引用本文
张钰, 陈跃国, 夏英杰, 杨红玉. 上皮瓣下快速角膜胶原交联术治疗原发性圆锥角膜[J]. 中华眼视光学与视觉科学杂志, 2017,19(1): 14-19.
ZHANG Yu, CHEN Yueguo, XIA Yingjie, YANG Hongyu. Subepithelial accelerated corneal collagen cross-linking in primary keratoconus[J]. CHINESE JOURNAL OF OPTOMETRY OPHTHALMOLOGY AND VISUAL SCIENCE, 2017,19(1): 14-19.
Doi:10.3760/cma.j.issn.1674-845X.2017.01.004  
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上皮瓣下快速角膜胶原交联术治疗原发性圆锥角膜
张钰, 陈跃国, 夏英杰, 杨红玉
100191 北京大学第三医院眼科
通讯作者:陈跃国,Email：chenyueguo@263.net
收稿日期: 2016-10-06
摘要

目的 探讨保留上皮瓣的快速角膜胶原交联术（ACXL）治疗圆锥角膜的有效性及安全性。方法 自身前后对照研究。对原发性圆锥角膜患者17例（17眼）,术中先制作完整的上皮瓣,掀瓣后使用0.1%核黄素浸泡角膜基质10 min;再应用KXL系统进行紫外光照,光照强度30 mW/cm2,连续照射4 min,总能量7.2 J/cm2,最后复位上皮瓣。分别于术前,术后1、3个月,1年检查裸眼视力（UCVA）、显然验光、最佳戴镜矫正视力（BCVA）、haze分级、角膜曲率、圆锥角膜指数（KI）、角膜最薄点厚度及角膜内皮细胞密度等。采用一元重复测量方差分析、Dunnett- t检验和配对 t检验对数据进行统计分析。结果 术后1 d 3例患者疼痛评分2级,余均为1级。术后5 d所有术眼角膜上皮愈合。术后1年UCVA逐渐提高（ F=3.245, P<0.05）;等效球镜度逐渐降低（ F=3.466, P<0.05）;角膜平坦曲率（K1）和陡峭曲率（K2）先升后降（ FK1=5.572, P<0.05; FK2=8.659, P<0.01）;KI逐渐降低（ F=3.660, P<0.05）;角膜最薄点厚度变薄6%（ F=20.501, P<0.01）;BCVA、角膜内皮细胞密度及六角形细胞百分比变化差异无统计学意义。结论 保留上皮瓣的ACXL控制圆锥角膜进展可能是安全有效的。

关键词: 圆锥角膜; 治疗结果; 上皮瓣; 角膜胶原交联术; 快速交联
doi: 10.3760/cma.j.issn.1674-845X.2017.01.004
Subepithelial accelerated corneal collagen cross-linking in primary keratoconus
ZHANG Yu, CHEN Yueguo, XIA Yingjie, YANG Hongyu
Department of Ophthalmology, Peking University Third Hospital, Beijing 100191, China
Corresponding author: CHEN Yueguo, Email: chenyueguo@263.net
Abstract

Objective To investigate the safety and effectiveness of subepithelial accelerated corneal collagen cross-linking (ACXL) in primary keratoconus.Methods Seventeen primary keratoconus eyes of 17 patients were enrolled in this self-controlled study. After making a complete epithelial flap, the underlying stroma was bathed in a 0.1% riboflavin solution for 10 minutes. The cornea was then treated with a KXL system with 30 mW/cm2 UVA for 4 minutes, providing a total energy of 7.2 J/cm2. The flap was then repositioned. Uncorrected visual acuity (UCVA), manifest refraction, best corrected visual acuity (BCVA), haze score, corneal keratometry, keratoconus index (KI), minimum corneal thickness (CT), and endothelial cell density (ECD) were evaluated preoperatively and at 1 month, 3 months, and 1 year postoperatively.The general linear model of repeated measures, Dunnett t-test, and paired t-test were used for analysis.Results On the first postoperative day, 3 patients had level 2 pain scores and the others had level 1. The corneal epithelium of all eyes recovered on postoperative day 5. One year postoperation, UCVA gradually improved ( F=3.245, P<0.05), and the spherical equivalent slowly decreased ( F=3.466, P<0.05). The flat K-value and steep K-value decreased following an initial increase ( FK1=5.572, P<0.05; FK2=8.659, P<0.01). The decrease in KI was significant ( F=3.660, P<0.05). CT decreased by 6% ( F=20.501, P<0.01). BCVA, ECD, and the percentage of hexagonal cells did not change significantly.Conclusion Subepithelial ACXL is safe and effective in controlling the progression of primary keratoconus.

