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角膜與外眼

角膜內皮移植術(DMEK)

Descemet膜角膜內皮移植術(DMEK)是一種針對角膜內皮功能不全進行的角膜內皮移植術。2006年由Melles等人首次報告1)。從捐贈角膜中僅分離Descemet膜和角膜內皮細胞層,移除受體的病變Descemet膜,透過氣體填塞將移植片附著在角膜後表面。移植片厚度約為15μm,與包含基質的DSAEK(約50-150μm)相比非常薄1)

手術特點

移植組織:僅Descemet膜+內皮細胞層(約15μm)

附著方法:空氣或20% SF6氣體填塞

切口寬度:2.2-2.4mm角膜小切口

視力恢復:比DSAEK更快,術後20/25達成率更高

與DSAEK的差異

DSAEK:移植後部基質(50-150μm)+Descemet膜+內皮

DMEK:僅移植Descemet膜+內皮

遠視偏移DMEK較小1)

排斥反應DMEK的發生率較低1)

角膜內皮移植的兩大術式是DSAEKDMEKDMEK不含基質層,因此光學性能優越,引起的散光極小,且幾乎不發生排斥反應。然而,術中移植物操作困難,移植物剝離的風險高於DSAEK1)

DMEK的優點包括:對技術設備要求較低,與DSAEK相比可降低成本;並且可以進行角膜劈開移植(將一枚供體角膜用於兩名患者,分別行DMEKDALK1)

Descemet膜內皮角膜移植術影像
Descemet膜內皮角膜移植術影像
Haguku Wajima, Takahiko Hayashi, Akira Kobayashi, Tsubasa Nishino, et al. Graft rejection episodes after keratoplasty in Japanese eyes 2023 Feb 14 Sci Rep. 2023 Feb 14; 13:2635 Figure 1. PMCID: PMC9929100. License: CC BY.
a為帶縫線的術後眼整體像,可見角膜瀰漫性混濁。b和c為側面裂隙燈像,顯示後側混濁,d為放大的細微沉積物。

DMEK的主要適應症是角膜內皮功能不全。

  • Fuchs角膜內皮營養不良(FECD:最常見的適應症疾病。全球發生率最高的角膜內皮營養不良,通常在5060歲發病8)。女性多見(男女比1:34)。嚴重程度採用Krachmer分級評估8)
    • 0~1級:散在或非融合性角膜小滴。角膜透明性保持。
    • 23級:中央15mm融合性角膜小滴。呈錘擊金屬樣外觀。
    • 4級:中央超過5mm的融合性角膜小滴。基質水腫及上皮水疱形成。
  • 人工水晶體性大疱性角膜病變(PBK)白內障術後內皮損傷。
  • 既往內皮移植術後失敗:再次DMEK
  • 雷射虹膜切開術後大疱性角膜病變

如果角膜基質有疤痕,DMEK可能殘留混濁或不規則散光,因此應考慮全層角膜移植。原則上,最好為人工水晶體眼。

Scheimpflug斷層掃描有助於判斷FECD的手術適應症。以下三個發現強烈預測FECD的進展和角膜移植的必要性8)

  • 中央4mm內等厚線的不規則
  • 最薄點的位移(通常向鼻側)
  • 角膜後表面的局部凹陷

當三個發現都存在時,5年進展率約為90%;都不存在時約為7%。對於角膜厚度≤640μm的患者,白內障術後1年內不需要角膜移植的機率為95%8)

DMEK對於與COL8A2基因突變(p.Leu450Trp)相關的早發性Fuchs角膜內皮營養不良也有效,有報告稱所有眼均達到20/20至20/30的良好視力7)。儘管有長期角膜水腫,術後角膜仍可變得透明7)

以下眼睛不適合DMEK

  • 虹膜
  • 廣泛虹膜前粘連
  • 麻痺性瞳孔散大或大範圍虹膜缺損
  • 水晶體

前房操作困難的病例(如嚴重水疱性角膜病變前房極淺等)中,可能會選擇DSAEK

Q DMEK和DSAEK應該選擇哪一個?
A

視力恢復速度和最終視力方面,DMEK較優。但是,在無虹膜、廣泛虹膜前粘連、玻璃體切除術後或前房可見性差的眼睛中,DSAEK更安全。如果角膜基質疤痕嚴重,無論哪種內皮移植,視力改善都有限,應考慮全層角膜移植

SCUBA法(submerged cornea using backgrounds away technique)被廣泛使用。將捐贈角鞏膜片內皮面朝上,用新月刀或高爾夫刀在Schlemm管內側的Descemet膜上做360°淺切口1)。用無齒鑷緩慢提起內側部分,剝離Descemet膜。剝離的Descemet膜形成內皮細胞朝外的卷狀。

用0.06%台盼藍染色,用環鑽切出適合患者的圓形,並裝入Jones管。在Descemet膜的基質側用台盼藍標記”S”或”F”,可降低前房內移植物正反面誤認的風險。

