龍 河,劉茂雄,胡慶華,李 鑫

0 引言

目前,玻璃體腔抗血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)藥物治療是多種視網(wǎng)膜疾病的一線治療方法,然而,對于抗VEGF反應不佳、存在抗VEGF禁忌證或者在連續(xù)注射導致治療負擔沉重的病例中,視網(wǎng)膜激光仍然是一種重要的治療方式。盡管傳統(tǒng)激光光凝是有效的,但它可能導致永久性視網(wǎng)膜損傷。激光技術的最新進展集中在最大程度地提高治療效果,同時最大程度地減少視網(wǎng)膜損傷。1990年代初,國外學者提出了采用微脈沖激光治療黃斑區(qū)疾病的概念,而810、577 nm閾下微脈沖激光(subthreshold micropulse laser, SML)是目前視網(wǎng)膜激光治療的研究熱點。本文就577 nm SML的相關特性及其在多種視網(wǎng)膜疾病治療中的應用進展進行綜述。

1 577 nm SML的概念

閾值下是指光凝所使用的能量處于損傷閾值即細胞蛋白質(zhì)失活水平以下,其光凝溫度<20℃,使視網(wǎng)膜色素上皮(retinal pigment epithelial, RPE)細胞處于亞失活狀態(tài)。微脈沖激光是由一系列短促、高頻、可重復的脈沖波組成,在一個完整的激光曝光過程中包含了一系列微小可重復的“開關”脈沖,即激光作用時間“ON”和間歇時間“OFF”。在“ON”時,RPE細胞吸收激光,使激光光能轉化為熱能;在“OFF”時,激光暫停工作,RPE細胞將吸收的熱能向周圍組織擴散,使局部組織溫度降低,從而使局部組織溫度升高呈不連續(xù)性,不造成傳統(tǒng)光凝治療所產(chǎn)生的永久性視網(wǎng)膜損傷。577 nm SML是純黃激光,其波長在葉黃素光波吸收峰值(420-500 nm)之外,故黃斑內(nèi)、外叢狀層的葉黃素對其幾乎不吸收,而主要被氧合血紅蛋白和黑色素吸收,主要作用于RPE層,其在治療時所需能量更低,最大程度減少組織損傷,更適合于黃斑區(qū)治療。810 nm SML是近紅外光,穿透性強,散射力差,對周圍組織的影響較小,RPE對其吸收率為8%-10%,對視細胞損傷小,大部分穿過RPE層被脈絡膜吸收,適用于脈絡膜疾病的治療。

2 577 nm SML的作用機制

577 nm SML主要作用于RPE層和脈絡膜毛細血管層,激光能量是其作用的決定因素,隨著激光能量的增加,損傷深度和損傷范圍都逐漸加重。雖然577 nm SML已廣泛用于治療多種視網(wǎng)膜和脈絡膜黃斑疾病,然而它的確切機制仍然存在爭議。其可能的作用機制為:(1)刺激RPE的代謝和再生。刺激RPE水平的代謝活性和基因表達,并隨后釋放生長因子、酶和細胞因子,如VEGF、色素上皮衍生因子(pigment epithelium derived factor, PEDF)、轉化生長因子β(transforming growth factor-β, TGF-β)、基質(zhì)細胞衍生因子1 (stromal cell derived factor, SDF-1)和基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)等,調(diào)節(jié)血管生成和血管滲漏[1-2]。此外誘導局部再生效應,改善RPE泵的功能,修復損傷的視網(wǎng)膜屏障[3-4]。(2)恢復視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)細胞的功能,促進視網(wǎng)膜水腫吸收[5]。視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)細胞在維持視網(wǎng)膜生理結構和功能方面起著至關重要的作用,神經(jīng)膠質(zhì)細胞在不同類型的應激源刺激和視網(wǎng)膜損傷情況下(包括氧化損傷和高血糖)進行活化和增殖,并釋放促炎物質(zhì)和血管活性物質(zhì),導致局部炎癥和血管通透性增加[6]。(3)誘導RPE細胞中的熱休克蛋白70(heatshock-protein 70, HSP70)的表達和上調(diào)[7]。HSP70有助于修復受損的組織并產(chǎn)生“耐熱性”,從而增加了因熱、炎癥、氧化或缺氧損傷而發(fā)生細胞損傷和凋亡的閾值,防止細胞凋亡、阻斷炎癥途徑[8]。此外HSP70激活磷脂酶A2,然后提高AQP3的表達和視網(wǎng)膜下液的引流[9],而AQP3上調(diào)抑制視網(wǎng)膜水腫。因此Hsp70可能有助于RPE重塑并改善黃斑水腫。(4)通過去活化視網(wǎng)膜小膠質(zhì)細胞,減少局部炎癥反應[10]。(5)減少視網(wǎng)膜細胞的氧化應激,并維持細胞凋亡與細胞自噬之間的平衡,有助于恢復視網(wǎng)膜的正常生理功能[11]。

