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方法文章

在白内障手术中旋转人工晶状体以预防后囊膜混浊

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DOI：

10.3791/65419

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2023年7月7日

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Ophthalmology, Peking University Third Hospital, 2Beijing Key Laboratory of Restoration of Damaged Ocular Nerve, Peking University Third Hospital

* These authors contributed equally

本文内容

摘要

本实验方案描述了在囊外白内障手术中，通过旋转人工晶状体以去除残留的上皮细胞，且无需额外工具即可预防后囊膜混浊的方法。

摘要

后囊膜混浊（PCO）是白内障囊外摘除术后常见的术后并发症，由晶状体上皮细胞的增殖和迁移引起，可显著影响长期视觉效果。目前治疗PCO最有效的方法是掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）激光后囊膜切开术；然而，该治疗可能引发眼后段并发症，并破坏囊袋的稳定性，从而影响三焦点或散光型人工晶状体（IOL）的位置和功能。近年来，随着手术技术、IOL设计及药物学的进步，PCO的发生率有所降低，研究重点集中在抑制增殖性晶状体上皮细胞（LECs）上。本方案旨在超声乳化及IOL植入术中更彻底地清除LECs。前几个步骤，包括透明角膜切口、连续环形撕囊、水分离、水分层及超声乳化，均按常规操作完成。在将IOL置入囊袋后，使用灌注/抽吸头或钩针至少旋转IOL 360°，并对后囊膜施加轻微压力。IOL旋转后，原本透明的囊袋内出现部分残留物。随后，使用灌注/抽吸系统彻底清除这些残留物及粘弹剂。采用该方法的患者术后可观察到清晰的后囊膜。这种IOL旋转法是一种简单、有效且安全的预防PCO的方法，通过清除残留的LECs实现，且无需额外器械或特殊技术即可完成。

引言

白内障是全球失明的最常见原因，其特征是晶状体混浊。治疗白内障的唯一方法是通过手术摘除混浊的晶状体，从而恢复良好的视觉质量。然而，20%至40%的患者在术后2至5年内会出现视觉质量的二次下降，称为后囊膜混浊（PCO）1。本文介绍一种通过旋转人工晶状体（IOL）以清除白内障手术后残留在晶状体囊袋内的残留晶状体上皮细胞（LECs）的方法，从而预防PCO的发生。

后发性白内障（PCO）是由晶状体上皮细胞（LECs）引起的一种过程，这些细胞在白内障手术后不可避免地残留在囊袋内，随后开始增殖和迁移2。在超声乳化过程中，通过前囊膜连续环形撕囊术形成一个囊袋，该囊袋由前囊膜的一部分、赤道部囊膜以及完整的后囊膜组成2,3。在大多数患者中，人工晶状体（IOL）被植入到囊袋内。透明的囊袋，尤其是后囊膜，允许光线进入眼内，这对于良好的术后视觉质量至关重要4。通常仍有一部分LECs附着在囊袋上。作为对手术创伤的反应以及对人工晶状体的异物反应，残留的上皮细胞开始增殖，首先占据前囊膜剩余部分，然后扩展至所有可利用的表面，包括人工晶状体表面，尤其是原本无细胞的后囊膜4。随后，细胞持续分裂，最终覆盖整个后囊膜，影响视轴。后续发生的改变，包括纤维化和再生形式5，可导致显著的视力障碍6。

影响视力的后囊膜混浊（PCO）可通过后囊膜切开术进行治疗，通常采用掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）激光，有时也采用手术方法4。近期研究表明，术后3年因PCO接受Nd:YAG激光后囊切开术的发生率为5%至20%7,8。然而，该操作可能破坏后囊膜正常的形态结构，导致后囊膜皱缩，从而可能影响人工晶状体（IOL）的位置，不利于IOL的长期视觉效果，尤其是多焦点IOL和散光矫正型IOL6。目前已有研究证实，手术技术的改进、IOL设计的优化、药物抑制晶状体上皮细胞（LEC）增殖以及诱导LEC凋亡等方法在预防PCO方面具有积极作用，其中大多数策略均以LEC为靶点9。

晶状体上皮细胞（LECs）通常以单层形式分布在晶状体前囊膜的内侧1。分布在晶状体赤道区周围的LECs是天然的细胞分裂部位，称为生发区，而分裂中的细胞也可在前囊膜上观察到10,11。研究还表明，赤道区的细胞可在后囊膜上增殖并迁移12。囊袋内残留的LECs是导致后发性白内障（PCO）的主要原因。如果在白内障手术过程中尽可能清除生发区的LECs，则术后发生PCO的可能性随之降低。据目前已知，常规的超声乳化术并不包含清除赤道区LECs的操作步骤。在一项印度的研究中，作者提出在囊袋内使用Sinskey钩旋转人工晶状体（IOL），可降低PCO的发生率以及Nd:YAG激光后囊膜切开术的使用率13。