Keyword: Keratoconus; Therapy outcome; Epithelial flap; Corneal collagen cross-linking; Accelerated cross-linking

圆锥角膜是一种以角膜扩张为特征, 致角膜中央部向前突出呈圆锥形, 并产生高度不规则近视散光和不同程度视力损害的原发性角膜变性疾病。欧美国家的发病率为0.1‰ ~0.5‰ , 日本为0.7‰ ~0.8‰ [1]。传统的治疗方法包括框架眼镜、硬性透气性角膜接触镜（RGPCL）、角膜基质环植入术等, 但均不能有效阻止疾病的进展, 最终部分患眼需要接受角膜移植。

角膜胶原交联术（Corneal collagen cross-linking, CXL）通过光敏反应诱导角膜基质内胶原纤维相互交联而提高角膜的应力, 增强角膜基质的生物力学稳定性, 从而阻止圆锥角膜进展[2, 3]。传统CXL紫外线辐照度低（3 mW/cm2）, 照射时间长（30 min）, 近几年出现了快速CXL法（Accelerated CXL, ACXL）, 即保持紫外线总剂量不变, 加大辐照度（如18、30或45 mw/cm2）, 从而缩短照射时间, 研究显示其对圆锥角膜的控制效果与传统CXL无显著差异[4, 5]。传统的去上皮交联术可引起角膜刺激症状、角膜上皮延迟愈合、角膜雾状混浊（haze）等并发症[6], 为减轻这些并发症, 本研究采用了改良的快速去上皮交联术, 即保留上皮瓣的快速角膜交联术, 通过自身前后对照探讨其治疗原发性圆锥角膜的安全性和有效性。

1 对象与方法
1.1 对象

纳入标准：原发性圆锥角膜, 并处于进展期（1年内等效球镜度增加> 1.00 D或角膜曲率增加> 1.00 D）[7]; 角膜最薄点厚度> 400 μ m。

排除标准：继发性圆锥角膜; 晚期圆锥角膜; 眼部感染或其他眼部活动性病变; 对术中、术后药物过敏; 伴有未控制的全身疾病（高血压、糖尿病等）; 怀孕及哺乳期妇女; 无法理解及配合此研究的患者; 不能完成1年随访的患者。

本研究收集2015年1-6月于北京大学第三医院眼科接受上皮瓣下ACXL的原发性圆锥角膜患者。所有患者均于术前签署手术知情同意书和告知书。本研究通过北京大学第三医院伦理委员会批准, 并遵循赫尔辛基宣言。

1.2 术前检查及准备

术前检查包括裸眼视力（UCVA）, 最佳矫正视力（BCVA）, 显然验光, 裂隙灯显微镜检查, 直接检眼镜眼底检查, 非接触眼压测量, Pentacam眼前节分析检查, 角膜内皮镜检查等。视力均采用标准对数视力表, 先用小数计数表示, 再换算成logMAR视力进行统计。术前1周停戴硬性透氧性角膜接触镜（RGPCL）, 术前3 d开始用0.5%左氧氟沙星滴眼液（日本参天公司）及0.1%普拉洛芬滴眼液（日本千寿公司）滴眼, 每日4次。

