跨上皮角膜交联术治疗角膜屈光术后继发性圆锥角膜的疗效

刘彬 林志荣 罗顺荣 方颉 肖显文 谢智文 闫蕾 李学治 董诺 商旭敏刘昭升 吴护平

作者单位：厦门大学附属厦门眼科中心眼表与角膜病科 福建省眼表与角膜疾病重点实验室厦门市眼表与角膜疾病重点实验室 厦门市眼部疾病临床医学研究中心 厦门市眼部疾病重点实验室，厦门 361003

继发性圆锥角膜是角膜屈光手术后的严重并发症，常在角膜屈光手术后数月至数年出现单眼或双眼视力下降，经角膜地形图等检查后多可确诊。角膜交联（Corneal collagen cross-linking，CXL）是当前控制或延缓原发性圆锥角膜病情的主流方法[1]。对于继发性圆锥角膜，国外亦有多个研究认为CXL可使这类患者的角膜基质产生结构重塑，以控制或延缓进展[2]。然而，国内关于CXL治疗角膜屈光术后继发性圆锥角膜的研究鲜见报道。笔者近年使用高能量快速跨上皮CXL治疗角膜屈光术后继发进展性圆锥角膜患者，发现该方法能够控制病情进展，且安全性良好。现将随访2年的情况报告如下。

1 对象与方法

1.1 对象

纳入标准：①诊断为角膜屈光手术后继发性圆锥角膜，且为进展性；②角膜最薄点厚度>330 μm；③最佳矫正视力（BCVA）>0.02；④患者愿意并能够坚持随访。

排除标准：①存在急性眼部感染等眼部活动性疾病，或有重度干眼、Sjogren综合征、瘢痕性类天疱疮等严重影响眼表结构或功能的疾病，或有青光眼、高眼压、葡萄膜炎、视网膜脱离等眼内疾病；②曾发生急性角膜水肿；③曾有眼部外伤史，有其他严重损伤眼睑、结膜、角膜及眼表其他组织的手术史；④有本研究相关药物的过敏史，如妥布霉素、氯替泼诺、麻醉药过敏等；⑤全身情况不佳无法接受手术治疗；⑥处于妊娠、哺乳期；⑦近6 个月内曾服用或正在服用抗精神病药或抗抑郁药；⑧缺乏合作，依从性差。

角膜屈光术后继发性圆锥角膜诊断标准：角膜屈光术后圆锥角膜的诊断参照中华医学会眼科学分会角膜病学组发布的圆锥角膜诊断标准[3]，且符合：①有角膜屈光手术史1 年以上，手术当时术前资料可溯，无接受屈光手术时年龄过小、术前角膜地形图异常、术前角膜过薄、高度近视等危险因素；②BCVA<1.0，角膜地形图检查发现典型的圆锥角膜前后表面异常抬高等改变；③裂隙灯显微镜检查中以下体征至少1项阳性：角膜基质局部明显变薄、锥状向前膨隆、Fleischer环、Vogt线、上皮或上皮下瘢痕。

进展性圆锥角膜诊断标准：近1年角膜屈光度增加≥1.00 D或角膜最大曲率增加≥1.00 D。部分患者可能存在CXL后圆锥角膜病情仍不能控制，由于CXL后圆锥角膜再次进展的诊断标准尚未统一，本研究参考如下标准：CXL后1 年内最大角膜曲率Kmax增加≥1.00 D，同时BCVA下降[4]。

连续募集2019年12月至2021年4月在厦门大学附属厦门眼科中心确诊为角膜屈光手术后继发进展性圆锥角膜，并予行高能量快速跨上皮CXL患者36例（62眼）。在术前及术后3、6、12、24个月时进行视力、验光、眼压、裂隙灯显微镜照相、角膜地形图、活体角膜共聚焦显微镜、眼前节光学相干断层扫描、角膜内皮细胞计数等检查。本研究通过厦门大学附属厦门眼科中心伦理委员会审核（伦理批号：XMYKZX-LW-2019-005）。患者知情同意，并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 术前检查 包括血常规、肝肾功能、胸部正侧位片、心电图、随机指尖血糖测量等常规检查；裸眼视力（UCVA）、BCVA、非接触眼压、裂隙灯显微镜检查（BQ900IM9900，瑞士HAAG-STREIT公司）、角膜荧光素钠染色检查、角膜地形图检查（Pentacam HR 70900，德国OCULUS公司）、眼前节光学相干断层扫描（OCT）检查（Visante，德国Zeiss公司）、角膜内皮细胞计数（SP-3000P，日本Topcon公司）、活体角膜共聚焦显微镜检查（In vivo corneal confocal microscopy，IVCM；HRT3/Rostock cornea Module，德国海德堡公司）等眼部专科检查。K值（包括Kmax、K1、K2）和角膜最薄处厚度取自角膜地形图检查。UCVA和BCVA检查时采用标准对数视力表并换算为对数视力（LogMAR）。

