基于淚膜破裂方式的干眼診斷新思路

(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院眼科，南昌 330006)

淚膜作為眼球表面維持眼部健康的重要組成部分，其穩(wěn)態(tài)是避免干眼的重要因素之一。淚膜脂質(zhì)層(tear-film lipid layer，TFLL)、水液層、粘蛋白層所含組成成分處于動態(tài)平衡，各相互協(xié)調(diào)來增強其穩(wěn)定性[1]。但是，任何淚膜組成成分定量或定性的缺乏改變都可能影響甚至破壞淚膜的穩(wěn)態(tài)。除去淚膜各層次本身所含組成成分，眼表上皮細(xì)胞也可以通過含有膜連結(jié)粘蛋白的糖萼層來維持角膜表面的濕潤性，從而維持淚膜穩(wěn)態(tài)[2]。因此，淚膜和眼表上皮細(xì)胞之間存在緊密聯(lián)系，如果二者中任意一個出現(xiàn)功能性失調(diào)，這種緊密聯(lián)系就會被打破，甚至引發(fā)二者間的惡性循環(huán)[3]。

瞬目作為正常的生理現(xiàn)象，通過一定頻率的運動，使得淚液在眼表保持均勻分布，從而在一定程度上輔助淚膜穩(wěn)態(tài)維持穩(wěn)定，臨床上可以通過角膜熒光染色，使用干涉測量、角膜地形圖、像差技術(shù)等其它方法進行檢查[4-6]。

過去在干燥綜合征等全身系統(tǒng)性疾病中觀察到的水液缺乏型干眼(aqueous-deficient dry eye，ADDE)被認(rèn)為是干眼的經(jīng)典類型。然而，淚膜破裂時間過短型干眼由于其熒光素破裂時間更短(即淚膜不穩(wěn)定)，也被認(rèn)為是干眼的一種重要亞型[7]。根據(jù)現(xiàn)行的最新診斷標(biāo)準(zhǔn)[8]，淚膜破裂時間過短型干眼被診斷為可疑干眼，然其癥狀的嚴(yán)重程度被證實等價于已確診的干眼[9]。因此，隨著淚膜破裂時間過短型干眼逐漸被認(rèn)可，研究者們[10-11]將更多的注意力放到了淚膜的不穩(wěn)定性上，并認(rèn)為其對干眼的診斷有很大的價值。目前對干眼的診斷也從單純的角膜相關(guān)研究延伸擴展為淚膜破裂時間，甚至轉(zhuǎn)換為淚膜破裂方式(tear breakup pattern，BUPs)的研究，為臨床干眼的診斷提供更為精準(zhǔn)的理論依據(jù)。

1 淚膜形成機制與淚液成分的關(guān)系

當(dāng)瞬目運動產(chǎn)生，上下眼瞼的瞼緣相互接觸，上下眼瞼的彎液面將共同在瞼緣之間形成一個單獨的彎液面。當(dāng)上眼瞼抬起，聯(lián)合形成的彎液面會分為2個部分，上部將升起并將水溶性淚液成分沉積于眼球表面，從而實現(xiàn)淚液的再分布。根據(jù)h=1.338 R(ηU/γ)2/3(γ：淚液的表面張力；R：彎液面的半徑；η：淚液的黏度；U：眼瞼的速度)可知[12-13]，水溶性淚液成分在沉積中的厚度(h)取決于吸水壓和黏性阻力導(dǎo)致的反重力作用之間的平衡?？紤]到U的變化，這個公式預(yù)測了水溶性淚液成分沉積之后和淚膜脂質(zhì)層分散之前的瞬間，下部和中央角膜的水溶性淚液厚度(h)將高于上部角膜的淚液厚度[14]。同時，在水溶性淚液成分沉積的瞬間，空氣和淚液表面會瞬間形成極性脂單分子預(yù)擴散膜[15-17]，但脂質(zhì)層中的主體部分將會留在下部彎液面中，并根據(jù)水溶性淚液厚度的不同，以不同的速率完成水溶性淚液成分的沉積[14-18]。而瞬目運動的頻率和其水溶性淚液成分的沉積速率相匹配，才能使得淚液各組成成分分布均勻，使得淚膜穩(wěn)態(tài)得以維持。

根據(jù)上述理論，在水溶性淚液成分沉積完成后的瞬間上部角膜的水溶性淚液成分會更不均勻[16]，因此，在與淚膜脂質(zhì)層擴散相關(guān)的眼球表面，淚膜的重新分布顯著改變了淚膜的厚度等高線[16-17]，而瞬目運動的改變，則很大程度上影響了淚膜的重新分布。但是，瞬目運動的頻率與擴散速率的具體關(guān)系尚未有具體的研究。

