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囊袋弯曲结构对后囊混浊影响的研究新进展
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【西医学生毕业论文】【摘要】 近10～15a内，随着超乳手术和植入技术的快速发展，白内障手术的成功率大大提高，手术并发症明显减少，但后囊混浊(posterior capsular opacification，PCO)仍然是一个严重的长期并发症。防治PCO已成为目前致力于白内障治疗研究的眼科专业人员不懈努力的目标。目前，通过人工晶状体（intraocular lens，IOL）设计的革新，以减少白内障超乳联合人工晶状体植入手术后后囊混浊的研究是令人瞩目的，并已经取得一些进展，这主要表现在新的人工晶状体设计改善了囊袋弯曲结构的品质。视将对目前正在进行的关于囊袋弯曲结构对后囊混浊影响的研究的一些进展进行综述，并通过探索一些有助于建立囊袋弯曲的因素来帮助眼科医生了解PCO防治的进展。
【关键词】 白内障 后囊混浊 人工晶状体 囊袋弯曲 囊袋张力环 Soemmering’s ring
The new progresses of studies on the influence of capsular opacification with capsular bend formation
Abstract In recent 10-15 years, along with phacoemulsification and the technology of intraocular lens transplantation fast development, the success rate of the cataract surgical operation improves greatly and the surgical operation complications obviously reduces, but posterior capsular opacification (PCOs) still keeps being the long-term complication of a severity. To prevent and cure the PCO has become the target for the oculists who concentrate on the researches on the cataract treatment. With the innovation of the intraocular lens design, the researches to reduce PCOs after phacoemulsification with transplanting the IOLs attracts the oculists' attention and causes some progresses which express in the new IOLs' design improving the quality of capsular bend formation. This review investigates the factors contributed to build up the capsular bend formation to help the oculists understanding PCO prevention and cure.
· KEYWORDS: cataract; capsular opacification; intraocular lens; capsular bend formation; capsular tension rings; Soemmering's ring
0引言
临床的经验告诉我们，白内障手术后很短时间内，晶状体上皮细胞（lens epithelial cells，LECs）就可以开始缓慢的从IOL光学部边缘开始重新填满晶状体囊袋，并在周边部逐步形成一些以再生皮质为实质的结构，即Soemmering’s 环，这过程可能持续3～5a或更久的时间，但是目前的工艺技术无法确定的阻止它的发生。一些新的方法，比如通过密闭囊膜灌洗，囊袋内应用药物，或者通过生物技术，免疫学及基因治疗等也为清除残余LECs提供了新的思路，但这些方法仅仅是针对清除LECs而言。相比而言，通过IOL设计的革新，改善囊袋弯曲结构（capsular bend formation）的建立，以减少PCO进展的研究更令人瞩目。下面将通过探索一些有助于建立囊袋弯曲的因素来帮助眼科医生了解PCO防治的进展。
