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角膜与外眼

眼科染色剂

眼科染色剂是用于选择性可视化眼组织或泪液的药物总称。从门诊诊断到手术室组织识别,在眼科诊疗的各个方面都有应用。

根据用途大致可分为两类。

眼前段诊断用染色剂: 代表药物有荧光素、丽丝胺绿和玫瑰红三种。它们对于检测角结膜上皮缺损、评估泪膜以及诊断干眼症不可或缺。

眼后段及手术用染色剂: 包括台盼蓝、吲哚青绿(ICG)、曲安奈德和亮蓝G等。用于白内障手术中的前囊染色、玻璃体手术中的内界膜ILM)染色以及荧光眼底造影(FFA/ICGA)。

每种染色剂都有其独特的染色特性、荧光波长和组织亲和力。根据目的进行区分使用非常重要。

它是临床上使用最广泛的染色剂。是一种橙色的水溶性染料,易于获取,安全且刺激性小。

荧光特性: 最大吸收波长约为490 nm(蓝光)。激发后发出520–530 nm的黄绿色荧光。使用钴蓝滤光片照射蓝光进行观察。

染色原理: 荧光素不染色细胞本身,而是染色被破坏的细胞间隙。正常角膜上皮具有发达的紧密连接,几乎不被染色。上皮缺损区域和水通透性增加区域被染色。

剂型和浓度:

剂型浓度主要用途
试纸0.6–1 mg眼表染色
滴眼液0.5–2%眼表染色
注射液10~20%荧光眼底造影

主要临床应用:

  • 角膜上皮病变的检测(溃疡、糜烂、感染、点状角膜病变)
  • 泪膜破裂时间BUT)的测量
  • 泪河高度的评估
  • 压平眼压测量Goldmann压平眼压计
  • Seidel试验(穿透性眼外伤中房水渗漏的检测)
  • Jones染色消失试验(鼻泪管通畅性检查)
  • 荧光眼底造影(FFA
  • 隐形眼镜配适评估

浓度低于3%时不会引起眼部刺激。局部使用无眼毒性,是眼前段检查的首选。

一种酸性合成食用色素。对死细胞、变性细胞和黏液丝具有高染色亲和力,定位于细胞核。细胞间连接被破坏的区域染色增强。

吸收特性: 在可见光谱的红色端(630nm)有吸收峰。使用无赤光滤光片时,透射波长被吸收,染色部位呈现黑色。

结膜上皮缺损的显示效果优异,常用于球结膜染色。对眼睑擦拭器上皮病变LWE)的评估和Marx线的观察也很有用。

与玫瑰红相比,刺激性更小,细胞毒性也更低。近年来作为玫瑰红的替代染色剂逐渐普及。但浓度超过2%时会引起不适。与隐形眼镜不兼容,使用后需用生理盐水冲洗。

它是荧光素的卤素衍生物。可染色缺乏黏蛋白覆盖的角结膜上皮和变性细胞。在前眼表泪膜保护不足的部位被摄取。

在眼表疾病的早期检测中,被认为优于其他染色剂,已用于评估干眼、上缘角结膜炎和上皮型疱疹。对单纯疱疹病毒-1有一定抗病毒活性,但并非用于眼科治疗。

但缺点很多。具有光毒性,即使1%溶液滴眼后也会立即引起刺痛和灼烧感。染色前需要滴用表面麻醉剂。染色容易残留在结膜和眼周皮肤上,检查后应立即冲洗。即使存在人工泪液也会干扰染色摄取。

在日本,没有市售的试纸,使用1%自配溶液。由于缺点多于优点,日常使用正在减少,正被丽丝胺绿或联合无赤光滤光片的荧光素染色所取代。

荧光素

对象: 角膜上皮缺损、泪膜

荧光波长: 吸收490nm → 发射520–530nm

优点: 通用性高且安全。使用试纸简便。

滤光片: 钴蓝 + 无赤光滤光片

丽丝胺绿

对象: 结膜上皮缺损LWE、Marx线

吸收波长: 630nm

优点: 最适合结膜染色。比玫瑰红刺激性小。

滤光片: 无赤光滤光片

玫瑰红

对象: 黏蛋白缺乏区域及变性上皮

特点: 荧光素的卤素衍生物

优点: 早期检测眼表疾病效果优异

缺点: 有光毒性。刺激性较强,使用量正在减少。

Q 荧光素和丽丝胺绿如何区分使用?
A

荧光素最适合检测角膜上皮缺损和评估泪膜。丽丝胺绿在显示结膜上皮损伤方面表现出色,可用于评估眼睑缘擦拭器上皮病变和Marx线。在干眼的精细评估中,有时会进行“双重活体染色”,同时使用两种染料:同时应用一条荧光素试纸和两条丽丝胺绿试纸。

