LASIK术后角膜损伤修复过程中干眼症的影响因素及防治

牛广增 范玉香 陈海婷

准分子激光原位角膜磨镶术(laser in situ keratomileusis，LASIK)是目前角膜屈光手术的主流。LASIK术后眼干、眼涩等干眼症状较为普遍，有报道称发生率为3% ～59%［1］。干眼症是临床常见的眼表疾病，可以将其定义为任何原因引起的泪液质(量)或动力学异常导致的泪膜不稳定，并伴有眼部不适症状，导致眼表组织病变为特征的一大类疾病的总称［2］。LASIK术后干眼症的发生主要有角膜神经损伤、角结膜上皮损伤、术后眼表轮廓的改变和术后相关眼液中防腐剂对角结膜上皮及眼表微环境的影响等几大因素。角膜损伤是其中主要原因，损伤包括角膜上皮层、前弹力层、基质层和上皮下神经丛。近年来国内外众多学者对LASIK术后干眼症相关影响因素进行观察研究，探讨角膜损伤修复过程对术后干眼症的影响及作用机制，为指导临床上有效预防和治疗干眼症提供一定的理论依据。

1 LASIK术后角膜神经损伤的研究

1.1 角膜神经 角膜是全身神经末梢最多的部位，尤以角膜中央区(角膜中央直径4 mm区域)及旁中央区(角膜中央区外2 mm区域)神经分布密度最高，感觉最为敏锐［3］。角膜丰富的感觉神经由三叉神经眼支的终末支——睫状神经发出，在近角膜缘处自脉络膜上腔进入巩膜，形成浅角膜边缘神经丛。在距角膜缘0.3～0.5 mm处，大部分浅角膜边缘神经丛失去髓鞘，在基质层内形成基质神经丛，该神经丛神经纤维继续分支，在前弹力层下相互吻合构成上皮下神经丛，发出分支垂直穿过前弹力层进入上皮层，分布于表层上皮细胞之间形成上皮内神经丛［4］。LASIK术中制作角膜瓣时，切断了除角膜瓣蒂部以外的角膜中央区及旁中央区上皮下神经丛，导致角膜知觉减退。目前关于角膜神经方向走形分布有两种观点:(1)Müller等［5］认为角膜神经自角膜缘鼻侧和颞侧水平进入角膜。(2)Kumano等［6］认为角膜神经自角膜缘各个方向呈放射状进入角膜，在角膜中央区主要呈垂直方向贯穿角膜;Calvillo等［7］运用角膜共聚焦显微镜观察人活体角膜，也得出角膜神经垂直走向的结论。

1.2 术中角膜瓣蒂位置的选择对干眼症的影响

基于角膜神经走形的不同，有学者推断LASIK术中角膜瓣蒂的位置影响术后角膜知觉减退程度及干眼症严重程度。陆强等［8］研究发现:LASIK术后各时期，上方蒂组和颞侧蒂组的角膜知觉均低于术前水平;颞侧蒂组角膜知觉在术后1个月时恢复到术前水平，而上方蒂组则要到术后3个月时才达到术前水平;同时发现术后1 d、1周、1个月时，上方蒂组的角膜知觉显著低于颞侧蒂组的同期水平;3个月后两组间差异无统计学意义。Donnenfeld等［9］研究显示:LASIK术后6个月时颞侧蒂组的角膜知觉已恢复到术前水平，而上方蒂组的尚未恢复。也有学者认为，角膜瓣蒂的位置不影响角膜知觉的恢复和干眼症的严重程度，蒂的宽度才是重要影响因素。Vroman等［10］研究鼻侧蒂组和颞侧蒂组术后角膜知觉变化发现，两组角膜知觉在术后1 d、1个月、3个月时较术前明显下降，以后逐渐恢复，但术后6个月时仍低于术前水平，同一时期两组间比较差异无统计学意义。Ghoreishi等［11］发现LASIK术中上方蒂组和颞侧蒂组的角膜泪液分泌量、泪膜破裂时间(break up time，BUT)在术前、术后1 周、1 个月、3 个月、6个月时差异均无统计学意义。说明角膜瓣蒂的位置对干眼症状没有影响，蒂位置的选择取决于角膜的情况和手术医师的个人喜好。Donnenfeld等［12］认为角膜瓣的宽度影响术后角膜知觉的恢复和干眼症状的恢复，术后1周、6个月时宽蒂组的知觉恢复和干眼症状的缓解优于窄蒂组。

