准分子激光原位角膜磨镶术后角膜扩张的研究现状

徐婧 李莹

100730 中国医学科学院 北京协和医院

【摘要】对准分子激光原位角膜磨镶术（LASIK）后角膜扩张的发病原因、危险因素、预防和治疗现状进行综述。

【关键词】角膜扩张 准分子激光原位角膜磨镶术 角膜胶原交联

角膜扩张是准分子激光原位角膜磨镶术（laser in situ keratomileusis，LASIK）后最隐匿的并发症，1998年Seiler等[1]首次报道了LASIK术后角膜扩张（post LASIK keratectasia，PLK），也称医源性角膜扩张（Iatrogenic keratectasia）。至2008年已有164例此病的报告，占所有准分子屈光手术后角膜扩张的95.9%[2]。2005年Binder等[3] 7位美国眼科协会（AAO）、国际屈光手术协会（ISRS）以及美国白内障和屈光手术协会的专家达成共识，制定了PLK的治疗和角膜地形图分析策略。PLK一旦发生完全治愈十分困难，预后也有很大差异，甚至需要行角膜移植手术，因此，认识LASIK术后角膜的生物力学改变、提高对PLK危险因素的警惕、改进治疗策略就显得尤为重要。

1 发病率及病因学

PLK出现角膜进行性变陡、非炎症性中央角膜变薄和膨隆扩张，多数出现在下方，表现为术后近视度数及散光度数增加、裸眼视力持续减退，并常有最佳矫正视力下降[4]。实际发生率还不清楚，根据多屈光中心的估计, LASI K后角膜膨隆的发生率大约在0.04% [4]到0.2% [5]之间，平均发病时间在术后15.3个月，50%病例出现在术后12个月内[2]，也有患者在术后1周内[6-7]和数年后发病[8]。

角膜屈光手术后角膜的形状、厚度、曲率和张力强度都发生改变，LASIK术后由于角膜瓣上的纤维失去了抵抗眼内压的作用，由于角膜张力强度减弱，弹性系数与圆锥角膜类似是正常角膜的1.6~2.5（平均2.1）倍，进而发生角膜前凸扩张。Erie 等[9]研究发现LASIK术后角膜基质层细胞密度降低，手术制作角膜瓣和切削基质造成角膜生物力学改变、细胞因子和抗坏血酸盐参与细胞凋亡，引起角膜基质细胞丢失。但PLK患者不是消融区所在的中间层，而是前后10%的基质细胞密度明显降低，推测角膜细胞进行了重新分布，而PLK与角膜细胞分布不均匀有关。

2 危险因素

PLK的危险因素包括高度近视、剩余角膜基质床厚度（residual stromal bed thickness，RSB）小于250μm、术前角膜厚度小、角膜地形图异常，包括顿挫型圆锥角膜( forme fruste keratoconus , FFK)和透明角膜边缘变性。这些因素之间互为变量，综合导致PLK，尚没有证据证明其中一项是发病的独立危险因素。也有个别不具有以上危险因素而发生PLK的病例，多为年龄小于30岁的年轻患者[2, 10]。

2.1 角膜地形图异常

多数学者认为术前角膜地形图异常是发生PLE的独立危险因素。Caster等[11]认为不对称下方陡峭和非对称领结型角膜地形图会增加PLK的风险。Rao等[12]报告了术前角膜前表面高度漂移大于40μm会明显增加角膜扩张的风险。Ambrosio等[13]研究发现大约1%的想要接受角膜屈光手术的患者因为异常的角膜地形图被排除，包括圆锥角膜、可疑圆锥角膜和透明角膜边缘变性。FFK角膜中央区K值大于47.2D，I-S值大于1.4D，表现为不对称的蝴蝶结型，旁中心区比正常角膜更陡,具有稳定的屈光度和角膜屈率, 也称为不完全性圆锥角膜，虽然术后剩余角膜基质床厚度 > 250μm还是发生 PLK，是LASIK手术的禁忌证。边缘性角膜变性会提高PLE的风险[12, 14]。美国眼科协会和美国白内障屈光手术协会基于广泛的文献研究建议具这种可疑角膜地形图的患者不要进行LASIK手术。

2.2 剩余角膜基质床厚度

LASIK术后角膜前后部基质细胞密度减小[9]，而角膜瓣对于角膜抗张强度几乎不起作用[15-16]，角膜组织减少和细胞密度下降破坏了角膜结构的完整性。LASIK手术不可避免的减弱了角膜的厚度，最初PLK的2个病例[1]屈光度都大于10D，RSB小于250μm。Seiler等[1]推测当角膜厚度从正常值525μm减少至250μm时可能引起角膜扩张。目前较多观点认为 RBT应该大于250μm，但也有RBT大于250μm而发生 PLK，RBT小于 250μm未发生 PLK的病例[17]。可能与个体的遗传易感性和角膜生物力学特性的个体差异等因素有关。Guirao等[18]就认为角膜厚度小于500μm、高眼压、低于弹性模型平均值的一半或者更低都可以引起医源性角膜扩张的发生，保持250μm以上的基质床是不够的。Kohnen [19]提出用角膜厚度的百分比（如角膜厚度的55%）计算RSB的最小值比250μm更安全, 更能体现不同个体间的差异。术中角膜瓣的制作也是一个很重要的因素。用角膜板层刀和飞秒激光切出的角膜瓣的实际厚度可能发生波动[20-21]。Chen等[22]发现使用机械刀制作角膜瓣，约31%的眼实际切削深度和预测切削深度相差20%或以上。因而对于处于临界值的病例，术中在角膜瓣制作之后超声测量基质厚度就显得十分重要，可以防止因角膜瓣过厚造成的RSB过低。