1.2.2 术前准备 术前1 d开始术眼点0.5%左氧氟沙星滴眼液（参天制药中国有限公司），每2 h点1～2滴。术前行泪道冲洗、结膜囊冲洗、睑板腺按摩。术前3 h开始用1%毛果芸香碱滴眼液（河北永光制药有限公司）点术眼，每隔1 h点1次。

1.2.3 手术方法 术眼用0.5%盐酸丙美卡因滴眼液（美国爱尔康公司）行表面麻醉，常规消毒铺巾，开睑器开睑，术眼角膜点0.25%核黄素溶液（含1%羟丙基甲基纤维素钠、0.007%苯扎氯铵，德国PESCHKE公司），每30 s点1滴，以使核黄素溶液覆盖全角膜，每眼持续15 min，平衡盐溶液冲洗角膜。用角膜交联仪（KXL System，美国Glaukos-Avedro公司）[5]于中央角膜9 mm进行常规交联，紫外光照度45 mW/cm2，总能量7.20 J/cm2，脉冲模式（1秒亮：1秒灭），总照射时长为5 min 20 s。术毕，用妥布霉素地塞米松眼膏（美国爱尔康公司）涂结膜囊并包扎，未用角膜绷带镜。

1.2.4 术后用药 用氯替泼诺妥布霉素滴眼液（美国博士伦公司）每日点眼3次，0.3%玻璃酸钠滴眼液（参天制药中国有限公司）每日点眼4次，小牛血去蛋白提取物眼用凝胶（沈阳兴齐眼药股份有限公司）每日睡前涂眼，用药时长2周。

1.2.5 术后随访 患者术后1 d、1周、2周及3、6、12、24个月时进行随访，术后1周内主要观察角膜术后反应及上皮愈合情况，并于术后2 周时行前节OCT检查；术后3、6、12、24个月时主要进行视力、验光、眼压、裂隙灯显微镜及角膜荧光素钠染色、角膜地形图、前节OCT、IVCM、角膜内皮细胞计数等检查。使用Image J软件（版本1.54 d，美国National Institutes of Health）配合Neuron J插件（美国National Institutes of Health）对IVCM图像中的角膜上皮下神经纤维密度进行定量分析（每眼取中央角膜3个不同位点的清晰图像，计算平均值）。

1.3 统计学方法

前瞻性临床研究。采用SPSS 25.0软件对数据进行统计学分析。符合正态分布的数据采用±s表示。各时间点间UCVA、BCVA、球镜度、柱镜度、K1、K2、Kmax、眼压等的参数比较采用单因素方差分析，进一步两两比较采用Bonferroni检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 患者基本情况

因5 例患者失访，最终纳入患者31 例（54 眼），其中男22例，女9例，年龄19～33岁（28.1±1.2）岁；距角膜屈光手术的时间为1～13年（8.5±1.3）年。所有纳入患者均符合跨上皮CXL的适应证，并顺利随访24个月。4例为乙肝病毒携带者，1例患者合并2型糖尿病，口服降糖药控制良好。纳入患者基本信息见表1。

表1.角膜屈光手术后继发进展性圆锥角膜患者的基本情况Table 1.Characteristics of the patients with secondary keratoconus after corneal refractive surgery

2.2 术后早期症状及角膜情况

与术前相比，绝大多数患者在CXL后1 d时存在轻度刺痛及异物感，术后2 d时基本消失。术后1周时患者均无主诉疼痛感或异物感。后续随访期间少部分患者偶有轻度一过性刺痛和异物感。患者术前角膜上皮未见明显着染（图1A、1D），术后1 d时表现为少量点状缺损，中央区较明显，浅层基质轻微水肿，结膜仅见轻度充血（图1B、1E）；术后1周时上皮缺损修复，未见基质水肿（图1C、1F）。

