角膜与内皮 · 外科医生系列
角膜有一层
无可替代的细胞层。
在 Fuchs 营养不良中,它正在衰竭。
Fuchs 角膜内皮营养不良并不触及眼睛中受人关注的部分,即晶状体、视网膜和视神经。它针对的是角膜内侧一个从不分裂、从不再生的单层细胞。当其丧失足够多时,角膜就无法再将自己泵至透明,视力变得模糊,往往在清晨最严重。以下说明这一细胞层的作用、为什么会衰竭,以及衰竭后该怎么办。
厚度
更常见
宿主基质
第 01 节:一层细胞,没有后备
角膜的其他每一层
都能自我修复。
这一层却不能。
角膜由五层叠加构成,其中四层在受伤后都能在一定程度上自我修复:上皮在数天内再生,基质在数月内重塑。最内层,即内皮,则不能。成人角膜内皮细胞在早年之后基本不再分裂。当一个细胞死亡时,其邻近细胞会伸展扩大来覆盖空隙,而不是由新细胞替代。密度只会下降。
这一层只做一件事:它借助依赖能量的 Na+/K+-ATP 酶转运,主动将液体泵出其上方的基质,使基质保持相对脱水的状态,而这恰恰是它光学透明的原因。健康成人进入成年期时拥有大量内皮细胞储备,每十年因正常衰老而丢失一小部分,剩余细胞通过进一步伸展轻松吸收这种丢失。Fuchs 角膜内皮营养不良(FECD)使这种丢失远超正常衰老曲线,并在此之上增加了第二个问题:形成于内皮基底膜(Descemet 膜)上、称为滴状赘疣的异常疣状胶原突起,即使在仍有细胞的地方,也进一步干扰泵功能。
Fuchs 营养不良是角膜最内侧单层细胞的原发性、通常双侧的疾病。该层细胞无法再生,因此细胞丧失按定义是永久性的,唯一的问题是剩余细胞能否仍然将足够的液体泵出基质以保持其透明。在 Fuchs 营养不良中,细胞死亡的速度快于正常衰老所能解释的程度,称为滴状赘疣的异常沉积物在 Descemet 膜上积聚,即使对存活的细胞也进一步损害其功能。早期疾病常无症状,在裂隙灯检查中偶然发现。一旦泵的能力被超出,基质便因液体而肿胀(夜间更重,中午好转),视力模糊。保守措施无效的晚期疾病,采用内皮角膜移植术治疗,而不是全角膜移植。
第02节 — 互动演示
决定一切的
数值:细胞密度。
内皮细胞随正常衰老而丢失,在 Fuchs 营养不良中丢失得更快,但丢失的细胞永远不会被替代。临床上重要的不是任何单个细胞,而是还剩下多少细胞来分担泵送工作量。拖动下方滑块,查看细胞密度下降以及随之积聚的滴状赘疣如何改变角膜透明度。
新生儿角膜的内皮细胞密度很高,即使没有任何疾病,也会随生命进程稳步下降,这是正常衰老的损耗,因起始储备很大而能轻松吸收。Fuchs 营养不良使这种下降变得更陡。广泛使用的临床教学认为,一旦密度降至大约 500 至 1,000 cells/mm² 的范围,就存在有意义的功能风险,低于大约 500 cells/mm² 时,明显失代偿的风险变得显著,这些阈值来自临床经验和角膜内皮镜文献,而不是对每只眼都完全适用的单一精确界值。
第 03 节:与手术造成的内皮丢失不同
一种遗传性疾病
和一种手术副作用
不是一回事。
很容易将 Fuchs 营养不良与任何白内障手术所造成的内皮细胞丢失混为一谈,因为两者涉及同一细胞层,最终风险也相同,即角膜水肿。然而,它们是机制不同、时间线不同的两回事,这种区别改变了各自的处理方式。
| 因素 | Fuchs 内皮营养不良 | 白内障手术后内皮丢失 |
|---|---|---|
| 起源 | 原发性,主要为遗传性,大多数晚发病例存在 TCF4 重复扩增 | 超声乳化术对原本正常的内皮造成的机械和超声应力 |
| 单双侧 | 通常双侧,两眼之间常不对称 | 仅限于手术眼 |
| 起效 | 缓慢,历时数年至数十年;滴状赘疣往往比症状早出现数年 | 发生在手术过程中 |
| 标志性征象 | Descemet 膜上的滴状赘疣,裂隙灯下呈“锤打金属”样外观 | 细胞计数减少,大小/形态变异增加,无滴状赘疣 |
| 一线处理 | 观察、高渗盐水、监测 | 多数眼无需处理,正常储备可吸收典型的手术丢失 |
