丁婧娟,韓 雪,蔣 沁,薛勁松
干眼是一種由多種因素導(dǎo)致的眼表疾病,其主要特征是淚膜的穩(wěn)定性失衡,同時(shí)合并眼部多種癥狀(如干澀感、異物感等)。淚膜(tear film,TF)不穩(wěn)定、淚液滲透壓升高、眼表炎癥與損傷以及神經(jīng)異常是干眼的主要發(fā)病機(jī)制[1]。由于淚膜的不穩(wěn)定與淚膜各層結(jié)構(gòu)之間相互作用的動(dòng)態(tài)失衡密切相關(guān),觀察淚膜在瞬目過程中各層成分變化對(duì)干眼的診斷具有重要的價(jià)值。目前,臨床上應(yīng)用多種方法評(píng)估淚膜各種成分的變化,常見有非侵入性淚膜破裂時(shí)間(non-invasive tear film break-up time,NIBUT)[2]、淚液分泌試驗(yàn)(Schirmer’s test,SⅠt)以及LipiView脂質(zhì)層圖像觀察技術(shù)[3]等,然而這些檢測(cè)方法仍存在一定的局限性,如未評(píng)估眼表解剖結(jié)構(gòu)變化對(duì)淚膜穩(wěn)定性的影響及瞬目運(yùn)動(dòng)時(shí)淚膜的動(dòng)態(tài)變化過程。因此,需要尋求一種評(píng)價(jià)淚膜動(dòng)態(tài)變化的直觀方法判斷淚膜的穩(wěn)態(tài)失衡,目前相關(guān)臨床研究甚少。本研究使用眼表綜合分析儀觀察并評(píng)價(jià)瞬目后淚膜脂質(zhì)層(tear film lipid layer,TFLL)的動(dòng)態(tài)變化及瞬目后熒光素染色下淚膜破裂的形態(tài)(tear film break-up pattern,BUP)和動(dòng)態(tài)變化過程,結(jié)合兩種動(dòng)態(tài)視頻結(jié)果,綜合評(píng)價(jià)淚膜穩(wěn)態(tài)失衡的臨床表現(xiàn),以期對(duì)干眼亞型的診斷起到輔助作用。
1.1對(duì)象前瞻性研究。收集2019-09/2020-12在我院干眼門診就診的患者66例132眼,其中男27例,女39例,平均年齡43.86±13.58歲。納入標(biāo)準(zhǔn):滿足以下條件其中之一者:眼表疾病指數(shù)(ocular surface disease index,OSDI)問卷評(píng)分≥13分,SⅠt<10mm/5min或淚河高度(tear meniscus height,TMH)≤0.2mm,首次淚膜破裂時(shí)間(first non-invasive tear film break-up time,NIBUTf)<10s,平均淚膜破裂時(shí)間(average non-invasive tear film break-up time,NIBUTav)<14s[2]。排除標(biāo)準(zhǔn):有上瞼下垂、眼瞼內(nèi)翻、眼瞼外翻等過度干擾眼瞼和眼表疾病者,有眼科手術(shù)史者,非首次確診的干眼患者,進(jìn)行過相關(guān)藥物治療、物理治療、光子治療的患者。本研究遵循《赫爾辛基宣言》的原則進(jìn)行,經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)審批通過,納入患者均對(duì)本研究知情同意并簽署知情同意書。
1.2方法為避免滴眼液對(duì)研究結(jié)果的影響,要求所有患者在檢查前停止使用滴眼液至少1h。眼表檢查按照先非侵入性檢查后侵入性檢查的順序進(jìn)行。
1.2.1淚膜的非侵入性檢查使用Keratograph 5M眼表綜合分析儀檢測(cè)TMH和NIBUT(NIBUTf和NIBUTav),囑患者頭部靠緊額托,固視,囑其“閉眼-睜眼-閉眼-睜眼,保持睜眼”后采集,為了保證數(shù)據(jù)的可靠性,均測(cè)量3次以上,并計(jì)算平均值[4]。使用干眼分析儀DED-1L采集TFLL擴(kuò)散的動(dòng)態(tài)圖像,記錄脂質(zhì)層動(dòng)態(tài)視頻(4~8s),并觀察脂質(zhì)層顏色、厚度、擴(kuò)展的速度、分布是否均勻以及有無(wú)瞼脂顆粒,并參考既往研究[5-7]將TFLL動(dòng)態(tài)圖像分為1~6級(jí)。
