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角膜與外眼

角膜內環植入術（ICRS）與角膜生物力學

一目瞭然的要點

Section titled “一目瞭然的要點”

1. 什麼是角膜內環節（ICRS）？

Section titled “1. 什麼是角膜內環節（ICRS）？”

角膜內環節（ICRS）於1987年作為矯正近視的合成角膜內植入物引入。放置在中央光學區外側，角膜基質約2/3深度處。

ICRS在角膜板層之間充當間隔物。它們按裝置厚度比例縮短中央角膜的弧長（弧縮短效應）。結果，角膜前表面中央變平，環插入處鄰近的周邊區域向前推。

根據Barraquer定律，在角膜周邊添加組織會使中央變平。ICRS利用此原理。裝置越厚、直徑越小，獲得的屈光矯正效果越大。

最初用於近視矯正，但由於矯正範圍有限和誘發散光等問題，目前定位為圓錐角膜和LASIK術後擴張等角膜擴張性疾病的治療性介入。

Q ICRS能根治圓錐角膜嗎？
A

ICRS不是根治圓錐角膜的治療方法。它是一種旨在減少不規則散光、改善視力的外科替代手段，從而至少延緩角膜移植的需求。合併角膜交聯術（CXL）可增加阻止進展的效果。

2. 主要症狀和臨床所見

Section titled “2. 主要症狀和臨床所見”
ICRS角膜生物力學效應圖像
ICRS角膜生物力學效應圖像
Roberto Albertazzi, Carlos Rocha-de-Lossada, Roger Zaldivar A new technique to implant intracorneal ring-segments from the perilimbal region: one-year prospective pilot study report 2024 Jul 16 BMC Ophthalmol. 2024 Jul 16; 24:288 Figure 4. PMCID: PMC11251366. License: CC BY.
裂隙燈斷面圖像顯示角膜基質內插入兩個弧形ICRS。可觀察到環周圍的基質結構、插入深度和術後角膜形狀。

自覺症狀

Section titled “自覺症狀”

ICRS適應症疾病——角膜擴張症呈現以下症狀。主訴為進行性不規則散光導致的視力下降。眼鏡或軟性隱形眼鏡往往無法提供充分矯正。

臨床所見

Section titled “臨床所見”

圓錐角膜表現為角膜中央至旁中央區域的突出和變薄。角膜地形圖顯示陡峭化模式1)。角膜生物力學變化先於形態變化發生1)。

ICRS植入後的地形圖顯示角膜整體變平、角膜頂點向中央移動、角膜非球面性維持以及表面不規則性減少。

3. 原因與風險因素

Section titled “3. 原因與風險因素”

ICRS適應症疾病角膜擴張症的病因是多因素的。

角膜膠原蛋白降解是變薄的本質1)。觀察到基質金屬蛋白酶（MMP）增加和TIMP降低1)。淚液中IL-6、TNF-α和黏膜類天皰瘡-9的增加誘導角膜細胞凋亡1)。

揉眼是圓錐角膜的主要風險因素1)。已知與特應性疾病（花粉症、哮喘、濕疹、春季角結膜炎）相關1)。

LASIK術後擴張症可能發生在對未識別的亞臨床圓錐角膜進行雷射屈光手術時1)。涉及殘留基質床變薄和角膜結構脆弱化。

4. 診斷與檢查方法

Section titled “4. 診斷與檢查方法”

診斷角膜擴張症推薦聯合使用角膜斷層掃描（Scheimpflug成像或OCT）和角膜生物力學評估2)。

指標特徵
TBI（斷層掃描生物力學指數）形態與生物力學的綜合指標。診斷性能高2)
CBI（Corvis Biomechanical Index）空氣噴射引起的角膜變形反應指標2)
CRF（角膜阻力係數）反映角膜整體剛度2)

單一指標可能導致偽陰性，因此建議結合角膜斷層掃描和生物力學評估進行綜合篩查2)。圓錐角膜的生物力學變化先於形態變化，因此有助於早期發現1)。

5. 標準治療方法

Section titled “5. 標準治療方法”

ICRS產品類型

Section titled “ICRS產品類型”

Intacs

形狀：六邊形截面，外徑8.0mm，內徑6.8mm。

厚度：0.21～0.45mm（以0.05mm遞增），調節屈光效果。

Intacs SK：新型，內徑6mm，橢圓形截面。適用於陡峭K值≥57D的重症病例。

批准：唯一獲得美國FDA批准的ICRS產品。

Ferrara / KeraRings

截面：三角形（稜鏡效應減輕畏光）。

光學區：4.5～6.0mm，比Intacs小，因此平坦化效果更強。

弧長：有90°至355°的多種選擇。

適應症：主要用於圓錐角膜的屈光矯正。

手術技術

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通道製作方法包括機械分離法和飛秒雷射法1)。植入深度通常為角膜厚度的70%~80%。飛秒雷射可根據厚度測量圖以精確的深度和直徑製作通道1)。

