角膜内皮

闭合式扁平部玻璃体切割术是近年发展较快的手术，它使过去一些无法处理或被认为无治疗意义的眼球得以挽救。现广泛用于治疗复杂性视网膜脱离、糖尿病增生性视网膜病变、Eales病以及各种原因引起的玻璃体混浊、出血、早产儿视网膜病变、眼外伤和球内异物。因手术复杂，术中使用灌注液、暂时性填充物、术后长期填充物等各种因素均会对角膜内皮细胞产生影响。因此，通过对这些影响因素及发生机制的研究，可为该手术的进一步成熟和完善提供理论依据及临床指导。 　　角膜内皮1　角膜内皮细胞的生理及功能 　　角膜内皮细胞呈六边形，镶嵌状衬于角膜内表面，是维持角膜透明和保持其正常功能的重要结构。出生时内皮细胞总数约为(300～500)×103。内皮表面积为100mm2，平均密度为(3～5)×103.mm-2，细胞厚度为3.5μm，直径为15～30μm，内皮细胞不能再生，丢失后由邻近细胞体积增大来弥补原缺失细胞的位置。随着年龄增长，内皮细胞密度下降。至成年时为(1.4～2.5)×103.mm-2。内眼手术、眼外伤和眼内环境的变化均可影响内皮细胞。其密度低于(0.4～0.7)×103.mm-2时，出现功能失代偿，导致基质水肿、混浊、甚至大泡性角膜病变，角膜的透明性和功能丧失。 　　角膜内皮2　影响角膜内皮细胞的相关因素 　　2.1　眼压　玻璃体切割术后常在玻璃体腔内留置充填物，支撑眼球壁、维持眼压、顶压裂孔，术后可出现一过性眼压升高。其它各种手术因素及并发症也可引起眼内压升高。Desai［1］等观察25例经扁平部的单纯玻璃体切割术病例，测量术前、术后即刻、2、4、6、12和24h眼压，发现术后2h眼压(平均为4.04±1.47kPa)显著高于术毕(平均为2.32±0.93kPa)，24h内逐渐恢复至原始水平。92%的眼术后2h眼压高于术毕眼压。40%病例眼压≥4kPa，需用药物降压。Malaise等［2］研究提示：高眼压的程度与内皮细胞减少无直接关系，而眼压升高的持续时间则与其明显有关。Setata［3］等证实，眼压升高3～7d，受累内皮细胞数平均减少46%。高眼压时间在3d以内，内皮细胞密度与正常眼相等或略低，无统计学显著性。Aquavella等［4］实验也证实持续高眼压引起内皮密度降低。 　　2.2　灌注液　Yagoubi等［5］通过对离体兔角膜研究发现，临床常用灌注液不引起内皮细胞显著丢失和内皮间嵌合的破坏，但可影响角膜厚度(见表1)，该变化多是可逆的，受灌注液离子成分、能量底物和其它因素，如渗透克分子浓度、pH值的影响。 角膜的水化程度(相应厚度的保持)是水的被动渗入和溶质穿过内皮进入基质和内皮泵功能之间平衡的结果。渗入依次取决于基质肿胀压和内皮细胞的被动渗透压。内皮细胞之间连接的破坏和/或内皮离子泵功能下降，均可导致角膜肿胀。 　　上述灌注液中，只有9g·L-1NaCl不含钙，钙离子保持内皮细胞连接，而后者是维持内皮屏障功能的基础。因而可引起角膜厚度快速增加(约70μm*h-1)，尽管未发现有内皮功能及形态广泛损害的证据，但如此高的肿胀率，决定这种溶液不适于眼内灌注，特别是手术操作时间长者。 　　BSS能引起角膜厚度增加(14μm·h-1)，是由于BSS缺乏HCO-3，而该离子是内皮泵功能所必需的物质，实验显示BSS作用于角膜90min后即可出现角膜厚度增加，但是可逆的。冰箱贮存的BSS使角膜厚度恢复过程延迟。结果提示使用BSS时应加入HCO-3，冰箱贮存者宜加热至室温使用。 　　BSS plus含有HCO-3，葡萄糖和谷光甘肽。这些成份是保持角膜厚度恒定所必须的，BSSplus不引起角膜肿胀及细胞形态和功能改变，是理想的灌注液。 　　2.3　硅油　自1962年起，硅油被用于治疗视网膜脱离。目前，已广泛用于玻璃体切割术。角膜病变是硅油并发症之一，尤其在无晶状体眼。可能因硅油与内皮接触而致。但至今很少有人报道硅油引起的角膜内皮变化，可能因为角膜混浊或角膜基质与硅油的屈光指数几乎一致，使观察内皮困难，不易通过内皮镜检查获取所需资料。Setata等［6］观察用硅油治疗视网膜脱离后内皮变化结果发现：硅油没有进入前房的手术眼，内皮细胞计数(2578±157)个·mm-2与对照眼(2734±105)个·mm-2十分相近。尽管除了硅油之外，其它因素也影响这些复杂病例的角膜内皮。Diddie和Schanzlin证实扁平部玻璃体切割术本身对内皮影响很小。Karel等观察无硅油接触角膜内皮眼，其镶嵌仅有轻微变化，手术前后内皮细胞密度无显著变化。Cerulli等也发现硅油未进入前房的有晶状体眼，内皮改变与对照眼没有显著差别［7～9］。 　　Karel等［8］观察到，术中和术后早期，硅油进入前房者，内皮细胞密度迅速降低，细胞呈多形性，胞内结构异常，提示细胞受到严重损害。不仅硅油与内皮广泛接触者，较小的硅油泡或油滴也对内皮细胞密度产生影响，只是相对较轻。 　　