图1.继发性圆锥角膜跨上皮角膜交联手术前后裂隙灯显微镜下的角膜外观及荧光素钠染色情况A：术前1 d角膜外观透明无水肿；B：术后1 d可见角膜轻微水肿，表面反光粗糙，结膜轻度充血；C：术后1周角膜透明，无明显水肿；D：荧光素钠染色示术前1 d角膜上皮完整；E：术后1 d角膜上皮少量点状缺损及小斑片状缺损；F：术后1周时角膜上皮完全修复。Figure 1.Cornea and fluorescein sodium staining under slit-lamp images before and after transepithelial corneal crosslinking of secondary keratoconus A: Before surgery, the cornea was transparent without edema.B: One day after surgery, mild corneal edema, corneal surface roughness, and mild conjunctival congestion could be observed.C: One week after surgery, the cornea restored transparency and had no edema.D: Before surgery, fluorescein sodium staining showed the corneal epithelium was intact.E: One day after surgery, mild punctate and minor plaque-like staining could be seen in the corneal epithelium.F: One week after surgery, the corneal epithelium healed completely.

2.3 手术前后屈光度及角膜地形图参数变化

CXL术前及术后3、6、12、24 个月时患者的UCVA、BCVA、球镜度、柱镜度、K1、K2、Kmax、角膜最薄处厚度、眼压以及角膜内皮细胞密度在各时间点之间的差异均无统计学意义（均P>0.05），见表2。

表2.继发性圆锥角膜跨上皮角膜交联手术前后各时间点屈光度及角膜地形图参数变化Table 2.The refractive and topographic parameters before and after CXL of secondary keratoconus

2.4 角膜基质形态变化

术后2周时，前节OCT下可见浅层角膜基质信号增强，部分患眼（8/54）可见角膜基质的交联“分界线”，平均深度约200 μm（图2）。术前及术后1 d、3个月、6个月、12个月、24个月时IVCM检测的中央角膜上皮下神经纤维密度分别为（27.43±4.78）（11.98±3.43） （23.52±5.34） （26.92±3.70） （27.01±3.53）（27.66±3.20）mm/mm2，各时间点的差异有统计学意义（F=114.10，P<0.001），其中术后1 d和3个月时的中央角膜上皮下神经纤维密度均明显低于术前水平（P<0.001，P=0.001），术后6个月及之后的神经纤维密度回升至术前水平（P>0.05）。术后1 d时浅层基质纤维可见交联样改变，表现为网络状强反射结构，纤维直径明显增加，且纤维间连接数量亦明显增加；术后3、6个月时浅层基质纤维可见网格状的强反射交联结构；术后12、24个月时浅层基质纤维高反射网状结构较前明显减少。深层角膜基质术后各时间点均未见纤维交联征象，其中易见与术前相似的暗黑色条纹。IVCM下观察到的角膜内皮细胞形态在手术前后均无明显改变，未见细胞脱失或炎性浸润（图3）。

图2.继发性圆锥角膜跨上皮角膜交联术前和术后2周时中央角膜的前节OCT检查图A：术前角膜局部变薄（411 μm）；B：术后2周，中央角膜轻微水肿，总厚度为449 μm。典型病例前部基质可见呈强反射的交联分界线，深度约225 μm。Figure 2.Representative AS-OCT images showing the central cornea before and 2 weeks after transepithelial CXL of secondary keratoconus A：Local corneal thinning (411 µm) could be observed before surgery.B：Two weeks after transepithelial CXL, very mild edema could be observed in the central cornea with a thickness of 449 µm.Typical case showed a hyperreflective demarcation line could be observed in the anterior stroma at a depth of about 225 µm.AS-OCT, anterior segment optical coherence tomography; CXL, corneal collagen cross-linking.

图3.继发性圆锥角膜跨上皮角膜交联手术前后不同时间共聚焦显微镜下角膜上皮下神经及浅基质层形态图(×800)A、E：术前1 d，角膜上皮下神经密度基本正常，走行有轻微弯曲；浅层基质细胞正常，结构清晰。B、F：术后1 d，角膜上皮下神经密度明显下降，周围结构反光增强；浅层基质细胞明显水肿、交错呈网络状结构，纤维增粗且连接数量明显增加，反光增强。C、G：术后6个月，角膜上皮下神经密度完全恢复，走行有轻微弯曲；浅层基质细胞仍呈网格状，但反光强度较前有所降低。D、H：术后24个月，角膜上皮下神经密度保持稳定；浅层基质细胞仅余少量网格状的交联结构征象。Figure 3.Representative IVCM images showing the subepithelial nerves and superficial stroma before and after transepithelial CXL of secondary keratoconus (×800)A, E: Before surgery, corneal subepithelial nerves with normal density and slight tortuosity could be detected.Clear cellular structure was demonstrated in the normal superficial stroma.B, F: One day after surgery, corneal subepithelial nerve density decreased with surrounding hyper-reflective structures.Prominent lacunar edema was visible in the superficial stroma with trabecular patterned hyperdense tissue surrounding edematous areas, the collagen diameter and the number of crosslinked collagen fibers increased with hyper-reflection.C, G: Six months after surgery, the corneal subepithelial nerve density was restored completely with slight tortuosity.The trabecular patterned hyperdense structures with reduced hyper-reflection persisted in the superficial stroma.D, H: Twenty-four months after surgery, the corneal subepithelial nerve density remained stable.However, most trabecular patterned crosslinked structures were lost in the superficial stroma.IVCM, in vivo corneal confocal microscopy; CXL, corneal cross-linking.