手術成效

Section titled “手術成效”

ICRS植入後平均角膜曲率變化範圍為2.14~9.60 D。已有報告顯示球面度數、散光度數和等效球面屈光值減少。對於中度圓錐角膜（低於58.0 D）最為有效1)。但散光變化可能難以預測1)。

併發症

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併發症備註
感染兩種方式均有報告
術中穿孔機械法：前房穿孔。雷射法：通道不完全
節段脫出或移位尤其可能發生於淺層植入
角膜疤痕/溶解罕見但影響視力
層間沉積物發生率高達74%。由脂質和角膜細胞組成，對視功能影響較小1)

與CXL（角膜交聯）合併使用

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單獨使用ICRS可能無法阻止圓錐角膜的進展。與CXL合併使用已被證明對阻止進展和改善視功能均有效1)。

ICRS+CXL同時進行在球面屈光誤差和陡峭K值方面優於先CXL或先ICRS的方法1)。Chan等人的報告顯示，Intacs+CXL合併比單獨Intacs更能有效改善圓錐角膜3)。

同種異體角膜內環段（CAIRS）是2017年首次報告的替代方法，從捐贈角膜組織中獲取環段1)。與CXL合併的長期結果有待觀察。

Q ICRS與CXL合併有哪些優點？
A

ICRS改善角膜形態和視力，但單獨使用可能無法阻止圓錐角膜進展。CXL通過膠原交聯增加角膜硬度，產生阻止進展的效果。兩者合併可獲得形態改善和進展阻止的協同效應。有報告顯示同時進行效果最佳。

6. 病理生理學與詳細發病機制

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角膜的彈性模量是量化其在受力時彈性變形傾向的指標。在圓錐角膜中，由於基質的病理變化，彈性模量降低。

彈性模量的降低源於膠原纖維的降解和變性2)。這啟動了生物力學失效循環。應力水平升高並重新分佈，導致角膜變陡和變薄2)。在變薄部位，局部應力進一步增加，形成惡性循環，加劇突出。

ICRS透過以下機制介入此惡性循環。

作為間隔物放置在角膜板層之間的ICRS可縮短弧長。中央角膜變平，曲率重新分佈，同時也導致應力重新分佈。在某些病例中，可阻斷圓錐角膜的進展循環。

ICRS的效果與角膜基質膠原骨架的結構特性密切相關。基質佔角膜厚度的90%，其機械特性決定了整個角膜的生物力學特性。

Q ICRS對角膜生物力學的影響是永久性的嗎？
A

ICRS本身的效果在植入物存在於角膜內期間持續存在。然而，中長期可能觀察到球面矯正的回退，僅靠ICRS可能無法完全阻止圓錐角膜的進展。出現併發症時可取出環，取出後角膜大致恢復原狀。

7. 最新研究與未來展望

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角膜生物力學評估的進步備受關注。TBI和CBI等新指標補充了傳統形態學指標，提高了早期圓錐角膜的檢測準確性2)。據報導，生物力學指標與角膜斷層掃描的綜合評估使屈光手術的預測準確性提高了25%以上2)。

關於CXL與ICRS聯合應用的統合分析（包括6項12個月追蹤的研究）顯示，同時手術在球面屈光誤差和flat-K方面優於先CXL，在steep-K方面優於先CXL和先ICRS。1)

CAIRS是一種使用同種角膜組織的新方法，與合成植入物相比，在生物相容性方面具有優勢1)。包括與CXL聯合應用的長期結果有待報導。

也有報導稱，角膜剛度低的患者在接受KLEx（角膜透鏡提取）後殘餘屈光誤差的風險高出2-3倍2)，術前生物力學評估的重要性日益增加。

8. 參考文獻

Section titled “8. 參考文獻”
  1. American Academy of Ophthalmology Cornea/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Corneal Ectasia Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024.
  2. Xia L, Zhang J, Li M, et al. Evidence-based guidelines for keratorefractive lenticular extraction surgery. Ophthalmology. 2024.
  3. Chan E, Snibson GR. Current status of corneal collagen cross-linking for keratoconus: a review. Open Ophthalmol J. 2018;12:181-213.

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