Xét nghiệm tế bào nội mô giác mạc (kính hiển vi phản xạ gương) là một xét nghiệm sử dụng nguyên lý phản xạ gương để chụp ảnh và phân tích các tế bào nội mô giác mạc. Nó có thể đánh giá định lượng mật độ tế bào, hình thái và sự khác biệt về kích thước một cách không xâm lấn.
Tế bào nội mô giác mạc là một lớp tế bào đơn ở mặt sau của giác mạc, duy trì độ trong suốt của giác mạc thông qua chức năng bơm và chức năng hàng rào. Tuy nhiên, rất khó để đánh giá trực tiếp các chức năng này một cách định lượng. Do đó, việc đánh giá chức năng nội mô thường được thực hiện bằng cách tham số hóa các thay đổi về hình thái bất thường. Có thể đánh giá định tính tế bào nội mô bằng phản xạ gương trên đèn khe, nhưng sử dụng kính hiển vi phản xạ gương cho phép định lượng các thông số hình thái.
Chỉ định chính:
Tế bào nội mô giác mạc duy trì giác mạc trong suốt thông qua chức năng bơm và chức năng hàng rào. Có áp lực trương nở khoảng 50 mmHg trong nhu mô giác mạc, nhưng ở mắt bình thường, chức năng bơm của nội mô vượt qua áp lực này và bơm lượng nước dư thừa ra khỏi giác mạc. Vì tế bào nội mô hầu như không có khả năng tái tạo, khi bị tổn thương, các tế bào còn lại sẽ giãn nở và dẹt ra để bù đắp, nhưng nếu mật độ giảm đáng kể, sẽ xảy ra mất bù dẫn đến phù giác mạc.
Có ba loại kính hiển vi phản xạ gương chính dựa trên nguyên lý đo lường và chế độ tiếp xúc.
Loại không tiếp xúc
Đặc điểm: Loại phổ biến nhất trong thực hành lâm sàng hiện nay. Không cần gây tê nhỏ mắt và hỗ trợ căn chỉnh tự động.
Ưu điểm: Ít gánh nặng cho bệnh nhân và không có nguy cơ nhiễm trùng. Có thể thực hiện các phép đo lặp lại trong thời gian ngắn.
Hạn chế: Phạm vi chụp hơi hạn chế. Trong trường hợp phù giác mạc hoặc đục giác mạc nặng, việc chụp chính xác trở nên khó khăn.
Loại tiếp xúc
Đặc điểm: Phương pháp chụp bằng cách đặt thấu kính tiếp xúc trực tiếp với giác mạc. Cần gây tê nhỏ mắt (Oxybuprocaine 0,4%).
Ưu điểm: Có thể chụp được vùng rộng hơn và rõ nét hơn so với loại không tiếp xúc. Cho kết quả đáng tin cậy ngay cả trong trường hợp phù giác mạc hoặc đục giác mạc. Có báo cáo rằng các phép đo mật độ tế bào giữa loại tiếp xúc và không tiếp xúc nhìn chung tương đương nhau ở giác mạc khỏe mạnh và sau ghép [4].
Hạn chế: Cần gây tê nhỏ mắt. Đòi hỏi kỹ thuật thành thạo.
Kính hiển vi đồng tiêu
Đặc điểm: Thiết bị đặc biệt có thể quan sát từng lớp giác mạc dưới dạng lát cắt.
Ưu điểm: Có thể đánh giá tế bào nội mô, biểu mô, nhu mô và tất cả các lớp một cách ba chiều. Cũng có thể quan sát đám rối thần kinh.
Hạn chế: Vận hành phức tạp hơn và thời gian kiểm tra lâu hơn so với kính hiển vi thông thường. Cần thiết bị chuyên dụng.
Nếu số lượng tế bào dùng để phân tích quá ít, độ tin cậy của kiểm tra sẽ giảm. Doughty và cộng sự báo cáo rằng khi đo bằng kính hiển vi đặc điểm không tiếp xúc, hệ số biến thiên khoảng ±10% với 25 tế bào được phân tích, trong khi với 75 tế bào trở lên, hệ số biến thiên thu hẹp xuống còn khoảng ±2% [2]. Phân tích của Abib và cộng sự cũng cho thấy kích thước mẫu cần thiết khác nhau tùy máy, nhưng tất cả đều khuyến nghị số lượng tế bào ở mức hàng trăm [3]. Luôn kiểm tra số lượng tế bào được phần mềm phân tích tự động nhận diện.
