王瑋 綜述 李貴剛 Scheffer C.G.Tseng 審校
1華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬同濟醫(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本可用于PKP手術(shù)的新鮮角膜供體,這一點更是限制了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行綜述。
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,因為EDM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]。
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]。
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[21-23],雖然質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%錐蟲藍在體外研究中證明對于角膜內(nèi)皮細(xì)胞安全[25],但是錐蟲藍在體內(nèi)的安全染色濃度和時間仍需要進一步觀察[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),通過判斷較遠半圓是位于另外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]。
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。
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。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)可以單獨或聯(lián)合使用,依據(jù)術(shù)中實際情況調(diào)整氣泡的尺寸及輕輕敲打角膜都是可行的。
一旦植片展開并且到達理想的受體位置,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,但并沒有隨機對照臨床試驗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]。
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63%[15],但隨著手術(shù)經(jīng)驗及手術(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]。
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。
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。
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眼采用隨機盲法試驗,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,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