近紅外激光導(dǎo)致眼底損傷的研究現(xiàn)狀

摘 要：近紅外激光導(dǎo)致眼底損傷是指因近紅外激光照射眼部后激光能量過(guò)高引起的眼底病變。隨著科技的不斷進(jìn)步，紅外激光廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，因其副作用而導(dǎo)致眼底損傷的病例數(shù)量逐年增加，引起醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域人員的廣泛關(guān)注。本文簡(jiǎn)要介紹了目前近紅外激光導(dǎo)致眼底損傷的研究，包括流行病學(xué)現(xiàn)狀、損傷后臨床表現(xiàn)、眼底改變及可能的病理機(jī)理、治療方案及預(yù)后、安全性及安全防護(hù)等，以期提高人們對(duì)激光安全的認(rèn)識(shí)，降低因激光意外導(dǎo)致視力損傷的發(fā)生率，并對(duì)相關(guān)研究提供一些參考與幫助。

關(guān)鍵詞：近紅外激光；臨床特征；病理變化；治療方案及預(yù)后；安全性及安全防護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：R779.1" " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " " " " " "DOI：10.3969/j.issn.1007-7146.2025.01.002

Abstract： Near infrared laser induced fundus disease is a disease of the fundus caused by excessive laser energy after irradiation of the eyes with the near infrared laser. With the continuous progress of science and technology， infrared laser is widely used in various fields， which leads to an increase in the number of cases of fundus damage caused by its action， causing widespread concern among people in medical related fields. In this paper， we start from the epidemiological status of near infrared laser induced fundus disease， briefly introduce the clinical manifestations and fundus changes after the injury， and summarize the possible pathological changes and mechanisms of near infrared laser induced fundus disease， treatment plan and prognosis， safety and safety protection. We hope to raise public’s awareness of laser safety， reduce the incidence of laser-induced visual injuries， and provide reference and help for future research.

激光作為一種新型的現(xiàn)代光源，具有高精度、高效能的優(yōu)勢(shì)。隨著科技的發(fā)展，其在軍事、醫(yī)療、醫(yī)美、工業(yè)和其他科學(xué)研究等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。但是如果使用不當(dāng)，激光可能會(huì)對(duì)人體造成損傷，而其造成的損傷主要以眼部的損傷最為常見(jiàn)，嚴(yán)重的眼部損傷可能導(dǎo)致急劇的視力下降，甚至失明［1］。波長(zhǎng)在700～1 000 000 nm的激光被稱(chēng)為紅外激光，近紅外激光的波長(zhǎng)為700～1 400 nm。近紅外激光在通過(guò)眼球屈光介質(zhì)時(shí)的透過(guò)率較高，主要被視網(wǎng)膜上的黑色素所吸收，從而導(dǎo)致眼底損傷［3］。中紅外激光（波長(zhǎng)為1 400～3 000 nm）在通過(guò)眼球屈光介質(zhì)時(shí)的透過(guò)率急劇下降，可能會(huì)被吸收和分散，造成的損傷可能會(huì)影響到角膜、房水、晶狀體、玻璃體、視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜各層［4］。遠(yuǎn)紅外激光的波長(zhǎng)為3 000～1 000 000 nm，幾乎很少能透過(guò)人眼介質(zhì)到達(dá)眼底，主要會(huì)對(duì)角膜造成損傷，很少損傷眼底［5］。

由于眼球屈光介質(zhì)的聚焦機(jī)制，視網(wǎng)膜在眼球結(jié)構(gòu)中特別容易受到近紅外光譜輻射的影響，視網(wǎng)膜受損的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加［6-8］。研究發(fā)現(xiàn)，被近紅外激光照射后的患者普遍存在視力下降的癥狀。在急性期，患者可能表現(xiàn)出視網(wǎng)膜各層出血、內(nèi)層視網(wǎng)膜缺損、外層視網(wǎng)膜強(qiáng)反射等多種眼底病變，后期隨訪還可能觀察到黃斑水腫、黃斑前膜、玻璃體積血等病變［9-11］。本文對(duì)近紅外激光導(dǎo)致眼底損傷的流行現(xiàn)狀、臨床表現(xiàn)、眼底相應(yīng)病理改變、治療方案、安全性及安全防護(hù)等方面進(jìn)行了歸納。