1.3 手术方法

表面麻醉下, 用20%乙醇浸泡角膜表面20 s, 用上皮铲制作角膜上皮瓣（直径9 mm）。应用充足的0.1%核黄素（美国Avedro公司）完全湿润和覆盖裸露的基质, 至少每2分钟重复1次, 持续10 min, BSS冲洗眼表。用KXL系统（美国Avedro公司）进行紫外光治疗, 照射直径9 mm, 30 mW/cm2光照度下连续照射4 min, 总能量7.2 J/cm2, 在照射过程中用BSS湿润角膜。复位角膜上皮瓣, 配戴软性角膜接触镜（Acuvue, 美国强生公司）。0.1%妥布霉素地塞米松滴眼液（美国爱尔康公司）点眼1次。

1.4 术后用药及检查

术后当天开始滴0.5%左氧氟沙星滴眼液和0.5%氯替泼诺混悬滴眼液（美国博士伦公司）每日4次。0.5%氯替泼诺混悬滴眼液每周递减1次, 共用药4周。术后5 d摘除角膜接触镜, 加用0.1%玻璃酸钠滴眼液（德国EUSAN公司）每日4次, 和1%羧甲基纤维素钠滴眼液（美国艾尔健公司）每晚1次。术后1 d进行主观疼痛评分[8]及裂隙灯显微镜检查, 术后1、3个月及1年, 复查UCVA、显然验光、BCVA、裂隙灯显微镜下haze分级[9]、Pentacam眼前节分析及角膜内皮镜检查。

1.5 统计学方法

自身前后对照研究。应用SPSS 21.0统计软件分析数据。除haze分级外所有数据均符合正态分布, 用x± s表示。术前及术后多个时间点间各检测指标的总体差异比较采用重复测量方差分析, 不同时间点间差异的多重比较采用Dunnett-t检验, 角膜内皮数据术前与术后1个月的比较采用配对t检验。以P< 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 一般情况

本研究共纳入原发性圆锥角膜患者17例。患者年龄17~38岁, 平均（24.1± 5.7）岁, 其中男14例, 女3例。

所有患者手术过程顺利, 无术中并发症。术后1 d, 角膜上皮均有不同程度水肿, 7眼出现角膜基质层轻度水肿混浊, 其中1眼伴前房反应。术后1 d主观疼痛评分, 3眼为2级, 其余眼均为1级。术后5 d, 所有术眼的角膜上皮均愈合, 摘除角膜接触镜。术后2周, 角膜基质水肿逐渐减轻, 前房反应消失。

2.2 手术前后视力及屈光状态改变

术后1年内UCVA提高, 差异具有统计学意义（F=3.245, P< 0.05）。术后1年内SE减小, 差异具有统计学意义（F=3.466, P< 0.05）。手术前后BCVA和柱镜度差异均无统计学意义。见表1。

表1 上皮瓣下快速角膜胶原交联术后视力及屈光度的变化（17眼, x± s） Table 1 Visual acuity and refraction after subepithelial accelerated corneal collagen cross-linking(17 eyes, x± s)
2.3 手术前后角膜地形图参数的改变

角膜平坦曲率（K1）和陡峭曲率（K2）在术后1年内总体差异具有统计学意义（FK1=5.572, P< 0.05; FK2=8.659, P< 0.01）。角膜散光度手术前后差异无统计学意义。术后1年内圆锥角膜指数（Keratoconus index, KI）降低, 总体差异具有统计学意义（F=3.660, P< 0.05）。角膜最薄点厚度在术后1、3个月显著降低（t=3.252、4.853, P< 0.01）, 至术后1年又有显著增高（t=-4.112、-4.518, P< 0.01）, 但仍显著低于术前（t=3.702, P< 0.01）。见表2。

表2 上皮瓣下快速角膜胶原交联术后角膜地形图参数的变化（17眼, x± s） Table 2 Corneal topographic data after subepithelial accelerated corneal collagen cross-linking(17 eyes, x± s)
2.4 术后角膜haze情况

术后2周角膜haze反应最重, 其中1眼出现局限的3级haze（见图1）。此后, 所有眼的角膜haze逐渐减轻, 术后1年, 2眼仍有轻微的haze反应, 1眼是早期局限的3级haze减轻为1级haze（见图1）, 另一眼为0.5级的环形haze。见表3。

图1 上皮瓣下快速角膜交联术后角膜haze反应示例（男性24岁, 原发性圆锥角膜KC1, 术前角膜最薄厚度452 μ m）。A, 术后2周, 局限的3级haze; B, 术后1年, 1级hazeFigure 1 Corneal haze in a representative eye after subepithelial accelerated corneal collagen cross-linking (Male, 24 years old, primary keratoconus KC1, 452 μ m preoperative minimum corneal thickness). A: Postoperative Week 2, level 3 local haze; B: Postoperative 1 year, level 1 haze.

