囊袋张力环在高度近视合并白内障中的应用进展

邓菲菲,古学军

0 引言

轴性高度近视是指眼轴≥26mm的近视性疾病,其发生与巩膜组织减少变薄有关,主要表现为视力进行性下降、眼轴增长、玻璃体腔加深、眼底改变等,常伴有弱视、白内障、视网膜脱离(retinal detachment,RD)等眼病,是致盲的主要疾病之一[1]。近年来,近视的患病率逐年上升,预计到2050年,全球近视和高度近视的发病人数分别将达50亿和10亿[2]。随着老龄化社会的到来,高度近视并发性白内障的发病率也随之增加。与普通白内障相比,高度近视患者白内障手术难度更大,因为除了高度近视的本身解剖因素外,此类人群的晶状体核硬度更高、皮质含量更多、黏度高;手术过程中后囊膜薄弱,悬韧带韧性差,术后并发症如RD、后囊混浊(posterior capsular opacification,PCO)和人工晶状体(intraocular lens,IOL)位置异常等发生率更高[3],使这种白内障的治疗变得复杂。为了降低术中风险和获得更好的手术效果,囊袋张力环(capsular tension ring,CTR)在高度近视合并白内障的治疗中使用得越来越多。本文就囊袋张力环的历史发展背景、在临床中的使用情况以及在高度近视合并白内障中的应用效果等进行简要综述。

1 囊袋张力环的研发背景

1991年,为了使白内障切除后囊袋赤道维持圆形轮廓,Hara等[4]设计了一种内表面有凹槽的封闭柔性硅胶棒,并取名“囊袋赤道环”。但由于封闭环直径固定,不能适应大小不同的囊袋,且硅胶材料较软,不能产生有效张力阻止囊袋缩小,从而极大地限制了使用范围。为了克服这些缺点,Nagamoto等[5]设计发明了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料的开放性囊袋张力环。1993年,Legler首次报道了将PMMA材料制成的囊袋张力环应用于人眼,此环2个自由端各有1个小孔,定义为标准囊袋张力环[6]。此后,标准囊袋张力环广泛应用于悬韧带松弛或脆弱的白内障患者治疗中。对严重悬韧带松弛及晶状体脱位患者来说,标准囊袋张力环仍然不能保持晶状体及囊袋的长期稳定,于是Cionni等[7]对标准囊袋张力环做了改良,称为改良囊袋张力环,该环上设有可绕过前囊膜表面的挂钩且端部带小孔,能让缝线穿过挂钩上的孔并直接与巩膜固定在一起,以维持囊袋完整和稳定。

2 囊袋张力环的临床应用

2.1 主要适应证目前临床最常使用的是PMMA材质的标准开放式囊袋张力环。囊袋张力环主要作用原理是为悬韧带提供离心力,重新分配现存悬韧带之间的受力,防止受力集中,保护悬韧带的脆弱部位。为了适应临床需求,Morcher公司设计了多种尺寸的标准囊袋张力环,其中开环/压缩直径为13.0/11.0mm(TYPE 14C)的囊袋张力环适合大部分囊袋;开环/压缩直径为12.0/10.0mm(TYPE 14)的囊袋张力环适合小眼球或小眼畸形;角膜水平直径>12mm或眼轴>27mm的大眼球可选用开环/压缩直径为14.5/12.0mm(TYPE 14A)的囊袋张力环。临床医生可根据患者角膜直径和眼轴长度[8]选取合适的囊袋张力环。囊袋张力环的主要适应证包括晶状体不全脱位、高度近视、青光眼、假性囊膜剥脱综合征和某些遗传性疾病,如Marchesani综合征、马凡综合征、同型胱氨酸尿症、视网膜色素变性等[9]。对于如何选取不同类型的囊袋张力环,申屠形超等[10]建议悬韧带断裂范围在1个象限内时,可选择植入囊袋张力环或仅植入大C襻的后房型IOL;1～2个象限内的断裂,推荐超声乳化晶状体吸除+囊袋张力环+IOL植入;9个钟点以上的晶状体不全脱位建议选择双钩M囊袋张力环;大范围的晶状体不全脱位合并睫状体分离时可选择睫状沟M囊袋张力环顶压睫状体治疗[11]。Tataru等[12]设计的“2L Cionni囊袋张力环”可依靠M囊袋张力环的Cionni弯钩将Toric IOL固定在后囊膜上。然而,即使满足了囊袋张力环植入的适应证,手术医生也应依据术中的具体情况判断是否植入囊袋张力环及植入的类型,术中植入囊袋张力环不当可导致虹膜损伤、悬韧带断裂、囊膜撕裂、玻璃体脱出,甚至晶状体掉入玻璃体腔。