2.5 术后并发症

所有患者术后1 d出现术眼轻度刺痛伴异物感，术后1周无不适主诉。11眼（11/54，20%）术后1 d出现细小斑片状角膜上皮缺损，其中3 例伴变应性结膜炎病史（3/11，27%）。1眼（1/54，2%）在术后3 个月时出现轻度角膜上皮下雾状混浊。术后1年时2眼（2/54，3.7%）圆锥角膜病情出现进展；术后2年时6眼出现进展（6/54，11%）。这6例患者的角膜屈光手术方式均为LASIK，其中4例存在发作性揉眼和眼痒病史，1例有过敏性鼻炎病史，1例则有幼时荨麻疹病史。这些再次进展的患眼在配戴硬性透气性角膜接触镜治疗后BCVA均提高至4.5（LogMAR）以上，故未进行再次角膜交联或角膜移植手术。术后2年内所有术眼均未发生复发性角膜上皮糜烂、角膜基质溶解、角膜穿孔或感染，术眼眼压均保持稳定。

3 讨论

由于接受角膜屈光手术的人群基数庞大，角膜屈光术后继发性圆锥角膜并不少见。有研究报道显示角膜屈光术后继发性圆锥角膜的发生率为0.01%～0.10%，平均发病时间为18～41个月[6]。继发性圆锥角膜表现为屈光手术后出现的一眼或双眼无痛性渐进性视力下降、球镜度和柱镜度增加，角膜地形图可见中央或下方区域异常隆起变薄。角膜屈光术后继发性圆锥角膜是屈光手术后最严重的远期并发症。对于严重的继发性圆锥角膜，如存在角膜明显膨隆、矫正视力极差、角膜急性水肿、中央角膜瘢翳或角膜厚度过薄的患者，角膜移植手术是唯一的选择[7]。因此，控制或延缓早中期患者的病情进展是十分重要的。本研究结果表明高能量快速跨上皮CXL可有效控制角膜屈光术后继发性圆锥角膜的进展，且在交联术后2年内，绝大多数术眼的屈光状态和角膜地形图参数保持稳定，无明显并发症发生。

CXL是目前公认的唯一可以阻止或延缓圆锥角膜进展的方法。它的原理是利用核黄素和紫外线在角膜基质中发生光化学反应的特性，诱导基质胶原纤维之间形成新的共价连接，从而增强角膜的生物力学强度并控制病情。角膜屈光手术的基质损害深度与CXL手术效应的作用深度基本一致[8]。理论上CXL能够部分补偿角膜屈光手术造成的生物力学强度下降。有研究表明LASIK术后继发性圆锥角膜患者行CXL术可见角膜基质重塑[9]。CXL的标准术式是去上皮角膜交联，该法由于去除了角膜上皮，术后患者疼痛明显，且继发感染风险较大；对角膜厚度低于400 μm的患者，角膜内皮损伤的风险也明显增加[10]。有研究报道显示使用去上皮法治疗LASIK术后角膜膨隆，有40%的术眼在术后早期出现了角膜基质层的混浊[11]。由于角膜屈光术后的患者进行去除上皮的操作可能导致角膜瓣移位或上皮植入，术后并发感染和上皮下雾状混浊的风险也较大，理论上使用跨上皮CXL治疗屈光术后继发圆锥角膜更为安全可靠。此外，由于角膜屈光手术切除了一部分基质，继发性圆锥角膜患者的角膜厚度普遍偏低。本研究纳入患者的最低角膜厚度为330 μm，低于经典去上皮CXL的安全阈值（400 μm）。但前节OCT显示术后交联线深度约在200 μm，提示绝大多数患者仍存在130 μm左右的安全距离，角膜内皮细胞形态及密度在手术前后亦未见明显变化，这些与既往研究[12]基本一致。因此使用跨上皮法CXL处理此类低厚度的圆锥角膜可能更为安全。

