牛廣增 蘇 蕊 范玉香 陳海婷 黃新莉
準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)(laser in situ keratomileusis,LASIK)是目前角膜屈光手術(shù)的主流手術(shù)方式。隨著手術(shù)患者不斷累積,術(shù)后并發(fā)癥也逐漸顯現(xiàn),其中眼干、眼澀等癥狀比較突出,有調(diào)查顯示其發(fā)病率為3%~58%。LASIK術(shù)后眼干燥癥與角膜神經(jīng)損傷導(dǎo)致角膜知覺減低有關(guān),術(shù)中板層刀制作角膜瓣時會切斷角膜大部分上皮下神經(jīng)叢,可導(dǎo)致術(shù)后角膜知覺減退,影響淚液分泌及淚膜形成。神經(jīng)生長因子(nerve growth factor,NGF)是一種小分子多肽類神經(jīng)營養(yǎng)因子,能夠促進角膜上皮細(xì)胞增生和移行,還可通過刺激多種神經(jīng)肽及其他生長因子的釋放來促進神經(jīng)再生。人角膜上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、角膜緣干細(xì)胞及基質(zhì)細(xì)胞均能合成并分泌NGF。對于LASIK術(shù)后角膜知覺減退和淚液中NGF含量變化兩者間的相互作用關(guān)系,現(xiàn)有的文獻報道不盡相同,術(shù)后淚液中NGF含量變化趨勢是先降低后恢復(fù)到正常還是先升高再恢復(fù)到正常尚存有爭論。因此,本研究擬通過測定LASIK術(shù)后患者淚液中NGF含量、角膜上皮下神經(jīng)叢密度、角膜知覺、淚液分泌量、BUT等指標(biāo),探討術(shù)后淚液分泌量、淚膜破裂時間(break up time,BUT)、角膜知覺、角膜上皮下神經(jīng)叢密度4者與淚液中NGF含量的相互關(guān)系,為NGF在LASIK術(shù)后的臨床應(yīng)用提供參考依據(jù),為規(guī)范預(yù)防和治療眼干燥癥提供理論支持。
1.1 一般資料 選取2010年6月至12月在我院行LASIK的患者107例(214眼),男47例(94眼),女60例(120眼),年齡18~35(22.2±4.5)歲,術(shù)前等效球鏡度數(shù)為 -2.00~-6.00(-3.70 ±1.80)D。入選病例均符合以下標(biāo)準(zhǔn):(1)屈光狀態(tài)穩(wěn)定2 a以上;(2)眼壓 <21 mmHg(1 kPa=7.5 mmHg);(3)未戴過角膜接觸鏡;(4)無角膜炎、青光眼、瘢痕體質(zhì)、糖尿病等LASIK手術(shù)禁忌證;(5)沒用過影響淚液分泌及淚膜穩(wěn)定性的藥物;(6)中央角膜厚度500~600 μm;(7)雙眼屈光參差 <1.00 D。
1.2 主要儀器 法國 LUNEAU公司的 Cochet-Bonnet角膜觸覺計;日本 NIDEK公司的 Confoscan4.0型角膜共焦顯微鏡和準(zhǔn)分子激光儀器Nidek-EC-5000CXⅡ;法國Moria公司Moria2旋轉(zhuǎn)板層刀(110刀頭)。
1.3 手術(shù)方法 患者雙眼均常規(guī)行LASIK手術(shù),角膜瓣蒂位于上方,瓣厚度為110~130 μm,術(shù)中用生理鹽水沖洗角膜創(chuàng)面,術(shù)后可樂必妥眼液滴雙眼每天4次,持續(xù)1周;艾弗龍眼液滴雙眼每天4次,以后每周遞減1次,直至停藥。手術(shù)均由同一醫(yī)師進行。患者無并發(fā)癥出現(xiàn)。
1.4 觀察指標(biāo)及方法 分別測定雙眼術(shù)前及術(shù)后1 d、1個月、3個月時以下指標(biāo)(所有指標(biāo)均由未參與試驗設(shè)計的同一人測定):(1)淚液分泌量和BUT:同等環(huán)境下在顳下方球結(jié)膜囊內(nèi)放置5 mm×30 mm淚液檢測濾紙(天津晶明新技術(shù)開發(fā)有限公司),輕閉眼,5 min后取出濾紙條,記錄濕潤位置刻度數(shù)值即為該眼淚液分泌量。然后將熒光素鈉眼液滴入結(jié)膜囊,眨眼兩次后在裂隙燈鈷藍(lán)光下記錄一次瞬目后角膜表面淚膜出現(xiàn)干斑所需時間(用秒表計時),重復(fù)測量3次后取平均值即為該眼BUT。(2)角膜上皮下神經(jīng)叢密度:共焦生物顯微鏡下1次檢查獲得角膜中央點自內(nèi)皮層至上皮層約300幀圖像,每幀圖像有效的側(cè)像分辨率為1 μm,景深為10 μm,水浸式物鏡的掃描范圍為340 μm×255 μm,放大倍數(shù)為1000倍。以每幀圖內(nèi)可分辨出的上皮下神經(jīng)叢神經(jīng)纖維總長度為該測定點的神經(jīng)叢密度,以神經(jīng)叢密度最大一幀圖為計數(shù)圖,記錄該眼角膜上皮下神經(jīng)叢密度。(3)角膜知覺:觸覺計尼龍纖維絲直徑0.12 mm,長度0~60 mm。測定角膜中央點的知覺閾值。告知患者檢查過程及步驟,消除患者緊張情緒后,在裂隙燈下囑其雙眼直視前方,自然睜眼,尼龍絲垂直接觸角膜中央,以尼龍絲開始彎曲為一次完整接觸,用每一尼龍絲長度測定3次,3次中有2次出現(xiàn)眨眼動作即為陽性,尼龍絲從60 mm長度開始檢測,每次遞減5 mm,有陽性反應(yīng)的最大纖維長度即為該點角膜知覺數(shù)值。當(dāng)尼龍絲長度小于5 mm時,角膜觸覺數(shù)值記為0 mm。
