深板层角膜内皮层移植

　　【摘要】  角膜内皮细胞（corneal endothelial cells，CECs）失代偿患者在角膜移植手术患者中比例不断增加；对于无晶状体眼，人工晶体眼大疱性角膜病变和Fuchs角膜内皮病变的患者，仅移植带有CECs的后部板层角膜组织，而保留患者健康的部分甚至全部基质组织是目前新的角膜移植手术方法研究的热点，即所谓深板层角膜内皮层移植（deep lamellar endothelial keratoplasty，DLEK）。本文将对这一新的手术方法和效果进行综述。

　　【关键词】  角膜内皮细胞；角膜移植
   
　　接受穿通性角膜移植手术（penetrating keratoplasty，PK）的患者中超过1/2属于角膜内皮失代偿［1,2］。美国和欧洲的角膜移植手术患者中30%～40%可以由DLEK替代［3,4］。传统PK手术虽然已经取得良好的手术效果，但是要丢弃患者健康的前部角膜组织，严重排斥反应仍是导致手术失败的主要原因；术后严重的角膜不规则散光使患者虽然拥有透明的角膜却无法获得有用的视力，也使后期的白内障手术中人工晶体度数计算产生极大的误差；尚有10％的角膜移植患者罹受着角膜缝线所引起的角膜散光、新生血管、溃疡和排斥反应等并发症［1］；早在19世纪就有学者提出仅移植病变部位的角膜组织的想法，von Hippel在1888年开始了前部板层角膜移植手术［5］。但是由于手术器械和技术的限制，后部角膜组织移植一直没有开展。随着眼科显微手术技术的发展，仅移植CECs层已经成为可能。

　　DLEK是一种全新的手术方式，主要移植以角膜内皮层为主的带有Descemets膜和薄层后部基质板层的角膜组织，而保留角膜前表面的球面性质，从而可使术后患者获得较好的矫正视力［6,7］。文献有多种名称，如角膜内皮层移植(corneal endothelial transplantation，endothelial replacement)［1,8］、内层角膜移植术（endokeratoplasty，EPK）［9］、后部角膜移植（grafting of the posterior cornea，posterior keratoplasty）［10,11］、内皮板层角膜移植（endothelial lamellar keratoplasty,ELK）［1，12］、后板层角膜移植（posterior lamellar keratoplasty）［13,14］、深板层角膜内皮层移植（deep lamellar endothelial keratoplasty,DLEK）［15］等。为了同角膜内皮细胞移植相区别，笔者认为命名为“深板层角膜内皮层移植(DLEK)”更为恰当。

　　1  手术适应证

　　无晶状体眼或人工晶体眼的大疱性角膜病变、Fuchs角膜内皮失代偿、虹膜角膜内皮综合征（ICE综合征）等前层角膜基质内未形成瘢痕的患者。

　　2  手术方法

　　DLEK目前主要有两种手术方式：瓣式手术和口袋式手术。

　　2.1  瓣式手术法  这种手术方式首先在1984年由Barraquer等［16］提出，手术的基本原理类似LASIK手术，首先制作带蒂的角膜瓣，然后掀起角膜瓣，移植其下后部角膜组织。

　　2.1.1  供体制备  供体眼球去除角膜上皮，用自动显微板层刀或准分子激光切除厚度约180～480μm［8,10,11,17］，直径8.5～9.5mm［11］的表层角膜组织，而剩余约250［7］~350μm［9］的后部角膜组织。之后从角巩膜缘外取下供体角膜。对于保存液中保存的角膜供体，经右旋糖酐的培养液中脱水［18］后利用人工前房［11］来完成上述步骤。然后同全层PK一样钻取5~8mm的供体植片，直径可以同植床一致［10］或大于植床0.2~0.5mm［9］。