在擴散過程中，特征性界面下方水溶性淚液厚度明顯增加，且其后方水溶性淚液厚度大幅度降低[15]，角膜表面濕潤性降低時淚膜可能會發(fā)生破裂。有研究[18]詳細(xì)記錄了體內(nèi)淚膜脂質(zhì)層擴散持續(xù)1.0～1.5 s淚膜厚度的變化：中央角膜變薄約1 μm，且上部角膜將變厚。除了為淚膜脂質(zhì)層的擴散提供基質(zhì)外，上瞼的水溶性淚液成分也分布在角膜上皮細(xì)胞分泌型黏液層[19-21]。分泌型黏液層不僅充當(dāng)捕獲和去除疏水雜質(zhì)的表面化學(xué)性捕集器，還可以作為表面化學(xué)性屏障防御上皮細(xì)胞的雜質(zhì)[21]。由于膜連結(jié)粘蛋白和其它糖萼組成成分的存在，角膜上皮細(xì)胞表面自身表現(xiàn)出良好的濕潤性[22]。然而，如果失去分泌型黏液層的覆蓋，表面上皮細(xì)胞對雜質(zhì)的接觸和積累會掩蓋細(xì)胞糖萼的親水特性[20]。臨床研究[23]表明：當(dāng)缺乏杯狀細(xì)胞分泌的分泌型粘蛋白MUC5AC時，淚膜將在瞬目后的3～5 s破裂。因此，一旦水溶性淚液成分沉積和淚膜脂質(zhì)層擴散完成，淚膜就會以相對穩(wěn)定的形態(tài)存在[24]。淚膜脂質(zhì)層或許可以保證瞬目間淚膜結(jié)構(gòu)的快速恢復(fù)，并抑制水溶性淚液的蒸發(fā)[25-26]。但以后的研究有必要確定瞬目運動對淚膜脂質(zhì)層的影響情況。

2 淚膜破裂方式與臨床病理聯(lián)系

健康人群和干眼患者其淚膜穩(wěn)定性有極大的差別，健康眼和不同類型的干眼淚膜破裂機制也存在不同。因此，需要明確的是在不同的淚膜破裂方式中，不同淚膜成分的改變情況以及瞬目時如何對各組成成分產(chǎn)生影響。

2.1 瞬目頻率

有研究[27]認(rèn)為：瞬目頻率的改變將對淚膜產(chǎn)生影響，而破裂斑可在一定程度上反映其影響的程度。破裂斑的形狀分為條紋狀、斑點狀和水池狀，其中條紋狀對應(yīng)最短的淚膜破裂時間，最快的破裂擴散速率和最短的瞬目間隔。這意味著瞬目間隔時間越短，其破裂模式越向條紋狀靠近，而水池狀的破裂斑則相對需要更長的瞬目時間。這是因為破裂速率、破裂斑與淚膜基質(zhì)的化學(xué)異質(zhì)性相對應(yīng)。與健康眼相比，干眼中的膜連結(jié)粘蛋白作為維持糖萼親水性的主要分子，其分布會對均衡性造成影響[28]，并在角膜上皮細(xì)胞中顯示出明顯的區(qū)別[7]。當(dāng)瞬目間隔變短，淚膜各成分尚未分布均勻達到生理狀態(tài)時就再次被重新分布，長此以往，將打破淚膜穩(wěn)態(tài)，在淚膜破裂的模式上，反映出不同的破裂斑形態(tài)，從而導(dǎo)致干眼發(fā)生。當(dāng)瞬目間隔變長，其所造成的結(jié)果與暴露性角膜炎患者有著類似的情況，淚膜形成后無法因瞬目而重新更新淚膜各成分，不斷維持淚膜的均勻分布，從而產(chǎn)生破裂斑，進一步造成干眼。

