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编号:10277349
准分子激光角膜原位磨镶术后1年角膜内皮细胞变化评价
http://www.100md.com 《美国医学会眼科杂志中文版》 1998年第2期
     作者:金红颖

    单位:

    关键词:

    准分子激光角膜原位磨镶术后1年 角膜内皮细胞变化评价 Evaluation of Endothelial Cell Changes 1 Year

    After Excimer Laser In Situ Keratomileusis

    Juan J. Pérez-Santonja,MD; Hani F.Sakla,MD;Jorge L.Alió,MD

    目的:研究人类准分子激光角膜原位磨镶术矫正高度近视后角膜内皮细胞的变化。

    方法:对31例(45只眼)(A组)接受准分子激光角膜原位磨镶术矫正了-8.25~-18.50D近视的患者,术前和术后用角膜内皮显微镜系列地检查了角膜中央区内皮细胞。其中21例(30只眼)为接触镜配戴者(B组),10例(15只眼)为未曾配戴过接触镜者(C组)。分析了中央部内皮细胞的密度,细胞大小的变异系数和六边形状,对所有组将术后3,6和12月获取的数据与术前进行比较。
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    结果:A组中,6个月随访时术后平均细胞密度显著增高(2.3%)(P=0.04);在所有随访中变异系数降低(P<0.001);在所有随访中六角形细胞比率增加(P<0.05)。在B组,3个月(2.36%)和6个月(3.74%)随访时术后细胞密度显著增高(P<0.05);所有随访中变异系数降低(P<0.001);与治疗前相比,所有随访中六角形细胞明显增多(P<0.05)。在C组,术前术后平均细胞密度或形态学指标均未有明显差异。

    结论:准分子激光角膜原位磨镶术对角膜中央部内皮没有损伤。术后内皮细胞密度和形态学指标的改善与术后停止使用接触镜有关。

    准分子激光角膜原位磨镶术(LASIK)是矫正中度~高度近视的一种新技术1~4。这一手术使用微型角膜刀做一角膜瓣并用193-nm氟化氩准分子激光在基质床上进行屈光性削

    融1,2。近来临床研究显示,LASIK治疗中度和高度近视有良好的效果和预测性1,3~5。然而,这一手术的潜在性危险还未很好地了解2~5。此外,LASIK对人类角膜内皮的影响也未曾很好地得到研究。
, 百拇医药
    实验性研究中6~8,使用193-nm准分子激光浅层削融对角膜内皮无不利影响,然而深层激光削融可产生内皮的损伤。在对人类的研究中9~12,浅层屈光性角膜削融术(PRK)后没有发现对内皮细胞的损伤,虽然发现了中央部细胞密度增加及形态学指标的正向改变可为PRK术后停止使用接触镜造成9,12~14。然而,还没有通过区分以往是否是接触镜配戴者,以分析准分子激光PRK对活体人类角膜内皮影响的报告。准分子激光照射于基质中部,如在LASIK手术时,光毒作用对角膜内皮的影响还不清楚。

    本次研究的目的是通过使用角膜内皮显微镜对以往是否为接触镜配戴者LASIK术后角膜内皮细胞的变化。

    材料与方法

    我们研究了31例的45只眼,他们在1994年9月1日至1995年7月31日间在Alicante眼科所,Alicante,西班牙接受了LASIK手术。本研究的入选者应符合以下条件:年龄在20~60岁;球镜屈光不正在-8.00~-20.00屈光度(D)并且散光不超过1.50D。必须排除患者以往有眼部手术,角膜疾病,青光眼,眼外伤病史,或视网膜疾病。角膜的厚度必须满足于术后角膜所剩总厚度大于370μm(在瓣下基质保留>240um)。也应排除患者患有任何全身性疾病。向患者充分解释LASIK的危险性,每人均应签定一份知情同意书。45只眼中的30只眼(67%)为配戴接触镜者(24只眼为日戴型软镜;4只眼为透气型镜片;2只眼为其它类型镜片)。
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    术前和术后检查包括:视力、征候和睫状肌麻痹后的屈光,裂隙灯显微镜,压平眼压计,角膜测厚,角膜地形图,内皮显微镜,和间接检眼镜检查。在术后3,6和12个月随访时进行内皮显微镜检查。本研究中,31例中2例(4只眼)没有得到3个月随访时的资料;1例(2只眼)缺少6个月随访时资料;2例(2只眼)缺少12个月随访资料。