1材料还是设计
Nishi等[1,2]人在他们的追踪研究中对比了方边和圆边设计，他们认为，方边对于减少PCO发生有极大的意义，而在材料上，疏水性丙烯酸和第二代硅凝胶的不同则意义不大，所以评判IOL对于PCO的影响，设计应该是一个标准，而非材料。但是一个有趣的现象是[3]，方边设计的基础上，将前缘设计成弧形，同完全方边设计的晶状体对于减少PCO发生的效应是相同的，而这样的设计克服了完全方边晶状体的边缘眩光现象。然而，即使使用了方边设计，亲水性丙烯酸晶状体并不能达到疏水性丙烯酸与第二代硅凝胶的效果[4]，这可能是由于这种材料含有过多的水分以致于不能保持一个锐利的方边来抵抗囊膜收缩产生的压力。Nixon等[5]用新的高分辨率数字成像技术，比较了圆边SoFlex Li61U晶状体和方边SoFlex SE晶状体。在他的研究中，Nixon获得了IOL在术后第1wk及第1,3,6,9mo的图象。需要指出的是，与先前的研究不同，这个新的数字图象分析系统使用了Adobe PhotoShop图像处理软件来直接展示LECs的迁移，而并非从LECs所致的囊膜变化来间接分析。早期的观察显示两种IOL无甚差异，LECs都沿后囊膜迁移。1mo后差异逐渐显著，细胞被方边完全阻挡，而圆边仅阻挡部分细胞。2mo后，方边晶状体组，纤维化的囊袋弯曲360度成型，这可能是由于被阻挡的LECs变性转化的效应导致。随着时间的推移，这种差异更显著。同时，圆边晶状体旋转和脱中心现象发生率也显著高于方边。在疏水性丙烯酸和第二代硅凝胶IOL中，前囊膜纤维化可降低PCO发生率，并且这种效应在方边设计较之圆边设计更为显著[6]。这两种材料被证明较之PMMA可更快的诱发囊膜收缩，并在纤维化程度上更强，显示了这几种材料的生物学特性[7]。从前囊膜上去除LECs可以增加PCO发生率，与先前讨论的一样，Menapace等[8]人发现在这项研究中PCO的轻度减少与前囊混浊（anterior capsular opacification，ACO）的增加联系在一起。适量的细胞可以使IOL发生适当的纤维化反应，从而加强囊膜收缩，减少细胞的数量将减弱囊袋弯曲的力量。综上所述，毫无疑问，IOL的方边设计在防治PCO中起主要作用，但IOL材料的生物学特性影响后囊膜与IOL之间的粘附力，对囊袋弯曲的形成也有一定的作用，所谓的“三明治理论”并未完全过时。白内障手术将囊袋破坏，机体对IOL产生异物反应，使前囊膜纤维化，这是疏水性丙烯酸和第二代硅凝胶人工晶状体抑制LECs再生反应的重要一部分。至于方边设计是否确切的增强这一反应的，仍需进一步的研究和讨论。
2屏障效应与压迫理论
方边设计如何阻止LECs迁移是当今的热门议题。Nishi[9]认为，方边促进囊膜与光学部紧密相贴，使后囊膜沿方边形成不连续的锐利直角弯曲，诱导LECs产生接触抑制，形成阻止细胞迁移的生理屏障，这一因素无疑在早期的PCO防治上起到重要作用。Boyce等[10]则猜想方形边缘提供一个压力给后囊膜。他们对方形边缘施加给后囊膜的力建立了一个数学模型，认为边缘越锐利，施加给后囊膜的力越大。他们认为方边对后囊膜的压力比起接触抑制对于PCO的防止更重要。对此，Nishi[11]认为，白内障手术一段时间之后，晶状体囊膜会逐渐松弛，压力下降，这使压迫理论效应降低。他仍然认为，是接触抑制导致囊袋弯曲上的细胞分层，无法迁移至后囊膜。Spaulton[12]认为环形连续撕囊可使光学部周围囊膜收缩，这即可增强光学部边缘对于囊膜的压力，它甚至在没有锐利边缘的条件下减少了PCO的发生。Nagamoto[13]指出，即使囊膜较松弛，光学部边缘与囊膜的接触也是存在的，增加光学部周围囊膜的收缩即加强了压迫效应，这补充了Spaulton的论点。显然这个问题仍未有一个结果。争论的参与者们都不能综合各个因素从而得出总的观点，他们只能以方边设计增加对PCO的抵抗为基础，从其中一个因素去分析。事实上这些因素相互依赖制约，变换一个方面可导致其他因素的改变，以致于难以真正隔离出单因素进行分析，尤其在体外试验中更是这样。
3手术方式的影响