1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 13.0軟件進行統(tǒng)計分析,計量資料數(shù)據(jù)以±s表示;樣本不同時段相應(yīng)變量、不同部位相應(yīng)變量均數(shù)間的比較均采用配對資料的t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 淚液中NGF含量、角膜上皮下神經(jīng)叢密度、角膜知覺、淚液分泌量、BUT術(shù)前術(shù)后對比 術(shù)后1 d,各觀察指標(biāo)除淚液中NGF含量外均較術(shù)前大幅降低(均為P<0.05),NGF含量較術(shù)前明顯升高(P<0.05);術(shù)后1個月變化情況與術(shù)后1 d相同;術(shù)后3個月,淚液中NGF含量、淚液分泌量、BUT與術(shù)前相比差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(均為P>0.05),角膜上皮下神經(jīng)叢密度和角膜知覺較術(shù)前仍偏低(均為P<0.05;見表 1)。
2.2 角膜上皮下神經(jīng)叢在共焦顯微鏡下形態(tài)學(xué)表現(xiàn) 術(shù)前中央測定點角膜上皮下神經(jīng)叢密度高,與背景對比明亮,中等粗長,多均勻平行排列,神經(jīng)串珠、分叉、吻合支多見(圖1A);術(shù)后1 d,角膜上皮下神經(jīng)叢密度較術(shù)前明顯減低,神經(jīng)也多短細(xì)(圖1B);術(shù)后1個月,角膜上皮下神經(jīng)叢密度較術(shù)后1 d未見明顯提高,神經(jīng)纖維極少見(圖1C);術(shù)后3個月,角膜上皮下神經(jīng)叢密度均較術(shù)后1個月明顯提高,再生神經(jīng)暗淡、短細(xì),神經(jīng)串珠、分叉、吻合支偶見(圖1D)。
術(shù)前角膜前基質(zhì)細(xì)胞致密、粗大、明亮,有時見神經(jīng)干走行其間,可見星形粗大神經(jīng)干分支(圖2A);術(shù)后1 d,角膜前基質(zhì)細(xì)胞紊亂、細(xì)胞核反光增強,可見神經(jīng)干斷端(圖2B);術(shù)后1個月,角膜前基質(zhì)深層中可見粗大神經(jīng)斷端開始膨大,神經(jīng)再生(圖2C);術(shù)后3個月,前基質(zhì)中可見神經(jīng)干斷端再生及神經(jīng)分支再生(圖2D)。
Figure 1 Manifestations of central corneal subepithelial nerve plexus under confocal microscopy.A:Preoperative manifestation(Arrow showed nerve fibers);B:Postoperative manifestation at 1 day;C:Postoperative manifestation at 1 month;D:Postoperative manifestation at 3 months(Arrow showed the regeneration of nerve fibers) 手術(shù)前后角膜上皮下神經(jīng)叢在共焦顯微鏡下形態(tài)學(xué)表現(xiàn)。A:術(shù)前角膜上皮下神經(jīng)叢(箭頭示神經(jīng)纖維);B:術(shù)后1 d角膜上皮下神經(jīng)叢;C:術(shù)后1個月角膜上皮下神經(jīng)叢;D:術(shù)后3個月角膜上皮下神經(jīng)叢(箭頭示再生神經(jīng)纖維)
Figure 2 Manifestations of stroma nerve plexus under confocal microscopy(Arrow showed nerve fibers).A:Preoperative manifestation;B:Postoperative manifestation at 1 day;C:Postoperative manifestation at 1 month;D:Postoperative manifestation at 3 months 手術(shù)前后角膜基質(zhì)神經(jīng)叢在共焦顯微鏡下形態(tài)學(xué)表現(xiàn)(箭頭示神經(jīng)纖維)。A:術(shù)前角膜基質(zhì)神經(jīng);B:術(shù)后1 d角膜基質(zhì)神經(jīng);C:術(shù)后1個月角膜基質(zhì)神經(jīng);D:術(shù)后3個月角膜基質(zhì)神經(jīng)