本文介绍了一种在白内障手术中通过使用灌注/抽吸（I/A）头在囊袋内旋转人工晶状体（IOL）以预防后发性白内障（PCO）的方法。该方法的原理在于利用IOL与囊袋之间的机械接触，特别是与赤道部区域的接触，以清除残留的晶状体上皮细胞（LECs）。与采用Nd:YAG激光囊膜切开术治疗PCO相比，预防PCO可维持后囊膜的完整性以及IOL的正确位置。此外，该方法具有成本效益，无需额外器械，适用于白内障超声乳化术及IOL植入术。与使用I/A头在超声乳化系统的抛光模式下进行的前囊抛光不同6,14，IOL旋转是在IOL植入后进行的，旨在进一步清除可见的晶状体物质（皮质）及细胞。

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方案

本研究遵循《赫尔辛基宣言》的原则。研究方案经北京大学第三医院机构审查委员会批准。需要指出的是，本研究中的新步骤是旋转人工晶状体（IOL）的操作。纳入标准为年龄超过50岁且愿意在北京大学第三医院接受白内障手术的白内障患者。排除标准包括存在可能影响悬韧带和囊袋稳定性的眼部疾病，如病理性近视、青光眼、假性剥脱综合征、葡萄膜炎，以及包括马凡综合征、马切山尼综合征和同型半胱氨酸尿症在内的晶状体半脱位等。

1. 手术准备

  1. 患者准备
    1. 术前3天开始，每日4次使用0.5%左氧氟沙星滴眼液。术前每5分钟滴用一次0.4%盐酸奥布卡因表面麻醉滴眼液，共3次（参见材料表）。
      注：术前1小时使用复方托吡卡胺滴眼液（0.5%托吡卡胺和0.5%盐酸去氧肾上腺素）散大患者瞳孔。
  2. 设备设置
    1. 确保超声乳化仪系统设置如下（参见材料表）：30%-95%扭动模式核分割，灌注瓶高度90 cm，负压260-450 mm Hg，抽吸流速36 cc/min。

2. 使用灌注与抽吸（I/A）系统进行旋转

  1. 角膜切口
    1. 在最陡的子午线上使用3.2 mm角膜刀制作3.2 mm角膜缘切口（参见 材料表）。A "Z"-形多平面角膜切口为首选。首先，在角膜表面垂直方向上制作一个深约0.3 mm的沟槽，然后将刀片插入沟槽中，并使其尖端与角膜表面呈切线方向，从而穿过透明角膜进入前房。
    2. 使用20 G侧口式玻璃体视网膜（MVR）刀，在90°逆时针方向创建一个0.8 mm的辅助切口（参见 材料表).
  2. 超声乳化术
    1. 使用Utrata撕囊镊通过连续环形撕囊法打开晶状体前囊（参见 材料表在黏弹性条件下。
    2. 使用钝头灌注针将平衡盐溶液（BSS）注入前囊膜瓣下方，轻轻抬起囊膜，沿放射状方向注入BSS，以分离皮质与后囊膜，完成皮质分离水分离术。
    3. 通过将BSS注入晶状体核内部，进行水分离，以将较硬的晶状体核与周围较软的外周核分开。
    4. 在模式下 "切碎"，将超声乳化头埋入晶状体核中心并插入超声乳化头（参见 材料表) 在前囊瓣下方，使用 Sinskey 钩将晶状体核劈成两半（参见 材料表）。重复此步骤，为超声乳化术制作多个较小的核碎片。
  3. 灌洗与抽吸（I/A）
    1. 调节机器 "皮层" 模式。使用 I/A 吸管头（参见 材料表）以完成皮质清除。去除软化的晶状体核和周边皮质物质。
  4. 人工晶状体植入
    1. 用粘弹剂填充囊袋和前房（参见 材料表）。装载可折叠单件式人工晶状体（参见 材料表) 注入预装有粘弹剂的注射器卡式盒中。
    2. 通过切口将注射器头端插入，并推动注射器尾部以植入人工晶状体，使前襻展开至囊袋内。利用注射器头端将后襻置于前囊下。
  5. 旋转人工晶状体并清除粘弹剂
    1. 使用灌注/抽吸头清除前房中的粘弹剂。在此过程中，利用灌注/抽吸头施加轻度后向压力，顺时针旋转人工晶状体至少360°。
    2. 通过将灌注/抽吸头插入人工晶状体光学部后方，吸除囊袋内残留碎片和粘弹剂。

