張夢(mèng)瑤，林 啟，邵 毅

0引言

圓錐角膜是一種非炎癥性、進(jìn)行性，以角膜變薄為主要特征的疾病，可導(dǎo)致角膜生物力學(xué)弱化，其臨床表現(xiàn)主要為角膜變薄和突出所造成的不規(guī)則散光和中、重度視力損害[1]。穿透性角膜移植術(shù)(PK)是目前治療重度圓錐角膜的主要方法，而角膜交聯(lián)術(shù)(CXL)自2003年初次被提出以來(lái)已在許多國(guó)家用于圓錐角膜的治療，并于 2016 年獲得美國(guó)食品和藥物管理局(FDA)的批準(zhǔn)用于治療14歲以下進(jìn)行性圓錐角膜患者。

1圓錐角膜的流行病學(xué)特點(diǎn)

1.1發(fā)病原因根據(jù)以往的研究，從1935年到1982年底，美國(guó)明尼蘇達(dá)州共增長(zhǎng)圓錐角膜患者64例，總體患病率為54.5人/10萬(wàn)人，與性別無(wú)明顯關(guān)系[2]；俄羅斯烏拉爾地區(qū)患病率為1∶500000，其中屬生態(tài)環(huán)境最差的車(chē)?yán)镅刨e患病率最高(1∶250000)，同時(shí)該研究表示年輕力壯的男子的患病率是婦女的3倍，且城市比農(nóng)村居民患病率高5倍[3]；在印度中部農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行的一項(xiàng)針對(duì)30歲及以上受試者的研究表明，該地區(qū)圓錐角膜患病率為2.3%±0.2%，并且該研究表示圓錐角膜發(fā)病與身高矮、教育水平低、近視屈光不正等因素有關(guān)；另有一項(xiàng)針對(duì)沙特阿拉伯385名兒童(主要為0～6歲)的研究顯示圓錐角膜患病率為6.2%[4]。此外，根據(jù)既往關(guān)于圓錐角膜相關(guān)致病基因的報(bào)道，有學(xué)者認(rèn)為13號(hào)染色體長(zhǎng)臂的環(huán)狀異常是導(dǎo)致圓錐角膜的重要遺傳原因之一[5]。根據(jù)變態(tài)反應(yīng)學(xué)說(shuō)的相關(guān)文獻(xiàn)表明，35%圓錐角膜患者常伴發(fā)春季角結(jié)膜炎、干熱病、濕疹、哮喘等變態(tài)反應(yīng)性疾病，86%患者有過(guò)敏反應(yīng)史[6]。另有研究認(rèn)為圓錐角膜與凡爾納角膜結(jié)膜炎等疾病的發(fā)生有關(guān)[7]，也與持續(xù)性眼部摩擦和眼瞼松弛等眼部環(huán)境因素有關(guān)[8]。唐氏綜合征患者圓錐角膜患病率較高[9]，盡管目前并沒(méi)有遺傳學(xué)方面的定論，但某些遺傳性疾病，如Leber先天性黑矇癥[10]、二尖瓣脫垂[11]等均與圓錐角膜有遺傳上的聯(lián)系，有研究認(rèn)為它們具有潛在的連鎖基因[12]。

1.2臨床診斷圓錐角膜患者表現(xiàn)為高度近視散光，視力逐漸下降，且具有“Axenfeld”征和“Munson”征。角膜地形圖是公認(rèn)的最有效的圓錐角膜診斷技術(shù)，可在臨床癥狀不明顯時(shí)進(jìn)行確診。有研究利用計(jì)算機(jī)輔助角膜地形監(jiān)測(cè)儀(EyeSys)對(duì)角膜影像參數(shù)進(jìn)行分析并提出：(1)角膜中央屈光力>46.00D；(2)同一病例雙眼角膜中央屈光力的差值>1.00D；(3)I-S值>2.00D；(4)最大一環(huán)與最小一環(huán)屈光力的差值≥4.50D，以上若有兩項(xiàng)或兩項(xiàng)以上異常且呈進(jìn)行性發(fā)展即可確診為圓錐角膜。此外，角膜曲率計(jì)可較靈敏地通過(guò)Placido盤(pán)投影的細(xì)小不規(guī)則散光體現(xiàn)角膜局部扭曲來(lái)進(jìn)行角膜屈光狀態(tài)的檢測(cè)，但該方法不能應(yīng)用于角膜后表面的曲率測(cè)定。此外，Orbscan角膜地形圖檢測(cè)作為更先進(jìn)的角膜形態(tài)檢測(cè)技術(shù)可提供角膜前后表面屈光度及角膜厚度等信息，使檢查更為全面化。在發(fā)病早期，圓錐角膜患者的角膜基質(zhì)層會(huì)出現(xiàn)“圓錐角膜線”又稱(chēng)“Vogot”條紋，共聚焦顯微鏡下可觀察到該條紋，臨床上可用于更直接的組織學(xué)層面檢查。除了上述檢測(cè)手段之外，還有運(yùn)算研究分析(operations research analyst，ORA)、超聲生物測(cè)量?jī)x等診斷方法，臨床上應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的檢測(cè)手段，充分發(fā)揮各種檢測(cè)儀器的優(yōu)勢(shì)以盡可能達(dá)到最好的檢測(cè)結(jié)果。