2.2 囊袋张力环应用的拓展对于长眼轴患者,囊袋张力环的植入应更为慎重,IOL-囊袋张力环囊袋复合体的脱位屡有报道。尽管有不少研究报道囊袋张力环可降低术中风险及提升术后效果,但鉴于此类患者复杂的眼内情况,目前对于术中是否常规植入囊袋张力环尚未达成共识。存在眼底病变时,可考虑使用储存贝伐单抗的囊袋药物环(capsular drug ring,CDR)治疗年龄相关性黄斑变性[13]等。为降低PCO的发生率,2001年Nishi等[14]在标准囊袋张力环的基础上,设计了横截面呈矩形的囊袋曲折环,其宽大的侧壁对囊袋有牵拉作用,可防止PCO的形成。为避免硬性张力环因植入不当造成囊膜撕裂,2005年Dick[15]设计了可折叠封闭式囊袋环(closed foldable capsular rings,CFCRs),其由“中间细,两头粗”的8个亲水环片段和8个疏水环片段交替拼接而成。硬疏水环段增加了环的硬度和形状记忆;“中间细,两头粗”的柔性亲水片段设计保证了CFCRs的可折叠性和灵活性;拼接部分的矩形设计及侧面0.8mm的高度可减少PCO的发生。随着材料及设计的更新,囊袋张力环的适应证定会有更深的拓展,临床可根据需要,选择适当类型的囊袋张力环。

3 囊袋张力环在高度近视合并白内障中的应用

3.1 有利于维持人工晶状体有效位置及屈光度稳定人工晶状体有效位置(effective lens position,ELP)变化是造成白内障患者术后屈光漂移的主要影响因素之一[16-17]。ELP改变包括IOL偏心、倾斜、旋转以及IOL在囊袋内前后轴移动。临床中影响ELP的因素众多,包括晶状体后囊膜破裂,晶状体脱位,前房深度,眼后段手术史以及撕囊口的大小和外形[18]。而高度近视眼前后径变长,悬韧带的弹性及韧性较差,眼球对巩膜及晶状体后囊膜支撑力减弱[19],玻璃体液化较早加之术中液流的影响,使IOL在大的囊袋内活动增加,ELP不稳定,最终影响患者术后屈光状态。当直径6.0mm IOL光学部发生0.5mm偏移时可使有效光学区缩小约11%,IOL偏心量大于1.0mm或倾斜度超过5°时就会对患者视力造成影响[20-21]。目前,对高度近视合并白内障手术后屈光误差尚缺乏有效的防治措施,囊袋张力环辅助治疗逐渐成为一个新的趋势。王洪亮等[22]观察48例高度近视合并白内障患者术后3mo内IOL倾斜及偏心率情况发现,试验组(行超声乳化联合IOL及囊袋张力环植入术)IOL水平偏心量、垂直偏心量和总偏心量均比对照组(行超声乳化联合IOL植入术)低,且差异具有统计学意义。 但韩玉彤等[23]研究发现,垂直方向偏心量的差异没有统计学意义,其他结果与王洪亮等[22]一致。上述研究结果虽存在一定差异,但均证明囊袋张力环对此类患者具有维持IOL居中稳定的作用。对于合并散光的患者,在IOL植入过程中IOL的稳定问题显得尤为重要[24]。Zhao等[25]研究纳入34例高度近视患者,其中16例患者接受IOL联合囊袋张力环植入术(联合组),18例患者单纯接受IOL植入术(单纯组),随访至术后6mo,单纯组患者IOL旋转发生率(12例12眼)明显高于联合组(4例4眼),单纯组患者IOL旋转角度20°～30° 1例1眼、10°～20° 4例4眼、<10° 7例7眼,而联合组为2°～5° 4例4眼,说明囊袋张力环可有效增强IOL的旋转稳定性。