　　2.1.2  受体准备  受体角膜表面作标记后，用显微板层作一个鼻侧带蒂的角膜板层瓣，直径大小约8.5~9.5mm，厚度180~300μm［9～11,17］。

　　2.1.3  术中操作  （1）掀起受体角膜瓣，用6~8mm环钻钻取后部基质和内皮，制作植床。（2）10-0缝线间断或连续缝合将植片固定于植床上，缝针数目16～20针，亦可使用可吸收缝线［10］。（3）角膜瓣复位，10-0缝线固定［10］或不缝合，使其自然复位［17］，或用角膜接触镜固定［11］。

　　关于植片和植床的大小关系，在Li等［17］的尸眼试验中发现，对于7.00mm的受体植床， 7.25mm的移植片水密性最好，可以承受（101±51.5）mmHg的眼压，而7.00mm的植片水密性最差；但是，移植片越大，缝合后对植床的扭曲越大，角膜散光也越大；而角膜曲率的改变正好相反，供体移植片越小，缝合后受体角膜越平。因此，他们推荐移植片最好较植床大0.50mm或0.25mm。

　　2.1.4  术后临床效果  术后视力取决于术前有无其他眼部疾病。所有报道病例中无排斥反应和植片位移发生，眼压正常。Shiuey等［9］利用婴幼儿的供体角膜，对一位81岁的Fuchs角膜内皮失代偿患者实施了DLEK手术。术后角膜植片水肿、Descemets膜皱褶持续2个月后缓解；矫正视力从术前的20/400增加到20/100；术后2个月的屈光度为-4.50D+8.00D×60°。

　　Busin等［6］报道了7例患者，采用160μm厚度，9.5mm直径的角膜瓣，植床直径6.5mm，植片直径7mm。DLEK术后1个月角膜散光在4D以下，所有植片保持透明，术后3个月1例患者发生了上皮植入和角膜瓣溶解。术后矫正视力20/100~20/40不等。

　　Ehlers等［10］报道了4例DLEK患者，术后12个月时，矫正视力20/125~20/400不等，平均中央角膜厚度0.56mm，平均内皮细胞密度1200~2300cells/mm2。角膜地形图显示的角膜前表面的球面性质并不理想。

　　2.1.5  手术的优缺点  （1）与传统的PK手术相比较，瓣式DLEK具有以下优点［8～11,17］：①保留了患者的前部角膜基质，术后可以产生光滑的角膜表面，术后散光和角膜曲率的变化相对较小。②采用自动显微角膜板层刀处理角膜瓣，可以产生光滑、规则的切面，术后愈合较好。③传统的PK手术中，供体的角膜上皮在保存或手术中通常被破坏，术后会出现较长时间的角膜上皮缺损，甚至持续不愈合；而DLEK则不会出现严重的角膜上皮缺损。④理论上不会发生上皮型排斥反应，而基质型的排斥反应几率也相对减小；此外，受体角膜表面的新生血管与移植片之间的接触机会减少，也减少了排斥反应的发生。⑤正常的眼压可以使移植片和角膜瓣良好贴附，不易产生切口渗漏，从而减轻了术后无前房、术后虹膜周边前粘连和青光眼的发生率。⑥术后的屈光不正还可以通过掀起角膜瓣进行准分子激光手术［10］、选择性拆线和Argon激光拆线［11］等方法矫正。⑦可以利用婴幼儿的角膜供体，从而扩大了角膜供体的来源［9］。（2）与常规PK比较，瓣式DLEK的缺点：①手术需要自动显微板层角膜刀，设备昂贵，不易广泛开展。②后部薄板层的移植片和植床的缝合有一定难度。③缝线引起的散光、新生血管、异物反应等并发症不能完全减少。④可出现同LASIK手术相同的并发症，如上皮植入、角膜瓣溶解、层间感染，层间浑浊［11］等。