角膜是全身神經(jīng)末梢最多的部位,其感覺神經(jīng)由睫狀神經(jīng)發(fā)出,自脈絡(luò)膜上腔進入鞏膜前行,進入角膜基質(zhì)形成基質(zhì)神經(jīng)叢,然后發(fā)出分支在前彈力層下相互吻合構(gòu)成上皮下神經(jīng)叢,該神經(jīng)叢發(fā)出分支走行于上皮基底細(xì)胞之間,再發(fā)出神經(jīng)末梢形成上皮內(nèi)神經(jīng)叢,使角膜表面有著敏銳的知覺。其中尤以角膜中央?yún)^(qū)(角膜中央直徑4 mm區(qū)域)及旁中央?yún)^(qū)(角膜中央?yún)^(qū)外2 mm區(qū)域)神經(jīng)密度最高,知覺最為敏銳[1]。LASIK術(shù)中會損傷這些區(qū)域的神經(jīng)叢,導(dǎo)致角膜知覺減退,本研究結(jié)果也證實了這一點。國外Lee等[2]認(rèn)為LASIK術(shù)后6~12個月時角膜神經(jīng)密度才開始增加。也有研究發(fā)現(xiàn)角膜中央上皮下神經(jīng)叢術(shù)后1 a未完全恢復(fù)[2-3]。即使術(shù)后2 a上皮下神經(jīng)叢密度接近術(shù)前水平,術(shù)后3 a時再次檢查發(fā)現(xiàn)角膜神經(jīng)叢密度還會再次降低[4],可見LASIK術(shù)后角膜上皮下神經(jīng)叢損傷后再恢復(fù)是一個復(fù)雜漫長的過程,有待更多的觀察研究。
眼干燥癥是LASIK術(shù)后普遍存在的并發(fā)癥之一,臨床工作中用淚液分泌量和BUT來評價眼干燥癥的嚴(yán)重程度。本研究結(jié)果顯示,術(shù)后1 d時淚液分泌量和BUT分別下降到術(shù)前的45%和10%左右,術(shù)后3個月時二者恢復(fù)到術(shù)前水平。導(dǎo)致術(shù)后淚液分泌量和BUT下降的原因有很多,包括角膜神經(jīng)的損傷、角膜上皮的損傷、負(fù)壓環(huán)和角膜板層刀對角膜表面微絨毛和微皺壁及脊樣突起的損傷、結(jié)膜杯狀細(xì)胞的損傷等。本研究暫只討論手術(shù)對角膜神經(jīng)損傷所起的作用。在本研究中我們發(fā)現(xiàn),術(shù)后3個月時淚液分泌量和BUT已恢復(fù)到術(shù)前水平而角膜知覺仍低于術(shù)前水平。我們推測LASIK術(shù)后早期角膜知覺減退只是導(dǎo)致淚液分泌量減少的因素之一,也可能與本研究中測得的患者淚液分泌量是由基礎(chǔ)淚液(由副淚腺分泌)和刺激性淚液(淚腺由于外界刺激而分泌)兩部分構(gòu)成有關(guān)。術(shù)后早期角膜知覺減退導(dǎo)致刺激性淚液分泌減少,術(shù)后3個月時角膜中央知覺尚未恢復(fù)到術(shù)前水平,但角膜上方知覺因為角膜瓣蒂的角膜神經(jīng)損傷較小而較早恢復(fù),足以使刺激性淚液分泌量恢復(fù)到術(shù)前水平。Patel等[5]觀察了LASIK術(shù)前、術(shù)后下瞼淚河寬度發(fā)現(xiàn),二者差異無統(tǒng)計學(xué)意義,也間接證明了上述推測。LASIK術(shù)中使用板層刀制作角膜瓣時會切斷角膜大部分上皮下神經(jīng)叢,可導(dǎo)致術(shù)后角膜知覺減退,引起瞬目減少,減低角膜上皮的有絲分裂率,延緩角膜上皮愈合,進而影響淚膜重建,導(dǎo)致BUT減低。有研究認(rèn)為瞬目動作是淚膜重建的基礎(chǔ),而瞬目次數(shù)與角膜中央知覺呈正相關(guān)[6]。本研究結(jié)果也顯示術(shù)后角膜知覺的恢復(fù)趨勢與BUT相同,均為先降低后逐漸恢復(fù)正常。
在促進LASIK術(shù)后角膜上皮下神經(jīng)再生的各項研究中,NGF相關(guān)藥物的應(yīng)用是目前研究的熱點之一。NGF是一種小分子多肽類神經(jīng)營養(yǎng)因子,能夠促進角膜上皮細(xì)胞增生和移行,并可調(diào)節(jié)角膜緣干細(xì)胞的分化和增生,還可通過刺激多種神經(jīng)肽及其他生長因子的釋放來促進神經(jīng)再生,加快角膜愈合過程[6]。有研究發(fā)現(xiàn)人角膜上皮損傷后與上皮細(xì)胞結(jié)合的NGF數(shù)量明顯增加[7]。本研究結(jié)果顯示術(shù)后1 d時淚液中NGF含量較術(shù)前明顯增加,這與Lee等[8]的研究結(jié)果一致。