1.2.2淚膜的侵入性檢查角膜熒光素染色(fluorescein staining,F(xiàn)L)后,使用Keratograph 5M眼表綜合分析儀拍攝淚膜動(dòng)態(tài)視頻,用氯霉素滴眼液潤(rùn)濕熒光素鈉試紙條后,輕輕接觸患者下眼瞼結(jié)膜囊,囑瞬目3次,待熒光素鈉在角膜上均勻分布后,囑平視前方,瞬目3次后保持睜眼狀態(tài),采集淚膜動(dòng)態(tài)變化視頻(20~30s),觀察并記錄淚膜破裂動(dòng)態(tài)變化的特征,包括淚膜破裂后破裂區(qū)域(以下簡(jiǎn)稱為“黑斑”)出現(xiàn)的時(shí)相(如水液層沉積前/后、脂質(zhì)層擴(kuò)散前/后等)、形狀、在眼表的位置等。此外,觀察角膜熒光素染色(FL)情況并加以記錄和評(píng)價(jià),F(xiàn)L評(píng)分采用美國(guó)國(guó)家眼科研究所(National Eye Institute,NEI)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[8],將角膜分為5個(gè)部分(角膜上部、下部、鼻側(cè)、顳側(cè)、中央),無(wú)染色記為0分,有染色的分輕、中、重3級(jí),共0~15分。
2.1納入患者基本情況根據(jù)熒光素染色后淚膜破裂形態(tài)(BUPs)[9]將納入患者分為片狀破裂組(area break-up group,AB)、類圓形破裂組(circle break-up group,CB)、線狀破裂組(line break-up group,LB)、點(diǎn)狀破裂組(spot break-up group,SB)和不規(guī)則破裂組(random break-up group,RB)。五組患者性別構(gòu)成、年齡比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。
表1 各組患者基本資料的比較
2.2各組患者淚膜參數(shù)的比較各組患者NIBUTf、NIBUTav、TMH比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),見表2,圖1。各組患者NIBUTf組間兩兩比較,除點(diǎn)狀破裂組和不規(guī)則破裂組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.881),其余差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);各組患者NIBUTav兩兩比較,除點(diǎn)狀破裂組和不規(guī)則破裂組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.997),其余差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);各組患者TMH兩兩比較,除類圓形破裂組和線狀破裂組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.986)、點(diǎn)狀破裂組和不規(guī)則破裂組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.993),其余差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。各組患者FL評(píng)分比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。片狀破裂組患者NIBUTf、NIBUTav、TMH均低于其他組,F(xiàn)L評(píng)分高于其他組。
