作者：严冬 张丰菊    作者单位：大连医科大学附属第一医院 眼科，辽宁 大连 116011

    【摘要】  目的 应用共焦显微镜对长期配戴角膜接触镜患眼在不同时期的角膜组织的变化进行观察和分析。方法 选择于大连医科大学附属一院眼科门诊进行检查的戴角膜接触镜患者47例(93眼)，年龄为17～38岁，屈光度为-1.75～10.00 D，平均日戴时间超过8 h，戴镜时间为1～18年。分为三组：第一组(G1)，戴镜时间5年以内者（含5年）；第二组(G2)，戴镜时间5～10年者（含10年）；第三组(G3)，戴镜时间10年以上者。另选择未戴角膜接触镜者15例(30眼)为第四组(G4)，年龄为18～40岁，屈光度为-0.75～8.00 D。共焦显微镜记录各层角膜图像，并对各层组织细胞形态、细胞密度等进行自动分析。四组间统计学分析采用单因素方差分析。结果 ①四组的角膜中央区Langerhans细胞密度分别为：（206.0±21.7）个/μm2、（229.0±28.0）个/μm2、(251.0±50.8)个/μm2、(154.0±36.7)个/μm2。四组的角膜缘Langerhans细胞密度分别为：(308.0±76.4)个/μm2、(364.0±53.9)个/μm2、(417.0±83.6)个/μm2、(254.0±127.0)个/μm2。四组之间差异有统计学意义 (P<0.05)。②四组的角膜上皮厚度分别为：(51.2±4.5)μm、(45.6±2.7)μm、(43.5±5.0)μm、(53.6±2.5)μm。四组的前基质角膜细胞密度分别为：(1157.0±120.5)个/μm2、(1094.0±103.0)个/μm2、(1011.0±197.8)个/μm2、(1187.0±139.0)个/μm2。四组之间差异有统计学意义(P<0.05)。③四组的多形性内皮细胞百分比分别为：(36.2±1.7)%、(33.7±1.7)%、(32.8±1.5)%、(45.1±9.1)%。四组的内皮细胞异形性百分比分别为：(56.5±3.4)%、(63.3±3.7)%、(64.2±7.1)%、(45.8±12.2)%。四组之间差异有统计学意义(P<0.05)。④四组的角膜全层厚度、后基质角膜细胞密度及内皮细胞密度差异无统计学意义(P>0.05)。⑤四组在角膜缘新生血管及角膜神经的分布状态的观察上无明显差异，但在深层基质中发现许多白点状沉积物及新生血管。结论 配戴角膜接触镜的时间长短对角膜组织有明显影响。长期配戴角膜接触镜（尤其是超过10年以上者）会导致角膜组织显著变化。随着戴镜时间的延长，表现为：①三个戴镜组（即G1、G2、G3）的角膜上皮厚度逐渐变薄，三组的角膜前基质细胞密度逐渐降低。②三组的多形性内皮细胞百分比逐渐降低，内皮细胞异形性百分比逐渐升高。③三组的角膜中央区及角膜缘的Langerhans细胞密度逐渐增加。

    【关键词】  接触镜 长期配戴 角膜 共焦显微镜

    共焦显微镜实现了对角膜活体组织的显微镜下观察，将角膜临床检查提高到了细胞形态学水平，对角膜接触镜所致角膜病的早期观察与诊断也有重要意义。本研究利用共焦显微镜对长期配戴角膜接触镜患眼在不同时期其角膜组织的变化进行分析，为指导临床合理配戴角膜接触镜提供客观 依据。

    1  资料和方法

    1.1  资料  选择2006年10月以来于大连医科大学附属第一医院眼科门诊进行检查的配戴角膜接触镜的患者47例（93眼）。年龄为17～38岁，屈光度为-1.75～10.00 D，平均日戴时间超过8 h，戴镜时间为1～18年。其中2例（3眼）戴硬性角膜接触镜，余均戴软镜。将所有患者分为三组：第一组（G1），戴角膜接触镜时间5年以下者（含5年），共22例(43眼)， 年龄为（24.5±5.6）岁；第二组（G2），戴镜时间5～10年者（含10年），共15例(30眼)，年龄为（27.4±4.4）岁；第三组（G3），戴镜时间10年以上者，共10例（20眼），年龄为（27.8±6.1）岁。另选15例（30眼）未戴过角膜接触镜的患者为第四组（G4），年龄为18～40岁，年龄为（27.9±7.7）岁，屈光度为-0.75～8.00 D。各组年龄差异无统计学意义（F=1.935，P=0.157）。所有对象均无角膜外伤和手术史，并排除角膜、内眼疾病及全身疾患。

    1.2  方法  患者均行角膜中央区及角膜缘的共焦显微镜检查，共焦显微镜为德国海德堡公司生产的HRT-Ⅲ型视网膜断层扫描系统和Rostock角膜模块及其操作软件系统。主要装置包括：12V/100W的卤素光源，红外线及紫外线滤过器、水浸式物镜、CCD照相机、高速数码相机、Rostock角膜显微适配器及组件（RCM）组成。