採用球後麻醉或Tenon囊麻醉。對於預計玻璃體壓力高的病例,術前用Honan球囊降低眼壓

由於FECD白內障的好發年齡重疊,根據角膜狀態選擇以下三種策略8)

  • 白內障手術優先:輕度FECD(Krachmer 12級),白內障視力下降的主要原因。但2.54級時,術後約20%需要角膜內皮移植
  • DMEK優先角膜水腫是主要原因,白內障較輕。術後使用類固醇可能加重白內障
  • 同時手術(Triple-DMEK角膜厚度≥640μm,內皮細胞密度<1,000 cells/mm²,早晨有霧視時考慮。

Triple-DMEK需注意以下幾點:

  • 製作較小的連續環形撕囊CCC
  • 避免使用親水性丙烯酸酯人工水晶體IOL)(有IOL表面鈣化風險)
  • 推薦單焦點人工水晶體:FECD患者對比敏感度下降且易出現眩光,多焦點人工水晶體相對禁忌
  • 人工水晶體度數計算時,需考慮DMEK術後遠視偏移(目標近視−0.75至−1.00 D)3)
  • 軟殼技術:用擴散型OVD覆蓋角膜內皮,用凝聚型OVD維持前房。有助於超音波乳化過程中的內皮保護

在BSS(平衡鹽溶液)或空氣灌注下,使用反向Sinskey鉤在受體角膜上製作圓形Descemet膜撕除。撕除直徑通常約為8.0 mm。

移植物植入

植入器械:Jones管(玻璃管)或玻璃注射器

切口寬度:2.2–2.4 mm足夠

預置縫線:預置10-0尼龍縫線,植入後快速閉合

步驟:將移植物基質面朝上,用水流沖入前房

展開與氣體注入

展開操作:交替進行角膜表面輕敲和BSS注入/抽吸1)

正反確認:透過術中OCT或S/F標記確認

氣體填充:注入20% SF6氣體或空氣

術後姿勢:維持仰臥位30-60分鐘

植入移植片後,從側切口放出少量房水以降低眼壓,防止移植片脫出。用10-0尼龍線縫合角膜切口。通常在移植片展開和氣體注入後進行周邊虹膜切除術。

移植片剝離與再氣泡注入:這是DMEK最常見的併發症。DMEK的移植片剝離發生率高於DSAEK1)。統合分析顯示,再氣泡注入(再次氣體注入)的勝算比為2.76(95% CI 1.46-5.22),DMEK顯著較高2)。發生移植片剝離時,早期再氣泡注入通常可達成再附著。

術後眼壓升高角膜內皮移植術後20-30%的患者發生。鑑別類固醇性青光眼和術後發炎引起的續發性青光眼很重要。使用前段OCT評估虹膜前粘連的存在。

排斥反應DMEK後的排斥率約為1%,低於DSAEK(5-10%)。據報導,5年排斥事件率為2.6%6)。與全層角膜移植不同,角膜內皮移植後的排斥反應通常僅用類固醇眼藥水即可緩解。

COVID-19疫苗相關排斥:有報導稱接種BNT162b2 mRNA疫苗後出現雙側DMEK排斥6)。一名94歲女性在接種2週後出現雙側移植片排斥,最終需要再次DMEK6)。建議在疫苗接種前後增加類固醇眼藥水的使用6)

囊樣黃斑水腫CMEDMEK後約10-13.8%的患者發生4)。頻繁使用類固醇眼藥水可有效預防,但也有與疱疹病毒再活化相關的續發性CME的報導4)

疱疹病毒再活化與復發性移植片衰竭:有報導稱FECD患者DMEK後出現復發性移植片衰竭,前房穿刺PCR檢測單純疱疹病毒-1陽性4)。當出現無技術原因的復發性DMEK衰竭、宿主和移植片均出現角膜水腫、輕微前房反應伴眼壓升高時,應鑑別疱疹性葡萄膜炎4)

術中前房纖維蛋白反應:約3.7%的DMEK術中可能發生自發性纖維蛋白形成5)。來自虹膜的纖維蛋白絲會妨礙移植片展開,導致80%的移植片失敗5)。其背景被認為是慢性血-房水屏障(BAB)破壞5)。在進展期FECD中,前房內細胞激素升高已有報導,虹膜的微小創傷可觸發纖維蛋白形成5)。預防措施包括術前使用NSAID眼藥水、術中曲安奈德和r-TPA(重組組織型纖溶酶原激活劑)5)

術後每2~3天使用前節OCT檢查角膜厚度改善情況和移植片貼附情況。即使移植片看起來已貼附,如果水腫沒有改善,日後仍可能發生移植片剝離。

高頻率開始使用類固醇眼藥水(氯替潑諾或地塞米松),並逐步減量。為預防排斥反應,減量必須非常緩慢。移植片感染罕見,但多來自捐贈者。如果角膜保存液培養檢出念珠菌等,則處方抗真菌眼藥水。