在后节手术和前节手术中,使用染色剂对难以观察的组织进行染色,以辅助手术操作。

台盼蓝: FDA批准的用于前囊膜染色(0.06%)的染色剂。它不穿透囊膜,因此前囊膜与未染色的晶状体皮质形成对比而可视化。在红光反射减弱或悬韧带脆弱的眼中尤其有用。对角膜内皮无毒性,在小儿白内障手术中也被认为是安全的。也用于DSEK(后弹力层剥离内皮角膜移植术)和DALK深板层角膜移植术)。需要注意亲水性丙烯酸IOL可能被永久染色。

吲哚青绿(ICG): 对IV型胶原和层粘连蛋白有高亲和力,用于内界膜染色(0.05–0.5%)。静脉注射时,98%与血浆蛋白结合,不扩散到血管外,因此ICG荧光血管造影(ICGA)可用于脉络膜血管成像。分解引起的视网膜毒性是一个问题,光暴露会加重毒性。眼内使用未获FDA批准。不含碘的吲哚青绿(IFCG)作为低毒性替代品受到关注。

曲安奈德 一种合成非水溶性类固醇(40mg/ml),以白色结晶形式结合于玻璃体内界膜等无细胞组织。在玻璃体切除术中有助于后部玻璃体的可视化和脱离。在白内障手术后囊膜破裂时,也可用于确认前房内的玻璃体条索。未见视网膜毒性报道,但有白内障进展和眼压升高的风险。

亮蓝G: 一种对内界膜ILM)具有选择性亲和力的染色剂(0.025%),已获FDA批准用于ILM染色。它不染色视网膜前膜ERM),因此可在ERM存在时实现“负染色”,即ERM在蓝色ILM背景下凸显出来。在ERM剥离后再次注入以染色ILM的“双重染色”中也得到应用。与ICG相比,安全性更高。

台盼蓝

浓度: 前囊0.06%,后段0.15%

对象: 前囊、Tenon囊、ERM

FDA: 已批准

注意: 亲水性IOL永久染色

ICG

浓度: 静脉注射40mg/2ml,ILM 0.05~0.5%

对象: ILM脉络膜血管(ICGA

FDA: 眼内使用未批准

注意: 降解导致视网膜毒性

亮蓝G

浓度: ILM染色0.025%

对象: ILM(选择性)

FDA: 已批准

特点: 负染色、双重染色

此外,溴酚蓝(0.13~0.2%,用于ILM/ERM染色,FDA未批准)和专利蓝(0.25%,对ERM中等亲和力,对ILM低亲和力,FDA未批准)有时用于玻璃体切割手术。两者均被认为比ICG的视网膜毒性低,但数据有限。

3. 染色剂的临床应用与使用方法

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荧光素染色是评估眼前节疾病最基本的检查方法。

染色操作技巧: 作为泪液检查的荧光素染色,重要的是尽量不改变泪液量。在荧光素试纸上滴1~2滴生理盐水,充分摇晃并甩干水分。将试纸轻轻接触下泪液弯月面的边缘进行染色。注意不要直接接触眼球。将试纸竖立接触可以进一步减少点眼量。表面麻醉药可能引起微细的上皮损伤,最好不要使用。

染色后立即观察: 上皮缺损区和最表层上皮脱落部位被染色。角膜溃疡时,溃疡范围变得清晰,有助于评估病情和治疗经过。角膜感染时,可清晰观察到单纯疱疹性角膜炎的树枝状病变和棘阿米巴的假树枝状病变。

延迟染色: 这是染色后1分钟以上发生的现象。即使没有上皮缺损,如果因药物毒性等导致紧密连接功能下降,荧光素会渗透扩散到上皮内而被染色。可检测复发性角膜上皮糜烂的粘附不良部位、结膜上皮侵入角膜的部位、以及药物毒性角膜病变的屏障功能障碍部位。

结膜上皮病变的观察: 结膜背景为白色,荧光素的对比度降低。这个问题可以通过使用无蓝滤光片(透过520~530nm以上光线的滤光片)来解决。使用无蓝滤光片时,结膜上皮病变的检出能力与玫瑰红染色相当或更好,从而无需使用玫瑰红。

