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角膜与外眼

角膜神经重建术(治疗神经营养性角膜病变)

角膜神经重建术(corneal neurotization; CN)是一种将健康感觉神经转移到角膜以实现再神经支配的手术,用于治疗神经营养性角膜病变(neurotrophic keratopathy; NK1)NK是由三叉神经损伤导致角膜感觉减退或消失、上皮稳态破坏的难治性疾病,患病率约为每10000人5例。

传统的NK治疗如人工泪液和睑板缝合仅对症,无法解决根本的神经损伤。CN通过恢复角膜感觉来稳定眼表,是唯一可能改善长期预后的手术方式1)

  • 1972年:Samii首次提出概念。他用腓肠神经移植桥接枕大神经和近端眼神经,但需要大开颅,实用性低3)
  • 2009年:Terzis报告了首例直接角膜神经重建术。将对侧滑车上神经和眶上神经直接转移到角膜巩膜1)4)
  • 2014年:Elbaz等人开发了间接微创技术(MICN),使用腓肠神经移植物,可通过小切口实施4)

此后,手术方式迅速多样化,包括内镜入路和无细胞同种异体移植的引入1)

神经营养性角膜炎的角膜神经重建术图像
Diana Carmen Dragnea, Iva Krolo, Carina Koppen, Callum Faris, et al. Corneal Neurotization—Indications, Surgical Techniques and Outcomes 2023 Mar 13 J Clin Med. 2023 Mar 13; 12(6):2214 Figure 2. PMCID: PMC10059768. License: CC BY.
A显示点状角膜病变,B显示持续性上皮缺损,C显示伴有实质融解的更晚期病变。荧光染色可显示神经营养性角膜炎的不同进展程度。

以下为CN所针对的神经营养性角膜病变的症状和体征。

NK患者因角膜感觉减退而难以自觉症状。

  • 无异物感:即使角膜进入异物也难感觉到疼痛
  • 视力下降:随着上皮损伤和角膜混浊的进展而缓慢恶化
  • 干眼症:因反射性泪液分泌减少而产生干燥感
  • 充血:继发性炎症引起的结膜充血

临床所见(医生检查确认的所见)

Section titled “临床所见(医生检查确认的所见)”

NK的严重程度采用Mackie分类进行评估。

1期(轻度)

点状表层角膜病变角膜上皮不规则和增生

泪膜破裂时间缩短:泪液稳定性下降

表层新生血管:来自角膜缘的血管侵入

2期(中度)

持续性上皮缺损:边缘卷曲(rolled edge)的上皮缺损

实质水肿:伴有Descemet膜皱褶

前房炎症:轻度闪辉

3期(重症)

角膜溶解:实质变薄和溃疡形成

角膜穿孔:溶解进展的最重症

感染合并:继发感染风险增高

角膜知觉使用Cochet-Bonnet角膜知觉计(CB)进行定量评估。在0mm(无感觉)至60mm(正常)的刻度上,低于20mm判定为低敏感性1)

NK三叉神经通路任何部位的损伤引起1)3)

  • 病毒感染:疱疹性角膜炎(HSV、VZV)最常见,占全部病例的27%~32%1)
  • 神经外科术后:听神经瘤、脑膜瘤切除术后是手术原因中最常见的。由于三叉神经近端损伤所致3)
  • 外伤:包括化学伤(碱、酸)、角膜手术后(LASIK角膜移植等)的医源性损伤
  • 先天性:先天性三叉神经发育不全/缺如、Goldenhar-Gorlin综合征
  • 全身性疾病:糖尿病(糖尿病角膜病变)、多发性硬化、麻风病
  • 药物性:局部麻醉药的长期使用、β受体阻滞剂滴眼液、含苯扎氯铵的制剂
  • Cochet-Bonnet角膜知觉计(CBA):使用直径0.12mm的尼龙丝。从60mm开始,每缩短10mm测试一次,直到获得反应。在角膜中央和四个象限进行测量1)
  • 定性评估:用棉丝尖端轻轻接触角膜,检查是否有瞬目反射1)

无创观察角膜上皮下神经丛的密度和形态2)。对于术前基线和术后神经再生监测非常有用。术后3个月可确认神经参数的改善2)4)

