角膜膠原交聯(lián)術(shù)的應(yīng)用研究

王輝

摘要：角膜膠原交聯(lián)術(shù)是一種新型的角膜塑形技術(shù)。采用紫外線照射浸潤了核黃素的角膜組織，使其發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，從而增強(qiáng)角膜的力學(xué)強(qiáng)度和生物學(xué)穩(wěn)定性。這種技術(shù)最初用于成年人進(jìn)展型圓錐角膜，經(jīng)過多年發(fā)展，在照射途徑、照射能量、照射時(shí)間、光敏劑的選擇等各方面研究不斷深入，并與各種角膜手術(shù)相結(jié)合，開拓了更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。其安全性、有效性、臨床應(yīng)用的局限性和并發(fā)癥等方面認(rèn)識(shí)也更深刻，本文就以上各方面進(jìn)行綜述。

關(guān)鍵詞：角膜膠原交聯(lián)術(shù);核黃素;圓錐角膜

中圖分類號(hào)：R779.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.13.014

文章編號(hào)：1006-1959（2019）13-0046-03

Abstract：Corneal collagen cross-linking is a new type of Orthokeratology. Ultraviolet irradiation infiltrates the corneal tissue of riboflavin to cause photochemical reaction， thereby enhancing the mechanical strength and biological stability of the cornea. This technology was originally used in adult progressive keratoconus. After years of development， it has been researched in various aspects such as irradiation route， irradiation energy， irradiation time， and selection of photosensitizers， and combined with various corneal surgery to develop more. A wide range of applications. The safety， effectiveness， limitations of clinical application and complications are also more profound. This article reviews all aspects.

Key words：Corneal collagen cross-linking;Riboflavin;Keratoconus

角膜膠原交聯(lián)術(shù)（corneal collagen cross-Linking，CXL）采用核黃素作為光敏劑，在紫外線-A（ultraviolet-A，UVA）照射下促使角膜膠原纖維產(chǎn)生的光化學(xué)反應(yīng)來加強(qiáng)角膜基質(zhì)的強(qiáng)度，改變整個(gè)角膜的物理性質(zhì)，從而達(dá)到治療目的的一種方法。在2003年首次報(bào)道了采用此種技術(shù)治療成年人進(jìn)展型圓錐角膜[1]。從此以后，角膜膠原交聯(lián)術(shù)被廣泛應(yīng)用于諸如LASIK術(shù)后角膜擴(kuò)張、各種感染性角膜炎、激光近視矯正術(shù)等方面，取得了很好的效果，本文就目前主要的應(yīng)用方式做一總結(jié)。

1角膜膠原交聯(lián)術(shù)主要應(yīng)用方式

1.1去上皮型角膜膠原交聯(lián)術(shù)? 經(jīng)典的去上皮型角膜膠原交聯(lián)術(shù)是刮除角膜中央?yún)^(qū)6～7 mm直徑的上皮，后采用0.1%的核黃素溶液點(diǎn)眼，每3分鐘1次，共10次，持續(xù)30 min，待角膜全層浸潤后用平衡鹽液沖洗去除多余的核黃素。然后采用波長370 nm的UVA，能量密度5.4 J/cm2，進(jìn)行照射，從而誘導(dǎo)角膜基質(zhì)內(nèi)的核黃素進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)[2]。該方法操作簡便，核黃素能夠充分浸潤角膜基質(zhì)，在UVA照射下反應(yīng)充分，但由于去除了角膜上皮，增加了術(shù)后微生物感染的風(fēng)險(xiǎn)，容易形成角膜上皮下霧狀混濁，而且術(shù)后疼痛明顯，患者耐受性降低。同時(shí)也增加了UVA損傷角膜內(nèi)皮的風(fēng)險(xiǎn)[3]。

1.2經(jīng)上皮型角膜膠原交聯(lián)術(shù)? 由于經(jīng)典的去上皮型角膜膠原交聯(lián)術(shù)存在一些不足，保留角膜上皮顯得尤其重要，因此出現(xiàn)了各種方案增加核黃素對角膜上皮的滲透性，隨后再進(jìn)行同樣的照射治療，以增加安全性。核黃素為親水性分子，穿過疏水性角膜上皮非常困難。目前采用一些特殊化學(xué)試劑與核黃素混合，以增加其對角膜上皮的滲透性，如苯扎氯銨、氨基丁三醇、乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）等[4]，甚至還可以采用離子電滲透法[5]。該方法保留了角膜上皮，降低了術(shù)后發(fā)生感染的可能性，而且術(shù)后疼痛感覺輕微。Raiskup F等[6]經(jīng)過長達(dá)10年的隨訪觀察，發(fā)現(xiàn)患者術(shù)后最佳視力提高明顯，角膜K值也得到明顯改善。Nawaz S等[7]經(jīng)過對去上皮型角膜膠原交聯(lián)術(shù)和經(jīng)上皮型角膜膠原交聯(lián)術(shù)的比較，發(fā)現(xiàn)其手術(shù)治療效果并無明顯差異。盡管如此，如何盡可能的提高經(jīng)上皮型角膜膠原交聯(lián)術(shù)中核黃素的滲透效率，以保證角膜基質(zhì)底部核黃素的有效濃度仍需進(jìn)一步探索。