1 近紅外激光導(dǎo)致眼底損傷的流行病學(xué)現(xiàn)狀

根據(jù)流行病學(xué)調(diào)查，2010年以來(lái)，每年有超過(guò)1 500起激光意外事件發(fā)生［12］。Qutob等［13］收集了2019年加拿大社區(qū)12 397人關(guān)于激光暴露或使用的數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)，估計(jì)有12.4%的人在前一年使用過(guò)手持激光設(shè)備或接觸過(guò)其光束，與45歲及以上的人相比，45歲以下的人群激光束暴露發(fā)生率明顯更高。在手持式激光設(shè)備用戶(hù)和接觸過(guò)激光束的人群中，青少年（12～17歲）的暴露發(fā)生率為30.5%，高于其他所有年齡段。由于紅外激光束的特性不會(huì)引起明顯的視覺(jué)反應(yīng)，受害者在未出現(xiàn)明顯眼部癥狀的情況下往往難以察覺(jué)到已受到照射，這一特點(diǎn)導(dǎo)致患者在受到潛在損害后通常不會(huì)立即尋求醫(yī)療救助，延誤了診斷和治療的時(shí)機(jī)［6］。因此，重視激光安全，對(duì)于預(yù)防激光造成眼損傷很重要。

2 臨床表現(xiàn)

陳燕云等［14］收集了19例（22眼）裸眼被近紅外激光照射的患者，發(fā)現(xiàn)所有患者出現(xiàn)了不同程度的視力下降、眼前黑影遮擋感及視物變形等癥狀。此外，他們用光學(xué)相干斷層掃描（optical coherence tomography，OCT）進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，視網(wǎng)膜色素上皮層（retinal pigment epithelium，RPE）粗糙不連續(xù)、橢圓體帶斷裂不連續(xù)（59.1%），黃斑全層裂孔伴周?chē)暰W(wǎng)膜水腫（22.7%），黃斑水腫、視網(wǎng)膜內(nèi)層出血（13.6%），黃斑區(qū)視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮層局限性漿液性淺脫離（4.6%）。RPE粗糙和橢圓體帶斷裂不連續(xù)情況的所占比例最高，這是由于眼內(nèi)色素對(duì)紅外激光的能量吸收較強(qiáng)，紅外激光造成的視網(wǎng)膜損傷通常發(fā)生在黃斑區(qū)的RPE、玻璃膜和脈絡(luò)膜毛細(xì)血管層［15］。一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)，脈絡(luò)膜新生血管（choroidal neovascularization，CNV）的形成和患者激光照射的病史有關(guān)［10，16-18］，因此，近紅外激光造成的眼底損傷需要進(jìn)行更長(zhǎng)期的隨訪以警惕未來(lái)CNV的發(fā)生［19］。

3 病理機(jī)制

激光照射眼部后，主要通過(guò)三種機(jī)制損傷眼部組織，即熱損傷、機(jī)械損傷和光化學(xué)損傷。

3.1 熱損傷

通常情況下，能量較高、照射時(shí)間相對(duì)較短的激光引起的一般是視網(wǎng)膜的熱損傷，組織內(nèi)的各種蛋白質(zhì)（包括酶系統(tǒng)）會(huì)因溫度增高發(fā)生變性和凝固。紅外激光照射視網(wǎng)膜后，視網(wǎng)膜組織會(huì)將吸收的紅外激光能量轉(zhuǎn)化為熱能，使局部溫度升高，從而導(dǎo)致視網(wǎng)膜熱損傷的形成［20］。但是當(dāng)受到較為嚴(yán)重的熱損傷時(shí)，整個(gè)視網(wǎng)膜組織可能出現(xiàn)明顯的灰白或瓷白色凝固斑，治愈后通常會(huì)有色素沉積，有些組織還會(huì)形成瘢痕［1，21］。楊在富等［22］在研究中用波長(zhǎng)1 319 nm的Nd：YAG激光照射青紫藍(lán)灰兔眼10 ms，照后24 h可觀察到明顯的視網(wǎng)膜損傷，損傷包括組織變形、凝固、水腫滲出等，且累及視網(wǎng)膜組織全層。