评分: 干眼的诊断和严重程度评估中,根据2006年干眼诊断标准,在颞侧结膜角膜、鼻侧结膜三个象限分别评估染色程度(0~3分,共4级),总分9分中3分以上为异常。NEI(美国国立眼科研究所)量表对角膜5个区域进行0~15分评估。

泪膜破裂时间BUT): 进行荧光素染色,测量从睁眼到泪膜破裂的时间(秒)。5秒或以下视为异常。让患者轻轻闭眼后迅速睁眼,测量3次取平均值。注意:用力闭眼会压迫睑板腺,改变脂质层。

泪膜破裂模式: 近年来,TFOD(泪膜导向诊断)的概念已普及。在BUT测量时,将泪膜破裂模式分为6种类型,用于干眼亚型诊断和治疗选择(TFOT)。

模式特征提示的病理状态
area break广泛片状破裂水液缺乏型
line break角膜下方纵向线状破裂泪液量减少
spot break点状破裂角膜表面异常

Area break表示泪液量极度减少,需要植入泪点栓。Line break反映泪膜变薄,spot break反映角膜表面湿润性异常。

Goldmann压平眼压计必须使用荧光素染色。插入蓝色滤光片并将压平棱镜接触角膜时,可观察到上下两个荧光素半圆。调整鼓轮使两个半圆的内缘相切,读取眼压值。半圆的宽度应为直径3.06 mm的约1/10(约0.2 mm)。染色过度会使半圆变宽,导致眼压测量值偏高;染色不足则导致测量值偏低。

荧光素眼底造影(FFA): 静脉注射10%或20%荧光素。约70%的荧光素与血浆蛋白结合,其余以游离状态存在。使用钴蓝激发滤光片激发视网膜脉络膜中的荧光素,黄绿色屏障滤光片吸收反射的蓝光,仅拍摄荧光。用于评估糖尿病视网膜病变视网膜静脉阻塞年龄相关性黄斑变性黄斑缺血等多种疾病。肾功能减退者剂量应减至一半以下。

吲哚青绿眼底造影(ICGA): ICG与血浆蛋白结合率达98%,因此不易扩散到血管外。由于使用红外光(近红外区)激发,即使在屈光间质混浊的眼内也能获得比FFA更清晰的图像。擅长脉络膜血管成像,用于评估息肉状脉络膜血管病变PCV)、脉络膜新生血管和后葡萄膜炎。ICG经肝脏从胆汁排泄,因此透析患者也可进行。

染色顺序: 由于玫瑰红染色本身会加重角结膜上皮损伤,因此务必先进行荧光素染色并充分观察,然后再进行玫瑰红染色。

荧光素 局部使用浓度在3%以下时安全,无眼刺激或毒性。但会染色软性隐形眼镜,因此佩戴隐形眼镜时应避免使用。

丽丝胺绿: 与隐形眼镜不相容,使用后应用生理盐水冲洗。

玫瑰红: 具有光毒性,染色易残留,检查后应立即冲洗。染色前应充分进行表面麻醉。

荧光眼底造影(FFA)因静脉注射荧光素,可能引起全身性副作用。

检查后尿液呈亮黄色,皮肤黄染持续2-3小时。事先说明着色尿可能持续到第二天。罕见情况下,荧光素渗透全身皮肤,呈现假性黄疸(pseudojaundice)2)。医学文献中,共报告了11例荧光素相关死亡病例2)。副作用的机制包括迷走神经反射、药物过敏、组胺释放、焦虑相关的延髓交感神经放电以及直接的血管痉挛毒性作用等2)

Q 荧光素眼底血管造影(FFA)有哪些副作用?
A

轻度副作用包括恶心、呕吐、荨麻疹、瘙痒,约10%的患者发生。严重副作用包括过敏性休克(约万分之一),并有死亡病例报告。检查后皮肤黄染和着色尿是暂时性的,无害。罕见情况下,有报告显示全身皮肤出现荧光的假性黄疸。过敏体质患者需特别注意。