目前,临床上关于囊袋张力环植入对术后屈光预测误差的影响还未形成定论。Schild等[26]回顾性分析了高度近视合并白内障患者术中植入囊袋张力环对术后屈光的影响,发现囊袋张力环组与未植入张力环组在绝对屈光度预测误差均值上无统计学差异,但囊袋张力环组的绝对屈光度预测误差方差较低。Zhao等[25]研究发现,术后6mo时囊袋张力环组术后残留散光与残留散光预测值差异无统计学意义,未植入张力环组术后残留散光与散光残留预测值差异有统计学意义。而Saadet等[27]研究显示,普通白内障患者植入囊袋张力环与未植入张力环的平均屈光误差和平均绝对屈光误差差异无统计学意义。囊袋张力环对高度近视合并白内障患者屈光度的影响,还需要大样本的长期随访结果进一步说明,此类患者植入囊袋张力环对维持晶状体囊袋复合体的稳定性具有很大的作用,增强了ELP的稳定性,也可通过增强环面上IOL旋转稳定性达到散光矫正的效果,对于合并角膜散光的高度近视合并白内障患者可以考虑联合植入囊袋张力环[28]。

3.2 提高视觉质量和改善高阶像差人眼视网膜成像质量评价主要有主观视觉质量与客观光学质量。主观视觉质量的评价指标主要有视力、立体视觉、眩光、对比敏感度水平,测量较简单,易受个人因素影响,且无法真实、全面、定量评估视觉质量,故可靠性较差。客观光学质量评价指标包括波前像差参数、点扩散函数、散射光参数、调制传递函数等,其中波前像差参数被广泛用于屈光手术前后的评价及术中引导。由于角膜与晶状体表面曲率存在局部偏差、角膜与晶状体轴不一致、角膜与晶状体内含物质不均、折射率偏离等原因,因此角膜和晶状体是人眼光学系统中像差的主要来源。术后IOL倾斜及偏心可使眼内像差增大,尤以彗差的增大为主要表现,出现头晕、眩光、单眼复视及夜视力差等系列症状,极大地影响了术后的视觉质量[20-21,29]。范永琦等[30]分析了高度近视合并白内障患者术后的视觉质量,98例患者行超声乳化联合囊袋张力环植入术(联合组),88例患者仅行超声乳化术(对照组),两组患者术后总高阶像差的均方根值(root mean square value,RMS)均比术前增加,联合组患者术后总高阶像差RMS较对照组低,差异具有统计学意义,分析原因可能与囊袋张力环植入能够保持IOL位置精准,降低IOL倾斜度及偏心程度,进而降低术后高阶像差有关。影响年龄相关性白内障患者术后视觉质量的主要因素包括术前生物测量、手术方式及切口、超声乳化能量模式、瞳孔大小、IOL类型、ELP、PCO[31]。高度近视合并白内障患者术后获得良好的视觉质量仍存在诸多困难,而囊袋张力环植入可通过增强IOL居中稳定性和减少囊袋皱缩综合征(capsular contraction syndrome,CCS)改善患者的视觉质量。近年来飞秒激光辅助白内障联合囊袋张力环植入已被证实为一种安全有效的方法,可为提高高度近视合并白内障患者的视觉质量开辟一条新道路[32]。

3.3 抑制晶状体上皮细胞增生及减少PCO和囊袋收缩PCO作为白内障术后常见的并发症主要包括纤维型和再生型两种类型。前者因术后残留晶状体上皮细胞(lens epithelial cells,LECs)从赤道部向后囊膜中心大量繁殖、移行,随后生成大量细胞外基质蛋白,引起囊膜纤维化而表现出囊膜混浊皱缩。再生型PCO由赤道部LECs增生而成,表现为晶状体囊袋周围部有Soemmerring环及散在晶状体后囊膜Elschnig珍珠小体出现[33]。白内障术后不同类型、不同密度、不同分布的PCO对患者的屈光状态有不同的影响。既往研究表明,囊袋张力环植入在减少PCO的形成和防止囊袋收缩方面卓有成效[34],但最新研究[35]显示,白内障术后3a PCO发生率为4.7%～18.6%,5a为7.1%～22.6%,而需要Nd∶YAG激光切开晶状体后囊膜治疗的患者比例,3a为2.4%～12.6%,5a为5.8%～19.3%。目前PCO的治疗方式主要是Nd∶YAG激光切开晶状体后囊膜,但可能导致眼压升高,IOL损伤及RD等并发症[36],解决和抑制PCO的问题仍然值得特别关注。Zhang等[34]对2020-06前发表的囊袋张力环和PCO的相关文献进行荟萃分析,纳入8项研究,涉及379例患者和333例对照者,结果显示,Nd∶YAG激光后囊切开率在囊袋张力环植入组与未植入组差异有统计学意义(OR=0.241,95%CI:0.145～0.400,I2=42.1%),且植入囊袋张力环后PCO评分较低(SMD=-1.402,95%CI:-2.448～-0.355,I2=95.0%),提示囊袋张力环不仅能降低Nd∶YAG激光的后囊切开率,而且能减少白内障手术相关并发症。范永琦等[30]分析原因主要有以下几点:(1)囊袋张力环使得IOL光学部和后囊膜之间的空隙减小,而囊袋赤道部和IOL边缘之间的距离变大,从而抑制了LECs移行、增生并减少了发生PCO的风险[37];(2)悬韧带各个方向受力不均匀是引起囊袋收缩最主要的因素,囊袋张力环能均衡囊袋支撑力并有效对抗囊袋收缩和缓解囊袋皱缩[38]。目前对PCO的预防仍未取得突破性进展,免疫导向治疗、基因治疗等分子生物学方法均能特异性地抑制LECs增生,为PCO的预防提供了新的思路,但多数药物研究还停留在体外细胞实验和动物实验阶段,囊袋张力环植入仍是预防PCO的有效方法之一。