1.3加速型角膜膠原交聯(lián)術(shù)? 傳統(tǒng)的CXL治療最大的危害就是紫外線的長時(shí)間照射，因此縮短照射時(shí)間十分必要。由于紫外線的光化學(xué)生物效應(yīng)是與照射的總能量成正比，而不是單獨(dú)由照射強(qiáng)度和時(shí)間決定的，因此在UVA交聯(lián)治療中，在保證足夠的照射能量條件下，可以采用提高照射強(qiáng)度的方法來縮短照射時(shí)間。Gatzioufas Z等[8]采用18 mW/cm2×5 min的方案照射，Tomita M等[9]采用 30 mW/cm2×3 min的方案照射，術(shù)后進(jìn)行1年隨訪，發(fā)現(xiàn)最佳矯正視力、角膜的平坦性、硬性接觸鏡的耐受性等方面均較術(shù)前獲得較大提高。但這些不同照射方案之間還缺乏有效的比較研究。近幾年，很多學(xué)者提出7.2 J/cm2這樣的總能量更為合理[10]。這些治療方案在保證治療效果的同時(shí)，可以有效的縮短治療時(shí)間，提高患者的耐受性和治療的安全性。

1.4增強(qiáng)型角膜膠原交聯(lián)術(shù)? 盡管CXL在提高圓錐角膜穩(wěn)定性上效果顯著，但很多經(jīng)過CXL治療的患者術(shù)后仍然無法獲得良好的視功能，仍需佩戴硬性角膜接觸鏡。因此，將CXL與角膜屈光手術(shù)相結(jié)合，能為患者提供更好的視覺質(zhì)量。目前已經(jīng)采用的聯(lián)合治療方案包括PRK-CXL、LASIK-CXL、ICRS-CXL等。角膜基質(zhì)環(huán)植入術(shù)（intrastromal corneal ring segment，ICRS）是目前治療屈光手術(shù)后角膜擴(kuò)張的一種常用方法。這種方法可以使角膜表面變得平坦，但是無法阻止圓錐角膜的進(jìn)展，尤其在年輕患者中更為突出[11]。而CXL聯(lián)合ICRS，就可以顯著增強(qiáng)角膜的穩(wěn)定性，控制疾病進(jìn)展[12]。然而，對于CXL和ICRS誰先誰后的問題，結(jié)果仍頗具爭議，還有待進(jìn)一步研究。目前，還有學(xué)者在研究CXL后行有晶狀體眼人工晶狀體植入術(shù)（phakic intraocular lens，PIOL）的安全性和有效性，也取得了令人鼓舞的結(jié)果[13，14]。

1.5聯(lián)合LASIK的加速型角膜膠原交聯(lián)術(shù)? LASIK手術(shù)的直接結(jié)果就是用激光消融角膜瓣下的角膜基質(zhì)，從而使角膜的生物力學(xué)強(qiáng)度被削弱，這就可能導(dǎo)致術(shù)后的角膜擴(kuò)張。為了增加角膜強(qiáng)度，可以直接采用加速型CXL治療和LASIK相結(jié)合，獲得更好的手術(shù)效果和安全性，特別是針對高度近視矯正中角膜瓣下基質(zhì)床厚度不足或者角膜本身過薄的患者更有實(shí)際意義。

高度近視患者在LASIK術(shù)后屈光回退發(fā)生率很高，因此采用加速型CXL強(qiáng)化術(shù)后角膜就顯得十分必要。Kanellopoulos AJ等[15]研究對比了73例LASIK-CXL聯(lián)合手術(shù)和82例單一LASIK手術(shù)患者，發(fā)現(xiàn)術(shù)后12月，90.4%的聯(lián)合手術(shù)組患者能保持5.0的標(biāo)準(zhǔn)視力，而單一手術(shù)組患者達(dá)標(biāo)率是85.4%。角膜地形圖測量也顯示，聯(lián)合手術(shù)組的角膜穩(wěn)定性明顯好于單一手術(shù)組，將觀察時(shí)間延長至2年，這一結(jié)果仍未改變[16]。