圖1 各組患者淚膜參數(shù)的比較 A:NIBUTf;B:NIBUTav;C:TMH。aP<0.05,bP<0.01 vs 片狀破裂組;cP<0.05,dP<0.01 vs 類圓形破裂組;eP<0.05,fP<0.01 vs 線狀破裂組。
表2 各組患者淚膜參數(shù)的比較
2.2各組患者淚膜動(dòng)態(tài)變化圖像分析觀察角膜熒光素染色后淚膜破裂的動(dòng)態(tài)圖像,結(jié)果顯示各組患者淚膜破裂的形態(tài)、速度、分布位置及與瞬目的關(guān)系均不同,見圖2。各組患者TFLL分級(jí)分別為5(5,6)、4(3,4)、2(1,2)、3(2,3)、3(2,3)級(jí),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(H=70.855,P<0.001),見表3。各級(jí)TFLL動(dòng)態(tài)變化圖像特征見圖3。
表3 各組患者淚膜脂質(zhì)層分級(jí)情況 眼(%)
圖2 各組患者角膜熒光素染色后淚膜破裂圖像 A:片狀破裂組,破裂區(qū)域呈大片缺損;B:類圓形破裂組,破裂區(qū)域呈類圓形,在瞼裂區(qū)隨機(jī)出現(xiàn);C:線狀破裂組,破裂區(qū)域呈線狀,多位于瞼裂區(qū)下方;D:點(diǎn)狀破裂組,破裂區(qū)域呈點(diǎn)狀,在瞼裂區(qū)隨機(jī)出現(xiàn);E:不規(guī)則破裂組,破裂區(qū)域形狀不規(guī)則,在瞼裂區(qū)隨機(jī)出現(xiàn)。白色箭頭示淚膜破裂區(qū)域(即“黑斑”)。
圖3 淚膜脂質(zhì)層分級(jí)圖像 A:1級(jí),均勻分布、色彩斑斕、擴(kuò)展速度快的正常脂質(zhì)層;B:2級(jí),分布均勻、色彩單一、擴(kuò)展速度稍快的較薄脂質(zhì)層;C:3級(jí),偶有顆粒、顏色單一、擴(kuò)展速度較慢的薄脂質(zhì)層;D:4級(jí),擴(kuò)展速度快但分布不均、瞼脂顆粒較多、色彩斑斕的較厚脂質(zhì)層;E:5級(jí),分布不均、色彩單一、擴(kuò)展速度慢的較薄脂質(zhì)層;F:6級(jí),分布不均、暗淡灰色,幾乎不擴(kuò)展,非常薄甚至暴露角膜的脂質(zhì)層。
近年來(lái),亞洲干眼協(xié)會(huì)提出了干眼的新定義,認(rèn)為淚膜不穩(wěn)定是引起干眼癥狀的關(guān)鍵機(jī)制之一[1]。淚膜由三層結(jié)構(gòu)組成,最外層是瞼板腺分泌的瞼脂,充當(dāng)脂質(zhì)屏障以防止淚液蒸發(fā)和污染[10-11];中層常被認(rèn)為是水液層[12],該層與黏蛋白(mucin,MUC)層之間還有一種黏液-水凝膠(即分泌型黏蛋白)[13],分泌型黏蛋白不僅能夠捕獲并去除疏水性雜質(zhì)(如脂質(zhì)、灰塵顆粒等),而且能夠保護(hù)上皮免受污染,維持黏蛋白層的潤(rùn)濕性[14-15];最內(nèi)層為黏蛋白層,其中的角膜上皮多糖萼富含膜相關(guān)型黏蛋白和相關(guān)親水分子,起到維持淚膜潤(rùn)濕性的作用[16-17]。由此可見,淚膜各層結(jié)構(gòu)之間的相互協(xié)同作用共同維持淚膜的穩(wěn)定性。而干眼患者由于淚膜各層的質(zhì)或量受到影響,導(dǎo)致淚液蒸發(fā),淚膜的水液層變薄[14,18],進(jìn)而使得淚膜脂質(zhì)層脂質(zhì)顆粒擴(kuò)散到分泌型黏蛋白層,甚至擴(kuò)散到角膜上皮表面[19],引起角膜表面局部潤(rùn)濕性下降,最終導(dǎo)致淚膜破裂。因此,觀察淚膜形成和破裂的動(dòng)態(tài)過程對(duì)干眼的診斷及其分類具有重要意義。