1.3 角膜神经的损伤和恢复 对于LASIK术后角膜神经的损伤程度以及神经损伤后功能、形态恢复进程等相关情况各学者研究结果并不一致。Lee等［13］用共焦显微镜观察LASIK术后11例17眼患者中央角膜神经恢复情况发现，角膜中央上皮下神经丛术后1周时减少90%，术后6～12个月神经丛开始增加，但仍低于术前。Moilanen等［14］对15眼行LASIK高度近视患者长达2 a的跟踪随访中发现，只有3眼术后2 a角膜中央上皮下神经丛完全再生。Calvillo等［7］研究发现LASIK术后1个月上皮下神经丛的数量和密度较术前下降，术后6个月开始修复，术后2 a上皮下神经丛数量和密度接近术前水平，但在术后2～3 a上皮下神经丛数量和密度再次降低。这种动态变化的机制目前尚未见新的相关报道。

1.4 角膜知觉的损伤恢复 LASIK术后角膜知觉的恢复时间，不同学者持有不同观点。Mian等［15］观察发现LASIK术后1 a角膜知觉恢复到术前水平。Donnenfeld等［9］认为角膜知觉在术后6个月已和术前差异无统计学意义。陆强等［9］认为角膜知觉在术后3个月就达到术前水平。LASIK术后角膜神经形态也与术前有较大差别。Stachs等［16］研究发现LASIK术后角膜基质再生神经较术前更细，弯曲度更大，分支更多。术后角膜新生神经纤维，既有来源于周边未损伤的神经干，又有来自于切削区深基质层未受损的神经干，即上皮下神经纤维和深基质纤维同时再生。目前LASIK术后角膜基质再生神经功能与术前比较有无差异尚未见相关报道。

2 LASIK术中角结膜上皮损伤和术后角膜表面轮廓改变的相关研究

2.1 角膜完整性的损伤 LASIK术后早期，角膜上皮细胞微绒毛和微皱壁损伤、角膜上皮脱落和缺损、术后角膜曲率改变、角膜表面不规则性增加等因素均会降低泪液分泌量和泪膜的稳定性，严重者可导致术后干眼症［17-19］。泪液分泌量和 BUT是 LASIK术后角膜损伤修复的重要评价指标，二者不仅能够反映术后干眼症的严重程度，而且能够间接评价术后角膜表面损伤的修复程度［20］。Shrestha 等［21］研究发现LASIK术后1 d、1个月泪液分泌量和BUT较术前减少。

2.2 角膜表面泪膜的损伤 LASIK术后角膜神经损伤导致角膜知觉下降，提高了角膜泪液反射弧的阈值，使术后反射弧产生冲动减少而致反射性泪液分泌减少。角膜知觉减退引起瞬目减少，进而影响泪膜重建，降低泪膜稳定性。有学者认为，瞬眼动作是泪膜重建的基础，而瞬眼次数与角膜中央知觉呈正相关［22］。角膜伤口、负压环的负压吸引和板层刀的旋转摩擦均会导致角膜上皮表面微绒毛、微皱壁、脊样突起的损伤，使泪液中黏蛋白无法吸附，术中结膜杯状细胞的损伤也不利于泪膜的形成和维持［23］。