Trong các trường hợp phù giác mạc hoặc đục giác mạc, việc chụp ảnh chính xác rất khó khăn và độ tin cậy của kết quả phân tích thấp. Trong trường hợp đó, hãy thử chụp lại ở vùng trong suốt hơn. Sử dụng loại tiếp xúc rất hữu ích vì cho phép chụp ảnh rộng hơn và rõ nét hơn.
Ở loại không tiếp xúc, không cần nhỏ thuốc tê; mặc dù có thể cảm thấy chói nhưng về cơ bản không đau. Ở loại tiếp xúc, nhỏ thuốc tê oxybuprocaine 0,4% trước khi tiếp xúc với thấu kính, do đó ít đau hơn trong khi thuốc tê còn tác dụng. Cả hai loại đều là kiểm tra kết thúc trong thời gian ngắn.
Tình trạng tế bào nội mô được đánh giá bằng ba thông số chính sau đây.
| Thông số | Giá trị bình thường | Ngưỡng giá trị bất thường |
|---|---|---|
| Mật độ tế bào (CD) | ≥70 tuổi trung bình 2.200 tế bào/mm² | 400-500 tế bào/mm² hoặc thấp hơn |
| Giá trị CV (Hệ số biến thiên) | 0,2–0,3 | 0,35 trở lên |
| Tỷ lệ xuất hiện tế bào hình lục giác (Hexagonality) | 60–70% | Dưới 50% |
Mật độ tế bào là chỉ số trung tâm trong đánh giá nội mô. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng mật độ tế bào giảm sinh lý theo tuổi tác [1][6], và diễn biến gần đúng như sau.
Khi mật độ tế bào giảm xuống dưới 400–500 tế bào/mm², việc duy trì độ trong suốt của giác mạc trở nên không thể, dẫn đến bệnh lý giác mạc bọng nước.
Giá trị CV là hệ số biến thiên, được tính bằng cách chia độ lệch chuẩn của diện tích tế bào cho diện tích tế bào trung bình, và thể hiện sự đa dạng về kích thước tế bào. Giá trị càng cao, tế bào càng bị stress. Giá trị bình thường là 0,2–0,3, và giá trị từ 0,35 trở lên được coi là bất thường.
Tế bào nội mô giác mạc bình thường sắp xếp theo hình lục giác đều đặn. Tỷ lệ tế bào hình lục giác giảm cho thấy sự xáo trộn hình thái tế bào lớn hơn. Giá trị bình thường là 60–70%, và giá trị 50% hoặc thấp hơn được coi là bất thường.
Trong loạn dưỡng nội mô giác mạc Fuchs, các dấu hiệu đặc trưng sau đây được quan sát bằng kính hiển vi soi gương:
Không có tiêu chuẩn thống nhất rõ ràng và có sự khác biệt giữa các cơ sở, nhưng nhìn chung, nếu mật độ tế bào dưới 1.000 tế bào/mm², nguy cơ phẫu thuật được coi là cao. Cần lựa chọn kỹ thuật phẫu thuật (giảm thời gian siêu âm trong phẫu thuật đục thủy tinh thể siêu âm hoặc sử dụng thêm chất nhầy) và có sự đồng ý đầy đủ của bệnh nhân. Nếu mật độ tế bào giảm xuống 400–500 tế bào/mm² hoặc thấp hơn, có nguy cơ bệnh lý giác mạc bọng nước sau phẫu thuật, và có thể xem xét phẫu thuật đục thủy tinh thể đồng thời với ghép nội mô giác mạc (DSAEK/DMEK).
Dựa trên các bất thường của giá trị xét nghiệm, hãy xem xét các hướng xử trí sau.
CD < 1.000 tế bào/mm² (trước phẫu thuật đục thủy tinh thể): Tình trạng nguy cơ phẫu thuật cao. Cần rút ngắn thời gian siêu âm, lựa chọn chất nhầy đàn hồi phù hợp và giải thích đầy đủ rủi ro cho bệnh nhân. Tiêu chí đánh giá khác nhau giữa các cơ sở, do đó đánh giá toàn diện của bác sĩ điều trị là quan trọng.
CD < 400-500 tế bào/mm²: Nguy cơ bệnh lý giác mạc bọng nước sắp xảy ra. Cần tích cực xem xét ghép nội mô giác mạc (DSAEK/DMEK). So với ghép giác mạc toàn phần (PKP), DSAEK/DMEK có tỷ lệ sống sót tế bào nội mô cao hơn và phục hồi thị lực nhanh hơn.