本研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)淚膜破裂的形態(tài)呈片狀破裂時(shí),與其他組相比,其TMH和NIBUT最低,說(shuō)明片狀破裂組患者淚液量極度缺乏。本研究發(fā)現(xiàn),片狀破裂組患者黑斑在瞬目后立刻出現(xiàn),呈大面積出現(xiàn)在整個(gè)瞼裂區(qū)中下部。既往研究顯示,在淚膜形成過程中,角膜上下部之間存在表面張力梯度,這種張力梯度不僅使得脂質(zhì)層向上擴(kuò)散(即Gibbs-Marangoni效應(yīng)),也將沉積于下眼瞼的水性淚液拉向角膜上部[20-21],所以當(dāng)淚液極度缺乏時(shí),TFLL由于沒有水液層支撐而無(wú)法充分?jǐn)U展,繼而無(wú)法充分發(fā)揮對(duì)水液層的向上拖曳作用,最終引起了淚膜破裂。此外,有研究表明分泌型黏蛋白會(huì)由于淚液的重度缺乏無(wú)法被稀釋,進(jìn)而變成黏液斑塊和細(xì)絲狀物質(zhì)黏附在角膜上,這將影響淚膜的水液層、脂質(zhì)層和黏蛋白層[14,22],最后導(dǎo)致大面積淚膜破裂。為了進(jìn)一步證實(shí)上述結(jié)論,本研究觀察了片狀破裂組患者的TFLL,發(fā)現(xiàn)暗淡斑駁,擴(kuò)展速度很慢,甚至無(wú)法擴(kuò)展(5級(jí)和6級(jí)),這說(shuō)明水樣性淚液的極度缺乏確實(shí)對(duì)TFLL產(chǎn)生了很大的影響。此外,淚膜長(zhǎng)期出現(xiàn)片狀破裂,可導(dǎo)致大面積角膜或結(jié)膜上皮干燥,使得眼表更容易受到損害,片狀破裂組患者FL評(píng)分最高的結(jié)果證實(shí)了這一點(diǎn)。故推測(cè)淚膜的片狀破裂主要是由水樣性淚液的極重度缺乏引起的。
當(dāng)淚膜破裂的形態(tài)呈類圓形破裂時(shí),黑斑在瞬目后淚膜擴(kuò)散之前立刻出現(xiàn),分布位置隨瞬目而改變。正常情況下,一旦TFLL開始擴(kuò)散,水液層會(huì)被TFLL牽拉向上移動(dòng)[20-21],但類圓形破裂在瞬目后先出現(xiàn)黑斑,隨后脂質(zhì)層才開始擴(kuò)散,并且擴(kuò)散的TFLL并沒有將黑斑全部覆蓋(即出現(xiàn)了角膜局部干燥區(qū)域),研究表明MUC16的缺乏可引起這種角膜局部干燥區(qū)域的出現(xiàn)[23]。與健康人相比,干眼患者缺少具有親水特性的糖萼蛋白[24],再加上干眼患者角膜上皮細(xì)胞在成熟性和未分化性上也有極大的不同[25],會(huì)導(dǎo)致淚膜破裂后黑斑并不擴(kuò)散。本研究觀察類圓形破裂組患者的淚膜破裂動(dòng)態(tài)圖像發(fā)現(xiàn),其黑斑面積在淚膜破裂后并不擴(kuò)大,這說(shuō)明角膜上皮膜相關(guān)型黏蛋白上的糖萼局部受到彌散性損害。值得注意的是,有研究報(bào)道,對(duì)這種類圓形破裂的干眼患者補(bǔ)充3%地夸磷索鈉(一種針對(duì)性補(bǔ)充水樣性淚液,MUC1、MUC4、MUC16以及分泌型黏蛋白的滴眼液)后,其癥狀能得到有效緩解[26],這也進(jìn)一步證實(shí)了上述結(jié)論。此外,本研究發(fā)現(xiàn)類圓形破裂組患者TFLL分級(jí)多分布在4級(jí), TFLL較厚,但其分布卻不均勻。研究表明,正常厚度的脂質(zhì)層能防止淚液蒸發(fā),而當(dāng)TFLL太厚或分布不均時(shí),瞼板腺分泌了過量甚至質(zhì)量改變的脂質(zhì)顆粒,這些脂質(zhì)顆粒容易擴(kuò)散到分泌型黏蛋白層,甚至擴(kuò)散到角膜上皮表面,從而破壞淚膜穩(wěn)定性,引起淚膜破裂[10]。由此可見,瞼脂分泌過多或質(zhì)的改變可能是引起該組患者淚膜不穩(wěn)定的另一個(gè)原因。因此,我們認(rèn)為角膜出現(xiàn)這種局部干燥區(qū)域,即類圓形破裂是由于缺乏MUC16或糖萼受到了脂質(zhì)等雜質(zhì)污染導(dǎo)致的。