3 577 nm SML的參數(shù)設置

由于577 nm SML治療光斑不可見,其最大挑戰(zhàn)之一是找到避免治療不足和治療過度的最佳激光參數(shù)。盡管許多臨床研究表明577 nm SML對視網(wǎng)膜疾病治療有效,但這些研究中使用的激光參數(shù)即激光功率、脈沖持續(xù)時間、光斑大小及負載系數(shù)并不一致。目前激光功率主要是通過滴定模式來確定。滴定是指在后極部血管弓以外的正常視網(wǎng)膜組織上進行閾值功率測定,以產(chǎn)生隱約可見視網(wǎng)膜變白的Ⅰ級光斑所需能量設定為閾值功率?？梢栽谶B續(xù)波模式下進行滴定閾值功率,也可以直接采用微脈沖模式滴定,在此閾值下,微脈沖模式下治療功率選擇范圍針對不同疾病、不同個體及術者有所不同。一般治療功率取滴定閾值功率的50%[12-13]。其他的參數(shù)設置:光斑直徑100-200 μm,曝光時間0.05-0.20 s,負載系數(shù)(占空比)5%-30%。有研究表明理想的占空比小于5%,可以最大限度地提高療效和安全性[14-15]。參數(shù)設置完成后在病變部位及其周圍進行覆蓋性光凝。未來,需要大量的臨床研究就標準化激光參數(shù)達成共識。