表3 上皮瓣下快速角膜胶原交联术后haze分级情况（17眼） Table 3 Haze scores after subepithelial accelerated corneal collagen cross-linking (N=17 eyes)
2.5 手术前后角膜内皮细胞的变化

术后1个月角膜内皮细胞密度及六角形细胞百分比与术前差异均无统计学意义（见表4）。术后2周出现3级haze的术眼, 角膜内皮细胞密度由术前的2 792个/mm2降为术后1个月的2 575个/mm2, 减少了7.8%; 六角形细胞百分比由术前的74%降为术后的65%。前节OCT图像显示, 角膜中央基质混浊明显, 交联分界线很深, 在角膜中央区非常接近角膜内皮（见图2）。

表4 上皮瓣下快速角膜胶原交联术后角膜内皮细胞变化（17眼, x± s） Table 4 Corneal endothelial cells density after subpithelisl accelerated corneal collagen cross-linking (17 eyes, x± s)

图2 上皮瓣下快速角膜交联术后出现3级haze的患者, 术后1个月前节OCT检查（男性24岁, 原发性圆锥角膜KC1, 术前角膜最薄厚度452 μ m）。角膜中央基质混浊明显, 交联分界线很深, 在角膜中央区非常接近角膜内皮Figure 2 Postoperative 1 month OCT results of a patient with level 3 haze after subepithelial accelerated corneal collagen cross-linking (Male, 24 years old, primary keratoconus KC1, 452 μ m preoperative minimum corneal thickness). Obvious central corneal haze, a very deep demarcation line close to the corneal endothelium at the central cornea.

3 讨论

CXL为进展性圆锥角膜、角膜扩张等疾病提供了新的治疗手段, 与传统CXL相比, ACXL采用更加均一、更高能量和更高照度的紫外线光源, 可加速角膜交联的进程[7]。对照研究表明, 去上皮ACXL对视力、角膜曲率、分界线深度及生物力学参数（角膜滞后量、角膜阻力因子）等的影响与传统CXL无显著性差异[4, 5, 10]。

本研究采用改良的上皮瓣下ACXL治疗进展期原发性圆锥角膜, 术后随访1年发现, UCVA由术前0.78± 0.51逐渐提高到0.65± 0.43; SE由术前-10.40± 5.75 D逐渐降低到-9.23± 6.54 D; 角膜K1和K2在术后1个月先增高, 随后又逐渐下降; KI由术前1.24± 0.13逐渐降低到1.21± 0.14; 手术前后BCVA差异无统计学意义。Elbaz等[11]采用9 mW/cm2紫外光照射10 min进行去上皮ACXL, 术后1年仅UCVA显著提高, SE及K值无显著性变化; Alnawaiseh等[12]采用18 mW/cm2紫外光照射5 min进行去上皮ACXL, 术后最大K值、表面变异指数和垂直非对称性指数有显著性下降, 视力及屈光结果无显著变化。而本研究中的视力、SE、角膜曲率及KI均有改善, 可能因为本研究的照射总能量为7.2 J/cm2, 大于文献中的5.4 J/cm2。因目前尚无7.2 J/cm2能量去上皮ACXL术后临床结果的全面报道, 无法进行同等能量的效果比较。

