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角膜與外眼

角膜神經重建術(治療神經營養性角膜病變)

角膜神經重建術(corneal neurotization; CN)是一種將健康感覺神經轉移到角膜以實現再神經支配的手術,用於治療神經營養性角膜病變(neurotrophic keratopathy; NK1)NK是由三叉神經損傷導致角膜感覺減退或消失、上皮穩態破壞的難治性疾病,盛行率約為每10000人5例。

傳統的NK治療如人工淚液和瞼板縫合僅為症狀治療,無法解決根本的神經損傷。CN通過恢復角膜感覺來穩定眼表,是唯一可能改善長期預後的手術方式1)

  • 1972年:Samii首次提出概念。他用腓腸神經移植橋接枕大神經和近端眼神經,但需要大開顱,實用性低3)
  • 2009年:Terzis報告了首例直接角膜神經重建術。將對側滑車上神經和眼眶上神經直接轉移到角膜鞏膜1)4)
  • 2014年:Elbaz等人開發了間接微創技術(MICN),使用腓腸神經移植物,可通過小切口實施4)

此後,手術方式迅速多樣化,包括內視鏡入路和無細胞同種異體移植的引入1)

神經營養性角膜炎的角膜神經重建術圖像
神經營養性角膜炎的角膜神經重建術圖像
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顯示點狀角膜病變,B顯示持續性上皮缺損,C顯示伴有實質融解的更晚期病變。螢光染色可顯示神經營養性角膜炎的不同進展程度。

以下為CN所針對的神經營養性角膜病變的症狀和徵象。

NK患者因角膜感覺減退而難以自覺症狀。

  • 無異物感:即使角膜進入異物也難感覺到疼痛
  • 視力下降:隨著上皮損傷和角膜混濁的進展而緩慢惡化
  • 乾眼症:因反射性淚液分泌減少而產生乾燥感
  • 充血:繼發性炎症引起的結膜充血

臨床所見(醫師檢查確認的所見)

Section titled “臨床所見(醫師檢查確認的所見)”

NK的嚴重程度採用Mackie分類進行評估。

第1期(輕度)

點狀表層角膜病變角膜上皮不規則和增生

淚膜破裂時間縮短:淚液穩定性下降

表層新生血管:來自角膜緣的血管侵入

第2期(中度)

持續性上皮缺損:邊緣捲起(rolled edge)的上皮缺損

實質水腫:伴有Descemet膜皺褶

前房發炎:輕度閃輝

第3期(重症)

角膜溶解:實質變薄和潰瘍形成

角膜穿孔:溶解進展的最重症

感染合併:繼發感染風險增高

角膜知覺使用Cochet-Bonnet角膜知覺計(CB)進行定量評估。在0mm(無感覺)至60mm(正常)的刻度上,低於20mm判定為低敏感性1)

NK三叉神經通路任何部位的損傷引起1)3)

  • 病毒感染:疱疹性角膜炎(HSV、VZV)最常見,佔全部病例的27%~32%1)
  • 神經外科術後:聽神經瘤、腦膜瘤切除術後是手術原因中最常見的。由於三叉神經近端損傷所致3)
  • 外傷:包括化學傷(鹼、酸)、角膜手術後(LASIK角膜移植等)的醫源性損傷
  • 先天性:先天性三叉神經發育不全/缺如、Goldenhar-Gorlin症候群
  • 全身性疾病:糖尿病(糖尿病角膜病變)、多發性硬化症、痲瘋病
  • 藥物性:局部麻醉藥的長期使用、β阻斷劑眼藥水、含苯扎氯銨的製劑
  • Cochet-Bonnet角膜知覺計(CBA):使用直徑0.12mm的尼龍絲。從60mm開始,每縮短10mm測試一次,直到獲得反應。在角膜中央和四個象限進行測量1)
  • 定性評估:用棉絲尖端輕輕接觸角膜,檢查是否有眨眼反射1)

非侵入性觀察角膜上皮下神經叢的密度和形態2)。對於術前基線和術後神經再生監測非常有用。術後3個月可確認神經參數的改善2)4)