4 577 nm SML在視網(wǎng)膜疾病中的應用

4.1中心性漿液性脈絡膜視網(wǎng)膜病變中心性漿液性脈絡膜視網(wǎng)膜病變(central serous chorioretinopathy, CSC)是以漿液性視網(wǎng)膜脫離,伴或不伴視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮層脫離為特征的黃斑疾病,多見于41-51歲的中年男性。分為急性和慢性兩類,急性CSC具有一定的自限性,初發(fā)者在去除誘因后3-6 mo可自愈[16],約20%-30%的患者出現(xiàn)一次或多次急性CSC復發(fā),約5%的患者發(fā)展為慢性CSC[17],RPE和光感受器進行性損傷,導致不可逆的視力損害。迄今為止,無論是急性CSC,還是慢性CSC的最佳治療方式尚無明確的共識。由于傳統(tǒng)視網(wǎng)膜激光、光動力療法(photodynamic therapy, PDT)治療可能存在視力下降、視野暗點、對比敏感度下降、RPE萎縮及脈絡膜新生血管等并發(fā)癥,而口服藥物治療療效不確切,故需尋找CSC新的治療方案,已有臨床研究[13,18-19]、Meta分析[20]報道577 nm SML治療慢性CSC的安全性及療效,相比于傳統(tǒng)激光、PDT及抗VEGF藥物治療,577 nm SML治療同樣能促進慢性CSC視網(wǎng)膜下液吸收及黃斑中心凹厚度降低,且577 nm SML幾乎未出現(xiàn)影像學可檢測的損傷,因此可作為慢性CSC替代治療的最佳選擇。但也有報道稱半劑量PDT是慢性CSC的一線治療選擇[21],優(yōu)于810 nm SML治療[22],與PDT相比,微脈沖激光對減少脈絡膜厚度的作用有限。Altinel等[23]回顧性研究慢性CSC患者46例52眼,這些患者接受577 nm SML、標準劑量PDT(50 J/cm2)或低劑量PDT(維替泊芬6 mg/m2和光能25 J/cm2)治療。在他們的研究中,577 nm SML對最佳矯正視力(best corrected visual acuity, BCVA)改善和視網(wǎng)膜下液(sub-retinal fluid, SRF)降低均有效,但其療效觀察晚于PDT。低劑量PDT組在早期和晚期視網(wǎng)膜中央厚度(central retinal thickness, CRT)降低以及早期BCVA改善更好,但標準劑量PDT組SRF的吸收在第一個月優(yōu)于其他組,均未在OCT上觀察到RPE損傷。雖然為了減少標準PDT治療相關的不良反應,許多研究者改變治療參數(shù)設置,減少維替泊芬劑量、能量、照射時間,甚至縮短維替泊芬注射與照射激光之間的時間。但PDT治療因RPE彌漫損害或治療劑量相對不足引起原滲漏點持續(xù)滲漏或視網(wǎng)膜下液持續(xù)存在,以及由于原滲漏點再次滲漏、出現(xiàn)新滲漏點或無明顯RPE滲漏但視網(wǎng)膜下液再次出現(xiàn)等造成CSC復發(fā)[24-25],需要進行重復治療,價格成本高,消耗大量的人力和物力。與PDT相比,577 nm SML優(yōu)勢在于其可用性佳、侵入性更小、成本效益更高、不良反應更少,主要缺點是復治次數(shù)較多和反應較慢。

如前所述,并不是所有急性CSC患者均可自愈,只要視網(wǎng)膜下液存在,外核層和光感受器就可能受到損傷。Roisman等認為急性CSC的早期干預對于縮短患者病程、預防視功能損傷有重要意義[26]。越來越多的研究[27-29]證實,微脈沖激光療法可以用于急性CSC的治療,且效果顯著。盡早行SML治療可以改善視力預后,并降低疾病進入慢性化和反復發(fā)作的機會[29]。對SRF遲遲無法自行吸收的慢性CSC患者,早期行SML可以降低復發(fā)率并獲得更好的預后[28]。一項前瞻性、非隨機的對照研究比較了577 nm SML兩種不同閾值能量對急性CSC的療效[30],共納入54例54眼急性CSC患者,24眼接受25%閾值能量,30眼接受50%閾值能量的577 nm SML治療,結果發(fā)現(xiàn)50%閾值能量可加速SRF的吸收并改善急性CSC患者的視力,且不會引起明顯的視網(wǎng)膜損傷。因為缺少觀察組,無法確定是否25%閾值能量能促進SRF吸收,還是疾病的自愈所致。一項回顧性研究[31]報道與不治療組相比,577 nm SML治療急性CSC可縮短病程,提高視力,降低慢性轉化風險,且無不良事件發(fā)生,其不足為:(1)試驗的設計為非隨機的,樣本量相對較小;(2)隨訪時間短,這可能妨礙觀察復發(fā)。另外一項前瞻性隨機對照試驗[32]顯示577 nm SML、577 nm常規(guī)激光治療急性CSC均可以加速SRF的吸收、改善視覺功能,而577 nm SML無明顯可見的視網(wǎng)膜損傷。

4.2糖尿病性黃斑水腫目前抗VEGF治療是糖尿病性黃斑水腫(diabetic macular edema, DME)的一線治療方法,研究表明有部分DME患者對抗VEGF治療應答不完全或者初始應答良好,晚期應答不佳[33-34],23%-66%的DME患者經(jīng)抗VEGF治療后仍存在黃斑水腫,視網(wǎng)膜解剖結構及視功能改善效果有限[35-36]。黃斑水腫的持續(xù)存在和反復發(fā)作是抗VEGF治療的主要問題。有研究認為微脈沖激光聯(lián)合抗VEGF治療比抗VEGF單一療法需要更少的玻璃體內(nèi)注射,且具有同樣良好的功能和形態(tài)學結果[37],表明微脈沖激光有益于減少抗VEGF治療次數(shù)。