对角膜屈光术后继发性圆锥角膜，除使用硬性透气性角膜接触镜可以有效提高视力外[13]，近年有使用角膜基质环植入[14]、填塞式板层角膜移植术[15-16]等治疗有效的报道，但可能存在屈光回退、术后反应过重等相应的局限性。由于角膜屈光术后继发性圆锥角膜患者的角膜基质厚度往往明显低于400 μm，很大程度上限制了去上皮CXL的应用。近年国内有研究报道利用SMILE术中产生的角膜基质透镜植入圆锥角膜层间再进行角膜交联，术后角膜厚度及屈光状态均可保持较长时间稳定[17-18]。基质透镜植入不但增加了角膜厚度和生物力学强度，改善了角膜整体形态和屈光状态，同时也增加了角膜交联手术的安全性和可选交联方案的多样性，对角膜过薄的患者可能是一种良好的选择。本研究结果表明角膜屈光术后继发性圆锥角膜的患者接受单纯高能量快速跨上皮CXL后2年内的屈光状态及角膜地形图参数均能保持稳定，且无明显并发症。亦有研究报道采用另一种优化的跨上皮核黄素制剂配合与本研究相同的紫外光照射交联方案治疗LASIK术后继发角膜膨隆并平均随访46个月，发现除BCVA较术前有所提高外，其他屈光参数均与术前差异无统计学意义[19]。然而，目前国际上还未形成屈光术后继发性圆锥角膜的诊疗规范，国内的相关临床研究也较少。至于何种治疗方式更加适合继发性圆锥角膜，以及如何选择手术时机和适应证等，可能还需要更多研究进一步阐明。

跨上皮CXL虽然降低了并发症风险，但是整体手术效应相对较弱[10,20-21]。本研究中患者术后2年内的屈光状态变化与术前的差异无统计学意义，但多个参数如球镜度、K值等的细微变化提示患者的病情仍有可能在缓慢进展，这可能与跨上皮法交联的作用相对去上皮法较弱有关。既往研究认为交联基质分界线的深浅与手术效应的强弱有关[22-23]。本研究中患者术后早期前节OCT下的基质分界线较浅，也间接反映了其整体手术效应可能偏弱。IVCM亦见术后12 个月时浅层基质的交联反应较术后早期有所减弱，24个月时进一步减少，提示此种交联方案的结构效应在逐渐减弱，因此其远期效应和稳定性还需要更长时间的观察。本研究中6例患者在术后2年内出现再次进展，回顾其病史，推测可能与局部及全身过敏史或既往角膜屈光手术方式（均为LASIK术）有关。故对有类似过敏病史的患者，可能需要在交联术后进行适当的抗过敏治疗并嘱其尽可能避免揉眼。此外，本研究纳入的患者中有24例（24/31，77%）均为LASIK术后患者，故在临床工作中应当加强对角膜屈光术后尤其是LASIK术后患者角膜地形图等重要指标的随访[6]。角膜交联是否对角膜屈光术后上皮重塑产生影响也需要进一步研究[24]。此外，本研究纳入的患者数量不足，其中大多数为男性且年龄跨度偏大，距离角膜屈光手术的时间跨度也较大，存在若干可能引起偏倚的因素。由于条件限制未能进行角膜生物力学参数的检测和随访[25]，随访时间相对较短，且存在一定失访率。另外，本研究由于伦理风险未能设置无手术的对照组，存在一定局限性。因此后续还需进行更大样本量，更长时间的随访和更全面深入的疗效比较研究。

综上，角膜屈光手术后继发的进展性圆锥角膜患者在接受高能量快速跨上皮CXL后，术后2年内的屈光状态和角膜地形图参数能够维持稳定，未发生明显的术后并发症。高能量快速跨上皮CXL是控制角膜屈光手术后继发进展性圆锥角膜的一种安全有效的方法。

利益冲突申明 本研究与文中所涉及的药品、设备生产商及销售公司均无任何利益关系

作者贡献声明 刘彬：收集数据；参与选题；进行资料的分析和解释；撰写论文；根据编辑部的修改意见进行核修。林志荣：参与选题、设计及资料的分析和解释；修改论文中关键性结果、结论；根据编辑部的修改意见进行修改。罗顺荣：收集数据；修改论文中关键性结果、结论；根据编辑部的修改意见进行核修。方颉、肖显文、谢智文、闫蕾、李学治：收集数据。董诺、商旭敏、刘昭升、吴护平：参与选题、设计；修改论文中关键性结果、结论