  • 用棉丝或Semmes-Weinstein单丝评估滑车上神经、眶上神经和眶下神经的感觉1)
  • 如果同侧神经功能下降,还需测试耳大神经(耳垂的感觉)1)
  • 当计划采用间接法进行自体移植时,还需检查腓肠神经取材部位(小腿后侧、足外侧缘)的感觉1)
  • 眼前节OCT:评估角膜上皮厚度和角膜缘干细胞状态(Vogt栅栏结构)2)
  • Schirmer试验:测量基础泪液分泌量。用于评估合并干眼的NK
Q 如何准确测量角膜知觉?
A

Cochet-Bonnet角膜知觉计(CBA)是标准的定量检查。将直径0.12mm的尼龙丝从60mm(最大长度,最小压力)开始垂直接触角膜,每次缩短10mm直至感觉到知觉。丝越短压力越大,表示知觉减退越严重。小于20mm为低敏感,50mm及以上为高敏感。

NK的治疗根据Mackie分期采用阶梯式方法。

  • 人工泪液和眼膏:频繁使用无防腐剂制剂。联合使用油性眼膏和强制闭眼。
  • 泪点栓:用于严重泪液分泌减少。
  • 绷带式角膜接触镜(BCL):保护持续性上皮缺损
  • 睑缘缝合术:有助于2~3期上皮缺损的愈合。
  • 羊膜移植:用于难治性上皮缺损的保护性覆盖。
  • Cenegermin(Oxervate™):重组人神经生长因子(rhNGF)滴眼液。适用于NK 2~3期。REPARO试验显示上皮缺损闭合率达72%4)。但未显示角膜知觉的显著改善。
  • P物质+IGF-1(FGLM-NH₂+SSSR):促进角膜上皮伤口愈合的最小必需肽组合。在早期NK中显示出前景。
  • 自体血清滴眼液:含有生长因子,促进上皮愈合。也有报道称可轻度改善角膜知觉。

对保守治疗无反应、或持续角膜无感觉超过1年的患者是CN的候选者1)

将供体神经直接转移到角膜缘的方法。

  • 将对侧或同侧的滑车上神经/眶上神经游离,并将其远端固定在角巩膜1)
  • 无需移植物,因此没有供体部位并发症
  • 由于神经连续,感觉恢复往往更快1)

使用插入神经移植物桥接供体神经和角膜的方法。在所有病例中占63%2)

  • 腓肠神经是最常见的移植物,可获取长达30厘米1)
  • 脱细胞同种异体神经移植物(如Avance Nerve Graft)与自体移植效果相当,且无供体部位并发症1)2)
  • 可通过小切口进行,适用于双侧NK4)
项目直接法间接法
感觉恢复速度较慢
12个月时的结果相当相当
二次手术部位

在12个月时,直接法和间接法的感觉恢复没有显著差异1)2)

供体神经的选择基于神经的存活能力、轴突数量以及距角膜的接近程度5)

神经有髓轴突数量特征
眶上神经约6,000靠近角膜,首选
滑车上神经约2,500存在解剖变异
耳大神经约6,530对双侧NK有用

Terzis等人提出有效神经重建所需的有髓轴突数量阈值为900根4)。眶上神经和滑车上神经的远端部分均含有超过2,000根有髓轴突,完全满足这一标准4)5)

  • 端端吻合:完全切断供体神经,将所有轴突供给移植物。轴突负荷最大,但会导致供体区域麻木1)
  • 端侧吻合:在供体神经鞘上开窗,部分分流轴突。可保留供体感觉1)
  • 将神经分成束(通常3-4束),分别放置在角膜的各个象限1)
  • 推荐固定于角膜巩膜隧道内。与置于轮部结膜下相比,术后3个月时感觉恢复更好1)2)
  • 使用绷带式角膜接触镜和临时睑板缝合保护角膜1)
  • 使用不含防腐剂的人工泪液和润滑眼膏进行积极润滑1)
  • 术后第一周使用抗生素滴眼液。如果上皮缺损持续存在,则延长使用1)
  • 有尝试从术后一个月开始辅助使用cenegermin1)
Q 直接法和间接法哪种神经重建更好?
A

比较研究表明,在12个月时角膜感觉恢复无显著差异。直接法无需移植物,感觉恢复稍快(3-6个月时CB值有统计学显著改善),但间接法可通过小切口进行,也适用于双侧NK。术式的选择取决于供体神经的可用性、到角膜的距离以及术者的经验。