Q 如果發生移植片剝離會怎樣?
A

移植片剝離是DMEK術後相對常見的併發症。如果早期發現,多數可透過前房再次注氣(rebubbling)重新貼附。如果完全剝離導致再貼附困難,可能需要再次DMEK。部分剝離有時可經觀察自行貼附。

Dunker等人的多中心隨機對照試驗(54眼)顯示,術後12個月平均最佳矯正視力(BCVA)(logMAR)DMEK組為0.08,UT-DSAEK組為0.15,無顯著差異3)。但最佳矯正視力達到20/25或以上的比例,DMEK組為66%,顯著高於UT-DSAEK組的33%(P=0.02)3)。12個月時內皮細胞密度(ECD)兩組間無顯著差異(DMEK 1870 cells/mm² vs UT-DSAEK 1612 cells/mm²)3)

項目DMEKUT-DSAEK
20/25達成率66%3)33%3)
12個月最佳矯正視力0.08 logMAR3)0.15 logMAR3)
內皮細胞密度(12個月)1870 cells/mm²3)1612 cells/mm²3)

Sela等人的統合分析(8項研究,376隻眼)顯示,DMEK組12個月最佳矯正視力顯著較佳(平均差 −0.06 logMAR;95%CI −0.10至−0.02)2)。但DMEK組的再次氣泡注入率顯著較高(OR 2.76;95%CI 1.46-5.22),因此適當的患者選擇至關重要2)。對於厚度小於70μm的超薄DSAEK移植片,最佳矯正視力無顯著差異2)

兩種術式均會引起輕度遠視偏移,但DMEK的偏移量較小(DMEK +0.22D vs UT-DSAEK +0.58D)3)。據報導,兩種術式的5年移植片存活率和內皮細胞損失率相當1)

對4隻眼(2名患者)因COL8A2基因突變(p.Leu450Trp)導致的早發型Fuchs角膜內皮營養不良實施了DMEK7)。術前平均中央角膜厚度(CCT)從713μm降至術後1個月的529μm,所有眼均達到20/20至20/30的最佳矯正視力7)。但術後第一年觀察到3至3.6D的屈光波動,表明COL8A2突變患者可能需要更長時間才能達到屈光穩定7)

Q DMEK能恢復多少視力?
A

許多患者在術後12個月內達到20/25(0.8)或更好的最佳矯正視力。一項多中心隨機對照試驗中,66%的眼達到20/25或以上。但如果存在角膜基質疤痕或長期水腫導致的不可逆變化,恢復可能有限。

正常角膜內皮細胞通過Na⁺/K⁺-ATP酶泵將水從角膜基質泵入前房,維持角膜含水量約78%。在FECD和PBK中,這種泵功能失效,導致基質內水分過多積聚,引起角膜水腫和混濁。

DMEK中,通過Descemetorhexis移除病變的Descemet膜和功能不全的內皮,移植健康的捐贈者Descemet膜-內皮複合體,從而恢復角膜的幫浦功能。一旦移植片貼附於角膜後表面,內皮細胞重新開始排水,角膜水腫迅速改善。

不進行內皮移植的Descemetorhexis(DWEK)

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有報告指出,在內皮移植後移植片脫離或單獨進行Descemetorhexis後,角膜自然恢復透明1)。這種現象發生在FECD中,但不會發生在水泡性角膜病變中,提示FECD周邊殘留的內皮細胞可能向中央遷移並恢復功能1)

DMEK vs UT-DSAEK:移植片厚度的極限

Section titled “DMEK vs UT-DSAEK:移植片厚度的極限”

統合分析表明,當超薄角膜內皮移植術移植片厚度小於70 μm時,與DMEK視力差異可能消失2)。Nanothin DSAEK(小於50 μm)可能取得與DMEK相當的結果,但它仍然是附加性移植,而非真正的替代手術。

首次對早發型Fuchs角膜內皮營養不良(COL8A2 p.Leu450Trp突變)施行DMEK,所有眼均獲得良好視力7)。由於術後屈光變化較大,人工水晶體度數計算和追蹤策略是未來研究的課題7)

已有多個COVID-19疫苗接種後DMEK移植片排斥反應的報告6)。疫苗誘導的免疫應答變化可能引發移植片排斥,建議在接種前後增加類固醇眼藥水的使用6)

術中前房纖維蛋白形成發生在約3.7%的DMEK病例中,並導致高比例的移植片失敗5)。術前使用NSAID眼藥水預防、術中曲安奈德檢測纖維蛋白、以及r-TPA溶解纖維蛋白已被提出作為新的管理策略5)

Q 計劃接種疫苗的DMEK術後患者應該怎麼做?
A

DMEK後接種疫苗(尤其是mRNA疫苗)時,請注意排斥反應的風險。建議在接種前後增加類固醇眼藥水(地塞米松0.1%,每日2-4次)。接種後如果出現視力下降或充血,請立即就醫。

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