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角膜与外眼

光角膜炎(紫外线角膜炎)

光性角膜炎是在未佩戴防护装备的情况下暴露于紫外线(UV)后发生的急性角膜上皮疾病1。相当于眼睛的“晒伤”,也称为紫外线角膜炎2

紫外线按波长分为以下三种:

  • UVC(短波紫外线):伤害性最强。太阳光中不含,但由电焊、杀菌灯、汞灯、乙炔焊等人工光源发出。
  • UVB(中波紫外线):存在于太阳光中。直接被DNA吸收并造成损伤。
  • UVA(长波紫外线):存在于太阳光中。通过氧化应激间接损伤细胞。

光性角膜炎根据光源分为两种类型:

  • 电光性眼炎:由含UVC的人工光源(如焊接弧光)暴露引起。
  • 雪盲症(雪眼):由阳光中大量UVB暴露引起。由于阳光波长比人工光源长,通常症状较轻,发病时间较长。

ICD-10编码:H16.131(右眼)、H16.132(左眼)、H16.133(双眼)、H16.139(未特指)。

Q 电光性眼炎和雪盲症有什么区别?
A

致病紫外线类型不同。电光性眼炎由人工光源(如焊接或杀菌灯)的UVC(短波紫外线)引起,伤害性强。雪盲症由阳光中的UVB(中波紫外线)引起,通常症状较轻,潜伏期稍长。详见“病理生理学·详细发病机制”一节

紫外线暴露后经30分钟至24小时潜伏期出现症状1。典型模式是白天进行焊接作业或滑雪,夜间发病并急诊就诊4

  • 眼痛:最显著的症状。许多患者无法自行睁眼。
  • 异物感:由角膜上皮脱落引起。
  • 流泪:反射性增多。
  • 畏光(刺眼):对光高度敏感。
  • 视力下降:轻度至中度。常因疼痛难以检查。
  • 眼睑痉挛:伴随疼痛出现。

通常为双眼性。可能伴有面部和眼睑红斑(紫外线引起的皮肤晒伤)。

  • 点状表层角膜炎SPK角膜全表面广泛分布的点状表层角膜炎是特征性表现。通过荧光素染色确认。重症病例中,点状表层角膜炎融合,形成角膜糜烂
  • 结膜充血结膜水肿:球结膜出现充血和水肿。
  • 结膜的保护:由于眼睑阻挡紫外线,睑结膜相对保持完好。
  • 虹膜炎:有时合并发生。
  • 眼睑发红和肿胀:可能由紫外线引起的皮肤损伤所致。
Q 为什么紫外线照射后不是立即而是数小时后出现疼痛?
A

紫外线诱导角膜上皮细胞凋亡程序性细胞死亡)。由于细胞实际脱落并暴露上皮下神经需要时间,症状在暴露后30分钟至24小时出现,而非立即。详情请参见“病理生理学·详细发病机制”一节

电光性眼炎

电弧焊:最常见的原因。未佩戴防护面罩作业或在附近暴露时发病。

杀菌灯和汞灯:发射短波UVC。实验室和医疗场所有意外暴露。

乙炔焊:发射UVC的人工光源之一。

雪盲症

滑雪场:雪面高反射率导致大量UVB暴露3

高海拔登山:大气稀薄,紫外线散射减少。新雪的反照率(反射率)最高可达90%1。海拔每升高300米,紫外线暴露量约增加4%3

日光浴沙龙和太阳灯:暴露于人工UVB/UVA光源。

其他暴露源包括损坏的金属卤化物灯(用于体育馆等)和卤素灯爆裂。

在晴天滑雪场不戴防护眼镜或护目镜超过1.5至2小时会增加发病风险。事实上,一项针对登山者和户外工作者的研究报告称,约87%的紫外线角膜炎病例未佩戴防护眼镜,其余病例佩戴了缺乏侧护罩的太阳镜3

Q 需要多少紫外线照射才会发病?
A

无防护情况下,在晴天滑雪场暴露超过约1.5至2小时被认为是发病的阈值。但对于含有UVC的人工光源,如焊接电弧,即使极短时间暴露也可能发病。

病史采集最为重要。紫外线暴露史和症状出现前的潜伏期是诊断的关键。

  • 裂隙灯显微镜检查:观察整个角膜
  • 荧光素染色:检测点状表层角膜炎SPK)或角膜糜烂。通过钴蓝滤光片激发,并在观察系统中加入荧光素滤光片可更清晰地显示。
  • 确认双眼性光性角膜炎通常双眼出现程度相似的体征。若为单眼,应查找其他原因。

需要与表现为双眼充血、疼痛、畏光的其他疾病进行鉴别。

疾病鉴别要点
病毒性结膜炎单眼发病,睑结膜充血
隐形眼镜过夜佩戴有隐形眼镜使用史
干眼症泪膜破裂时间缩短,无紫外线暴露史
药物毒性有滴眼液使用史
化学物质暴露有化学物质接触史
上眼睑异物单眼、垂直线性擦伤