2.3术前屈光度和角膜厚度

Randleman等[4]发现PLK的病人近视度数更高、RSB明显低于对照组。Pallikaris等[23]发现一些高度近视患者虽然RSB大于250μm但仍发生了PLK。推测高度近视患者由于术前屈光度较高, 需校正度数较大，切削量较多，致使RSB较薄，若术前角膜厚度比较小，则 RSB会更薄，而且深层基质的生物机械性能弱于前段的基质，更易发生 PLK。但也有不伴有其他危险因素低度近视眼患者发生PLK的病例报告[8]。高度近视本身对于PLK的预测性不十分突出。一般认为术前角膜厚度小于500μm和术前屈光度高使RSB小于250μm者均不适合做LASIK手术。

3 预防

对于PLK最重要的是预防，这需要根据上述危险因素应采取相应的预防措施，Schmack等[24]对眼库中LASIK术后的角膜进行研究，发现中央区角膜瓣与基质床接触面之间的生物力学强度仅为正常角膜基质的2%，边缘区为28%。当患者有PLK的高危因素，特别是术前屈光度数高、角膜厚度薄、角膜地形图异常的患者，应当采取除LASIK之外的屈光手术方式，包括表层准分子激光角膜屈光手术或有晶状体眼后房型人工晶状体植入术。有晶状体眼人工晶状体植入术可以避免改变角膜的结构，已有文献报道对于高度近视圆锥角膜患者的视力矫正取得良好的效果[25]。PLK最早期的改变表现为角膜后表面前凸,普通角膜地形图只能检测角膜前表面曲率, 不能显示角膜后表面的变化, 而 OrbscanⅡ系统的应用能够较好的观察近视患者手术前后角膜后表面形态的变化。Pentacam三维眼前节图像分析系统旋转测量，可在角膜中心获得更多的数据，可测量角膜前后表面地形图和角膜厚度，测量结果更加准确，突破了Orbscan II的局限性[26]。角膜相干断层扫描技术（前节OCT）、动态角膜成像技术和角膜迟滞测量（ocular response analyzer，ORA）技术可以发现地形图正常而角膜生物力学结构的异常[26]7。

4 治疗

PLK一旦发生应及时治疗，防止病情进一步发展。PLK治疗方式多样，包括降低眼压、配戴硬性透氧性角膜接触镜 ( rigid gas permeable contact lens , RGP)、 角膜基质环植入术、角膜胶原交联术和行角膜移植手术。有些患者如果及时发现，给予降眼压药治理，尚可恢复视力。Hiatt等[27]曾报道眼压下降后角膜扩张回退的病例，而在发病时间的角膜扩张患者中降低眼压眼压并未取得疗效，在发病早期一定时间窗内，降低眼压是有利的。降低眼压对于PLK是否有效尚需进一步研究证实。配戴RGP作为 PLK的首选治疗方式，可用于疾病早期。是一种非侵入性治疗，但有配戴不适、镜片移位、角膜损害等并发症。而且并不能阻止疾病的进展。对于矫正视力很差、角膜急性水肿、中央角膜瘢痕或者即将角膜穿孔等严重患者，穿透性角膜移植可能是唯一的选择。对内皮正常、不是很严重的角膜扩张，板层角膜移植术也是一个较好的选择。但角膜移植术的危险性大及并发症多，很多患者难以接受。

角膜基质环（intracorneal ring segment，ICRS）植入术是将一种透明的PMMA材料的2个半环植入中周部角膜基质, 通过环的张力来使角膜变得相对扁平，角膜中央的曲率减小，屈光力减弱从而提高视力的一种方法。最初用来矫正低度近视，由于其可拆除性、可调节性和节省角膜组织的优点，角膜基质环植入术已被广泛的应用于角膜扩张的治疗，能有效地提高患者的裸眼视力和最佳矫正视力，减少屈光不正[28]，而且可以减少角膜移植手术的几率。Pinero等[29]首次波前像差可预测基质环植入术后视力，角膜彗差是术后视力差的预测因素。角膜基质环植入术短期内治疗效果好，但有报道术后12个月效果开始减退，不能阻止角膜扩张的进展[29]。长期疗效及其安全性还有待进一步研究。

角膜胶原交联术（corneal collagen cross-linking，CCL)是近几年用于治疗LASIK术后角膜扩张的新方法。利用紫外光和核黄素相互作用，引起角膜胶原纤维产生相互交联，增加角膜生物力学稳定性。核黄素有双重功用并可轻度提为制造氧自由基的光敏剂作用，又有吸收紫外线辐射和阻止其对眼内深层组织影响的作用。成功的CCL 可以停止或者部分逆转准分子激光术后的医源性角膜扩张[30- 31]。Greenstein等[32]使用眼反应分析仪测量活体角膜的CCL后的角膜磁滞性（CH）和角膜阻力系数（CRF），发现术后1年无明显改变。推测CCL造成的角膜生物力学变化与角膜本身特性不同，难以通过CH和CRF反应。交联治疗的最大效应位于角膜前基质层300～340μm，对角膜内皮无明显损害。CCL 的绝对禁忌证是残余角膜厚度小于400μm，否则可能造成角膜内皮损伤。可在术前用1g/L核黄素低渗溶液滴角膜使得角膜肿胀，从而使角膜基质厚度大于400μm。Hafezi等[33]应用该方法治疗了10例进展期PLK患者，其中4例最佳矫正视力提高了至少2行。Hersh等 [34]观察CCL可提高PLK患者裸眼视力、最佳矫正视力，降低最大K值，改善角膜地形图结果，且术后12个月效果稳定。但长期效果尚缺乏试验证实，进一步的研究可能将此方法用于进展期PLK，或与角膜基质环植入术联合应用，以期在阻止角膜扩张进展的同时能更好地矫正视力。

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