Giá trị CV > 0,35 hoặc Tỷ lệ hình lục giác < 50%: Cho thấy trạng thái căng thẳng nội mô. Cần tìm nguyên nhân như loạn dưỡng nội mô Fuchs, hội chứng ICE, đeo kính áp tròng kéo dài, hoặc tiền sử phẫu thuật nội nhãn.
Theo dõi sau phẫu thuật:
Kính hiển vi phản xạ gương sử dụng phản xạ gương của ánh sáng để hiển thị các tế bào nội mô. Khi chiếu sáng vào mặt phân cách giữa nhu mô giác mạc và thủy dịch (lớp tế bào nội mô), một phần ánh sáng bị phản xạ gương tại ranh giới giữa hai môi trường có chiết suất khác nhau. Ánh sáng phản xạ này được thu nhận để thu được hình ảnh của các tế bào nội mô.
Tại ranh giới tế bào (khe gian bào), phản xạ yếu và xuất hiện tối (đường tối), trong khi thân tế bào xuất hiện sáng. Điều này làm nổi bật đường viền tế bào. Phần mềm phân tích hình ảnh tự động nhận dạng và định lượng hình ảnh tế bào được chụp, từ đó tính toán CD, CV và Tỷ lệ hình lục giác.
Nhu mô giác mạc luôn có áp lực trương nở (swelling pressure: SP) khoảng 50 mmHg. Ở mắt bình thường, bơm nội mô giác mạc vận chuyển tích cực Na⁺ và HCO₃⁻ về phía thủy dịch, vượt qua áp lực trương nở này để duy trì độ dày sinh lý và độ trong suốt của giác mạc.
Khi mật độ tế bào nội mô giảm xuống dưới 500 tế bào/mm², chức năng bơm của các tế bào còn lại trở nên không đủ. Nước dư thừa chảy vào vượt quá áp lực trương nở của nhu mô giác mạc, dẫn đến phù nhu mô và hình thành các bọng nước dưới biểu mô (bulla). Đây là bệnh lý giác mạc bọng nước (bullous keratopathy). Vỡ bọng nước gây đau dữ dội và mất chức năng hàng rào của bề mặt mắt.
Phần mềm phân tích tự động truyền thống gặp thách thức về độ chính xác nhận dạng, đặc biệt ở các vùng mật độ tế bào thấp hoặc trường hợp phù nề. Trong những năm gần đây, nghiên cứu về nhận dạng ranh giới tế bào tự động sử dụng học máy và học sâu đã tiến triển. Tương quan tốt về độ chính xác so với phân tích thủ công đã được báo cáo, và việc triển khai lâm sàng trong tương lai được kỳ vọng.
Nghiên cứu cơ bản cho thấy thuốc ức chế kinase liên quan đến Rho (ROCK) thúc đẩy sự bám dính và tăng sinh của tế bào nội mô giác mạc. Tại Nhật Bản, việc phát triển lâm sàng thuốc nhỏ mắt ức chế ROCK (dẫn xuất Y-27632) nhằm kích thích tăng sinh tế bào nội mô giác mạc đang được tiến hành. Các ứng dụng cho bệnh giác mạc bọng nước và phục hồi mật độ nội mô sau ghép nội mô đang được nghiên cứu, nhưng hiện tại chưa được áp dụng rộng rãi trong thực hành chung.
Đeo kính áp tròng dài hạn (đặc biệt là kính cứng) được báo cáo gây ra sự gia tăng đa dạng kích thước tế bào (polymegethism) và đa dạng hình thái (pleomorphism: tăng các tế bào không lục giác) ở nội mô do thiếu oxy giác mạc mãn tính. Điều này biểu hiện dưới dạng tăng giá trị CV và giảm tỷ lệ lục giác, nhưng mật độ tế bào thường vẫn trong giới hạn bình thường.
Rối loạn nội mô giác mạc đã được báo cáo khi sử dụng lâu dài amantadine (thuốc Parkinson) và một số thuốc chống loạn thần. Đôi khi có thể được phát hiện bằng kính hiển vi đặc điểm như giảm mật độ tế bào và thay đổi hình thái, và tính hữu ích của việc theo dõi định kỳ ở bệnh nhân dùng các thuốc này đang được nghiên cứu.