    LASIK手术由我们中的一位医生(J.J.P.-S.)使用自动微型角膜刀(Automated Corneal Shaper, Chiron Vision, Irvine, Calif)和193-nm准分子激光(VISX 20/20, VISX, Inc, Santa Clara, Calif)5。手术在0.5%盐酸丙氧苯卡因局麻下进行。吸引环安放完毕后,用Barraquer眼压计验证眼内压确实超过65mmHg。使用自动微型角膜刀做一以鼻侧为基底角膜瓣,厚度130μm,直径8.5mm。用23冲洗管将连有一“铰链”的瓣掀起,并放置在鼻侧巩膜上。在暴露的基质床上准备做激光削融。
, 百拇医药
    使用193-nm准分子激光在基质床上进行削融,其能量为160mJ/cm2,频率为6HZ。使用多区法,第一区矫正50%(5mm);第二区30%(5.5mm);第三区20%(6mm)。中央削融区深度的平均值±SD为130±22μm(范围,97-180μm)。在削融后,将瓣复位,无需缝线。

    术后眼无需遮盖。在最初的10天内,用0.3%硫酸妥布霉素及0.1%乙酸氟美松混合眼液滴眼每日4次。

    在LASIK术前和LASIK术后3,6,和12月,使用接触式的广角内皮显微镜对中央区角膜内皮进行检查。要求患者在术前检查至少7天前停止使用接触镜。我们使用一广角视频角膜内皮显微镜(型号SP-5500,Konan照相机研究所,Inc, Nishinomiya,日本),装有视频数字化图像分析系统(细胞分析器,4.00版本,Konan照相机研究所,Inc)。使用内皮显微镜视频照相机拍摄下每一角膜中央部分的内皮显微图像,大约4分钟,输入到视频图像分析系统,并贮存在标准录像带上(VHS, Sony Corporation, Tokyo, Tapen)以备进一步数字化。以后,重放录像带,每次检查选出最佳5幅像,数字化后输入计算机内分析。选择视像进行数字化的观察者(H.F.S.)不知道患者是否配戴接触镜。对顶点200个细胞(每幅视像内大约40个细胞)进行数字化,并使用图像分析软件的“封闭模式”进行分析。分析内皮细胞以计算平均细胞密度(细胞/平方毫米),细胞大小的变异系数,和六角形细胞比率(细胞形状)。这些参数通过计算机自动计算。变异系数对细胞大小的变异性提供一良好的定量性评估15,16。六角形细胞比率被用来测量细胞形态的变异;六角形频度减少表示有较大的变异性13。由于削融量都低于200μm,不要求改变内皮显微镜的锥镜放大
, 百拇医药
    率10

    将全组(45只眼)(A组),接触镜配戴组(30只眼)(B组)和非接触镜配戴组(15只眼)(C组)LASIK术前得到的数据与LASIK术后3,6和12个月的数据相比较。

    使用配对Student t检验比较组内术前和术后角膜内皮细胞读数。这一检验也被用来比较组内术后内皮细胞数。使用未配对的Student t检验比较B组和C组间的角膜内皮细胞数。使用Mann-Whitney U检验验证分类变化的差异。评估所发现的变化与中央部削融深度是否有关(由计划矫正度确定),对全部组中每一个内皮细胞参数做相关分析(Pearson相关系数)。P<0.05考虑为具有显著性。除非有另外说明,数据以平均值±标准差表示。

    结 果

    A组31例,平均年龄为35.3±9.7岁(范围,20~60岁);男性11例共15只眼(33%),女性20例30只眼(67%);平均术前近视屈光度为-12.80±2.3D(范围,-8.25~18.50D)。B组21例,平均年龄为33.5±7.2岁(范围,26~55岁);平均术前近视屈光度为-13.30±2.00D(范围,-10.25~18.50D);持续使用接触镜时间平均为11.1±5.2岁(范围,4~20岁)。C组10例,平均年龄为37.6±13.0岁(范围,20~60岁);平均术前近视屈光度为-12.00±2.40D(范围,-8.25~16.50D)。B组和C组间,在年龄(P=0.16),性别(P=0.13),术前近视屈光度(P=0.09),和术前厚度(P=0.71)上差异均无有显著性。
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    内皮细胞密度

