囊膜抛光技术在预防ACO、PCO 的研究进展

周坤毅，张远平

（昆明医科大学第二附属医院 ，云南 昆明 650101 ）

1 囊膜混浊（capsular opacification, CO）

我国白内障流行病学调查资料显示，白内障是我国首位致盲眼病[4]，与此同时，随着我国人口结构化趋势，老龄化人口占比逐年增加，这将致使白内障患病率也随之升高，因此，精细化白内障手术将成为广大患者的基本要求，但是，目前白内障手术常规保留晶状体后囊膜及部分前囊膜，在摘除手术后，残存在晶状体前囊膜及赤道部囊膜下的晶状体上皮细胞（lens epithelial cells，LEC）将会由赤道部增殖、移行，并在此过程中产生基质蛋白，使得前囊膜及后囊膜呈纤维化混浊挛缩，最终演变成PCO 或ACO，严重影响白内障术后患者的视觉功能[5]，因此，在手术过程中尽可能减少或者破坏这些 LEC 对有效阻止 PCO 或ACO 的形成具有重要价值。

1.1 前囊膜混浊 (anterior capsular opacification,ACO)

前囊膜混浊发生于保留环形前囊膜的白内障超声乳化术后, 残留于前囊膜的LEC 增殖，产生纤维蛋白，使得前囊口混浊皱缩，并围绕连续环形撕囊 (continuous curvilinear capsulorhexis, CCC)囊口增殖，形成连续环状纤维混浊，致使白内障手术后前囊口收缩，最终演变成囊袋收缩综合征[5](capsule contraction syndrome, CCS)，该综合征由 Davison[6]命名，它是白内障手术人工晶状体植入囊袋后，由各种原因引起的以人工晶体囊袋赤道部直径缩小为特征，伴有晶状体前囊纤维化和撕囊区面积缩小、后囊膜皱褶、混浊、人工晶体偏位等现象，导致视力下降、眩光、眼底疾病的检查治疗困难等状况的一种综合征。一般多发生于手术后3-30 个月内。另一方面，ACO 一旦出现，将会影响人工晶体在囊袋内的有效位置，人工晶体的有效位置（effective lens position，ELP)决定了白内障术后的屈光状态，其反应了人工晶体最终在眼球内的纵向位置，人工晶体的向前轴向移动导致近视偏移，向后轴向移动则导致远视偏移。研究指出术后前方深度变化约0.72mm 将导致1(D)屈光偏差[7]。在目前大力发展功能性人工晶体的时代，对于ELP 的要求愈发严格，如若ACO 引起前囊口收缩，致使ELP 改变，不仅仅影响术后患者的屈光状态，更为主要的一点是使得功能性人工晶体丧失其发挥特色的视觉质量功能，反而加重患者负担。对于前囊口收缩的原因。Spang[8]等通过组织病理学分析认为前囊的收缩主要是由于存在纤维化生的晶状体上皮细胞内的肌动蛋白丝的作用，且伴有患眼的悬韧带相对薄弱。

为了进一步了解ACO，实验研究发现，主要影响ACO 形成的三大因素包括：连续环形撕囊口的大小、术后炎症反应及合并其他眼部及全身疾病。（1）连续环形撕囊口的大小：当CCC 过小或偏中心时，术后囊袋的收缩就容易导致CCC 直径变小、人工晶体移位等，即CCS，大的连续环形撕囊(直径＞5.5mm) 可以有效降低囊膜皱缩风险；（2）术后炎症反应：炎症反应越重，囊袋收缩越明显[9]，炎症细胞可分泌多种炎症因子如前列腺素-E、白细胞介索-1 等是引起成肌纤维活性和胶原合成的介质，可刺激残留的LEC 增生和纤维产生，导致囊袋收缩[9]；（3）合并其他眼部及全身疾病：一般会发生于葡萄膜炎，视网膜色素变性，糖尿病及肌强直性营养不良等疾病，例如在患糖尿病的白内障患者中，其血-房水、血-视网膜屏障较一般老年性白内障患者容易破坏，多种生长因子如成纤维生长因子、表皮生长因子由屏障进入房水、视网膜、玻璃体内，并作用于LEC，使其增生功能旺盛，进一步促进了ACO 的发生发展[10]。除上述三种因素，囊袋收缩可能还与人工晶体有关，Davison[6]研究证明，人工晶体盘状襻比开放襻更易引起囊袋收缩，其机制为盘状襻与囊袋的接触面积比开放襻大，更易刺激LEC；软性襻比硬性襻更易引起囊袋收缩，是因为软性襻对囊袋的抵抗作用小，使得囊袋松弛，易引起皱缩；亲水性丙烯酸酯折叠式人工晶体比疏水性丙烯酸酯折叠式人工晶体更易引起囊袋收缩，其原理则是LEC 更易从亲水性丙烯酸酯折叠式人工晶体迁移至前囊膜及后囊膜，造成囊袋收缩。