角膜炎是一种自限性疾病。角膜上皮通常在24至72小时内再生1。治疗以支持疗法为主1,4

  • 抗菌眼药水:用于预防感染。防止上皮缺损处的继发感染。
  • 透明质酸眼药水:促进角膜上皮再生。
  • 眼膏:涂抹可保护眼表,提高舒适度。可使用红霉素眼膏,每日4次,持续2-3天。
  • 口服镇痛药:用于疼痛管理。比局部NSAID眼药水更具成本效益。
  • 局部NSAID眼药水:使用酮咯酸或双氯芬酸存在争议。2017年Cochrane综述(637例,9项试验)显示,对外伤性角膜擦伤的疼痛无临床意义的效果,仅可能减少口服镇痛药用量5
  • 眼罩:可能延迟角膜擦伤的愈合,不推荐使用。
  • 睫状肌麻痹剂:环喷托酯或后马托品的有效性尚未证实。

佩戴隐形眼镜者应在角膜愈合前停止佩戴。

初诊后1-2天内复诊,确认症状和体征改善。如果出现新的疼痛或加重,应及时重新评估。

Q 为什么不能开止痛眼药水?
A

表面麻醉眼药水会妨碍角膜上皮修复,加重损伤,因此禁止给患者处方。仅限检查时临时使用,居家时使用口服止痛药。


角膜是透明的,可透过可见光(400-700 nm),同时吸收紫外线(10-400 nm)。角膜上皮虽然仅占角膜总厚度的约10%,但上皮细胞含有高密度的核酸和蛋白质,因此承担了大部分紫外线吸收1

紫外线被生物体中的核酸和芳香族氨基酸吸收,通过使基因和蛋白质变性而引起细胞损伤。其中,UVB照射产生的环丁烷嘧啶二聚体(CPD)是最常见的DNA损伤,如果修复不及时,会诱导细胞凋亡6

不同波长紫外线对角膜的影响如下所示。

紫外线类型波长主要作用机制
UVC10~280 nm直接被上皮吸收。伤害性最强。
UVB280~320 nm直接损伤DNA
UVA320~400 nm氧化应激(间接)

角膜上皮细胞吸收紫外线后,会诱导凋亡(程序性细胞死亡2。动物实验中,在300 nm波长紫外线照射后5小时内,角膜所有三层均观察到凋亡2。受损的上皮细胞会随时间脱落,暴露出上皮下的角膜神经丛。这种神经暴露是剧烈疼痛的原因1

从暴露到症状出现的潜伏期(30分钟至24小时)反映了上皮细胞凋亡和脱落所需的时间1

电光性眼炎和雪盲的病理生理差异

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电光性眼炎由包括UVC在内的短波紫外线引起,伤害性强,潜伏期较短。而雪盲主要由太阳光中的UVB引起,波长相对较长,症状较轻,发病时间也较长。

动物实验表明,大量紫外线暴露时,损伤可超越上皮,累及角膜基质和内皮。

终生累积的紫外线暴露是翼状胬肉、紫外线相关角膜变性、恶性黑色素瘤和非黑色素瘤皮肤癌的危险因素2。慢性紫外线暴露还会对角膜内皮细胞和晶状体造成氧化应激,导致角膜内皮损伤和白内障2,6


以下はいずれも PubMed/PMC で実在を確認した peer-reviewed の文献である。

  1. Willmann G. Ultraviolet Keratitis: From the Pathophysiological Basis to Prevention and Clinical Management. High Alt Med Biol. 2015;16(4):277-282. doi:10.1089/ham.2015.0109. PMID: 26680683.
  2. Izadi M, Jonaidi-Jafari N, Pourazizi M, Alemzadeh-Ansari MH, Hoseinpourfard MJ. Photokeratitis induced by ultraviolet radiation in travelers: A major health problem. J Postgrad Med. 2018;64(1):40-46. doi:10.4103/jpgm.JPGM_52_17. PMID: 29067921; PMCID: PMC5820813.
  3. McIntosh SE, Guercio B, Tabin GC, Leemon D, Schimelpfenig T. Ultraviolet keratitis among mountaineers and outdoor recreationalists. Wilderness Environ Med. 2011;22(2):144-147. doi:10.1016/j.wem.2011.01.002. PMID: 21396859.
  4. Joumany BS, Dahi S, Khamaily M, Tarib I, Laaribi N, Reda K, Oubaaz A. Keratoconjunctivitis photoelectrica (arc eye). Pan Afr Med J. 2020;36:42. PMID: 32774618.
  5. Wakai A, Lawrenson JG, Lawrenson AL, et al. Topical non-steroidal anti-inflammatory drugs for analgesia in traumatic corneal abrasions. Cochrane Database Syst Rev. 2017;5(5):CD009781. doi:10.1002/14651858.CD009781.pub2. PMID: 28516471; PMCID: PMC6481688.
  6. Volatier T, Schumacher B, Cursiefen C, Notara M. UV Protection in the Cornea: Failure and Rescue. Biology (Basel). 2022;11(2):278. doi:10.3390/biology11020278. PMID: 35205145; PMCID: PMC8868636.

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