2.3 药物的影响 LASIK术后角膜表面弯曲度改变、中央角膜表面变平、规则性下降均会导致泪膜无法均匀分布［24］，而使 BUT缩短，造成术后眼干、眼涩、异物感等干眼症状的出现。术后眼液的应用也会损伤角结膜上皮及眼表微环境，使干眼症状程度加重，如糖皮质激素眼液可引起角膜上皮细胞分裂能力低下，角膜呼吸代谢减少，胶原酶活性增强;眼液中的防腐剂可对眼表上皮细胞产生毒性，使细胞膜的渗透性发生改变，造成眼表上皮点状剥脱，影响泪膜的结构和稳定。

3 角膜损伤中神经生长因子相关研究

3.1 神经生长因子概述 神经生长因子(nerve growth factor，NGF)是一种小分子多肽类神经营养因子，不仅对角膜神经的分化、生长、再生起着至关重要的作用［25］，而且能够促进角膜上皮细胞的增生和移行［26-27］，并能调节角膜缘干细胞的分化和增生。已有研究显示，NGF可通过刺激多种神经肽及其他生长因子的释放来加快受损角膜神经和基质的修复［28-29］。早期有学者应用原位杂交基因探针技术发现角膜上皮细胞、内皮细胞、角膜缘干细胞及基质细胞均能合成分泌 NGF，同时本身也存在 NGF受体［30］。近期有学者运用免疫组织化学等技术对活体角膜研究发现:人角膜上皮损伤后上皮细胞结合的NGF数量明显增加［31］。因此人们推断，NGF合成与分泌的变化情况与角膜创伤有关，角膜创伤可能导致角膜组织中NGF合成分泌反射性增加，角膜组织中NGF的含量可能影响角膜创伤后伤口的愈合和神经的再生修复。Kruse等［32］通过动物实验发现，NGF能够促进体外培养的兔角膜上皮细胞以及角膜缘干细胞克隆的有丝分裂，加速其生长与分化。安晓燕等［33］研究表明:NGF在体外研究中可有效促进培养兔角膜缘干细胞的生长。Lambiase等［29］通过自制的NGF滴眼液进行临床研究发现，NGF对于神经营养性及自身免疫性角膜溃疡有效，而且对青光眼视神经也有保护作用。Cellini等［34］通过眼前段光学相干断层扫描仪观察白内障术后患者角膜伤口厚度及内皮、基质情况来评估NGF的作用，结果显示:NGF能够加速角膜伤口的愈合速度。

3.2 泪液中NGF的相关研究 随着LASIK术后干眼症病因和形成机制的逐渐清晰和明确，角膜神经的损伤修复已越来越被广大眼科医师重视。NGF与LASIK术后角膜损伤恢复的相关研究也逐渐增多。Joo等［35］研究发现LASIK术后应用NGF的实验组兔角膜敏感度恢复程度明显优于同时期对照组，从而推测LASIK术后应用NGF有利于角膜神经恢复。朱丹丹等［36］用NGF注射液稀释后给LASIK术后患者滴眼10 d，发现术后6个月时用药组角膜神经密度高于对照组，说明NGF有促进角膜神经恢复的作用。人体自身多个眼部组织可以合成分泌NGF，LASIK术后泪液中NGF的含量变化可反映人体自身合成分泌情况，因此有学者观察泪液中NGF的含量变化情况推断NGF在角膜损伤恢复过程中所起作用和机制，但目前各学者相关研究结果并不一致。曹雨金等［37］研究发现，LASIK术后早期角膜泪液中NGF含量降低，随时间延长逐渐恢复，于术后30 d左右恢复至正常水平。他们分析可能是LASIK术后角膜神经密度减少造成NGF合成分泌减少。而Lee等［38］研究结果与之相反，认为LASIK术后1 d、1周、1个月泪液中NGF含量水平较术前增高，并分析认为LASIK是一种角膜创伤性手术，术后角膜上皮细胞移行再生、前基质细胞活化转化为成纤维细胞、上皮下神经丛的再生修复等一系列过程均可能导致NGF反射性分泌增多，保持角膜组织和泪液中的高浓度，有利于角膜损伤组织的修复。