    A组术前和术后3个月间平均细胞密度无明显差异(表1)。然而,在6个月随访时,细胞密度有显著性增加。在12个月随访时,平均细胞密度与术前值差异不明显。在6~12个月随访间,平均内皮细胞密度明显下降(P=0.001)。在6个月时细胞密度增加2.28%。B组与术前比较平均细胞密度在3及6个月随访时显著性增高(表1)。然而,在12个月随访时,平均细胞密度与术前值差异不明显。术后6~12个月间内皮细胞密度统计学上显著下降(P=0.001)。在术后3及6个月时,细胞密度增加分别为2.36%和3.74%。C组在设定的任何时间内术前和术后细胞密度的差别均不明显(表1)。此外,不同时间之间相比,术后细胞密度数值的差异不明显(3比6个月,P=0.94;6比12个月,P=0.37)。C组术后细胞密度无明显减少(3个月时0.68%,6个月时0.60%,12个月时0.90%)(图1)。

    B组和C组术前细胞密度值是相似的(P=0.94)。在整个随访期中,B组术后细胞密度高于其它组,但差异没有显著性(3个月时P=0.40;6个月时P=0.28;12个月时P=0.70)(图1)。
, 百拇医药
    表1 各组内皮细胞的变化

    观察时间

    眼数

    平均细胞密度,细胞/mm2

    变异系数

    六角形细胞,比率%

    均值±标准差

    P

    均值±标准差

    P

    均值±标准差

    P
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    A组

    术前

    术后,月

    3

    6

    12

    45

    41

    43

    43

    3036±298

    3070±275

    3085±264
, 百拇医药
    3006±314…

    0.13

    0.04

    0.43

    0.36±0.06

    0.33±0.04

    0.32±0.04

    0.30±0.03…

    <0.001

    <0.001

    <0.001

    62.4±7.4
, 百拇医药
    64.6±6.5

    64.3±5.5

    64.8±5.3…

    0.02

    0.04

    0.03

    B组

    术前

    术后,月

    3

    6

    12

    30
, 百拇医药
    26

    28

    29

    3033±294

    3098±291

    3116±277

    3019±313…

    0.02

    0.008

    0.58

    0.38±0.06

    0.33±0.04

, http://www.100md.com     0.32±0.04

    0.30±0.03…

    <0.001

    <0.001

    <0.001

    61.5±7.6

    64.2±6.5

    64.5±5.6

    64.5±4.6…

    0.02

    0.01

    0.03
, 百拇医药
    C组

    术前

    术后,月

    3

    6

    12

    15

    15

    15

    14

    3040±318

    3019±245

    3022±232
, 百拇医药
    2977±326…

    0.61

    0.76

    0.46

    0.32±0.04

    0.32±0.04

    0.32±0.03

    0.31±0.03…

    0.81

    0.16

    0.05

    64.3±6.9
, 百拇医药
    65.2±6.8

    63.9±5.6

    65.5±6.7…

    0.56

    0.73

    0.52

    *分组情况在本文“材料与方法”中详述9802t6.gif (7026 bytes)

    图1 准分子激光角膜原位磨镶术后各时间阶段角膜内皮细胞的密度(平均值)。

    带括号的数字表示每次研究中的眼数。分组情况在本文“材料与方法”中叙述
, 百拇医药
    在任何组内,术后内皮细胞密度和削融深度间没发现有统计学上的相关性(图2)。

    细胞大小的变异系数

    A组与术前相比在所有随访时细胞大小的变异系数显示为有显著性的降低(表1)。术后6~12个月相比较,变异系数值也呈显著性降低(P=0.003)。B组与术前相比在3,6和12个月随访时平均变异系数有显著性降低(图1);6和12个月随访时的差异也具显著性(P=0.005)。C组术前和术后变异系数没有显著性差异(图1)。此外,组间相比较,术后差异也无显著性(3个月比6个月,P=0.18;6个月比12个月,P=0.30)(图2)。

    B组与C组比较术前变异系数显著增高(P=0.002)。可是,术后无差异(3个月时P=0.93;6个月时P=0.93;12月时P=0.51)(图2)。试图矫正的屈光度与变异系数间在术后任何随访时都无显著性相关(表2)。 表2 术后角膜内皮细胞参数和削融深度间的关系
, 百拇医药
    术后随访