虽然前房内无硅油者，内皮计数无明显减少。但无晶状体眼，病人改变体位时，可致一过性硅油与内皮接触，而晶状体和其完整后囊可显著降低角膜混浊的可能性。Cerulli等［9］发现3例双眼硅油充填的无晶状体眼，内皮密度降低，尽管两例前房无硅油。 　　角膜内皮损害常与硅油长期和广泛与内皮接触一致。动物实验中，广泛的角膜改变和内皮的丢失发生在永久接触区。然而，角膜营养障碍者前房并不总有硅油。硅油尽管不在前房，但可阻止营养物从房水进入角膜的转运。Beekhuis等［10］发现玻璃体切割硅油填充眼的角膜平均厚度为0.45mm，较正常薄。推测是被动渗入受油泡和气泡阻塞及角膜表面蒸发，导致角膜变薄。Setata等［6］发现，部分硅油眼者角膜变薄，但与对照组相比不显著，相反有角膜病变者显著变厚(0.70～0.89mm)。 　　长期硅油填充眼，内皮变性更为严重。术后3mo内取出硅油的有晶状体眼，前房无硅油者内皮细胞正常。Cerulli等［9］报告1例双侧无晶状体眼硅油进入前房1a到2a时，内皮从2 400·mm-2降至1 002·mm-2，硅油取出后，没有进一步的细胞丢失。而硅油填充6～8wk常规取出，很少有并发症发生。 　　角膜内皮3研究证实，硅油注射1a开始发生带状角膜变性，硅油内皮接触可促进变性发展。Brodrick［11］认为硅油引起的营养障碍在角膜病变中起着一定作用。 　　2.4　晶状体状况　晶状体及其前后囊、前部玻璃体在玻璃体切割术中对内皮起屏障保护作用。人工晶状体亦有这种作用。Mittl等［12］证实：人工晶状体眼平均内皮细胞丢失不多，小于正常未手术眼内皮计数标准差，与有晶状体眼玻璃体切割者相似。 　　无晶状体眼，玻璃体切割术后3mo，内皮细胞平均丢失141·mm-2(7.6%)。Resenfeld等［13］报道，玻璃体切割术后6～12mo，无晶状体眼内皮细胞密度降低12.8%，而有晶状体眼仅为0.4%.研究表明后房型人工晶状体对内皮的保护作用与自身晶状体相同，即使手术中将后囊去除亦如此。这表明任何种类的屏障结构在行后部玻璃体切割时对内皮的保护都是有效的。因此，如果必须去除晶状体，玻璃体切割时应有意识地保留晶状体前囊或后囊。糖尿病玻璃体切割时，保留完整的晶状体对保护内皮更有益。 　　无晶状体眼行玻璃体切割对内皮有明显损害，无论是术前的无晶状体状态还是手术中切除晶状体均如此。临床玻璃体切割术后持续性角膜透明度丧失极少发生，且通常是暂时性的。然而，对无晶状体眼则应注意，因为内皮数可能已经减少。此外，内皮计数处于临界值的病人，玻璃体切割术若引起进一步的细胞减少可引起角膜水肿，甚至大泡性角膜病变。故在无晶状体眼玻璃体切割前，检查内皮是有价值的。细胞计数低的病人，玻璃体切割前暂时或永久地放入屏障结构，如前房型人工晶状体，可帮助保护内皮。 　　2.5　空气　Kim等［14］研究晶状体乳化中空气泡对内皮损害时发现，在晶状体乳化、冲洗和灌注中，空气能够导致内皮严重损害，空气泡在活体兔眼内引起的慢性损伤，形态上与快速损伤有所不同。在眼内高表面张力的气泡对内皮产生圆形损害，该损害为表面张力现象所致。 　　2.6　长效气体　玻璃体切割术后，利用长效气体如六氟化硫(SF6)、六氟乙烷(C2F6)和八氟丙烷(C3F8)注入玻璃体腔。气体吸收 血液中的氮气而膨胀，起到维持眼压、顶压裂孔、暂时支撑视网膜的作用，无晶状体眼或晶状体悬韧带损伤后，气体可进入前房，与内皮接触。这些气体虽对内皮无毒性，但可通过物理过程影响其生理功能。Green等［15］在兔眼前房注射空气、C3F8、SF6，测定内皮对葡聚糖和菊粉的通透性。结果SF6引起菊粉和葡聚糖的通透性增加分别为16%和13%；C3F8引起2种物质通透性增加为18%；空气不引起菊粉的通透性增加，葡聚糖增加为8.4%. 　　2.7　过氟化碳液　过氟化碳是烃类中氢完全被取代的一类化合物，无色、无毒、不溶于水，化学和生物性质不活泼。含6碳以上的过氟化碳在常温下为液态，比重大于水。其特性很合适于作为玻璃体手术中的暂时性“液态操作”工具，因而被广泛应用。 　　Moreira等［16］将过氟辛烷(C8F18)和过氟聚醚(perfluoropolyether)注入前房，临床裂隙灯观察，表明过氟聚醚引起的角膜基质炎症和新生血管化比过氟辛烷更加严重(P＜0.02)，而过氟辛烷所致的“鱼卵”现象更加明显(P＜0.03)。14d时，光镜和扫描电镜观察，2组内皮细胞丢失相似。结果提示，过氟化碳液在玻璃体手术中仅能短期留置，尤其是无晶状体眼，一旦进入前房应该尽快清除。 　　2.8　其它因素　手术时间的长短、手术技巧及眼内外光、电、冷凝等也会直接或间接影响内皮。 　　闭合式玻璃体切割术中，内皮细胞变化是多种因素综合作用的结果。临床有些现象，如硅油进入前房而角膜长期保持透明的个别病例，目前仍无满意解释。一些影响因素作用的详细机制仍不清楚，有待于进一步的研究和探索。