关于NGF药物的浓度问题也有相关的报道。安晓燕等［33］研究表明，NGF可有效促进培养角膜缘干细胞的生长，培养的合适浓度为10～100 μg·L-1;而朱丹丹等［36］用自制100 μg·L-1NGF 粉剂水溶液滴眼，观察LASIK术后角膜神经恢复情况，结果显示术后6个月时对角膜神经有促进作用，但术后1～3个月时不明显，考虑可能和浓度有关。目前对NGF的研究主要集中在其治疗疗效上，而对其副作用和毒理学研究尚未见相关报道。

4 LASIK术后干眼症的相关预防和治疗

4.1 减少角膜损伤、合理应用药物 目前预防和治疗LASIK术后干眼症主要有以下几个方面:(1)术中轻柔操作，将负压环、板层刀对角膜表面的损伤减少到最低。术中尽量保留宽的角膜瓣蒂;合理设计角膜切削区的大小，尽量减少角膜基质切削量，减少角膜神经的损伤。有报道称颞侧角膜瓣蒂可部分缓解干眼症［39］。(2)术后尽量应用不含防腐剂的滴眼液，如倍然、潇莱威等。LASIK术后角膜知觉恢复需一段时间，在知觉恢复前，应注意对角膜的保护，术后术眼泪液分泌量减少、泪膜不稳定引起眼干、眼涩等不适可以选择人工泪液替代治疗。(3)应用促角膜上皮生长及神经生长的药物，加快角膜组织的修复［40-41］。

4.2 角膜瓣蒂位置和宽度的选择 目前也有观点认为，干眼症的发生及持续时间与角膜瓣的位置和宽度有关。其理论基础为上方蒂的角膜瓣保留的神经纤维少，提供角膜神经再生的渠道也较鼻侧和颞侧蒂的少，术后角膜知觉降低更加严重，需要更长时间恢复。角膜瓣蒂的宽窄影响残留神经纤维的多少［12］。Lee等［42］观察发现，LASIK 术后 2 个月上方蒂组比鼻侧蒂组BUT和基础泪液分泌量都显著下降。Vroman等［10］认为，鼻侧蒂组和颞侧蒂组基础泪液分泌量术后1周较术前明显减少，术后1个月恢复到术前水平;两组差异无统计学意义;BUT术后1周、1个月、3个月时明显缩短，术后6个月时恢复到术前水平。

4.3 促进角膜神经再生 为了尽快缓解干眼症，在LASIK术后角膜神经再生方面，一些学者除了应用促神经生长药物外，也做了一些其他尝试。Ghaffariyeh等［43］把LASIK术后患者20例40眼任选一眼经皮用20 Hz电刺激60 min，另一眼作为对照，然后选取角膜瓣上5个点、角膜瓣外4个点作为知觉观测点，测定术前、术后1 d、1周、1个月、3个月各点知觉并进行比较，结果发现术后3个月时试验组较对照组显著提高了角膜知觉，因此推断电刺激加快了角膜神经的再生而致角膜知觉提高。Rao等［44］用患者自体血清滴眼(8次·d-1)，结果显示全部患眼角膜知觉显著提高，上皮下神经丛密度、长度都较治疗前显著增加、增长，且还认为术后角膜知觉减退和干眼症的发生与泪液中NGF水平相关。因此，泪液的减少会进一步加重角膜知觉的减退或者影响角膜知觉的恢复。

5 展望

干眼症作为LASIK术后最常见的并发症，已引起人们的广泛关注，角膜损伤修复对干眼症的影响越来越受到大家的重视。部分学者企图通过改进手术方式减少角膜神经的损伤，但LASIK不可避免地会造成角膜上皮、基质、神经纤维以及角膜微环境的损伤，因此通过加快术后角膜损伤的修复来缓解干眼症已成为大家的共识和研究方向。NGF作为一种促进角膜神经修复和再生的多肽类神经营养因子，在医学界越来越被重视，相关生物制剂正在研制过程中，其临床应用空间有待进一步研究。

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