台盼蓝: 如果不迅速冲洗,会染色前玻璃体和后囊。通常1-2周内消失。存在亲水性丙烯酸IOL永久染色的风险,FDA不推荐使用。

ICG: 需要过滤以去除未溶解颗粒。光暴露会加重视网膜毒性。可能通过黄斑裂孔损伤RPE。也有报告称视盘永久沉积。注入充满液体的后段,以最小化与黄斑的接触。

曲安奈德玻璃体内可存留长达40天。存在白内障进展和眼压升高的风险。已有眼内炎前房积脓和假性前房积脓的报告。

荧光是分子吸收较低波长的光并发射较高波长的光的现象。荧光素吸收490nm附近的蓝光,发射520-530nm的黄绿色荧光。

临床上通过钴蓝滤光片的蓝光激发。但钴蓝滤光片的最大透射波长为390-410nm,与荧光素的最大吸收波长(490nm)不一致,因此激发并非最佳1)。在观察系统上安装无蓝滤光片(透过520-530nm以上),可滤除反射蓝光,提高荧光对比度。

荧光素 油/水分配系数为0.5~0.6,理论上能一定程度通过细胞膜。但正常角膜上皮表层细胞的紧密连接发达,因此不能通过细胞间隙。此外,由于被黏蛋白覆盖,正常角膜几乎不被染色。在上皮缺损处,荧光素与基底膜结合发出荧光;在屏障功能降低的部位,随时间推移渗透,表现为延迟染色。

结膜上皮的屏障功能比角膜上皮弱,随时间推移荧光素会渗透并染遍整个结膜。因此染色后需立即观察。利用这种通透性差异,可以区分角膜上皮结膜上皮(描绘Marx线、确定结膜上皮侵入范围)。

玫瑰红和丽丝胺绿: 两者均能染色缺乏黏蛋白覆盖的角结膜上皮及变性细胞。玫瑰红和丽丝胺绿的染色性几乎相同,但临床上丽丝胺绿刺激性较小,更适合检测结膜上皮损伤。

ICG: 对IV型胶原和层粘连蛋白有高亲和性。这些物质在视网膜内界膜ILM)中高浓度存在,因此ILM被选择性染色。静脉注射时,98%与血浆蛋白结合,不扩散到血管外,这是ICGA的原理。但分解会导致自敏氧化,引起视网膜毒性。

亮蓝G: 选择性被ILM摄取,但不被视网膜前膜ERM)摄取。利用这一特性可实现负染色(在ILM的蓝色背景上使ERM凸显)。

传统裂隙灯荧光素染色评估存在钴蓝滤光片激发特性限制、角膜曲率导致焦深受限、虹膜颜色影响、观察者依赖性等问题1)

Soifer等人将光学相干断层扫描OCT, Heidelberg Spectralis II)的荧光血管造影(FA)模式转用于角膜成像,提出了“荧光素角膜造影(FCG)”1)。Spectralis II使用490nm激光进行最佳激发,并通过525nm附近的屏障滤光片选择性捕获荧光1)。55°镜头可在一张图像中对整个角膜(从角膜缘角膜缘)聚焦1)

一项针对50名干眼患者和10名健康受试者的验证研究显示,FCG比裂隙灯图像具有更高的一致性。NEI量表角膜染色评分的组内相关系数(ICC)在FCG为0.96,裂隙灯为0.86(p<0.001)1)

在浅色虹膜患者中,裂隙灯图像评分显著低于FCG(6.11 vs 8.94;p=0.026),但在深色虹膜中无差异(8.16 vs 8.25;p=0.961)1)裂隙灯下,蓝光反射可能与浅色虹膜混淆,妨碍PEE检测,而FCG不受虹膜颜色影响1)

由于FCG利用广泛使用的OCT-FA设备,它有可能在临床研究和日常诊疗中实现角膜染色的标准化、量化和自动化1)

Q 荧光素角膜造影(FCG)与传统观察方法有何不同?
A

FCG是一种将OCT设备的荧光造影模式用于角膜成像的新技术。它使用490nm激光最佳激发荧光素,并通过屏障滤光片去除反射光,因此比裂隙灯更灵敏、对比度更高地检测角膜上皮缺损。其优点是不受虹膜颜色影响,且评估者间一致性高(ICC 0.96 vs 0.86)。

  1. Soifer M, Azar NS, Blanco R, et al. Fluorescein CorneoGraphy (FCG): Use of a Repurposed Fluorescein Imaging Technique to Objectively Standardize Corneal Staining. Ocul Surf. 2023;27:77-79.
  2. Bertani R, Ferrarez CE, Perret CM, et al. The Fluorescent Patient: An Unusual Effect of Fluorescein Angiography. Cureus. 2021;13(5):e15011.
  3. Wolffsohn JS, Arita R, Chalmers R, Djalilian A, Dogru M, Dumbleton K, et al. TFOS DEWS II Diagnostic Methodology report. Ocul Surf. 2017;15(3):539-574. PMID: 28736342.

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