　　2.2  口袋式手术  这种方法1998年由Melles等设计［3］，后来Terry等又进行了改良［8］。具体方法如下。

　　2.2.1  供体制备［19,20］  供体眼球或人工前房固定的供体角膜，在角膜缘后1mm行角巩膜缘直切口，弦长4［21］～9mm［8,13］，深度为约350μm［5］或50%～60%角膜厚度。伸入板层分离器完整分离基质板层，从而形成一个以角膜缘切口为开口的口袋式分离。供体角膜内皮面向上，选择与植床大小相同的环钻钻取植片。

　　2.2.2  受体准备  上方角巩膜缘12点位切口，弦长8~9mm［19］，深度达角巩膜缘厚度的60%~80%与供体同样方法完成角膜板层分离。可以在口袋内注入少量台盼蓝溶液，以便于观察板层之间的分界面［14］。

　　2.2.3  术中操作  （1）用特殊制作的环钻 (扁平环钻［3,13］或角膜内环钻［8］)伸入基质口袋内钻取后板层，制作植床，直径6.0［3,19］~7.5mm［13～15］，之后用特殊的板层内剪刀完成植床制作。（2）供体内皮面用黏弹剂保护，内皮面向下置于移植铲［8］上。通过角巩膜缘切口送入前房，轻轻上抬移植铲将植片放置在植床部位，贴住前部基质，然后取出移植铲。使移植片自动与植床、前基质贴附。（3）通过侧切口，用Sinskey钩［8］调整植片位置。（4）前房内注入气泡以稳定植片。缝合角巩膜切口3~4针。

　　气泡被平衡液置换后，植片不会发生位移，Melles等［7,13］认为：由于内皮泵的作用，在受体基质和供体之间产生了负压，使植片自动贴附在受体基质上［13］。此外，受体和植床水肿膨胀后切口产生的压力，切口愈合初期纤维蛋白在层间的沉积对移植片的贴附都起到一定左右。但是Terry［8］进行的尸眼研究中发现在没有或较低的内皮泵的作用情况下，移植片仍能够良好贴附，他认为这主要是角膜板层之间的黏附作用。

　　2.2.4  手术临床效果  1998年Melles等［3］用10只尸眼进行了试验研究，术前平均散光（0.6±0.3）D,术后平均散光（1.2±0.6）D（P>0.1）,移植片与受体基质完全贴附，术后内皮细胞的死亡率估计为（1±1.2）%。同时Melles还做了猫和猴的8眼活体实验，移植片均未发生脱位，术后2周，6只动物眼角膜保持透明（其中1眼4周后发生角膜内皮失代偿）；另外2只动物角膜浑浊，组织切片检查发现移植片内皮面颠倒。

　　Terry等［8］对手术方法略改动进行了8只尸眼的试验，尸眼术后平均散光只有0.4~0.5D，与术前比较差异无显著性。移植片可以耐受钝性外伤、强烈摇动而保持原位，只有通过角膜切口用器械才能使移植片移位。

　　Melles ［13］等1999年报道了首例手术患者，术后3个月角膜散光约3.5D，中央角膜厚度0.44mm，由于术前存在的黄斑病变，术后最佳矫正视力为20/80。

　　Melles等［21］2000年再次总结了6例口袋式DLEK手术病例，5例手术成功，另外1例在进行基质口袋分离时发生了内皮穿通而改用PK手术。术后6~12个月视力20/80~20/20不等，角膜移植片均保持透明，术后平均角膜中央厚度0.49mm，平均散光度（1.54±0.81）D，平均内皮细胞密度（2520±340）cells/mm2。

　　Terry等［15］首次在美国进行了2例DLEK手术，术后6个月最大散光小于2D，植片透明，内皮计数分别为1692cells/mm2和2631cells/mm2。

　　2002年Melles等［14］重新改良了手术方式，将角巩膜缘切口缩小到5mm，从而完全免除了缝线，同时将移植片直径增大到8.5mm。供体植片经折叠后送入前房后再展开，与植床对位。Melles用这种方法对1例大疱性角膜病变的患者实施了手术，手术1年后，视力保持在0.8，内皮计数1390cells/mm2，角膜中央厚度0.60mm。