2兒童圓錐角膜圓錐角膜在兒童患者中病情更嚴(yán)重，進(jìn)展更快[13]，尤其是患有中央型圓錐角膜的兒童癥狀要比患有周?chē)蛨A錐角膜的兒童癥狀更明顯[14]，但兒童圓錐角膜的患病情況目前還沒(méi)有在文獻(xiàn)中廣泛報(bào)道。兒童和青少年患者中，有30%的患者處于圓錐角膜第四階段，而成人僅8%[15]，并且高達(dá)88%兒童患者的角膜會(huì)在表現(xiàn)為圓錐角膜后的12mo內(nèi)迅速發(fā)生超過(guò)2D以上的陡化[16]。此外，部分患者在圓錐角膜病情持續(xù)發(fā)展的8a中，有35%單側(cè)圓錐角膜患者的健康眼無(wú)法預(yù)料何時(shí)最終也會(huì)發(fā)展成為圓錐角膜。上述結(jié)論在圓錐角膜研究的協(xié)同縱向評(píng)估中得到了證實(shí)，并作為10～20歲患者病情顯著進(jìn)展和發(fā)生角膜斑翳的預(yù)測(cè)指標(biāo)[17]。盡管目前有關(guān)兒童圓錐角膜的文獻(xiàn)報(bào)道數(shù)量有限，兒童患者的管理仍未標(biāo)準(zhǔn)化，但相信隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)探究新的治療方法，兒童圓錐角膜的治療將會(huì)有所突破。

3兒童圓錐角膜的治療

3.1傳統(tǒng)治療方法針對(duì)圓錐角膜的治療，有些患者選擇表面角膜鏡片術(shù)，應(yīng)用該方法治療輕度和中度圓錐角膜可減緩病情的進(jìn)一步發(fā)展，即使不成功，也不會(huì)影響后續(xù)應(yīng)用穿透性角膜移植術(shù)[18]的治療效果。Robaei等[19]比較了穿透性角膜移植術(shù)和表面角膜鏡片術(shù)治療圓錐角膜的效果，雖然前者視力恢復(fù)優(yōu)于后者，但對(duì)于某些特殊職業(yè)不希望行穿透性角膜移植術(shù)的患者可以采用表面角膜鏡片術(shù)替代治療。角膜基質(zhì)環(huán)植入術(shù)適用于不能耐受配戴角膜接觸鏡和中央角膜清亮的患者，目前尚無(wú)文獻(xiàn)報(bào)道植入基質(zhì)環(huán)會(huì)加速圓錐角膜的進(jìn)展[20]。值得注意的是，穿透性角膜移植術(shù)的排斥反應(yīng)較強(qiáng)，導(dǎo)致移植風(fēng)險(xiǎn)增高，這也是其在兒童患者中預(yù)后較差的主要原因之一。

3.2傳統(tǒng)CXL術(shù)目前，CXL已經(jīng)成為進(jìn)行性圓錐角膜患者的一種侵入性較小的治療方案，與穿透性角膜移植術(shù)相比風(fēng)險(xiǎn)顯著降低。CXL最初由Wollensak等[21]報(bào)道，通過(guò)組合核黃素滴劑和紫外線照射提高角膜拉伸強(qiáng)度。CXL在成人群體中已經(jīng)有了較深入的研究，作為一種微創(chuàng)替代療法來(lái)阻止圓錐角膜的進(jìn)展，并且在一定程度上降低了圓錐角膜擴(kuò)展所導(dǎo)致的嚴(yán)重程度。