    1.2．1  主要技术参数  激光光源为670 nm，可获取多个图像模式：①单幅图像。②纵向断层扫描，显示断层角膜结构。③Z-轴向后40幅图像动态连续扫描，每幅图像间隔2 ?滋m，总扫描深度80 ?滋m。④同一断层平面动态连续记录图像10幅/s。水平/纵向分辨率为1 ?滋m，放大倍数为800×。观察视野为400 ?滋m×400 ?滋m。自动图像分析和细胞计数。

    1.2．2  检查步骤及计数方法  患者坐于检查台前，用0.4%倍诺喜滴眼液行表面麻醉后采集图像。取上皮波、神经纤维波、基质波、内皮波完整的Z-SCAN图像进行分析。角膜厚度是内皮波与上皮波之间的距离，上皮厚度是上皮波与神经纤维丛波的距离，基质厚度是最前部细胞波与内皮波之间的距离。细胞密度用全自动方法计数。

    1.3  统计学方法  应用海德堡公司的Rostock操作软件进行细胞密度的计算，统计分析软件为SPSS 11.5，四组之间比较采用单因素的方差分析。

    2  结果

    2.1  角膜中央及角膜缘Langerhans细胞  共焦显微镜下可见，随着戴角膜接触镜时间的延长，四组患者的角膜中央及角膜缘的Langerhans细胞密度逐渐增多，差异有统计学意义（见表1）。另外，其形态也有所改变，但差异无统计学意义（见图1～图3）。

    2.2  角膜上皮及全层  共焦显微镜下可见，患者角膜上皮厚度随着戴镜时间的延长逐渐变薄，各组差异有统计学意义；但角膜全层厚度差异无统计学意义（见表2）。另外，还可见上皮有剥脱现象，上皮细胞排列疏松，在上皮细胞可见微小囊肿及大小不等的白色高反光点状物。上皮层可见横沟样变（见图4）。还偶见类似角膜营养不良所致的角膜小滴存在。

    2.3  角膜基质细胞  共焦显微镜下可见，随着戴角膜接触镜时间的延长，患者前基质角膜细胞密度逐渐减少，各组差异有统计学意义；而后基质角膜细胞密度差异无统计学意义（见表3）。另外，基质中可见皱褶和细沟、白色点状物及深层瘢痕。白色点状物有碎屑样及大颗的高反光点，且后基质多见。还可见似新生血管或新神经样结构出现，但未见统计学差异。

    2.4  角膜内皮细胞  共焦显微镜下可见，随着戴镜时间的延长，角膜多形性内皮细胞百分比逐渐降低，内皮细胞异形性百分比逐渐升高，差异有统计学意义，而内皮细胞密度差异无统计学意义（见表4）。内皮细胞大小明显不一，失去了正常细胞六边形形态，变成不规则形态。

    3  讨论

     共焦显微镜检查以共焦激光作为光源进行角膜活体组织学检查，它可以对角膜组织进行无损伤的光学断层扫描成像，其分辨率高，放大倍数高，实现了时间与空间的动态观察。据报道，利用共焦显微镜观察戴角膜接触镜组与非戴角膜接触镜组患眼角膜的变化得出结论：长期戴角膜接触镜可诱发角膜组织改变[1]。而本研究则利用共焦显微镜进一步观察长期配戴角膜接触镜后患眼在不同时期其角膜组织的变化。

    3．1  角膜上皮表现  正常的表皮细胞排列疏松，呈多角形，基底细胞近似圆形，排列紧密。上皮细胞的面积、细胞密度在各年龄组间差异无显著性[2]。长期戴角膜接触镜后的共焦显微镜下观察可见：角膜上皮细胞均有不同程度的变大，排列疏松，并有剥脱现象，上皮内可见微小囊肿及白色高反光点状物出现，且在上皮细胞层出现横沟样变及偶见类似角膜营养不良所致的角膜小滴出现，深达基质层。以上变化在戴角膜接触镜患眼均有不同程度的发生，无统计学意义。四组角膜上皮厚度差异存在统计学意义，随着戴角膜接触镜时间的延长逐渐变薄。上皮的这种变化原因可能为：①角膜接触镜作为异物对角膜产生刺激。②角膜接触镜可以直接刺激角膜上皮并产生一些代谢物，诱发角膜产生慢性炎症反应。③上皮细胞的退行性变与角膜接触镜所使用的材料有关。