3.4 维持眼前节和玻璃体腔稳定及减少视网膜脱离风险Kim等[39]对1455968例2191510眼患者进行分析,发现与RD有关的风险因素包括年龄、近视、男性等。Thylefors等[40]根据眼轴长度对白内障手术患者的RD病变发生率进行分析,结果显示,眼轴长度≥25mm的患者RD发生率为1.86%;眼轴长度23～25mm的患者RD发生率为0.39%;眼轴长度<23mm的患者RD发生率为0.11%。说明眼轴长度是白内障术后RD发生的独立危险因素。高度近视患者的特殊解剖结构及病理特点使其手术时前房加深,房水涌动,从而增加术后RD及黄斑囊样水肿的发生率。韩光[41]就囊袋张力环植入对超高度近视合并白内障患者角膜及黄斑的影响等进行观察发现,植入囊袋张力环组术后1wk中央角膜厚度大于未植入囊袋张力环组,术后1wk,1mo中心凹视网膜厚度均小于对照组。说明囊袋张力环植入能有效减轻白内障超声乳化术对此类患者角膜和视网膜的损害,增加手术的安全性。囊袋张力环可减少术中损伤的原因分析如下:(1)植入囊袋张力环有助于稳定前房,便于术中操作,I/A吸出残余晶状体皮质的时间减少,避免因操作不当造成囊袋破裂;(2)植入合适的囊袋张力环可为松弛的囊袋提供环形支撑力,减少囊袋的非对称性张力,增加悬韧带及IOL囊袋复合体的稳定性[42],从而预防液化的玻璃体经松弛的悬韧带流失,保证玻璃体腔环境稳定,减少玻璃体后脱离的发生;(3)囊袋张力环可抑制PCO的形成,相应地减少Nd∶YAG激光治疗的可能性,以避免损伤后囊膜的机械屏障作用;(4)术后远期可以稳定玻璃体前界膜,减轻玻璃体腔体积的波动,减轻玻璃体后脱离进程和程度,尤其是对伴随悬韧带断裂的患者。因此,对于高度近视患者,术前结构和功能评估是必不可少的,选择适当时机植入囊袋张力环可降低RD的发生率。

4 小结

高度近视合并白内障术中应用囊袋张力环,有利于维持IOL位置及屈光度稳定,增强IOL居中稳定性及减少囊袋皱缩综合征,提高视觉质量和改善高阶像差,抑制LECs增生,减少PCO和囊膜皱缩,维持眼前节和玻璃体腔稳定,减少RD风险。随着现代白内障手术已进入屈光手术时代,白内障术后患者最终的满意度更取决于术后视力的提高和长期的维护。对于高度近视合并白内障等特殊人群,尽管囊袋张力环的植入可通过使术后屈光度更加稳定,部分患者实际屈光度与目标屈光度还是存在差异,预测准确的屈光结果仍是亟待解决的问题。关于高度近视合并白内障手术在囊袋张力环干预下,是否会影响ELP变化,如何在此类患者中优化IOL度数计算和囊袋张力环个性化选择仍有待进一步观察和研究。