3.2.1標(biāo)準(zhǔn)德累斯頓方案該方案是由Wollensak等[21]提出的第一個(gè)關(guān)于CXL的方案，也是目前美國(guó)唯一獲得FDA批準(zhǔn)的方案[22]。由于角膜上皮阻礙了核黃素到角膜基質(zhì)中的完全滲透[23]，故標(biāo)準(zhǔn)方案要求局部麻醉角膜上皮中央9mm處進(jìn)行機(jī)械清創(chuàng)術(shù)。每2min滴1滴0.1%核黃素溶液，持續(xù)30min，然后暴露在紫外線A段下照射(波長(zhǎng)370±5nm，輻照度5.4J/cm2)，再每隔2min滴一次核黃素溶液，持續(xù)30min。

3.2.2加速方案該方案可以減少治療時(shí)間，但保持總體輻照時(shí)間[24]和跨膜CXL[25]不變或增加，試圖繞過(guò)角膜上皮通過(guò)修飾核黃素來(lái)增加其對(duì)角膜上皮的通透性。加速方案基于Bunsen-Roscoe光化學(xué)互易定律，該定律指出紫外光的光化學(xué)效應(yīng)與所傳遞的能量總量呈正比，并且無(wú)論每個(gè)方案的相對(duì)輻照時(shí)間和強(qiáng)度如何，均應(yīng)等同于等效總劑量。迄今為止，相關(guān)研究的結(jié)果仍存爭(zhēng)議。動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，紫外線強(qiáng)度3mW/cm2照射30min與9mW/cm2照射10min是等效的，并且標(biāo)準(zhǔn)方案(3mW/cm2照射30min)和中度加速(10mW/cm2照射9min)治療的生物力學(xué)反應(yīng)相當(dāng)[26]。然而，當(dāng)使用更高的輻照度時(shí)，與未經(jīng)治療的角膜相比，由于氧氣分子的轉(zhuǎn)化和補(bǔ)充之間的不平衡，效果似乎有些下降[27]。在兒童人群中，有研究對(duì)紫外線強(qiáng)度為30mW/cm2照射3min、10mW/cm2照射9min、9mW/cm2照射10min的加速方案進(jìn)行評(píng)估[28]，結(jié)果顯示屈光效果和角膜曲率計(jì)量方面的改善是有效的。然而到目前為止，還沒(méi)有研究將加速方案與標(biāo)準(zhǔn)方案在兒童患者中的療效進(jìn)行比較，且既往研究中采用標(biāo)準(zhǔn)方案治療的隨訪時(shí)間均較短(≤3a)。

3.3改良CXL術(shù)

3.3.1經(jīng)皮CXL經(jīng)皮CXL安全性高并且可以減少術(shù)后不適。然而，對(duì)豬角膜和體外人角膜的研究表明，當(dāng)角膜上皮保持完整時(shí)，核黃素在角膜基質(zhì)中的滲透減少[29]。針對(duì)這種情況，研制出了改良核黃素—Ricrolin TE(意大利Sooft Italia SpA)，其添加了兩種試劑即曲美酚和乙二胺四乙酸鈉，可以更好地滲透角膜上皮，將改良后的核黃素引入經(jīng)皮CXL手術(shù)可以使手術(shù)效果達(dá)到最大化。但即使進(jìn)行了改良，能滲透到角膜基質(zhì)的核黃素還是很少，臨床效果也很有限[30]。CXL后第10～14d，進(jìn)行光相干斷層掃描可見(jiàn)角膜基質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)一條折射光線，這條分界線代表了基質(zhì)治療的滲透性[31]。在經(jīng)皮CXL中，這條線平均深度約在上皮下100nm處[32]，而上皮剝脫處理后則位于上皮下方320～340nm，這表明上皮細(xì)胞確實(shí)會(huì)降低CXL治療進(jìn)入角膜基質(zhì)的滲透性。

3.3.2離子電滲療法核黃素是一種低分子量和帶負(fù)電荷的分子，提出的另一種經(jīng)皮CXL治療法是離子電滲療法，在注入核黃素前施加小電流，以增強(qiáng)其滲透到角膜基質(zhì)組織中。早期采用兔模型的研究表明，與上皮脫落CXL相比，離子電滲療法對(duì)角膜基質(zhì)的滲透有著良好的效果。體外研究表明，采用離子電滲療法后角膜的生物力學(xué)變化與標(biāo)準(zhǔn) CXL方案相似[33]。然而，與傳統(tǒng)和加速CXL方案患者角膜基質(zhì)內(nèi)會(huì)出現(xiàn)折射光線的概率分別為93%和87%[34]相比，經(jīng)離子電滲療法治療1mo后僅有47%成年患者會(huì)出現(xiàn)分界線，且研究表明兒童患者經(jīng)離子電滲療法治療15～18mo后屈光和角膜測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定[35]。

