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角膜与外眼

临时人工角膜

临时人工角膜(temporary keratoprosthesis)是一种在合并角膜混浊的眼进行玻璃体视网膜手术时,为确保后段手术视野清晰而放置的装置。用于角膜透明度显著降低的病例,如角膜血染、伴有严重水肿的角膜伤口、爆炸性眼外伤导致的角膜异物等。

传统上,对于同时患有角膜混浊和玻璃体视网膜疾病的患者,首先进行全层角膜移植术PKP),等待数月角膜愈合和水肿消退后再进行后段手术。临时人工角膜的出现使得无论角膜状况如何,都能迅速进行玻璃体视网膜治疗。

对于混浊角膜合并的严重玻璃体视网膜病变(如外伤后),放置临时人工角膜可实现安全的视网膜修复1)。通过临时人工角膜的视野良好,通常比新移植的角膜移植片提供更好的手术视野1)

1981年,Landers报告了第一个临时人工角膜。它由PMMA制成的带螺纹双凹光学圆柱体组成,但圆柱轴长5毫米,无法获得周边视网膜的广阔视野。

1989年,Eckardt开发了硅橡胶制成的临时人工角膜,设计用四根尼龙缝线固定。然而,软质材料在空气交换时容易起雾,且缝线痕迹造成的损伤使其难以重复使用。

2010年代初,设计了Landers宽视野无柄模型。圆柱轴缩短至1毫米,无需辅助透镜即可获得周边视网膜的广阔视野。

Q 为什么先使用临时人工角膜而不先进行角膜移植?
A

对于同时患有角膜混浊和玻璃体视网膜疾病的患者,尤其是眼外伤病例,视网膜修复具有紧迫性。如果先进行全层角膜移植角膜愈合和水肿消退需要数月时间,在此期间视网膜病变可能不可逆地恶化。使用临时人工角膜可以无视角膜状况立即进行玻璃体视网膜手术,手术完成后可通过全层角膜移植重建角膜

临时人工角膜的基本设计是使用比角膜环钻直径稍大的柱体直径来形成水密封闭。但据报道,即使设备直径比环钻直径小最多0.3毫米,也能实现有效封闭。

设备材料直径特点
Landers型PMMA6.2/7.2/8.2 mm硬质,可重复使用
Eckardt型硅胶7/8 mm柔软,适应不规则缺损
Cobo型石英6.5 mm锥形设计,适用于多种角膜环钻直径

Landers型

材料:由硬质PMMA制成。中心部分由PEG(聚乙二醇)构成。

优点:硬质材料可防止缝合损伤,且高压灭菌后可重复使用。

限制屈光力低,放大观察黄斑时可能需要复合透镜系统(叠加PMMA硬性透镜)。

下一代型号:广视野无主干型号的圆柱轴为1 mm,确保宽广的周边视野,最大限度地减少对复合透镜的需求。

Eckardt型

材料:具有亲水表面的光学透明软硅胶。与角膜贴合良好,巩膜压迫时灌注液渗漏少。

优点:比Landers型提供更宽的光学区及更短的垂直长度。弹性高,能适应不规则角膜缺损,周边封闭性优异。

限制:软质材料在气体交换时易起雾。缝合痕迹损伤导致难以重复使用。

Cobo型为石英制成的截锥形,锥形设计使其可用于多种角膜环钻直径。配有不锈钢手柄,便于术中出血时进行液体和气体注入。

术中临时角膜固定不限于人工装置。也有使用不适合移植的供体角膜片进行三联手术,或使用缝合式软性绷带隐形眼镜作为替代的报道。

Q 如何选择Landers型和Eckardt型?
A

Landers型由PMMA制成,质地坚硬,可重复使用,成本较低。而Eckardt型由硅胶制成,质地柔软,对不规则角膜缺损的适应性更好,与角膜的贴合性更佳。对于伴有角膜裂伤的外伤导致的不规则角膜缺损,Eckardt型更合适;而对于规则环钻后的缺损,Landers型应用更广泛。下一代Landers广视野型号兼顾了广视野和可重复使用性。

临时人工角膜用于以下情况:

  • 玻璃体视网膜联合手术:当角膜血染、严重角膜水肿或伴有角膜裂伤的眼外伤导致无法获得后段手术视野时。
  • 改良三联手术:在同时进行白内障摘除、人工晶体植入和穿透性角膜移植时,用于维持密闭系统和确保手术视野。
  • 一般联合手术玻璃体切除术PPV)、巩膜扣带术视网膜复位术、眼内异物取出术。
  1. 用环钻切除病变角膜,取出角膜片(丢弃或保存在粘弹剂中)。
  2. 选择与角膜环钻直径相对应的临时人工角膜。
  3. 将临时人工角膜置于角膜缺损中央,用6-0或7-0 Vicryl缝线或9-0尼龙缝线间断缝合固定于巩膜上。
  4. 确认水密闭合后,进行玻璃体视网膜手术。
  5. 玻璃体视网膜手术完成后,进行硅油或空气填充。
  6. 取出临时人工角膜,使用供体角膜进行穿透性角膜移植术

人工角膜取出后眼压会降低,因此需要快速缝合全层角膜移植以避免脉络膜上腔出血

在眼外伤病例中,为降低同种移植物的排斥风险,也可选择将临时人工角膜放回原角膜片,并在日后进行永久性全层角膜移植

术后的视功能预后强烈依赖于眼外伤的程度和视网膜病变的严重程度。视网膜的完整性是主要的预测因素。

Alvarez等人(使用Eckardt型)的报告显示,非外伤组的视网膜复位成功率为90%,而外伤组为78%。另一方面,视力改善率在外伤组为67%,高于非外伤组的47%。

一项针对107例外伤眼的Landers型研究显示,86%保留了有用的视功能,80%视力改善,72.9%维持了角膜透明性和视网膜复位。

  • 脉络膜上腔出血:由人工角膜取出时的低眼压引起。通过快速全层角膜移植缝合预防。
  • 角膜移植片透明度下降:由于术后炎症继发的角膜新生血管和内皮细胞减少所致。
  • 眼压异常:术后持续性低眼压多见于重症外伤眼,有时需要永久性硅油填充。
  • 交感性眼炎:在开放性眼球损伤中需注意。
  • 眼球痨:记录为重症病例的最终结局。

虽然有报告指出外伤后8周内进行全层角膜移植会增加移植失败率,但也有报告认为外伤后1个月内及时的视网膜复位决定了视功能预后。永久性全层角膜移植的时机应根据具体病例判断。

Q 临时人工角膜的视野与角膜移植相比如何?
A

通过临时人工角膜的视野良好,在许多情况下,比新移植的角膜植片能提供更好的手术视野1)。这是因为新鲜角膜植片因术后水肿而透明度不佳,而人工角膜由光学设计的透明材料制成。因此,在玻璃体视网膜手术中,临时人工角膜在确保眼底可视性方面优于全层角膜移植

  1. American Academy of Ophthalmology. Corneal Edema and Opacification Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024.

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