  • 用棉絲或Semmes-Weinstein單絲評估滑車上神經、眼眶上神經和眼眶下神經的感覺1)
  • 如果同側神經功能下降,也需測試耳大神經(耳垂的感覺)1)
  • 當計劃採用間接法進行自體移植時,也需檢查腓腸神經取材部位(小腿後側、足外側緣)的感覺1)
  • 眼前段OCT:評估角膜上皮厚度和角膜緣幹細胞狀態(Vogt柵欄結構)2)
  • Schirmer試驗:測量基礎淚液分泌量。用於評估合併乾眼的NK
Q 如何準確測量角膜知覺?
A

Cochet-Bonnet角膜知覺計(CBA)是標準的定量檢查。將直徑0.12mm的尼龍絲從60mm(最大長度,最小壓力)開始垂直接觸角膜,每次縮短10mm直至感覺到知覺。絲越短壓力越大,表示知覺減退越嚴重。小於20mm為低敏感,50mm及以上為高敏感。

NK的治療根據Mackie分期採用階梯式方法。

  • 人工淚液和眼藥膏:頻繁使用無防腐劑製劑。聯合使用油性眼藥膏和強制閉眼。
  • 淚點栓:用於嚴重淚液分泌減少。
  • 繃帶式角膜接觸鏡(BCL):保護持續性上皮缺損
  • 瞼緣縫合術:有助於2~3期上皮缺損的癒合。
  • 羊膜移植:用於難治性上皮缺損的保護性覆蓋。
  • Cenegermin(Oxervate™):重組人類神經生長因子(rhNGF)眼藥水。適用於NK 2~3期。REPARO試驗顯示上皮缺損閉合率達72%4)。但未顯示角膜知覺的顯著改善。
  • P物質+IGF-1(FGLM-NH₂+SSSR):促進角膜上皮傷口癒合的最小必需肽組合。在早期NK中顯示出前景。
  • 自體血清眼藥水:含有生長因子,促進上皮癒合。也有報導稱可輕度改善角膜知覺

對保守治療無反應、或持續角膜無感覺超過1年的患者是CN的候選者1)

將供體神經直接轉移到角膜緣的方法。

  • 將對側或同側的滑車上神經/眶上神經游離,並將其遠端固定在角鞏膜1)
  • 無需移植物,因此沒有供體部位併發症
  • 由於神經連續,感覺恢復往往更快1)

使用插入神經移植物橋接供體神經和角膜的方法。在所有病例中佔63%2)

  • 腓腸神經是最常見的移植物,可獲取長達30公分1)
  • 脫細胞同種異體神經移植物(如Avance Nerve Graft)與自體移植效果相當,且無供體部位併發症1)2)
  • 可透過小切口進行,適用於雙側NK4)
項目直接法間接法
知覺恢復速度較慢
12個月時的結果相當相當
二次手術部位

在12個月時,直接法和間接法的知覺恢復沒有顯著差異1)2)

捐贈神經的選擇基於神經的存活能力、軸突數量以及與角膜的接近程度5)

神經有髓軸突數量特徵
眶上神經約6,000靠近角膜,首選
滑車上神經約2,500存在解剖變異
耳大神經約6,530對雙側NK有用

Terzis等人提出有效神經重建所需的有髓軸突數量閾值為900條4)。眶上神經和滑車上神經的遠端部分均含有超過2,000條有髓軸突,完全滿足此標準4)5)

  • 端端吻合:完全切斷供體神經,將所有軸突供給移植物。軸突負荷最大,但會導致供體區域麻木1)
  • 端側吻合:在供體神經鞘上開窗,部分分流軸突。可保留供體感覺1)
  • 將神經分成束(通常3-4束),分別放置在角膜的各個象限1)
  • 推薦固定於角膜鞏膜隧道內。與置於輪部結膜下相比,術後3個月時感覺恢復更好1)2)
  • 使用繃帶式角膜接觸鏡和暫時性瞼板縫合保護角膜1)
  • 使用不含防腐劑的人工淚液和潤滑眼藥膏進行積極潤滑1)
  • 術後第一週使用抗生素眼藥水。如果上皮缺損持續存在,則延長使用1)
  • 有嘗試從術後一個月開始輔助使用cenegermin1)
Q 直接法和間接法哪種神經重建較佳?
A

比較研究顯示,在12個月時角膜感覺恢復無顯著差異。直接法無需移植物,感覺恢復稍快(3-6個月時CB值有統計學顯著改善),但間接法可透過小切口進行,也適用於雙側NK。術式的選擇取決於供體神經的可用性、到角膜的距離以及術者的經驗。