DME是視網(wǎng)膜水平局部慢性低水平炎癥的表現(xiàn),伴隨視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)細胞的活化、不同細胞因子和趨化因子的釋放、神經(jīng)元細胞死亡以及黃斑形態(tài)和功能改變[38]。微脈沖激光能使視網(wǎng)膜神經(jīng)膠質(zhì)細胞失活并減少細胞因子、趨化因子及VEGF的產(chǎn)生,恢復視網(wǎng)膜結構和血管形態(tài)的完整性[10,39]。一項隊列研究評價了577 nm SML治療DME后1 a內(nèi)炎癥和黃斑區(qū)微血管參數(shù)的定量變化[39],結果發(fā)現(xiàn)577 nm SML能減少視網(wǎng)膜高反射信號、微動脈瘤的數(shù)量,無灌注區(qū)的面積,減緩視網(wǎng)膜內(nèi)層結構紊亂的進展。而視網(wǎng)膜高反射信號是視網(wǎng)膜中活化的小膠質(zhì)細胞的標志,577 nm SML可以改善小膠質(zhì)細胞的代謝活性,從而起到抗視網(wǎng)膜炎癥的作用。對接受577 nm SML治療DME的患眼房水分析顯示房水中趨化因子、促炎細胞因子以及特異性Müller細胞相關蛋白(即GFAP和Kir 4.1)的濃度顯著降低[5,10]。Frizziero等[40]研究表明,577 nm SML是輕度DME(CRT小于或等于400 μm的輕度DME)的一種安全且可重復的治療方法,可使用固定參數(shù)和方案應用于臨床中。而在重度DME中的療效是有限的,可能是由于激光能量在整個靶組織中的分散分布[41-42]。因此,建議輕度DME患者接受577 nm SML治療,并在前一次治療后至少3 mo進行再治療[43-44]。有研究表明810 nm和577 nm SML治療DME的療效相當[43]。近年來,不斷有學者報道聯(lián)合治療效果優(yōu)于單一治療,改善DME優(yōu)勢明顯,亦可減少治療次數(shù),降低整體費用。然而,聯(lián)合治療應用于臨床時間較短,其安全性和有效性有待于進一步觀察、證實。

4.3視網(wǎng)膜靜脈阻塞繼發(fā)黃斑水腫視網(wǎng)膜靜脈阻塞(retinal vein occlusion, RVO)是僅次于糖尿病視網(wǎng)膜病變,導致視力喪失的第二種常見的視網(wǎng)膜血管疾病,繼發(fā)黃斑水腫(macular edema, ME)是其導致視力喪失的主要原因。治療目的是通過減少黃斑水腫的持續(xù)時間來減少光感受器損傷,改善視功能。目前的主要治療措施有玻璃體腔內(nèi)注射抗VEGF藥物或皮質(zhì)類固醇激素及視網(wǎng)膜激光光凝。臨床上采用單一的治療,雖能在一定程度上緩解黃斑水腫,但存在一定的局限。因此RVO-ME的聯(lián)合治療成為臨床研究的熱點。已有多種聯(lián)合治療的臨床研究報道,如抗VEGF聯(lián)合地塞米松玻璃體內(nèi)植入劑Ozurdex[45-46],由于兩種藥物治療RVO-ME作用機制不同,聯(lián)合用藥不僅降低玻璃體腔內(nèi)VEGF的濃度,也抑制多種促炎細胞因子的產(chǎn)生,能夠全面針對導致ME的因素。另外抗VEGF聯(lián)合黃斑部激光治療也作為RVO-ME的聯(lián)合或補救治療方案,已有研究報道抗VEGF藥物聯(lián)合577 nm SML治療,即可減少抗VEGF藥物眼內(nèi)注射的次數(shù),也能保證達到最佳治療效果的同時,最大限度降低視網(wǎng)膜組織的損傷[47-49]。就微脈沖激光的波長而言,577 nm SML[47,49]與810 nm SML[50-52]均可以促進RVO黃斑水腫吸收及視力改善。在相同的占空比和功率設置下,577 nm SML似乎以比810 nm SML更快的速率降低ME[53];另外與810 nm SML相比,577 nm SML光斑大小、占空比和功率均更小[53]。