    组*

    细胞密渡

    变异系数

    六角细胞

    A

    B

    C

    A

    B

    C

    A

    B
, 百拇医药
    C

    3个月

    r

    P

    6个月

    r

    P

    12个月

    r

    P

    -0.233

    0.15

    -0.213

, 百拇医药     0.17

    -0.175

    0.27

    -0.001

    0.28

    -0.001

    0.27

    -0.001

    0.19

    -0.001

    0.55

    -0.001

    0.75
, 百拇医药
    <-0.001

    0.98

    -0.190

    0.24

    -0.089

    0.57

    -0.064

    0.68

    -0.067

    0.53

    -0.026

    0.78

    -0.061
, http://www.100md.com
    0.58

    -0.158

    0.31

    -0.124

    0.55

    -0.078

    0.73

    0.302

    0.06

    0.171

    0.28

    0.260

    0.10
, http://www.100md.com
    0.134

    0.05

    0.085

    0.25

    0.137

    0.11

    0.048

    0.64

    0.063

    0.62

    0.063

    0.55

    *分组情况在本文“材料与方法”中叙述
, 百拇医药
    六角形细胞百分率

    A组在术后所有随访期时,中央区角膜六角形细胞的百分率有统计学上显著性增高(表1)。术后六角形百分率无显著性差异(3个月与6个月相比P=0.33;6个月与12个月相比P=0.80)。A组在3,6和12个月随访时,六角形细胞百分率增加2.39%,1.78%和2.15%。B组六角形细胞百分率在3,6和12个月随访时与术前数值相比也有显著性增高(表1)。而术后六角形细胞百分率差异无显著性(3个月比6个月,P=0.65;6个月比12个月,P=0.73)。术后六角形细胞百分率在3,6,和12个月时分别增加为3.25%,2.89%和2.70%。C组术前和术后六角形细胞百分率差异无显著性(表1)。此外,术后六角形细胞百分率之间差异无显著性(3个月比6个月,P=0.28;6个月比12个月,P=0.12)。六角形细胞百分率在3个月和12个月随访时分别增加0.86%和0.94%,而在6个月随访时减少0.45%,但这些改变在统计学上,均无显著性(图3)。

, http://www.100md.com     B组和C组间术前和术后六角形细胞百分率差异均无显著性(术前P=0.24;3个月时P=0.66;6个月时P=0.74;12月时P=0.64)。

    细胞六角形百分率的改变与削融深度间在任何组内均未发现有统计学上的相关性(图2)。

    评 论

    虽然多项研究已证实,LASIK矫正中度和高度近视的有效性和可预测性1~5,但这一手术的安全性还没有很好地确立,对人类角膜内皮的光毒性影响还没有很好地研究。由于人类角膜内皮细胞没有再生能力,LASIK作为一种选择性屈光性手术,内皮细胞的任何丧失会减少其被接受性。

    在对兔模型的实验性研究中,193-nm准分子激光一旦削融达90%角膜深度或距Descemet膜40μm之内将产生内皮损伤6,7。这一内皮损伤似乎是由于震荡和声波所引起,然而最近对灵长类的研究证实,在表层PRK术后不发生内皮异常。
, 百拇医药
    有关于人类的研究,Amano及Shimizu报道16只平均尝试矫正度数为-4.60D的眼,在PRK术后1年无内皮变化。Pérez-Santonja等9报道14只平均尝试矫正度数为-4.78D并随访达6个月的眼,术后1个月变异系数明显下降。这些作者提出这些内皮细胞变化表明,在中断接触镜使用后,正常内皮图案重建。Carones等12研究了76只术前平均近视度为-6.60D眼的内皮细胞变化。他们发现在术后3和12个月变异系数显著减低;在术后12个月,六角形细胞明显增多。这些作者提出了两个假设以解释他们的发现:Bowman膜及部分角膜基质的缺失使得较多的氧流经角膜,以及中断了接触镜使用。Mardelli等13对100例平均随访33个月的患者的治疗眼和未治疗的对侧眼的术后内皮细胞数值进行了比较。在这组患者中,治疗眼的变异系数显著降低。作者提出这一发现可能与治疗眼中断接触镜使用有关。Trocmé等研究了14例术前近视度分布在-2.00~6.00D的患者在PRK术后的第1年中中央区和周边区的内皮变化。他们报告在术后前3个月中中央部内皮细胞密度增加7%;相反,在术后第1年中周边部细胞密度稳步下降了6.9%。变异系数在两区内均减少,而六角形细胞百分率在中央区内增高。这些作者用以下两个假设以解释他们的结果:激光产生的震荡波损伤了周边的内皮,以及停止了接触镜的使用。9802t7.gif (7865 bytes)
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    图2 准分子激光角膜原位磨镶术后各时间阶段角膜内皮细胞大小的变异系数(平均值)。