角膜是体内神经密度最高的组织之一,每平方毫米约有7000个伤害感受器。其敏感度是牙髓的40倍,皮肤的400-600倍。

神经支配通过三叉神经第一支(眼神经)→鼻睫神经→长睫神经到达角膜。神经穿过Bowman层形成上皮下神经丛。70%的受体是多觉型(对化学、热和机械刺激有反应),20%是机械感受器,10%是冷感受器。

角膜神经含有并释放P物质、CGRP、神经肽Y和VIP等神经递质。这些物质调节上皮细胞的增殖、迁移和再生,对维持角膜稳态至关重要。

NGF、BDNF、GDNF、NT-3、NT-4/5等神经营养因子也由角膜神经提供。这些因子的缺失是NK中上皮愈合延迟和稳态破坏的根本原因。

在CN中,健康的供体神经被重新定位到角膜巩膜交界处1)

直接法是将供体神经的远端直接植入角膜。间接法是通过中间移植物桥接供体神经和角膜。无论哪种方法,轴突纤维都会从供体神经延伸到角膜基质和上皮下层,导致角膜再神经化1)

轴突再生遵循华勒变性的典型模式1)。初始轴突崩解后,巨噬细胞清除变性的髓鞘,雪旺细胞从供体神经的健康近端分化迁移,促进轴突再生。NGF和IL-1的上调在促进轴突发芽中起重要作用1)

在大鼠模型中,CN增加了角膜神经密度,但通过移植物再生的轴突中只有一小部分到达角膜。提示角膜可能选择性地只允许具有特定表型的无髓神经纤维生长1)

  • 术后2-4周:轴突再生向移植物开始4)
  • 3-6个月:在角膜缘附近观察到再神经化。主观感觉恢复开始1)2)
  • 6-12个月:再神经化扩展到中央角膜的基底层。感觉达到峰值1)2)
  • 12-18个月:在某些病例中,IVCM发现与对侧健康眼相当1)

角膜神经的营养功能往往比感觉功能恢复得更早。因此,即使12个月时CB值改善不佳,也存在IVCM确认角膜神经且上皮缺损已愈合的病例1)

2025年的一项范围综述(12项研究,164只眼)报告CN的成功率为60.7-100%(平均90%)。术前平均CCS(CBA)为2.7 mm,术后显著改善至36.0 mm(范围:21.1-49.7 mm)。角膜感觉平均在4.1个月出现,并在12个月达到峰值2)

间接法(腓肠神经移植)占所有病例的63%,最为常见。无细胞同种移植效果与自体移植相当,优点是缩短手术时间并避免供体部位并发症2)

Catapano等人报告了19只眼(平均年龄12.5岁),87%的患者达到CB 40 mm,64%恢复了完全知觉。将束状插入角膜巩膜隧道的组显示出更早的知觉恢复2)

一名11岁男孩的Mackie 1期病例,MICN后6个月出现客观知觉改善,21个月时中央角膜知觉达到20 mm。Schirmer试验从15 mm改善至30 mm,视力从6/18恢复至6/56)

两例高龄(62岁和70岁)且长期去神经(23年)的病例在MICN后未能获得持续的知觉改善。三叉神经近端损伤(如听神经瘤术后)可能“功能储备”较低,与周围性原因(如疱疹性角膜炎)相比预后较差7)

这些发现表明,高龄、长期去神经和三叉神经近端损伤是CN的不良预后因素,应在患者选择和咨询中予以考虑7)

  • 通过大规模随机对照试验(RCT)优化直接法和间接法2)
  • 患者报告结局(PRO)的标准化2)
  • 无细胞同种移植的进一步证据积累1)
  • 验证cenegermin作为术后辅助治疗的有效性1)
  • 使用前段OCT角膜神经纤维进行无创监测2)
Q 角膜神经重建手术的成功率是多少?
A

2025年的一项范围综述(164只眼)报告成功率为60.7%至100%(平均90%)。术前角膜感觉(CBA)从平均2.7毫米显著改善至术后36.0毫米,在12个月时,超过60%的儿童恢复了正常感觉。然而,老年和长期去神经支配的病例效果可能较差。

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