本研究借鉴准分子激光上皮下角膜磨镶术（LASEK）, 采用独特的上皮瓣下ACXL, 术后第1天疼痛反应不重, 仅3眼出现较明显的2级疼痛, 术后5 d所有眼角膜上皮基本愈合, 无角膜上皮延迟愈合及感染性角膜炎出现。Kanellopoulos[13]发现准分子激光去上皮ACXL术后4眼（4/21, 19%）出现角膜上皮延迟愈合。本研究保留活性上皮瓣的优势在于可减轻疼痛, 促进角膜上皮愈合, 但对于减轻haze反应及基质水肿是否有益, 有待进一步的对比研究。

本研究显示, 术后早期有7眼（41.2%）出现角膜基质轻度水肿, 术后1个月有13眼（76.5%）出现1级及以上haze反应, 这些基质反应可能与角膜上皮损伤及交联的光化学反应有关。随着恢复时间的延长, 角膜基质水肿完全消失, 角膜haze反应不断减轻, 至术后1年, 仅2眼存在轻微haze。Koller等[14]对117只圆锥角膜眼行传统CXL, 术后1个月所有眼均出现角膜基质haze反应。Raiskup等[15]对149只圆锥角膜眼行传统CXL, 术后1年14眼（8.6%）出现明显的haze反应, 分析发现圆锥角膜严重程度（3~4期）、角膜厚度< 420 μ m及角膜曲率最大K值> 55 D是CXL术后出现haze的危险因素。以上研究中关于术后的haze反应情况与本研究类似, 但本研究中haze反应重的术眼的基本情况与Raiskup等得出的结论并不符合, 考虑可能与个体对同能量交联反应的不同敏感程度有关, 敏感者反应过重, 导致明显的haze反应, 有待将来能设计出个性化的、安全有效的交联方案。

本研究中角膜最薄点厚度变化显著, 术后1年低于术前6%。Chow等[16]发现, 去上皮ACXL（18 mW/cm2, 5 min）术后1年角膜最薄厚度变薄5%。术后角膜厚度变化可能与角膜前部基质细胞凋亡有关。Touboul等[17]对比传统CXL、经上皮CXL及去上皮ACXL术后共聚焦显微镜的表现, 发现去上皮ACXL术后角膜基质细胞凋亡最严重, 术后6个月基质细胞再出现增殖; 而经上皮CXL术后角膜基质细胞凋亡不明显, 这与之前关于经上皮ACXL术后角膜厚度无显著变化的研究结论[7]相吻合。

术后角膜内皮细胞的状况反映手术的安全性。本研究中角膜内皮细胞密度及形态在术后1个月无显著性变化, 这与多数去上皮ACXL的研究结果[11, 12, 16]一致。但本研究中有1眼术后2周出现3级haze, 同时术后1个月角膜内皮细胞减少了7.8%, 前节OCT提示角膜中央基质混浊, 交联分界线在角膜中央区非常接近角膜内皮, 交联反应过深可能会对角膜内皮产生一定的影响。

本研究存在一定的不足。首先, 自身前后对照虽能在一定程度上反映手术的效果及安全性, 但由于缺少去上皮ACXL的对照组, 不能充分说明上皮瓣下ACXL的优势; 其次, 本研究的样本量较小; 最后, 本研究缺少生物力学检测, 仅少数患眼在术后进行了OCT检查, 不能全面评估手术的效果。本研究结果需要在将来的大样本、随机对照研究中进一步证实和补充。

综上所述, 上皮瓣下快速角膜交联术对于进展性圆锥角膜可以起到提高UCVA, 降低近视屈光度, 稳定角膜形态的治疗作用。保留活性上皮瓣可以缓解术后早期疼痛, 促进角膜上皮愈合。术后角膜水肿及haze反应会逐渐消失或减轻, 不会遗留明显的角膜斑翳。手术对角膜内皮细胞没有产生显著性影响。

利益冲突申明 本研究无任何利益冲突

作者贡献声明 张钰：参与设计实验, 整理数据, 统计分析, 撰写论文, 对编辑部的修改意见进行修改。陈跃国：参与设计实验, 采集数据, 对文章的知识性内容作批评性审阅, 对编辑部的修改意见进行核修。夏英杰、杨红玉：参与采集数据, 技术支持

The authors have declared that no competing interests exist.

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