人工晶状体抑制PCO包含了多种因素，就目前的研究来说，方边设计毫无疑问是其中最主要的因素，它加强了对PCO的抵抗。但这种抵抗的效率，相当程度上还受手术技巧的控制。这包括适当大小的环形连续撕囊，彻底的清除皮质碎片，从而加强囊膜收缩，加快囊膜融合，形成囊袋弯曲结构。但Apple等[14]人的研究发现，彻底清除皮质并不能改变以后LECs增殖所导致的皮质的再生。清除了皮质，但LECs仍然通过紧密连接附着在囊膜上。他们观察到的皮质是再生的，并非残留的。此外，一些研究[15]否定环状连续撕囊对防止PCO发生的价值。而另一些研究[16]将PCO发生率的降低与撕囊覆盖光学部前表面边缘的广度联系在一起。甚至有说法这是比方边设计更重要的影响因子[17]。撕囊口越小，越完整，则前囊膜反应越大，产生收缩，与光学部材料相互作用，拉伸后囊膜，使其与光学部后表面紧贴，同时前囊膜360度覆盖光学部使囊袋弯曲形成，从而封闭光学部区域，阻止细胞再生。这无疑在PCO的防止上起到了极大的作用[18]。
4 三片式与单片式的设计
三片式的IOL使囊袋弯曲结构360度环绕光学部边缘。这是能将细胞迁移与后囊膜隔离开的最简单的设计。这种3片式IOL的襻部设计使后囊膜向外拉伸，从而容易附着在光学部后表面，同时襻部的角度设计使光学部后表面及其边缘限制在囊内。但襻部的力量过大，可拉伸囊膜，产生皱褶，从而为LECs迁移提供道路通过光学部的方边，而若使用囊袋张力环（capsular tension rings ，CTRs)可以减少50%的PCO发生率[19]。Sacu的研究发现[20]单片式晶状体能比3片式晶状体更快封闭囊膜。而现在对于单片式IOL设计的关注现在集中在光学部与襻部连接处上。单片式IOL联合襻部设计抑制了前后囊膜在光学部与襻部连接处融合[21]，这阻碍了360度屏障的建立，这个区域也为LECs的增殖提供了空间，这些因素减弱了方边晶状体抑制细胞迁移的长期效应。有人形象的将这比喻为单片式设计的“阿喀琉斯之踵”（Achilles’ Heel）[22,23]。
5方边构造的囊袋弯曲可以被突破
临床上，白内障手术后，许多患者没有PCO，但他们的IOL光学部边缘可以观察到Elshnig珍珠样结构。Buehl最近的研究[24]显示这些Elshnig珍珠样结构会有形态学上的改变，并且这些改变最终进展成PCO。Dewey等[25]人已经观察到前囊的特殊临床改变是PCO发生的前驱病变。再生皮质出现在光学部前表面，并在同一子午线上穿过囊袋弯曲突破口。
囊袋弯曲穿破警示临床医师Soemmering’s环的存在，密闭囊膜灌洗是最受关注的处理Soemmering’s环的方式。它通过一个3.0mm的小切口置入装置，完全密闭撕囊进行灌洗。现在的评估仅包括无水酒精在兔眼内，蒸馏水在人眼内的研究，临床研究早期的结果显示，术后1,2a囊膜纤维化减少[26]。另外，利用10g/L利多卡因破坏紧密连接，并用水分离去除赤道部LECs，可减少LECs，从而使PCO减少。这项技术可以减少皮质再生，不幸的是利多卡因并非好的选择，它可以减少LEC数量，但同时减弱了囊袋弯曲的力量[27]。控制LECs活性的方法不同于去除它们。设法使赤道部细胞纤维化，即可降低其增殖能力。对于标准IOL来说，这个机制可以降低PCO发生率，而这也是CTRs降低PCO发生率机制的一部分。特殊设计的CTRs既可以维持周边囊膜形状，又能使赤道部细胞发生纤维化。第2种选择，是阻断代谢或者尽可能清除具分裂潜能的赤道部细胞。但即使CTRs可以作为给药装置，现有能在体内减慢LECs代谢的药物仍非常有限。所以，开发既能加强囊袋弯曲结构品质，又具抑制皮质再生功能的新型IOL是有相当广阔的前景的。
6结论
IOL抵抗PCO的能力可以归纳为形成囊袋弯曲结构的品质。其主要因素为方边设计，但IOL材料的生物学特性对囊袋弯曲的形成也有一定的作用。其他因素是囊袋弯曲能否360度隔离光学部，以及囊袋弯曲的力量。囊袋弯曲的力量由光学部材料，尺寸，IOL设计，及手术因素所决定。其中手术因素又包括适当大小的环形连续撕囊，彻底清除皮质，及IOL囊袋内位置等。目前的一些革新设计，如单片式设计，可能降低囊袋弯曲结构的长期效应。其他，如圆边前缘，并不降低囊袋弯曲的品质。由于皮质再生产生的Soemmering’s环结构是IOL设计的障碍，开发既能加强囊袋弯曲结构品质，又具抑制皮质再生功能的新型IOL值得我们充分期待。
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