總的來說,已有的臨床研究顯示了聯(lián)合用藥的優(yōu)越性,為臨床醫(yī)生治療RVO-ME提供了指導性意見。但目前的研究周期偏短,樣本量較少,不良反應尚不能完全明確,長期療效也未能確定,需要進一步研究來確定一種規(guī)范化的治療方案及隨訪標準。

4.4年齡相關性黃斑變性年齡相關性黃斑變性(age-related maculardegeneration, ARMD)是全球50歲以上人群不可逆視力喪失的主要原因。ARMD在臨床上分為萎縮型(干性)和滲出型(濕性)兩種類型,其中干性ARMD占85%-90%[54],其發(fā)病機制涉及多種因素。玻璃膜疣的類型、大小和范圍是ARMD進展的主要預測因素[55]。激光被認為是一種可能減緩早期疾病進展的治療方法,但激光治療的關鍵問題是解決激光帶來的熱損傷以及可能繼發(fā)的CNV及纖維化等不良反應。微脈沖激光對視網(wǎng)膜神經(jīng)感覺層和脈絡膜的影響較小,不破壞Bruch膜及誘導CNV生成。目前對于577 nm SML治療玻璃膜疣的研究較少,現(xiàn)有研究主要表明577 nm SML能夠在一定程度上使玻璃膜疣消退[56-57]。一項研究評估了577 nm SML治療中度ARMD眼玻璃膜疣狀色素上皮脫離(drusenoid pigment epithelium detachment, D-PED)的長期解剖學和視覺效果[58]。D-PED是位于RPE層和Bruch膜之間脂質(zhì)沉積物的蓄積,與進展為晚期ARMD的風險增加相關。中度ARMD定義為>125 μm的大玻璃疣或任何ARMD色素異常。在這項研究中,納入的所有患眼均接受了多次577 nm SML治療,結果表明,577 nm SML可以減輕中度ARMD伴有D-PED患者的視力損害,降低其進展為晚期ARMD的風險。他們認為,577 nm SML治療加速D-PED病灶消退及延緩進展,通過避免RPE與Bruch膜/脈絡膜毛細血管復合體的長時間分離,減輕RPE損傷,而沒有明顯的視力損傷。也有研究發(fā)現(xiàn)810 nm SML能降低干性ARMD患者CNV的發(fā)生率[59],延緩高危干性ARMD地圖狀萎縮的進展[60]。然而均為回顧性研究,需進一步前瞻性隨機對照試驗驗證。

4.5視網(wǎng)膜脫離修復術后SRF 視網(wǎng)膜脫離修復術后SRF存在的時間越長,視功能恢復的結果越差,持續(xù)SRF導致光感器受損,視物變形甚至視力喪失。SRF大多數(shù)情況下被認為能自行消退,然而,SRF的完全吸收需要幾個月甚至幾年的時間。Landa[61]報告了1例視網(wǎng)膜脫離修復術后持續(xù)SRF使用577 nm SML覆蓋SRF的整個區(qū)域,2 wk后開始改善,并且在治療后的4 mo內(nèi)SRF完全消退,隨訪3 a,未發(fā)現(xiàn)SRF復發(fā)。Giulia等研究中11例孔源性視網(wǎng)膜脫離修復術后患者SRF持續(xù)12-18 mo,經(jīng)577 nm SML治療后平均3.3±2.1 mo SRF消退,未觀察到與治療相關的不良反應[62]。RPE在促進SRF的吸收中起關鍵作用,微脈沖激光重新激活RPE并促進殘余中心凹下液的再吸收。有必要進一步研究以證實577 nm SML治療視網(wǎng)膜脫離修復后持續(xù)性SRF的有效性、安全性和一致性。