3.2 機(jī)械損傷

一些研究指出，短脈沖、高峰值功率的激光可以通過(guò)幾種不同損傷機(jī)制的共同作用使組織受損程度進(jìn)一步加重［23］。當(dāng)眼組織吸收紅外激光能量時(shí)，可近似把眼組織當(dāng)做單相水樣溶液，如果能量密度超過(guò)某一確定閾值，就會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)并伴有機(jī)械波，造成視網(wǎng)膜機(jī)械損傷［24］。Brown等［25］用Nd：YAG激光（波長(zhǎng)為1 064 nm，照射時(shí)間為10 ns）照射恒河猴的右眼，結(jié)果顯示，納秒級(jí)Nd：YAG激光可導(dǎo)致視網(wǎng)膜出現(xiàn)色素上皮層被擊穿、視感受器層破壞和兩種細(xì)胞層間出現(xiàn)滲出物等機(jī)械損傷的表現(xiàn)。

3.3 光化學(xué)損傷

激光對(duì)視網(wǎng)膜造成的光化學(xué)損傷是最常見(jiàn)的損傷機(jī)制。紅外激光導(dǎo)致的光化學(xué)損傷是使視網(wǎng)膜組織在分子水平上緩慢受損［2］。目前，關(guān)于視網(wǎng)膜光化學(xué)損傷的具體機(jī)制尚不明確，但有研究發(fā)現(xiàn)，視紫紅質(zhì)的吸收光譜與導(dǎo)致視網(wǎng)膜光損傷的光譜相一致［26］。Chen等［27］研究發(fā)現(xiàn)，視紫紅質(zhì)激酶敲除的小鼠對(duì)光損傷的易感性增加，進(jìn)一步說(shuō)明了視紫紅質(zhì)可介導(dǎo)視網(wǎng)膜光損傷。

目前關(guān)于激光導(dǎo)致眼損傷的機(jī)制研究已經(jīng)取得了非常顯著的成果，然而，近紅外激光對(duì)眼睛造成的損傷效應(yīng)極為復(fù)雜，仍然存在諸多有待闡明的問(wèn)題。

4 近紅外激光損傷眼底的影響因素

不同波長(zhǎng)的近紅外激光對(duì)人眼組織的透射、反射和吸收光度存在差異，近紅外激光對(duì)眼球造成的損傷程度與其波長(zhǎng)密切相關(guān)［1］。除此之外，近紅外激光損傷還與人眼損傷閾值、近紅外激光進(jìn)入人眼的功率或能量密度，以及輻照時(shí)間密切相關(guān)。不同種類(lèi)或同種不同運(yùn)轉(zhuǎn)方式的激光器發(fā)出的近紅外激光對(duì)人眼有著不同的傷害閾值［28］（表1）。研究還發(fā)現(xiàn)，同樣波長(zhǎng)的近紅外激光，功率或能量密度越大，其對(duì)眼的損傷就越嚴(yán)重［29］。