　　Melles ［21］认为受体保留的角膜前基质越厚，术后层间的瘢痕越少，散光越小。2002年，Melles［7］等再次在10只尸眼上改良了口袋式的手术方式，不再分离角膜板层而仅移植带有内皮细胞的Descemets膜。具体方法是：供体角膜内皮面向上，轻轻环钻后揭下9mm直径的Descemets膜，由于Descemets膜自身的弹性而卷缩成为内皮细胞向外的Descemets膜卷（Descemets membrane roll DM roll）。然后将DM卷吸入一个自制的注射器中备用。受体角巩膜缘作5mm的隧道切口，用一个钝性的导管在受体前房内揭下直径9mm大小的Descemets膜作为植床。接着将DM卷推注入前房并展开。向前房内注入气泡，使DM充分展平并与受体角膜的后表面植床贴附。角巩膜隧道切口自动闭合。术后最大的屈光度变化1.0D左右，角膜内皮平均损伤率仅为（3.4±1.1）％。Melles认为，同常规PK手术7～8mm的移植片比较，9mm的移植片较之多40％的内皮细胞数，而术中3％～4％的内皮坏死完全可以通过多余的40％代偿。

　　2.2.5  袋式手术的主要并发症  进行板层分离时可能穿通角膜；术后由切口形成的纤维血管膜可能长入供体和受体层间［3］；术后偶有眼压升高、周边虹膜前粘连的报道［21］。

　　2.2.6  手术的优缺点［7,8,22］  （1）该术式除了具有瓣式手术的优点外，口袋式DLEK与常规PK比较还有一些特殊的优点：①受体角膜表面完全没有缝线和切口，因此具有更加光滑的角膜表面，几乎完全保留了原有的角膜表面的球面性质。②术后具有更加稳定的角膜结构，可以耐受较高的压力变化。③完全消除了缝线的并发症。④术中没有开窗（open sky），因此术中、术后的并发症少。术后感染的几率降低［13,22］。（2）口袋式DLEK并不完美，其缺点：①技术复杂，不易掌握，尤其是角膜内环钻和剪切步骤，从分离角膜板层口袋到完成植床准备要75~120min［15］，不易被临床医生接受。②无法同时进行白内障手术和其他联合手术。

　　2.3  两种术式比较  瓣式手术简单，可操作性好，但是术后的角膜屈光度变化较大，具有角膜瓣的并发症，而且不能完全避免角膜缝线带来的风险；口袋式手术术后角膜屈光度变化不大，角膜表面完全没有缝线。但是手术复杂，手术技术要求高，眼科医生的接受程度有限。

　　3  展望

　　目前，DLEK手术还存在着一些问题，例如：保存的供体角膜一般是水肿的，而内皮失代偿的患者角膜也是水肿的，即使通过右旋糖酐、升高眼压等方法也很难使供体的角膜厚度达到正常水平，如何更加精确地预测移植片的厚度使之与植床厚度相适应还需要进一步研究。

　　此外，对于DLEK移植手术的一些设想还需要进一步论证：（1）瓣式DLEK采用更大直径（10~11mm）和更厚的角膜瓣，术中通过向前房内填充气泡，使移植片自动贴附，像口袋式手术那样，不必缝合移植片［11］，术后将会获得更好的屈光状态。（2）利用体外培养的CECs进行DLEK手术。（3）利用生物组织黏合剂替代缝线，可以减免缝线所带来的风险。

　　随着新手术器械的开发和手术技巧的完善，相信不久的将来更加完善的DLEK手术可以在临床上广泛开展。

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　　(编辑：江  宇)

　　作者单位： 100730 北京，中国医学科学院 中国协和医科大学 北京协和医院眼科 眼科研究中心