4.6視網(wǎng)膜色素變性視網(wǎng)膜色素變性(retinitis pigmentosa, RP)是一種光感受器進行性喪失的遺傳性疾病,目前大多數(shù)研究集中在藥物、基因和免疫治療,但還沒有普遍有效的治療方法。Luttrull[63]的回顧性研究觀察到全黃斑810 nm SML治療后,視網(wǎng)膜功能及視力均顯著改善。他們認為810 nm SML的主要作用是通過激活RPE/HSP,導致RPE和視網(wǎng)膜功能的正?；?、RPE細胞因子表達、視網(wǎng)膜自動調(diào)節(jié),從而減少慢性炎癥,刺激全身免疫調(diào)節(jié)。Lorach等[64]動物實驗發(fā)現(xiàn)577 nm SML治療RP使治療區(qū)視網(wǎng)膜細胞損傷延緩,ERG的b波振幅明顯增高。Arslan[65]研究發(fā)現(xiàn)577 nm SML消退繼發(fā)于RP的非炎癥性黃斑囊樣水腫,提高中心視覺質(zhì)量,改善色覺、對比敏感度和視物變形。迄今,由于RP的發(fā)病機制仍然是一個醫(yī)學之謎,并且沒有找到有效的治療方法,因此需合理地利用所有可能的治療方法,微脈沖激光不失為一種潛在的治療方法。

4.7其他累及黃斑的疾病視盤小凹(optic disc pit, ODP)可發(fā)生漿液性黃斑脫離或視盤黃斑病變,導致顯著的視力惡化,盡管有自發(fā)性再附著的報道,但大多數(shù)病例的預后較差。ODP黃斑病變的潛在機制仍不清楚,特別是與視網(wǎng)膜下積液有關的機制。目前對其最佳治療方法尚未達成共識,有病例報告577 nm SML治療覆蓋整個黃斑區(qū),黃斑中心凹厚度明顯改善,且不損傷光感受器[66]。應進一步研究微脈沖激光的適應證,以確定其在ODP黃斑病變治療中的地位。此外,577 nm SML可作為治療視網(wǎng)膜星形細胞錯構瘤的一種新的治療選擇。一項病例報告577 nm SML治療后患者在隨后3 mo的隨訪中無滲出復發(fā),且視力得到改善[67]。

5 小結

視網(wǎng)膜激光治療視網(wǎng)膜疾病有著不可替代的作用,由于黑色素和血紅蛋白對577 nm SML的吸收較好,葉黃素對其不吸收,穿透性較強達到淺層脈絡膜血管,且光散射少,使得577 nm SML對治療病變位于黃斑中心凹或中心凹旁的疾病具有獨特優(yōu)勢,目前尚未見報道稱577 nm SML會導致視網(wǎng)膜瘢痕、脈絡膜新生血管、視物變形或視物暗點等并發(fā)癥。對于單純577 nm SML治療有限的疾病,577 nm SML與其他治療方式聯(lián)合可能延長療效,加快疾病的恢復,減少治療次數(shù)及成本。雖然 577 nm SML與傳統(tǒng)激光相比具有很多優(yōu)勢,但仍存在一定的局限性,如577 nm SML的具體機制尚不完全清楚,且臨床應用中不同患者、不同疾病及不同操作者對其參數(shù)設置各有不同,其治療需要確定有效的治療參數(shù),避免治療不足或治療過度,因此未來還需進行多中心、大樣本、隨機對照的前瞻性臨床研究進一步探討其作用機制、標準化的治療參數(shù),從而達到臨床治療最佳的療效和安全性。