總之，激光導(dǎo)致眼底損傷不僅受一種因素影響，更是不同因素相互作用、互相影響的結(jié)果。

5 激光導(dǎo)致的眼底損傷的治療與預(yù)后

根據(jù)黃斑損傷的不同程度，有些患者可自行痊愈，不需要特殊治療，但是對(duì)于嚴(yán)重的黃斑損傷的患者目前也尚無(wú)有效的治療方法［30］。有動(dòng)物模型證實(shí)，糖皮質(zhì)激素對(duì)于視網(wǎng)膜光損傷治療是有效的［31］。目前，大多數(shù)學(xué)者為促進(jìn)眼底病變的康復(fù)，建議在急性期使用糖皮質(zhì)激素、維生素以及一些能改善微循環(huán)的藥物，這些方法可能有助于加速患者的恢復(fù)過(guò)程并改善眼部狀況［32-33］。葉黃素具有抗氧化、抗炎以及保護(hù)黃斑的作用［34］，因此，口服葉黃素已被嘗試用于治療近紅外激光導(dǎo)致的眼底損傷。Zhao等［35］用20 mg葉黃素治療了1例因532 nm波長(zhǎng)激光照射導(dǎo)致右眼中心凹色素上皮細(xì)胞不規(guī)則改變的患者，治療1個(gè)月后，患者視力從0.2提升到0.6。Hossein等［36］報(bào)道了1例25歲男性因激光照射導(dǎo)致視網(wǎng)膜損傷的患者，口服糖皮質(zhì)激素治療1周內(nèi)視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)恢復(fù)。Weng等［37］報(bào)道了1例 12歲兒童因激光筆導(dǎo)致的左眼視網(wǎng)膜損傷，初始視力為0.3，眼底檢查顯示為RPE層斷裂，OCT檢查表現(xiàn)為橢圓體帶和外界膜斷裂，4周后外界膜連續(xù)性恢復(fù)，視力提高至0.8。也有研究對(duì)激光照射導(dǎo)致黃斑裂孔形成、視力在0.01～0.60的17名患者行手術(shù)治療，術(shù)后視力為0.02～1.00?；颊咝g(shù)后視力有提高，說(shuō)明手術(shù)治療對(duì)于黃斑裂孔形成的患者有一定的效果［38］。

目前對(duì)于激光眼損傷治療主要有激素類(lèi)、神經(jīng)保護(hù)和細(xì)胞因子等三類(lèi)，但是國(guó)內(nèi)外對(duì)于激光眼損傷治療試驗(yàn)仍處于動(dòng)物試驗(yàn)階段。相信隨著新技術(shù)新方法不斷涌現(xiàn)以及研究人員對(duì)治療方法、治療藥物的不斷探索，快速、便捷、有效和有針對(duì)性的治療方法將很快出現(xiàn)。

6 安全性及安全防護(hù)

6.1 激光安全性

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域激光技術(shù)的應(yīng)用已有數(shù)十年歷史。在醫(yī)學(xué)中，激光廣泛運(yùn)用于治療視網(wǎng)膜疾?。?9-41］、眼前節(jié)疾?。?2-44］、皮膚疾?。?5］等方面。近年來(lái)，激光導(dǎo)致的眼底損傷造成視力下降的發(fā)生率正在逐年上升［46］。這種發(fā)展趨勢(shì)也引起了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相關(guān)研究人員的高度關(guān)注。對(duì)激光進(jìn)行安全分類(lèi)是十分有必要的。

對(duì)激光安全級(jí)別進(jìn)行分類(lèi)時(shí)需要考慮波長(zhǎng)、脈沖持續(xù)時(shí)間、光斑大小、輻照度和多脈沖等方面的參數(shù)，以便于識(shí)別其潛在危險(xiǎn)［47-48］。在20世紀(jì)70年代，基于輸出功率的激光安全分類(lèi)系統(tǒng)被實(shí)施，以解決激光使用中的安全問(wèn)題，并指導(dǎo)英國(guó)和美國(guó)的法規(guī)［49-50］" （表2）。這些關(guān)于激光安全的標(biāo)準(zhǔn)通常具有普遍的國(guó)際一致性，對(duì)于公共安全作出了重大貢獻(xiàn)。

值得注意的是，盡管額定功率不高，但5 mW的激光已經(jīng)足以對(duì)視網(wǎng)膜造成一定程度甚至是永久性的視功能損傷［13，47］。目前國(guó)內(nèi)可私人購(gòu)買(mǎi)的激光產(chǎn)品額定功率一般不超過(guò)5 mW。然而，針對(duì)日常經(jīng)常接觸到的激光筆、激光瞄準(zhǔn)器等卻并無(wú)具體標(biāo)準(zhǔn)，也缺乏相關(guān)限制措施。

6.2 激光安全防護(hù)