| 需要时的手术方式 | 内皮角膜移植术(DMEK/DSEK) | 罕见;对已知储备减少的眼,更多是通过更轻柔的超声乳化技术和保护性 OVD 来预防 |
临床上重要的重叠在于:进入白内障手术时已有 Fuchs 营养不良的患者,其内皮储备起点就低于一般的眼,而无论超声乳化术做得多么轻柔,总会损失一些细胞,这一话题在我们的指南中有完整介绍,见 白内障手术后的角膜内皮细胞丢失。在不可避免的手术代价之上,再叠加遗传上更易失代偿的先天条件,容错余地就大大缩小。这正是为什么术前角膜内皮镜检查和保护性黏弹剂技术,在 Fuchs 眼中比在常规白内障病例中得到更多关注,本指南稍后会回到这一点。
第 04 节:遗传学与滴状赘疣
为什么它
会在家族中发生。
Fuchs 营养不良不是具有单一清晰故事的单一突变,而是一种遗传异质性疾病,有一个特征明确的常见变异和若干较罕见的变异,并叠加了仍在研究中的环境因素和单纯的年龄相关因素。
并非每个携带 TCF4 重复扩增的人都会发展为有临床意义的疾病,重复长度本身对最终严重程度的预测强度也不一,这也是单凭遗传标志物并不构成诊断的部分原因。在临床上确立 Fuchs 营养不良的,是裂隙灯检查发现滴状赘疣、随时间追踪的 Krachmer 分级,以及量化细胞密度和形态的角膜内皮镜或共聚焦显微镜检查三者的结合。家族史提高怀疑,检查和影像学则确认诊断。
第 05 节:证据:DMEK 与 DSEK
替换同一层衰竭细胞层的
两种方式,
并不等同。
当保守措施,即高渗盐水、监测,有时用手持吹风机在一臂距离处帮助早晨蒸发,不再足够时,就需要替换内皮本身。内皮角膜移植术已取代全层穿透性角膜移植术成为内皮疾病的标准方法,而在内皮角膜移植术之中,DMEK 与 DSEK 并非可以互换的选择。
对 DMEK/DSAEK 比较系列所报道方向和大致幅度的示意性可视化,来源文献见参考文献。并非汇总的荟萃分析效应量。
DSEK(Descemet 剥除内皮角膜移植术)移植的是供体内皮和 Descemet 膜,连同一层薄的后基质载体,常被引用的厚度约为 100 微米,这种组织在手术室中处理起来相对宽容。DMEK(Descemet 膜内皮角膜移植术)则完全剥除该基质载体,只移植供体的 Descemet 膜和内皮,植片厚度约为 10 至 20 微米。正是这种薄度,使 DMEK 往往视力恢复更快、达到更高的视力上限,因为没有基质与基质之间的界面来散射光线,同样也使其技术上更困难:在前房内展开如此薄的组织而不撕裂或翻转,与摆放 DSEK 载体确实是不同的技能。广泛发表这两种技术的团队的比较文献(见参考文献)一致报告了这种取舍:DMEK 视力结果更好,但学习曲线更陡,外科医生积累 DMEK 专门经验期间早期重新注气率更高。
厚度约值
典型厚度
宿主基质
第06节 — 风险的如实说明
DMEK 并不简单地是
“更好的那个”。
这是一种不同的取舍。
将 DMEK 描述为严格优于 DSEK 的升级版的指南,对其所带来的组织处理风险并不坦率。两者都是真实、成熟的手术,有文献记载的并发症特征,正确的选择取决于眼睛以及外科医生对两者各自的经验。
| 风险 | DMEK | DSEK |
|---|---|---|
| 植片脱离/重新注气 | 有文献记载,明显高于 DSEK,在外科医生 DMEK 经验的早期最常见 | 低于 DMEK,但并非为零 |
| 原发性植片衰竭 | 经验丰富的术者手中不常见;薄组织在植入前或植入过程中可能受损 | 不常见;组织更厚,处理起来更宽容 |
| 排斥 | 低于 DSEK,明显低于全层 PK | 低,略高于 DMEK,远低于 PK |
| 视力质量上限 | 通常是内皮角膜移植技术中可达到的最高 | 平均略低,归因于基质与基质之间的植片界面 |
| 外科医生学习曲线 | 陡峭,在眼内展开 10–20µm 的植片技术要求很高 | 更宽容;被广泛采用作为首先学习的内皮角膜移植技术 |
| 如果植片衰竭 | 可重复手术,或改为 DSEK 或 PK | 可重复手术,或改为 PK |
第 07 节:当白内障与 Fuchs 并存时
一只眼,
两个问题,
一次手术,还是两次?