角膜是體內神經密度最高的組織之一,每平方毫米約有7000個傷害感受器。其敏感度是牙髓的40倍,皮膚的400-600倍。

神經支配通過三叉神經第一支(眼神經)→鼻睫神經→長睫神經到達角膜。神經穿過Bowman層形成上皮下神經叢。70%的受體是多覺型(對化學、熱和機械刺激有反應),20%是機械感受器,10%是冷感受器。

角膜神經含有並釋放P物質、CGRP、神經肽Y和VIP等神經傳遞物質。這些物質調節上皮細胞的增殖、遷移和再生,對維持角膜穩態至關重要。

NGF、BDNF、GDNF、NT-3、NT-4/5等營養因子也由角膜神經供應。這些因子的喪失是NK中上皮癒合延遲和恆定破壞的根本原因。

在CN中,健康的捐贈神經被重新定位到角膜鞏膜交界處1)

直接法是將捐贈神經的遠端直接植入角膜。間接法是透過中間移植片橋接捐贈神經和角膜。無論哪種方法,軸突纖維都會從捐贈神經延伸到角膜基質和上皮下層,導致角膜再神經化1)

軸突再生遵循華勒變性的典型模式1)。初始軸突崩解後,巨噬細胞清除變性的髓鞘,許旺細胞從捐贈神經的健康近端分化遷移,促進軸突再生。NGF和IL-1的上調在促進軸突發芽中起重要作用1)

在大鼠模型中,CN增加了角膜神經密度,但通過移植片再生的軸突中只有一小部分到達角膜。提示角膜可能選擇性地只允許具有特定表現型的無髓神經纖維生長1)

  • 術後2-4週:軸突再生向移植片開始4)
  • 3-6個月:在角膜緣附近觀察到再神經化。主觀感覺恢復開始1)2)
  • 6-12個月:再神經化擴展到中央角膜的基底層。感覺達到峰值1)2)
  • 12-18個月:在某些病例中,IVCM發現與對側健康眼相當1)

角膜神經的營養功能往往比感覺功能恢復得更早。因此,即使12個月時CB值改善不佳,也存在IVCM確認角膜神經且上皮缺損已癒合的病例1)

2025年的一項範疇回顧(12項研究,164隻眼)報告CN的成功率為60.7-100%(平均90%)。術前平均CCS(CBA)為2.7 mm,術後顯著改善至36.0 mm(範圍:21.1-49.7 mm)。角膜感覺平均在4.1個月出現,並在12個月達到峰值2)

間接法(腓腸神經移植)佔所有病例的63%,最為常見。無細胞同種移植效果與自體移植相當,優點是縮短手術時間並避免供體部位併發症2)

Catapano等人報告了19隻眼(平均年齡12.5歲),87%的患者達到CB 40 mm,64%恢復了完全知覺。將束狀插入角膜鞏膜隧道的組顯示出更早的知覺恢復2)

一名11歲男孩的Mackie第1期病例,MICN後6個月出現客觀知覺改善,21個月時中央角膜知覺達到20 mm。Schirmer試驗從15 mm改善至30 mm,視力從6/18恢復至6/56)

兩例高齡(62歲和70歲)且長期去神經(23年)的病例在MICN後未能獲得持續的知覺改善。三叉神經近端損傷(如聽神經瘤術後)可能「功能儲備」較低,與周邊性原因(如疱疹性角膜炎)相比預後較差7)

這些發現表明,高齡、長期去神經和三叉神經近端損傷是CN的不良預後因素,應在患者選擇和諮詢中考慮7)

  • 通過大規模隨機對照試驗(RCT)優化直接法和間接法2)
  • 患者報告結果(PRO)的標準化2)
  • 無細胞同種移植的進一步證據積累1)
  • 驗證cenegermin作為術後輔助治療的有效性1)
  • 使用前段OCT角膜神經纖維進行無創監測2)
Q 角膜神經重建手術的成功率是多少?
A

2025年的一項範圍綜述(164隻眼)報告成功率為60.7%至100%(平均90%)。術前角膜感覺(CBA)從平均2.7毫米顯著改善至術後36.0毫米,在12個月時,超過60%的兒童恢復了正常感覺。然而,老年和長期去神經支配的病例效果可能較差。

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