推斷其原因可能是LASIK術(shù)中板層刀制作角膜瓣時切斷上皮下神經(jīng)叢,損傷角膜上皮和前基質(zhì),刺激角膜組織反射性分泌NGF,導(dǎo)致術(shù)后患者淚液中NGF含量升高。本研究中術(shù)后1 d時淚液中NGF含量明顯升高,淚液分泌量、BUT、角膜中央上皮下神經(jīng)叢密度和角膜知覺明顯降低,術(shù)后3個月時NGF、淚液分泌量和BUT三者均恢復(fù)到術(shù)前水平,而角膜中央上皮下神經(jīng)叢密度和角膜知覺只分別恢復(fù)到術(shù)前的50%和70%左右。分析其原因可能是由于LASIK術(shù)后3個月時角膜上皮、角膜基質(zhì)、結(jié)膜等組織已大部分恢復(fù)到術(shù)前水平,導(dǎo)致淚液分泌量減少、BUT降低和刺激NGF分泌的因素已大部分消失所致。多項研究證明NGF能夠促進角膜傷口愈合和角膜神經(jīng)再生[9-11]。但尚未見有關(guān)NGF眼液應(yīng)用于臨床的報道,我們將密切關(guān)注最新藥物研究進展。
1 王 礡,劉漢強,王 洋,馬小力.正常人角膜不同位置角膜知覺的測定分析[J].中華眼科雜志,2003,39(7):436-438.
2 Lee BH,McLaren JW,Erie JC,Hodge DO,Bourne WM.Reinnervation in the cornea after LASIK[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2002,43(12):3660-3664.
3 Patel SV,McLaren JW,Kittleson KM.Subbasal nerve density and corneal sensitivity after laser in situ keratomileusis:femtosecond laser vs mechanical microkeratome[J].Arch Ophthalmol,2010,128(11):1413-1419.
4 Calvillo MP,McLaren JW,Hodge DO,Bourne WM.Corneal reinnervation after LASIK:prospective 3-year longitudinal study[J].Invest Ophthalmol Vis Sci,2004,45(11):3991-3996.
5 Patel S,Alió JL,Artola A,Martinez MJ.Tear volume and stability after LASIK[J].J Refract Surg,2007,23(3):290-298.
6 Dobrowsky RT,Carter BD.P75 neurotrophin receptor signaling:mechanisms for neurotrophic modulation of cell stress[J]?Neurosci Res,2000,61(3):237-243.
7 Sornelli F,Lambiase A,Mantelli F,Aloe L.NGF and NGF-receptor expression of cultured immortalized human corneal endothelial cells[J].Mol Vis,2010,29(16):1439-1447.
8 Lee HK,Lee KS,Kim HC,Lee SH,Kim EK.Nerve growth factor concentration and implications in photorefractive keratectomy vs laser in situ keratomileusis[J].Am J Ophthalmol,2005,139(6):965-971.
9 Lambiase A,Mantelli F,Bonini S.Nerve growth factor eye drops to treat glaucoma[J].Drug News Perspect,2010,23(6):361-367.
10 Cellini M,Bendo E,Bravetti GO,Campos EC.The use of nerve growth factor in surgical wound healing of the cornea[J].Ophthalmic Res,2006,38(4):177-181.
11 Joo MJ,Yuhan KR,Hyon JY,Lai H,Hose S,Sinha D,et al.The effect of nerve growth factor on corneal sensitivity after laser in situ keratomileusis[J].Arch Ophthalmol,2004,122(9):1338-1341.