2.2 淚液成分

瞬目運動引起水溶性淚液成分的沉積伴隨有淚膜脂質(zhì)層的向上擴散，熒光素染色可以實現(xiàn)整個過程的可視化。因此，在熒光素上移停止后，淚膜各成分就完成了重新分布。如果在睜眼后熒光素并沒有向上移動或向上移動受到極大的限制，可以合理推測整個角膜上并沒有形成完整的淚膜。而這種淚膜破裂方式命名為區(qū)域性破裂(area break-up，AB)[7-8]。相反，在角膜表面濕潤性受損的地方，睜眼時上眼瞼引起的水溶性淚液成分沉積的過程中可以觀察到其他的淚膜破裂方式。我們將這種淚膜破裂方式命名為點破裂(spot break-up，SB)[7-8]。通過干涉儀可以觀察到睜眼后瞬間暫時性的點破裂[1,8-9]，可能是由于粘蛋白上移導(dǎo)致角膜表面脂質(zhì)沉積被清除從而發(fā)生破裂。此外，在干涉儀觀察的相關(guān)研究中，并未在大多數(shù)點破裂的患者眼中觀察到脂類球蛋白。在相對輕微的淚液缺乏中會同時發(fā)生淚膜水液層變薄，主要是由于淚膜脂質(zhì)層中脂質(zhì)成分向上擴散導(dǎo)致水溶性淚液向上移動[23-25]和下部淚液彎液面導(dǎo)致的抽吸效應(yīng)導(dǎo)致淚膜水液層變薄[1]，使該部位容易發(fā)生淚膜破裂。我們將這種淚膜破裂方式稱為線狀破裂(line break-up，LB)[7-8]。

此外，當(dāng)淺凹的形成落后于淚膜脂質(zhì)層的擴散前緣[23,26-27]，在其通過角膜表面濕潤性降低的區(qū)域，那么該區(qū)域會發(fā)生淚膜破裂。我們將這種淚膜破裂方式命名為淺凹型破裂(dimple break-up，DB)[8]。一旦熒光素完成向上移動且淚膜結(jié)構(gòu)形成，易化蒸發(fā)和/或淚膜粘彈性的損傷就會導(dǎo)致淚膜的破裂。我們將這種淚膜破裂方式命名為隨機破裂(random break-up，RB)[7-8]。不同的淚膜破裂方式可能是維持淚膜穩(wěn)態(tài)的不同眼表組成成分因功能障礙所導(dǎo)致的。因此，可以在瞬目的基礎(chǔ)上，通過熒光素染色判斷淚膜破裂方式，從而推斷導(dǎo)致淚膜破裂的眼表成分改變。

3 淚膜動態(tài)變化與干眼的關(guān)系

以淚膜動態(tài)變化為導(dǎo)向的診斷是一種基于淚膜破裂方式的診斷方法，對眼科醫(yī)生來說有很大的實用價值。以淚膜動態(tài)變化為導(dǎo)向的診斷的基礎(chǔ)是干眼的亞型分型，這是基于對淚膜動態(tài)變化和淚膜破裂方式的觀察診斷方法，可以通過確定導(dǎo)致淚膜破裂的缺乏成分、干眼亞型的分類來實現(xiàn)。近年來，干眼的診斷和病理生理認(rèn)識都有了極大的進步，干眼逐層診斷的新概念(即以淚膜動態(tài)變化為導(dǎo)向的診斷)也已經(jīng)實體化[7-8,16,29-32]。這些新的概念被廣泛的接受并從日本普及到了亞洲其他地區(qū)[16]。

通過以淚膜動態(tài)變化為導(dǎo)向的診斷，不僅可以識別導(dǎo)致干眼的眼球表面功能失調(diào)性組成成分，還可以通過逐層的方式發(fā)現(xiàn)維持淚膜穩(wěn)態(tài)所必需的組成成分[7-8,16]。因此，基于以淚膜動態(tài)變化為導(dǎo)向的診斷，可以診斷包括水液缺乏型干眼(aqueous-deficient dry eye，ADDE)、蒸發(fā)過強型干眼(increased-evaporation dry eye，IEDE)等在內(nèi)的干眼亞型。因此，以淚膜為導(dǎo)向的診療可以作為一種新的觀念，同時可以作為臨床上控制干眼的有效實踐途徑。

根據(jù)之前的研究[8]，為有效診斷淚膜破裂方式，應(yīng)做到以下2點：1)為了不增加淚液量，首先需要低創(chuàng)傷的淚液染色方法，用力搖晃熒光素試紙條并使下眼瞼邊緣和試紙條的頂端中央相接觸；2)在幾次瞬目后，口頭指示患者在緩慢閉眼后快速睜眼，作為一種激發(fā)試驗以發(fā)現(xiàn)隱藏的淚膜破裂。無論眼睛睜開時是否可以看到破裂迅速擴散，這種隱藏的破裂都應(yīng)該被觀察到。在淚膜破裂方式的分類中，可重復(fù)出現(xiàn)的淚膜破裂方式與病理生理的關(guān)聯(lián)更為緊密。正如之前所述[8]，瞬目可能會影響淚膜破裂時間[33]，因此標(biāo)準(zhǔn)檢測方法需要口頭告知患者緩慢閉眼后迅速睜眼并一直保持睜眼狀態(tài)。這是一個可行且高效的，在淚膜破裂方式分類中可重復(fù)的方法。