3.3.3其他改良方法目前關(guān)于CXL的改良術(shù)較多。脈沖式CXL術(shù)采用紫外線A照射核黃素浸泡的角膜，促使氧氣濃度迅速降低，停止照射時(shí)迅速恢復(fù)至原水平[36]。Sun等[37]發(fā)現(xiàn)，脈沖式CXL術(shù)后1a患者裸眼視力和最佳矯正視力均較術(shù)前明顯提高。維替泊芬-激光CXL術(shù)使用維替泊芬作為光增敏劑，通過(guò)非熱能激光照射，產(chǎn)生活性氧類(lèi)，達(dá)到改變組織結(jié)構(gòu)的操作手段。有學(xué)者將其應(yīng)用于新生血管、脂質(zhì)性角膜疾病等治療中，取得了較好的效果[38]。Nakayasu等[39]應(yīng)用維替泊芬處理后進(jìn)行非熱能激光照射，每次照射1min，照射5次，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該療法的效果與核黃素-紫外線CXL術(shù)接近，但其臨床療效及安全性尚待進(jìn)一步研究證實(shí)。

4臨床療效

標(biāo)準(zhǔn)CXL可以成功阻止圓錐角膜的進(jìn)展并降低成人的角膜曲率[22]。標(biāo)準(zhǔn)上皮剝離CXL德累斯頓方案治療兒童和青少年進(jìn)行性圓錐角膜與成人一樣安全有效[40]。由于兒童和青少年圓錐角膜發(fā)病迅速且嚴(yán)重，多數(shù)專(zhuān)家建議診斷后立即進(jìn)行治療。標(biāo)準(zhǔn)上皮剝離CXL后，多數(shù)兒童患者在術(shù)后10a內(nèi)需進(jìn)行持續(xù)隨訪觀察最陡角膜曲率[41]。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)皮CXL治療在上皮移植術(shù)后9～12mo會(huì)出現(xiàn)效果不明顯，甚至角膜形態(tài)衰退的情況[42]。由于上皮的完整性，經(jīng)皮CXL的優(yōu)勢(shì)在于提供微創(chuàng)治療，并且安全性更高。然而，鑒于其效果被減弱，經(jīng)皮CXL可以用于早期或特定患者群體，如術(shù)后依從性可能較低的患有唐氏綜合征和具有其他特殊因素的患者。兒童患者對(duì)CXL的反應(yīng)似乎在角膜較薄(450nm)和中央圓錐處更為強(qiáng)烈[43]。術(shù)后3mo內(nèi)可以觀察到角膜開(kāi)始陡峭，這是早期上皮重塑的結(jié)果[44]。在標(biāo)準(zhǔn)上皮剝離CXL術(shù)1～2a內(nèi)，25%的患者情況穩(wěn)定，超過(guò)60%的患者角膜陡峭程度會(huì)下降回落，在最陡曲率中表現(xiàn)為平均壓扁了1.5D，而11%～20%的患者對(duì)角膜陡化治療無(wú)效。2a后可觀察到角膜扁平效應(yīng)停止，3a后有20%～50%的患者角膜會(huì)恢復(fù)角膜陡化的進(jìn)展，盡管最初有過(guò)改善，這表明CXL在兒童患者中的短暫療效可能不足以完全永久地阻止疾病進(jìn)展。圓錐中央以及周?chē)恢煤偷陀?50nm的角膜最薄點(diǎn)被認(rèn)為是CXL后圓錐角膜長(zhǎng)期進(jìn)展的影響因素[45]。經(jīng)皮CXL被證明可以阻止80%圓錐角膜患者疾病的進(jìn)展，可在一定程度上改善角膜曲率，并達(dá)到與德累斯頓標(biāo)準(zhǔn)方案療效相當(dāng)?shù)某潭?，但?jīng)皮CXL會(huì)在術(shù)后9～12mo內(nèi)出現(xiàn)角膜地形衰退。目前關(guān)于加速方案的研究很少，并且都只是針對(duì)少數(shù)患者。然而，與紫外線下曝光時(shí)間較短的方案相比，那些時(shí)間較長(zhǎng)(9、10min)的方案在改善角膜曲率方面更有效[46]。