1.6感染性角膜炎的交聯(lián)治療? 感染性角膜炎是一種嚴(yán)重的眼部感染性疾病，對患者的視力可能造成永久性損傷。常見的感染因素包括細(xì)菌、病毒、真菌、原蟲等。傳統(tǒng)的治療手段是進(jìn)行全身和局部的抗感染治療，治療效果取決于致病因子對藥物的敏感程度和病情進(jìn)展的嚴(yán)重程度。當(dāng)抗感染治療效果不佳時(shí)，很可能需要進(jìn)行角膜移植手術(shù)。目前，CXL開始用于感染性角膜炎的治療，并且被特別稱為“角膜炎的光活化色團(tuán)治療”（photo activated chromophore for keratitis，PACK-CXL）[17]。CXL治療可以使角膜基質(zhì)膠原纖維連接更為緊密，從而對抗微生物的酶解效應(yīng)，限制了病變的擴(kuò)展。核黃素在UVA照射下，還可產(chǎn)生活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）。ROS通過破壞微生物的DNA和細(xì)胞膜等方式產(chǎn)生損傷，從而起到直接的殺滅作用[18]。此外，PACK-CXL還可以通過限制炎癥反應(yīng)的范圍、穩(wěn)固角膜膠原組織結(jié)構(gòu)來提高愈后的視覺質(zhì)量，通過降低角膜神經(jīng)纖維的敏感程度來減輕癥狀[19]?？傊琍ACK-CXL治療給感染性角膜炎的治療開辟了新的方向。

2角膜膠原交聯(lián)術(shù)的其他應(yīng)用

角膜膠原交聯(lián)術(shù)還可以用于透明性邊緣性角膜變性（pellucid marginal degeneration，PMD）的治療。PMD與圓錐角膜類似，同樣表現(xiàn)為雙眼非炎性進(jìn)行性擴(kuò)張性病變，尤以角膜下方邊緣區(qū)為甚。一些研究已經(jīng)證實(shí)了CXL對此種病變的有效性和安全性，還有研究證實(shí)聯(lián)合進(jìn)行角膜屈光手術(shù)和CXL[20]，可以顯著改善PMD患者的角膜規(guī)整程度和視力。Mukherjee A等[21]在動(dòng)物模型上研究了CXL對于穿透性角膜移植手術(shù)的促進(jìn)作用，證實(shí)可以有效的降低術(shù)源性散光和像差出現(xiàn)的程度。Huang T等[22]研究了穿透性角膜移植術(shù)后出現(xiàn)圓錐角膜的患者，經(jīng)CXL治療也可以顯著提高矯正視力。由于CXL可以增加角膜組織的生物力學(xué)強(qiáng)度，以更好的抵御膠原酶的分解作用，這種方法還被用于人造角膜移植手術(shù)中。CXL可以有效的防止人造角膜的降解，使患者獲得更好的術(shù)后視覺質(zhì)量。

3角膜膠原交聯(lián)術(shù)的并發(fā)癥

角膜膠原交聯(lián)術(shù)的常見并發(fā)癥包括角膜上皮下霧狀混濁、角膜瘢痕形成、感染性角膜炎、角膜上皮愈合延遲、角膜過度扁平化、角膜內(nèi)皮損傷甚至失代償?shù)萚23]。角膜上皮下霧狀混濁通常出現(xiàn)于CXL術(shù)后1～2個(gè)月，大多是一過性改變，會(huì)在6～12個(gè)月消失。某些情況下也會(huì)出現(xiàn)角膜基質(zhì)的永久性瘢痕化，某些研究報(bào)道發(fā)病率在8.6%左右[24]，在進(jìn)行過PRK手術(shù)的角膜出現(xiàn)幾率會(huì)更高。CXL術(shù)后感染性角膜炎非常罕見，Shetty R等[25]報(bào)道為0.0017%左右。其他并發(fā)癥也都屬于罕見報(bào)道。大約有8%的患者在進(jìn)行CXL治療后，圓錐角膜仍會(huì)進(jìn)展[26]。因此，在術(shù)前告知患者可能存在的并發(fā)癥和手術(shù)失敗幾率是非常必要的。

4總結(jié)

角膜膠原交聯(lián)術(shù)作為一種抑制角膜擴(kuò)張的獨(dú)特技術(shù)，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于圓錐角膜的治療，并且隨著相關(guān)研究的深入，其應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)展到感染性角膜炎、屈光性角膜手術(shù)、角膜移植等諸多方面，在傳統(tǒng)治療方案的基礎(chǔ)上提供了更好的選擇，使患者獲得更好的療效。今后，在如何盡可能降低毒性反應(yīng)、提高手術(shù)效率、減輕患者手術(shù)中的不適等方面，還需要進(jìn)行更廣泛、更長期的觀察和研究。

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收稿日期：2019-3-25;修回日期：2019-4-10

編輯/肖婷婷