3. 使用人工晶状体钩进行旋转

  1. 人工晶状体植入前的步骤与上述前四步（2.1-2.4）相同。本方法中，在将人工晶状体插入囊袋后，使用Fenzl钩（见材料表）将人工晶状体顺时针旋转至少360°，并在囊袋内左右滑动人工晶状体，同时对后囊膜施加轻微压力。

4. 随访程序

  1. 使用钝头套管从侧切口注入BSS，以重建前房。
  2. 向角膜隧道切口的两侧注入BSS。如果切口有渗漏，应使用10-0尼龙线缝合伤口。

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结果

I/A 步骤后形成了清晰的晶状体囊袋（图 1A）。然而，在旋转并抛光人工晶状体后，观察到晶状体囊袋内存在部分皮质碎片（图 1B）。

此操作也可使用钩子完成。同样，经灌注/抽吸头对后囊膜进行抛光后，后囊膜保持透明（图2A）。通过人工晶状体的快速旋转和移动，部分残留物出现在人工晶状体后方的囊袋内（图2B）。

人工晶状体在囊袋内的移动具有两个功能。一方面，该操作可实现襻与晶状体囊膜赤道部之间的充分接触。在灌注-抽吸（I/A）头的切向力作用下，人工晶状体可在囊袋内旋转，使襻破坏赤道区的上皮细胞，从而清除细胞并减少后发性白内障（PCO）的形成。另一方面，人工晶状体的滑动使其光学部与后囊膜接触。通过I/A头或钩将人工晶状体在囊袋内左右滑动，从而对后囊膜进行抛光。

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讨论

该方法具有一些优势。首先，晶状体囊袋内残留的晶状体上皮细胞（LECs）进一步减少，尤其是赤道区的细胞，从而合理地降低了后发性白内障（PCO）发生的风险。其次，PCO发生可能性的降低意味着对Nd:YAG激光治疗的需求减少，有助于维持囊袋的完整性以及人工晶状体位置和功能的有效性。第三，该方法可直接使用白内障手术中现有的器械完成，无需额外准备。为了实现预防PCO的目的，首先需要了解其生物学过程。围绕前囊连续环形撕囊口的前部LECs具有以下特征 原位 增殖，并更倾向于表达α平滑肌肌动蛋白而转化为肌成纤维细胞，导致前囊膜混浊和皱缩15,16赤道部晶状体上皮细胞（LECs-E）具有干细胞特性，能够活跃分裂和迁移，更易形成埃尔斯奇格珍珠体。16当视轴中心的后囊膜混浊（PCO）影响光线进入眼内时，会导致视力丧失。因此，预防PCO的措施旨在清除残留的晶状体上皮细胞（LEC-E），并阻止其向后囊膜增殖和迁移。该方法从根本上最大限度地减少了残留LEC的存在，这是预防PCO的第一...

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披露

所有作者均无利益冲突。

致谢

本文由北京市海淀区创新转化项目（HDCXZHKC2021212）资助。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
20 G 侧口 MVR 刀BVI378231用于制作角膜切口
3.2 mm 裂口刀BVI378232用于制作角膜切口
平衡盐溶液XingqiH19991142复方电解质眼内灌注液
Centurion 视觉系统 Alcon Laboratories8065753057Centurion 视觉系统适用于白内障的乳化、分离、灌注和抽吸，残留皮质物质和晶状体上皮细胞的处理，与前部玻璃体切除术相关的玻璃体抽吸和切割，双极电凝以及人工晶状体的注入。
复方托吡卡胺滴眼液XingqiZhuobian术前散瞳
一次性无菌灌注器WEGO100038404339完成水分离和水分层 
Fenzl 晶状体植入钩及操作器BelleifIF-8100人工晶状体定位钩
左氧氟沙星滴眼液SantenCravit预防术前眼部感染
Mini-flared Kelman 30DG 吸尖Alcon Laboratories8065750852完成超声乳化
单件式人工晶状体ZeissAT TORBI 709M人工晶状体
盐酸奥布卡因SantenBenoxil表面麻醉
超声乳化手柄Alcon Laboratories8065751761完成超声乳化 
Sinskey 钩BelleifIF-8013用于劈核
Ultraflow II 灌注/抽吸吸尖Alcon Laboratories8065751795完成灌注与抽吸 
Utrata 囊膜染色镊BelleifIF-3003C完成连续环形撕囊
粘弹剂/医用透明质酸钠凝胶Bausch&lombiviz维持前房和囊袋空间

参考文献

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