代表性的淚膜破裂方式為線狀破裂和區(qū)域性破裂。前者出現(xiàn)在癥狀相對輕微的干眼中，而后者出現(xiàn)在嚴(yán)重的水液缺乏型干眼中。然而值得注意的是，在伴隨有淚膜線狀破裂的水液缺乏型干眼中，可以同時觀察到點破裂和/或淺凹型破裂。由于水液缺乏型干眼中出現(xiàn)線狀破裂則意味著水溶性淚液變薄，在較薄的水溶性淚液中，上皮細(xì)胞表面容易被脂質(zhì)污染，這種污染表現(xiàn)為沉積時的點破裂或淚膜脂質(zhì)層擴散時的淺凹型破裂。因此，水液缺乏型干眼多伴有角膜下部淺層角膜病變的線狀破裂，以及分布更為廣泛的區(qū)域性破裂。此外，在線狀破裂和區(qū)域性破裂中可以見到破裂迅速擴張，這反映了角膜表面濕潤性的降低[31-32]。

蒸發(fā)過強型干眼代表性的淚膜破裂方式為隨機破裂，在熒光素染色的水溶性淚液向上移動停止后(及淚膜完全形成后)可以看到這種淚膜破裂方式。與其它淚膜破裂方式相比較，其它淚膜破裂方式一般發(fā)生在熒光素染色的水溶性淚液向上移動之前或移動過程中。由于在健康的眼睛中也可以觀察到隨機破裂，因此根據(jù)現(xiàn)行的干眼診斷標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)隨機破裂中熒光素破裂時間≤5 s時才可以被診斷為異常[33]?？紤]到角膜前淚膜的形成，淚膜破裂的原因基于3種不同的機制：第1種是脂質(zhì)對角膜上皮細(xì)胞表面的污染，該現(xiàn)象可在點破裂和隨機破裂中觀察到；第2種是由于水溶性淚液變薄，導(dǎo)致淚膜脂質(zhì)層和角膜表面相接觸，該現(xiàn)象可在線狀破裂和隨機破裂中觀察到，并且伴隨有破裂的迅速擴張；第3種是與水溶性淚液缺乏相關(guān)的淚膜脂質(zhì)層擴散不完全導(dǎo)致的淚膜形成不完全。該情況可見于區(qū)域性破裂中，會導(dǎo)致水液缺乏型干眼的發(fā)生。然而，即使在這種情況下，淚液的量也仍然不足以支持淚膜脂質(zhì)層的擴散。這種未完全形成的淚膜是否應(yīng)該歸類為破裂還需要進一步的討論。

4 結(jié)語

以淚膜為導(dǎo)向的診療新概念為干眼的診斷和治療提供了另一種思路，其中淚膜定向診斷是基于淚膜的動態(tài)變化和淚膜破裂方式。根據(jù)這個概念，熒光素的使用可以提供眼球表面與淚膜破裂相關(guān)成分缺乏的信息，對干眼的亞型進行分類，從而通過補充必要的眼球表面組成成分以穩(wěn)定淚膜來達到最佳的局部治療，實現(xiàn)以淚膜為導(dǎo)向的治療。而瞬目運動與淚膜各組成成分的分布密切相關(guān)，且其程度、頻率以及對各組成成分的影響與干眼的亞型存在密切的聯(lián)系，淚膜的定向診斷勢必會將瞬目運動的各種情況納入考慮范圍，從而實現(xiàn)較為全面的診斷模式。

然而，以淚膜為導(dǎo)向的診斷仍然需要更多證據(jù)的積累來強化其概念。例如在現(xiàn)階段，以淚膜為導(dǎo)向的診斷主要是基于一些主觀和客觀的臨床指標(biāo)，包括對主觀癥狀的評估、淚膜的動態(tài)變化、對淚液無創(chuàng)或有創(chuàng)的評估、眼球表面的熒光素染色等[8]。然而正如之前的研究所言[8]，導(dǎo)致干眼的病理學(xué)因素不僅有淚膜的不穩(wěn)定性，還包括高滲環(huán)境、眼球表面的炎癥和損傷以及感覺神經(jīng)異常，而瞬目運動是否會對這些因素造成影響還猶未可知。此外，最近一項研究提示，淚膜破裂方式與高階像差可能存在某種關(guān)系，將對視覺質(zhì)量造成影響[34]。因此，由于上述參數(shù)可以補充對特定淚膜的評估并進一步發(fā)展以淚膜為導(dǎo)向的診療，因此在以淚膜為導(dǎo)向的診斷進一步發(fā)展中可以考慮對上述參數(shù)進行臨床評估。