激光所致眼損傷的預(yù)防措施主要有五個(gè)方面：1）對(duì)激光器進(jìn)行有效屏蔽，防止作業(yè)人員直接接觸激光輻射；2）加強(qiáng)激光作業(yè)人員的管理，嚴(yán)格要求其按照設(shè)備的操作規(guī)程進(jìn)行操作；3）加強(qiáng)激光作業(yè)人員個(gè)人防護(hù)；4）在接觸激光作業(yè)的崗位設(shè)置明顯的激光輻射安全標(biāo)志、警告標(biāo)志和說(shuō)明標(biāo)志；5）定期對(duì)工作場(chǎng)所的職業(yè)病危害因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)［51］。

為了避免近紅外激光對(duì)眼底造成損傷，應(yīng)將預(yù)防措施作為主要優(yōu)先事項(xiàng)，包括限制購(gòu)買(mǎi)激光設(shè)備、明確近紅外激光設(shè)備的使用人群、加大對(duì)于激光安全的教育和宣傳等。這些措施都有助于降低因近紅外激光意外導(dǎo)致視力損傷的發(fā)生率［12］。

無(wú)論是工業(yè)生產(chǎn)還是日常生活，激光所涉及的應(yīng)用領(lǐng)域中都應(yīng)時(shí)刻樹(shù)立安全意識(shí)，這也是激光應(yīng)用行業(yè)的從業(yè)人員都應(yīng)該具備的專(zhuān)業(yè)的職業(yè)素養(yǎng)。激光安全保護(hù)措施是為了確保使用激光技術(shù)的安全，保障人員的健康和防止事故的發(fā)生。

7 總結(jié)與展望

激光設(shè)備是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、工業(yè)、軍事和日常生活中常見(jiàn)和必不可少的一部分，這導(dǎo)致越來(lái)越多與激光有關(guān)的意外傷害發(fā)生。因?yàn)榻t外激光的能量輻射主要集中在視網(wǎng)膜上，所以大多數(shù)近紅外激光意外損傷造成的都是眼底損傷。目前，近紅外激光損傷研究已積累了大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)并揭示了許多損傷規(guī)律，但仍然存在諸多有待闡明的問(wèn)題。在機(jī)制機(jī)理方面，激光造成眼部損傷的效應(yīng)是復(fù)雜而錯(cuò)綜的，這不僅與激光的特性密切相關(guān)，也與眼部不同結(jié)構(gòu)對(duì)光損傷的易感性等各個(gè)方面都有關(guān)；在治療方案方面，激光眼損傷病理改變和損傷修復(fù)機(jī)制仍有待系統(tǒng)性研究，以便尋找最佳治療時(shí)間及最佳治療方式；在安全性及安全防護(hù)方面，損傷閾值隨照射時(shí)間、入射光斑的變化規(guī)律仍然是激光損傷防護(hù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。在使用激光技術(shù)時(shí)，相關(guān)人員務(wù)必遵守相關(guān)規(guī)定和安全要求，確保安全第一，共同促進(jìn)激光使用安全。如今激光技術(shù)的發(fā)展以及激光設(shè)備小型化、集成化為實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展研究創(chuàng)造了有利條件，相信上述問(wèn)題將逐一得以解決，為激光安全標(biāo)準(zhǔn)的完善奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。總而言之，本文希望通過(guò)總結(jié)近紅外激光導(dǎo)致眼底損傷的流行現(xiàn)狀、臨床表現(xiàn)、眼底相應(yīng)病理改變、治療方案、安全性及安全防護(hù)等方面的研究現(xiàn)狀，為臨床醫(yī)生在診療過(guò)程提供一定的幫助，并希望改善現(xiàn)有的治療，提高相應(yīng)的保護(hù)意識(shí)。

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收稿日期：2024-04-13；修回日期：2024-05-28。

作者簡(jiǎn)介：彭詩(shī)怡，碩士研究生。

* 通信作者：周清，教授，主要從事眼外傷、斜弱視方面的研究。E-mail： kerryzh@163.com。