    3．2  角膜基质层表现  正常的基质可看到在相对较暗的背景下明亮的角膜细胞核，不能观察到胞浆、细胞边界和胶原层。靠近Bowman’s膜下，角膜细胞密度高。前、后基质细胞密度无论在性别差异上还是年龄差异上均无统计学意义。前基质细胞密度高于后基质。本研究得出结论：四组的前基质细胞密度存在统计学差异，而后基质密度差异却无统计学意义。长期戴角膜接触镜者会随着配戴时间的延长，使角膜前基质的细胞密度逐渐下降，这与角膜接触镜的慢性机械损伤、过敏、毒性及渗透性等相关，缺氧应该为最主要原因。有报道称，前基质细胞中线粒体的数量是中间基质细胞和后基质细胞的2倍多，说明前基质细胞有较强的携氧能力和新陈代谢能力[3]。除此之外，还发现基质有皱褶与细沟及碎屑样白点，少数患者可见大颗的白色高反光物质，而不戴角膜接触镜者则无此反光点。这可能因为：①脂褐质沉积所致[4]。②长期戴角膜接触镜致角膜缺氧，而角膜缺氧的耐受是有限的，超出这一限度就会产生永久性的严重威胁视功能的角膜基质变化。另外，与角膜接触镜导致角膜的微创伤有关[5]。③白点多出现在近内皮的后基质层，可能因为长期戴角膜接触镜使内皮功能紊乱，内皮泵功能失调有关[5]。④角膜接触镜可诱导组织缺氧和酸性过多症，使角膜结构改变[6]。此外，在基质中还发现一些类似新神经或新生血管样结构，其机制尚不清楚，可能与缺氧有关。

    3．3  角膜内皮细胞表现  正常的内皮细胞表现为规则的六边型镶嵌体。内皮细胞密度无论在性别差异上还是左、右眼差异上均无统计学意义，但其随着年龄的增加而降低，呈明显的负相关。本研究得出结论：四组在角膜内皮的异形性和多形性百分比差异上有统计学意义。长期戴角膜接触镜后发现内皮细胞大小明显不一，失去了正常细胞六边形形态，内皮细胞之间有暗区。角膜内皮细胞对维持角膜透明有至关重要的作用。它的形态的变化还是与缺氧有关。缺氧或机械刺激激活了角膜上皮的细胞色素P-450通路产生花生四稀酸，其代谢产物抑制了角膜内皮细胞Na/K泵中的ATP酶，引起角膜内皮细胞水肿[7]。而在内皮细胞的密度上差异没有统计学意义。

    3．4  中央角膜与角膜缘Langerhans细胞的表现

    在角膜缘处上皮下，Langerhans细胞清晰可见，细胞形态呈树枝状。中央角膜处在上皮下及前基质层可见反光强烈的神经纤维丛，旁边偶见明亮的Langerhans细胞，形态不规则[8]。长期戴角膜接触镜者Langerhans细胞密度会增多，四组在中央角膜或角膜缘的Langerhans细胞密度差异存在统计学意义。Langerhans细胞是来源于骨髓的树枝状细胞，主要作用是在免疫过程中将抗原呈递给T淋巴细胞，也具有分泌炎性介质的作用，具有重要的免疫学意义，对其进行细胞密度计数会对角膜和角膜缘疾病的基础研究有重要意义。

    综上所述，长期配戴角膜接触镜所引起的角膜慢性缺氧可能是导致上述的角膜各层变化的主要原因，尤其是戴镜时间超过10年的患者，会导致角膜的显著性变化，应引起临床足够重视。另外，通过共焦显微镜观察配戴角膜接触镜后角膜的状态，有助于对角膜变化的随访。至于它对眼屈光方面的影响，还有待于进一步研究。

    【参考文献】

    [1] 赵少贞，乔丽萍，孙慧敏. 软性角膜接触镜诱发角膜改变的共焦显微镜观察[J]. 眼视光学杂志，2004，6(4)：247-249.

    [2] 谢立信，史伟云，郭萍，等. 正常人活体角膜组织结构的共焦显微镜观察[J]. 中华眼科杂志，2000，36(3)：235-237.

    [3] Muller LJ， Pelsl， Vrensen GF. Novel aspects of the ultrastructural organization of human corneal keratocytes[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci，1995，36(13)：2557-2567.

    [4] Trittibach P， Cadez R， Eschmann R， et al. Determination of microdot stromal degenerations within corneas of long-term contact lens wearers by confocal microscopy[J]. Eye Contact Lens，2004，30(3)：127-131.

    [5] Bohnke M， Masters BR. Long term contact lens wear induces a corneal degeneration with microdot deposits in the corneal stroma[J]. Ophthalmology，1997，104(11)：1887-1896.

    [6] Giasson C， Bonanno JA. Corneal epithelial and aqueous humor acidification during in vivo contact lens wear in rabbits[J]. Invest Ophthalmol Vis Sci，1994，35(3)：851-861.

    [7] Edelhauser HF. The resiliency of the corneal endothelium to refractive and intraocular surgery[J]. Cornea，2000，19(3)：263-273.

    [8] 荣蓓，晏晓明. 激光共焦显微镜对正常人眼角膜缘和中央角膜的观察[J]. 中华眼科杂志，2006，42(1)：17-21.