雖然CXL最大的作用是能阻止圓錐角膜的進(jìn)展，但無(wú)論在圓錐角膜的哪個(gè)階段都可以看到屈光改善。30%～60%未矯正視力或矯正視力的患者在標(biāo)準(zhǔn)德累斯頓方案術(shù)后2a能分別提高平均1～2和2～3行的視力[47]，69%的患者則是在術(shù)后4a。此外，角膜高階像差也有顯著降低，特別是總彗差和球差。但經(jīng)角膜上皮CXL術(shù)后視力變化臨床意義不大，采用加速CXL方案術(shù)后也有較小的屈光度變化，但若在紫外線下長(zhǎng)時(shí)間(9～10min)暴露后，屈光度變化會(huì)更明顯。

5安全性研究

雖然CXL治療后微生物性角膜炎很少發(fā)生，但在兒童人群中標(biāo)準(zhǔn)CXL和加速CXL治療后均出現(xiàn)關(guān)于過(guò)該病的報(bào)道[48]。有研究對(duì)532例圓錐角膜患者行加速CXL(1mW/cm2照射6min)后，其中7例患者發(fā)生微生物角膜炎[48]。所有報(bào)告病例角膜炎均發(fā)生在CXL后的第1～7d，并局部使用過(guò)氟喹諾酮類(lèi)藥物進(jìn)行預(yù)防性治療。微生物學(xué)報(bào)告表明致病菌包括金黃色葡萄球菌、煙曲霉菌、棘阿米巴、鏈孢菌、銅綠假單胞菌、單純皰疹病毒等[49-50]。不同方案的CXL治療后，約3%的患者可能出現(xiàn)暫時(shí)性角膜混濁，局部使用類(lèi)固醇可以消退，尚無(wú)其他嚴(yán)重并發(fā)癥的報(bào)告。此外，CXL術(shù)后的前6mo內(nèi)，角膜最薄點(diǎn)厚度會(huì)暫時(shí)下降，1a后便可恢復(fù)到基線水平，在為期6a的隨訪中，無(wú)論是經(jīng)皮CXL還是加速CXL，角膜內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量均未受到影響[51]。

6總結(jié)

由于兒童圓錐角膜進(jìn)展較快，所以應(yīng)考慮在高度近視和散光或屈光參差的兒童中進(jìn)行角膜地形圖檢查，尤其是那些矯正視力異常的兒童。此外，因?yàn)樵摬∮羞z傳傾向，所以具有圓錐角膜家族史的兒童和被確診兒童的親屬也應(yīng)當(dāng)考慮進(jìn)行角膜地形圖檢查[52]。多數(shù)兒童患者發(fā)病迅速[53]，與傳統(tǒng)方法—晚期行穿透角膜移植術(shù)相比，兒童圓錐角膜早期進(jìn)行CXL治療費(fèi)用明顯較高，所以治療時(shí)應(yīng)與患者父母仔細(xì)討論是直接進(jìn)行CXL還是暫時(shí)對(duì)病情進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)。

CXL標(biāo)準(zhǔn)德累斯頓方案是一種安全有效的治療兒童圓錐角膜的方法，但經(jīng)皮CXL和加速方案在回歸角膜曲率測(cè)定值方面尚未被證實(shí)是否與標(biāo)椎方案相當(dāng)。已有證據(jù)表明，CXL標(biāo)準(zhǔn)德累斯頓方案可以暫時(shí)有效阻止兒童患者的病情發(fā)展，甚至還能改善角膜曲率值。有研究發(fā)現(xiàn)，部分兒童患者CXL術(shù)后3a內(nèi)圓錐角膜復(fù)發(fā)，但關(guān)于兒童術(shù)后圓錐角膜復(fù)發(fā)再治療的療效仍需進(jìn)一步研究。因此，評(píng)估CXL對(duì)兒童患者的影響應(yīng)提供至少5a的隨訪數(shù)據(jù)以充分明確該手術(shù)的長(zhǎng)期療效，并應(yīng)在隨訪中密切監(jiān)測(cè)恢復(fù)的早期跡象。此外，應(yīng)就“兒童”一詞所表示的年齡段達(dá)成更好的共識(shí)，以便比較研究結(jié)果，并需進(jìn)一步研究以評(píng)估CXL的長(zhǎng)期影響、重復(fù)治療的可行性和有效性，以及備選方案的有效性。