1.2 后囊膜混浊（posterior capsular opacization，PCO）

后囊膜混浊又称后发性白内障，是白内障术后常见并发症之一。后囊膜是横介于前房和玻璃体之间，是一层由晶状体上皮细胞移行而成的无血管、无结构的晶状体囊状包膜，在白内障术后或者晶状体受到损伤时，损伤后的再生修复机制致使残留的前囊膜及囊膜赤道部残留的LEC 发生活跃的增殖，并移行至后囊膜，形成纤维化型或者Elschnig 珍珠型两种形态，而或两者皆有。纤维化型PCO 一般发生较早，最早可发生于术后1 个月内，可用裂隙灯观察到失去透明外观后囊膜出现斑片状混浊或发生皱褶。而Elschnig 珍珠型则常发生于术后数月至数年，裂隙灯下它们可能均一排布于后囊膜上，也可能聚集形成葡萄串珠样外观，甚至簇集整个瞳孔区[11]。此外，在一些撕囊口大于人工晶体光学部或者无晶状体眼的患者中，可观察到前囊膜开口边缘与后囊膜接触、粘连，增殖的上皮细胞被限制于其中，因而在周边形成油煎圈饼样的混浊环，称为Soemmering 环[12]。

后囊膜混浊发生是许多因素综合作用的结果，是极其繁杂的病理生理过程，尽管导致PCO 的原因是多因素的，但PCO 的发生被认为与年龄相关，年龄越小其发生率越高，据研究报道，在未行囊膜抛光的前提下，儿童后囊膜混浊的发生率为100%，成人后囊膜混浊的发生率为7.7%～41%[13]。常见的引起后囊膜混浊的主要因素有：撕囊口的大小、眼部因素、及部分全身疾病。（1）撕囊口的大小：同理于前囊膜混浊，撕囊口越大，残留的LEC 越少，术后PCO 发生率应越低，但是，近年研究表明，较小的CCC 与较大CCC 相比，其PCO 发生率并不高，相反，串珠样型PCO 的发生率则显著降低[14]，Spalton[15]观察了撕囊口与人工晶状体光学部大小的关系，发现撕囊口大于人工晶状体光学部的患者在术后数周发生广泛的囊膜皱褶，术后一年后囊膜明显混浊，视力下降；而撕囊口完全被人工晶状体视部覆盖者囊膜皱褶明显较少，上皮细胞向后囊膜移行也明显较慢较轻，这可能与人工晶状体将前、后囊膜分隔开有关;（2）眼部因素：如合并有高度近视、青光眼、视网膜色素变性及葡萄膜炎等疾病的白内障患者发生后囊膜混浊的概率较单纯白内障患者高[16]，其机制可能与血-房水、血-视网膜屏障的破坏相关；（3）全身情况：糖尿病是较为常见的影响后囊膜混浊的全身疾病，Zaczek 等[17]观察到，不伴有增殖性视网膜病变的糖尿病患者白内障术后PCO 的发生率较一般人群低，Kuchle 等[18]报告糖尿病组及对照组白内障术后PCO 的发生率分别为11%和39%。但是，在部分伴有严重增殖性视网膜病变的糖尿病患者，可能发生血-视网膜屏障破坏，理其PCO 的发生较为偏高。此外，在年龄因素方面也有一定影响，Wormstone 等[13]的实验也证明这一点，实验发现40 岁以下患者的晶状体上皮细胞的生长速度比60 岁以上者快3 倍。

2 囊膜抛光技术

为了能够找到更好且更安全的方式来预防ACO、PCO，国内外研究者探究许多方面，部分研究通过探究晶状体上皮细胞的特性，研制了一些药物的抗晶状体上皮增生和分化的作用，如阿霉素、柔红霉素、丝裂霉素等，这些药物在体外实验中可完全清除LEC，但在动物实验中发现如果抗代谢药物达到抑制LEC 的浓度，对眼内其他组织、细胞的毒性作用较大，因此很难运用于临床手术中[19]。除外药物研究，部分国内外眼科学者则不断探究通过物理的方式来破坏LEC，通过改变温度、渗透压或者通过激光、超声等外力来清除晶状体上皮细胞及纤维组织，但是这类研究依旧缺乏一定的手术安全性，在临床上仍旧处于实验阶段。目前，部分学者研究重心开始移向于作用于囊膜的机械作用，通过改善术中的手术操作来进行预防ACO、PCO，由此，抛光作为一种能够有效去除LEC 的机械方式[20]，得到了广泛的应用，近年来，随着囊膜抛光操作的创新与发展，演变出了许多抛光方式，不同囊膜抛光方式的手术有效性及安全性仍存在一定争议，部分病例中证实了无论怎样抛光晶状体前囊膜，均会残留LEC，而这些残留的LEC 甚至会更加强劲地增殖[21]。本文主要通过抛光部位的不同来进行详细介绍囊膜抛光。