    带括号的数字表示每次研究中的眼数,与图1中的描述相同。分组情况在本文“材料

    与方法”中叙述9802t8.gif (7953 bytes)

    图3 准分子激光角膜原位磨镶术后各时间阶段角膜内皮六角形细胞百分率(平均值)。

    带括号的数字表示每次研究中的眼数,与图1中的描述相同。分组情况在本文“材料

    与方法”中叙述。

    这些实验性的和对人类的研究的发现表明:深层的准分子激光削融引起内皮细胞的变化,而仅累及浅层基质(PRK)时没有观察到内皮损伤。然而,当准分子激光削融做在基质中部,如LASIK,对内皮细胞的损伤还不清楚。PRK术后内皮细胞参数的正向改变可能与停止接触镜的使用有关;然而,还没有通过鉴别两组以往配戴接触镜者和未戴者,分析PRK对活体人类角膜内皮的影响的报告。
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    本研究目的是调查LASIK术后人类角膜内皮的反应,以评估以往配戴接触镜的影响,探讨内皮细胞参数变化与切削深度间的关系。Pallikaris和Siganos报告10只术前近视度分布在-8.00~16.00D的眼,LASIK术后12个月内皮细胞丢失8.67%。然而,他们未做形态学测量分析。

    本研究表明:A组术后6个月时细胞密度显著增加,在整个随访中变异系数显著下降;同时六角形细胞的百分率显著增高。已有报告注意到硬性和软性接触镜使用者中内皮细胞大小和形状变异性上有明显改变19,20。因此,本文全组的内皮细胞变化表明:当建议做PRK时,中断了接触镜使用后,正常内皮细胞原型的重建9,12~14,虽然其它原因可能尚未被排除。如果我们在LASIK术后通过区别B组和C组间的差异来分析内皮细胞变化,则将知道LASIK手术引起的内皮细胞变化和中断接触镜使用后引起变化(如果没有发现与LASIK有关的损害)。此外,如果他们隐蔽了激光所致的对中央部内皮的损害,我们将会了解与接触镜有关的内皮细胞变化。
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    本研究表明:B组在术后最初的6个月中,细胞密度明显增加,在所有随访中变异系数明显减少,并伴有六角形细胞百分率增高。相反,C组术前与术后内皮细胞参数未发现有显著性差异。虽然C组包括的眼数有限(检测差异为80%机率的细胞密度差至少为100/2,或0.6SDs),但P值很高,我们能够接受无显著性差异的结论。

    这些结果表明:A组和B组中LASIK术后发现的内皮细胞变化,包括测定出细胞密度和形态学测量指标的正向变化是由于术后停止接触镜的使用。由于角膜内皮细胞没有再生能力,仅能从角膜周边部向中央部移行来解释这些变化。PRK术后周边细胞密度降低的报道支持这一假设14

    我们知道用同一个体的两眼可能引起偏差,然而,B组(43%患者)和C组(50%患者)使用双眼的比例相同,可使偏差减少到最小。此外,如果我们对每个个体仅取1只眼,结果是相似的。

    由于LASIK手术做在角膜中央部,中央部角膜内皮的变化在术后短期内可能最大。然而,有必要长期随访LASIK术后角膜内皮,以证实我们的发现。
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    本研究清楚地表明:遵循我们制定的标准(避免使用较高能量及重复频率,术后保留角膜厚度>370μm),在术后第一年中,LASIK术未对角膜中央部内皮产生任何明显的可观察到的损害。LASIK术后观察到的细胞密度和形态学指标的正向改变可以表明在停止接触镜使用后,由于细胞从周边部向中央部角膜的移行重建了正常内皮细胞的模式。

    From the Refractive Surgery Section, Alicante Institute of Ophthalmology, University of Alicante School of Medicine, Alicante, Spain. The authors have no proprietary interest in any of the materials described in this article.

    Arch Ophthalmol 1997;115∶841-846

    李子良 校

    参 考 文 献, 百拇医药