Fuchs 营养不良与白内障的年龄特征相同,因此患者常常大约同时需要摘除白内障并处理内皮疾病。发生这种情况时,白内障摘除、人工晶状体植入和内皮角膜移植术可合并为一次手术,即“三联手术”,也可分期作为两次独立手术。
一名六十多岁的患者因视力逐渐模糊就诊,发现既有对视力有显著影响的白内障,也有融合的中央滴状赘疣,并伴有清晨雾视、下午有所减轻的经典昼夜规律。单做白内障手术会去除晶状体混浊,却对其下方衰竭的内皮没有任何帮助,如果内皮疾病不处理,超声乳化术对已受损的细胞层增加的应力,会引起对术后角膜失代偿的真实担忧。
三联手术,即超声乳化术、人工晶状体植入和 DMEK 一次完成,在同一个恢复期内解决两个问题。取舍在于人工晶状体度数计算:内皮角膜移植术往往产生小而相当可预测的远视漂移,外科医生通过在联合手术时调整目标晶状体度数来应对,而不是测量一个尚未稳定的角膜。
另一种选择是分期进行两项手术,使外科医生可在角膜部分稳定后测量眼睛的人工晶状体度数,代价是需要第二次手术,患者的总恢复时间也更长。两种方法都不是普遍正确的;决定通常需要权衡滴状赘疣严重程度和中央角膜厚度,与患者对两次手术还是一次较长恢复期的耐受程度。
第08节 — Agaaz产品系列
保护一层
在手术开始之前就已脆弱
的细胞层。
Agaaz Ophthalmics 不生产角膜供体组织或内皮角膜移植器械,但围绕 Fuchs 眼白内障部分手术(无论是单独进行还是并入三联手术)的眼内手术,恰恰是 Agaaz 为白内障及其他眼内手术供应的领域。
这一搭配背后的流变学在以下文章中有完整介绍: 内聚型与分散型OVD指南,在此应用于最需要它的特定人群。 查看完整产品组合 →
第09节 — 常见问题
常见问题:
关于Fuchs 营养不良。
Fuchs 角膜内皮营养不良(FECD)是角膜最内层细胞层(内皮)的原发性、通常双侧、缓慢进展的疾病。内皮细胞通常将液体泵出角膜基质以保持其透明;在 FECD 中,这些细胞死亡速度快于同龄预期,并在其下的 Descemet 膜上形成称为滴状赘疣的疣状沉积物。随着有功能的细胞密度下降,泵再也跟不上液体进入基质的速度,角膜肿胀、模糊。
睡眠时,闭合的眼睑阻止了角膜前表面液体的正常蒸发,因此减弱的内皮泵无法清除的液体在夜间积聚,基质进一步肿胀。醒来后,数小时的睁眼蒸发部分抵消了多余的液体,视力通常在上午至下午逐渐变清晰。这种昼夜规律,即醒来时更差、中午好转,是该病较为典型的早期症状之一。
两者都是内皮角膜移植术的形式,只替换病变的内层细胞层,而不是整个角膜。DSEK(Descemet 剥除内皮角膜移植术)移植供体内皮和 Descemet 膜,连同一层薄的后基质载体层,厚度通常约为 100 微米。DMEK(Descemet 膜内皮角膜移植术)仅移植供体的内皮和 Descemet 膜,不带任何基质载体,植片厚度约 10 至 20 微米。DMEK 通常视力恢复更快,达到很好矫正视力的眼所占比例更高,但组织制备和展开更娇嫩,术后需要注入空气或气体“重新注气”的植片脱离发生率通常高于 DSEK,尤其是在外科医生 DMEK 经验的早期。
不是,这一区别在临床上很重要。Fuchs 营养不良是内皮的原发性、主要由遗传驱动的疾病,患者无论是否手术都会有。白内障手术后的内皮细胞丢失则是另一种机械性现象,正常角膜会因超声乳化术的物理和超声应力而丢失一定比例的内皮细胞。两者可以叠加:因 Fuchs 营养不良而内皮储备已经减少的患者,吸收任何白内障手术所造成的额外手术性细胞丢失的余地更小,这正是术前内皮评估和保护性 OVD 技术在这类眼中得到更多关注的原因。
可以,这通常称为“三联手术”:白内障摘除、人工晶状体植入和内皮角膜移植术(通常为 DMEK)在一次手术中完成,而不是分成两次分期手术。通常考虑用于既有对视力有显著影响的白内障、又有进展到需要移植的内皮疾病的患者。取舍在于人工晶状体度数计算,因为内皮角膜移植术可产生小而相当一致的远视漂移,外科医生在晶状体度数公式中予以考虑;分期方法使外科医生可在角膜部分稳定后测量眼睛,代价是需要第二次手术以及更长的总恢复时间。
往往是。大多数病例遵循常染色体显性遗传模式,晚发型 Fuchs 营养不良中发现的最常见遗传关联,是 TCF4 基因中扩增的三核苷酸重复序列(CTG18.1)。一种罕见得多、发病更早的形式与 COL8A2 基因突变有关。并非每个携带该遗传标志物的人都会发展为有临床意义的疾病,仅凭家族史也不构成诊断,真正确立诊断的,是裂隙灯检查发现滴状赘疣,最好有内皮细胞密度和形态的角膜内皮镜或共聚焦显微镜检查支持。
参考文献与证据基础
同行评审的
引文。
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