2.1 前囊膜抛光

前囊膜抛光的有效性早已被证明，Sacu 等[22]的临床研究得出前囊膜抛光有利于抑制晶状体术后前囊膜混浊及后囊膜混浊。随着技术的发展，多种多样的前囊膜抛光方式层出不穷，分析并对比不同前囊膜抛光方式成为了新的难题，最先，Mathey[23]研究了五种前囊膜抛光器，并分析其有效性、安全性，如Rentsch 刮匙、Kratz 套管、挂胶刮刀、灌注抽吸系统（Inigation/Aspiration，I/A）和超声I/A，超声I/A 系统清除晶状体上皮细胞的有效性最高，但其对囊袋及眼内组织损伤较重，而I/A系统虽然有效性较超声I/A 稍差，其对于囊袋的损伤较小，但是在手术过程中我们不难发现，I/A 因其功能及安全性需要，吸引头小且边缘相对圆钝，抛光时效不高，而且I/A 不能全周抛光前囊膜及赤道部，术后视觉质量仍然有待提升。随着精细化白内障手术时代来临，需要更深层次研究前囊膜抛光的有效性，经过一系列改良的前囊膜抛光器孕育而生，目前，应用较为广泛的双头抛光器作为前囊膜抛光的新生主力军，其可充分为对晶状体囊袋的前囊膜及赤道部进行360°抛光，手术过程中，依靠着红光反射，双头囊膜抛光器末端可在直视下进行抛光，可轻松、高效的完成前囊膜和赤道部的抛光，直视下的操作避免对前囊膜、囊袋、悬韧带等的损伤，在近年来的研究中也发现其安全性及有效性毋庸置疑[24]。

虽然，前囊膜的抛光一直在不断发展中，但是对于前囊膜的抛光，一方面，普遍认同晶状体前囊膜抛光能有效降低ACO 的并发概率，抑制晶状体前囊膜收缩，增加囊袋-人工晶体复合体稳定性，从而是患者获得更加优越的视觉质量。但是，在另一方面，依旧存在着争议，对于再生型的PCO，Menapace 等[25]在108 只眼术后随访3 年的随机、双盲临床研究中得出，机械抛光晶状体前囊膜确实减轻纤维型PCO，但却促进再生型 PCO，这种再生型PCO 为1 层连续的LEC，没有形成典型的珍珠小体，目前大多数研究者对此结论的推测可能是由于机械性抛光操作改变了这种再生型PCO 的稳定形态，刺激了再生型PCO 的某种增殖因子。这一标志性的研究结论，不得不将这一领域再度推向研究热点，到目前为止，晶状体前囊膜抛光对PCO 的影响至今尚未达成一致认识，是否行晶状体前囊膜抛光视患者具体情况以及综合多点因素进行考虑。

2.2 后囊膜抛光

Davidson 等[26]建议在白内障手术中除去残留的LEC 以防止后囊膜混浊的发生，这一研究很早就己被证实是重要的防止后发性白内障的方法。而Khalifa 等[27]则认为即便后囊膜抛光清除后囊的LEC 细胞可以短期内延迟后囊膜混浊的程度，但长期观察结果有效性欠佳。即使存在一定分歧，对后囊膜的抛光，程萍[28]等人的研究表明，进行充分的后囊膜抛光能有效提高患者术后视觉质量，是白内障术式中不可或缺的部分。

在方式上，早期晶状体后囊膜抛光常使用I/A头进行，利用低负压吸引和I/A 头摩擦双重作用，摩擦抽吸晶状体后囊膜上附着的LEC 及皮质纤维，但是对于后囊膜钙化、囊袋松弛及位于主切口下与囊袋粘连较紧的皮质，I/A 很难进行清除，大多采用黏弹剂推撵的方式清除。近年来，Liu 等[29]利用简易的液流喷射技术（fluidjet）抛光晶状体后囊膜，术中直接用安装有钝针头的注射器对晶状体后囊膜上残留的皮质纤维细胞进行直接冲洗，水流的冲击力会高于传统注吸头的冲击力，早前的动物研究表明[30]，使用稀薄的高压、高速水流可从晶体囊袋上去除残留的上皮细胞，水冲法抛光后囊膜可充分用于辅助清除机械抛光无法彻底清除的晶体皮质，能够有效预防PCO 的发生发展，降低术后激光晶状体后囊膜切开率，有望临床广泛推广。

3 小结

综上所述，囊膜抛光技术在预防ACO、PCO 不可或缺，其在白内障手术过程中已是必不可少的步骤之一，尽管目前晶状体前、后囊膜机械性抛光无法避免刺激具有很强增殖活力的LEC，甚至加剧术后并发ACO、PCO，但在总体研究上看，其对减低术后并发ACO、纤维性PCO 具有重要意义，在未来，对于防治ACO、PCO 可能需要一类综合措施，例如联合囊膜抛光器进行全周囊膜抛光，包括难于到达的赤道部囊膜处。再如借助一些物理因素：超声、热动力、激光等方式破坏LEC，Zhang 等[31]在术中超声乳化结束后，利用玻璃体切除设备，前房维持器和带有硅胶管针头的1mL 注射器将蒸馏水注入晶状体囊袋内，通过蒸馏水的低渗透压来破坏LEC。除此之外，一些处于实验阶段的药物如5-氟尿嘧啶、丝裂霉素等在未来也有望用于抑制 LEC增殖，且这类药物如望能载入人工晶体并植入囊袋，通过低浓度药物释放来达到抑制ACO、PCO 的形成。这些非机械性抛光囊膜的方式在未来可能更具前景。