當(dāng)淚膜破裂的形態(tài)呈線狀破裂時(shí),黑斑出現(xiàn)在TFLL擴(kuò)散結(jié)束之前,位于瞼裂區(qū)下方區(qū)域,破裂區(qū)域內(nèi)熒光素強(qiáng)度隨時(shí)間而下降,直到上眼瞼向上運(yùn)動(dòng)停止后熒光強(qiáng)度才趨于恒定。線狀破裂組患者NIBUTf、NIBUTav和TMH的結(jié)果顯示淚膜輕度缺水。這與既往研究[14-16]結(jié)果一致,下方的水液層由于受到上下兩個(gè)不同方向的作用力(即下淚河向下的吸引力和脂質(zhì)層向上的牽拉力)引起角膜下部的淚液量暫時(shí)減少。此外,本研究還觀察到當(dāng)睜眼時(shí)間延長(zhǎng)時(shí),線狀的黑斑會(huì)快速融合擴(kuò)大,這是因?yàn)楫?dāng)淚液量分泌減少時(shí),會(huì)加重上述提到的角膜下方區(qū)域淚液量暫時(shí)缺乏的情況,增加脂質(zhì)層向上牽拉水液層時(shí)產(chǎn)生的摩擦力,使得脂質(zhì)層擴(kuò)散受阻,從而導(dǎo)致淚膜破裂。結(jié)合線狀破裂組患者TFLL擴(kuò)散的圖像發(fā)現(xiàn)該組患者TFLL正?;騼H有輕微改變(1級(jí)和2級(jí)),這也進(jìn)一步說(shuō)明淚液量輕度減少?;谝陨贤茰y(cè)淚膜出現(xiàn)線狀破裂是由輕度水樣性淚液缺乏導(dǎo)致的。
本研究發(fā)現(xiàn),點(diǎn)狀破裂組和不規(guī)則破裂組患者之間TMH和NIBUT比較無(wú)差異,甚至部分患者的TMH>0.2mm,即兩組患者多數(shù)不符合TFOS-DEWS Ⅱ[2]的干眼診斷標(biāo)準(zhǔn),這說(shuō)明多數(shù)正常眼或輕度干眼患者的淚膜破裂形態(tài)多為點(diǎn)狀或不規(guī)則。兩組患者TFLL大多較薄,分布均勻,偶有顆粒(分布在1~3級(jí)),說(shuō)明淚膜的點(diǎn)狀破裂和不規(guī)則破裂主要是由TFLL變薄使得淚液蒸發(fā)過強(qiáng)導(dǎo)致。通過觀察動(dòng)態(tài)圖像發(fā)現(xiàn),在瞬目停止數(shù)秒后(即TFLL完全擴(kuò)散后),點(diǎn)狀破裂組和不規(guī)則破裂組患者的黑斑才出現(xiàn)在瞼裂區(qū)隨機(jī)部位,這也進(jìn)一步證實(shí)了上述結(jié)論。不規(guī)則破裂偶有NIBUT較短的情況,當(dāng)出現(xiàn)該情況時(shí),多伴有TFLL質(zhì)的改變,此時(shí)黑斑面積較小,但遍布于整個(gè)瞼裂區(qū),可見脂質(zhì)層質(zhì)的改變和角膜點(diǎn)染對(duì)不規(guī)則破裂組患者的淚膜穩(wěn)定性也有一定影響。因此,瞼脂分泌不足或脂質(zhì)顆粒污染導(dǎo)致的淚液蒸發(fā)過強(qiáng)是引起淚膜點(diǎn)狀破裂和不規(guī)則破裂的主要原因之一。
綜上,本研究通過分析熒光素染色后淚膜破裂和TFLL的動(dòng)態(tài)圖像特征,并結(jié)合淚膜靜態(tài)檢查參數(shù),發(fā)現(xiàn)不同熒光素染色后淚膜破裂形態(tài)可以直觀地反映干眼患者淚膜各層結(jié)構(gòu)的病變情況,為干眼的診斷及分類提供了參考和指導(dǎo)。但本研究仍存在許多不足之處,淚膜破裂的動(dòng)態(tài)過程是由多種因素導(dǎo)致的,故需擴(kuò)大樣本量、長(zhǎng)期隨訪,取得更完整、更客觀的臨床資料,進(jìn)一步探索淚膜破裂的動(dòng)態(tài)過程及其對(duì)干眼的診療價(jià)值。