導(dǎo)致潛在的角膜瘢痕和角膜內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)目減少[43-44]。

3.2 高眼壓、青光眼

由于植片邊緣易于卷曲的特性，需要足夠大的前房氣泡輔助其展開，以及植片術(shù)后需要足夠長時間的前房氣泡支撐才能牢固黏附于受體角膜基質(zhì)，所以前房氣泡直徑需要大于植片，對于沒有行虹膜周切術(shù)的患者，這種情況會引起瞳孔阻滯，進(jìn)而導(dǎo)致DMEK術(shù)后高眼壓，這也是較為常見的并發(fā)癥[45-46]。瞳孔阻滯性青光眼是一種需要緊急處理的并發(fā)癥，一般在手術(shù)后2～6 h發(fā)生，因此這一段時間需要密切觀察，必要時放出部分氣體，解除瞳孔阻滯，以避免進(jìn)行性眼壓升高可能引起的嚴(yán)重并發(fā)癥。對于沒有做虹膜周切術(shù)的患者，術(shù)中EDM植片固定后，藥物擴(kuò)大瞳孔也具有預(yù)防術(shù)后瞳孔阻滯型青光眼的作用。R?ck等[47]對306例DMEK手術(shù)眼進(jìn)行分析，結(jié)果顯示有30例術(shù)后第1天眼壓高于30 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，其中14例患者通過擴(kuò)瞳、嚴(yán)格仰臥位、靜脈注射乙酰唑胺后恢復(fù)正常，另外16例通過在裂隙燈顯微鏡下前房放氣也恢復(fù)了正常眼壓，其建議≤80%前房體積的氣泡以及在6：00位行虹膜周邊切除術(shù)有助于降低DMEK術(shù)后高眼壓的發(fā)生。

3.3 移植排斥反應(yīng)、術(shù)后角膜內(nèi)皮細(xì)胞密度和移植存活率

DMEK術(shù)后發(fā)生移植排斥反應(yīng)較為少見，這可能與植片不含供體的角膜基質(zhì)從而減少了抗原刺激有關(guān)[18]。Anshu等[48]對EK病例進(jìn)行術(shù)后隨訪分析發(fā)現(xiàn)，DMEK和DSEK術(shù)后2年的移植排斥率分別為0.7%和9%。與排斥反應(yīng)相比，DMEK術(shù)者術(shù)后更加關(guān)心的是與植片質(zhì)量緊密相關(guān)的內(nèi)皮細(xì)胞密度(endothelial cell density，ECD)。Baydoun等[44]對352例DMEK術(shù)眼進(jìn)行回顧性分析發(fā)現(xiàn)，術(shù)后0.5、1、2、3、4、5、6、7、8年的ECD平均數(shù)分別為1 626、1 554、1 414、1 310、1 194、1 142、1 002、952、771個/mm2；另外，在352例DMEK手術(shù)眼中有11例發(fā)生內(nèi)皮植片功能失代償，術(shù)后3年移植存活率為97%，術(shù)后5～8年移植存活率為96%。Ham等[49]對250例DMEK手術(shù)眼術(shù)后隨訪4～7年發(fā)現(xiàn)，ECD在前6個月下降了33.9%，然后約按每年9.0%的速度減少；在術(shù)后6個月移植排斥反應(yīng)的發(fā)生率為2.4%；術(shù)后4～7年的移植存活率為96%。與其他EK手術(shù)相比，Price等[50]報道DSEK術(shù)后5年的植片存活率為93%，F(xiàn)ajgenbaum等[51]報道DSEK術(shù)后5年的植片存活率為94%。對于不同EK術(shù)后排斥反應(yīng)、角膜ECD和植片存活率等指標(biāo)，需要更多的病例及前瞻性隊列研究來評價。

4 DMEK的視力預(yù)后

EK較傳統(tǒng)的PKP有更好的視力預(yù)后，在EK手術(shù)中，DMEK也較DSEK能提供更快、更優(yōu)的視力恢復(fù)[6-8]。有學(xué)者對Fuchs角膜內(nèi)皮營養(yǎng)不良或大泡性角膜炎的50眼采用隨機(jī)盲法試驗(yàn)，對比了植片厚度為60～90 μm的超薄植片自動角膜板層刀取材的角膜后彈力層撕除角膜內(nèi)皮移植術(shù)(ultrathin Descemet stripping automated endothelial keratoplasty，UT-DSAEK)和DMEK的視力預(yù)后，發(fā)現(xiàn)DMEK較UT-DSAEK在術(shù)后3、6、12個月有更好的視力結(jié)果，而二者的術(shù)后并發(fā)癥并無明顯差別[8]。美國眼科學(xué)會在2018年發(fā)表了1份關(guān)于DMEK安全性和結(jié)果的評估報告，通過回顧分析1 085篇已發(fā)表的DMEK相關(guān)文獻(xiàn)，認(rèn)為DMEK是一種安全、有效的角膜內(nèi)皮失代償治療方式；在視力恢復(fù)時間、視力水平及排斥反應(yīng)發(fā)生率方面，DMEK優(yōu)于DSEK，DMEK術(shù)后的屈光不正更輕，而且DMEK與DSEK的手術(shù)風(fēng)險和內(nèi)皮細(xì)胞損失相似；手術(shù)者在經(jīng)過DMEK的學(xué)習(xí)曲線之后，DMEK可以有與DSEK相似的術(shù)后前房注氣率和再次角膜移植率[11]。

DMEK具有相對較低的移植排斥率以及較好的視力預(yù)后等優(yōu)勢，目前已成為部分發(fā)達(dá)國家治療角膜內(nèi)皮失代償?shù)闹髁魇中g(shù)方式。國內(nèi)目前尚未能普遍開展這一手術(shù)，除了DMEK手術(shù)難度較高，學(xué)習(xí)曲線較長外，還可能與中國人前房偏淺，以及國內(nèi)角膜內(nèi)皮病變患者往往多合并有其他較復(fù)雜的眼部疾病有關(guān)。但隨著國內(nèi)角膜病專家越來越多的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累和手術(shù)技巧提升，以及針對中國人前房偏淺所做的DMEK手術(shù)技術(shù)改良探索以及手術(shù)經(jīng)驗(yàn)分享，相信DMEK也將成為國內(nèi)治療角膜內(nèi)皮失代償?shù)闹髁魇中g(shù)方式。而在未來，前房內(nèi)注射體外培養(yǎng)人角膜內(nèi)皮細(xì)胞用于治療角膜內(nèi)皮功能失代償可能是一種全新且極具前景的治療策略[52]。

利益沖突所有作者均聲明不存在任何利益沖突