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角膜與外眼

圓錐角膜

圓錐角膜(keratoconus)是最具代表性的角膜擴張性疾病。角膜中央或旁中央部進行性變薄、陡峭化,角膜向前呈圓錐狀突出。角膜實質脆弱化導致角膜形狀扭曲,產生高度不規則散光,視功能受損1)

發病通常在青春期,於2030多歲期間進展,30歲前後進展停止或減緩的情況較多1)。10歲以下發病罕見,診斷時年齡通常為1530歲。性別方面,男性略多。

盛行率因地區與民族而異。在荷蘭為1:375(約265/10萬人),澳洲20歲人口中為1:84,在某些民族族群中高達1:452)。近年隨著角膜斷層掃描普及,早期病例的檢出率提高,確診數量與盛行率呈上升趨勢1)。CLEK研究中1209名患者有14%具家族史,一等親患病率為20.5%1)

圓錐角膜大部分為雙側性,但常伴隨左右眼嚴重度不對稱,部分病例看似僅單眼出現臨床表徵。然而經精密角膜斷層掃描,對側眼也常能檢測到輕度異常。同卵雙胞胎中亦有不一致病例的報告,顯示除了遺傳傾向,環境因素也在發病中扮演關鍵角色6)。多數為散發病例,但也見家族性發生1)

許多病例伴隨異位性疾病(支氣管氣喘、花粉症、濕疹)、過敏性結膜炎及揉眼睛習慣,被認為與慢性發炎及反覆機械性刺激有關。此外也有合併Down症候群、Ehlers-Danlos症候群、成骨不全症、Marfan症候群等結締組織疾病,以及Leber先天性黑矇和視網膜色素變性症的報告1)

圓錐角膜的盛行率隨著角膜斷層掃描的普及而不斷上修,過去認為約每1萬人中有5人,但目前被認為是更常見的疾病1)。這並非實際發生率增加,而是次臨床型與早期病例的偵測敏感度提升的結果。自2000年代以來,隨著角膜屈光手術篩檢需求擴大,Scheimpflug設備與前段OCT的三維角膜分析已納入常規診療,從過去僅能診斷出現自覺症狀後的中晚期病例,進展到能夠檢出無症狀或輕度症狀的早期病例。

相較於以角膜前表面突出為主的典型圓錐角膜,後部圓錐角膜(posterior keratoconus)是一種以角膜後表面曲率增加為特徵的罕見非進行性角膜擴張症。多為先天性、單眼性、散發性,通常不造成視力下降,常呈無症狀經過。臨床上需與典型圓錐角膜進行鑑別,治療以觀察和必要時屈光矯正為主。

Q 圓錐角膜會發生在雙眼嗎?
A

圓錐角膜大部分為雙眼性,但常有左右差異。即使看似僅單眼發病,透過精密的角膜地形圖或斷層掃描檢查,另一隻眼睛也常能發現輕度異常。即使在同卵雙胞胎中,也有僅單方發病的不一致病例報告,除了遺傳易感性之外,揉眼睛等環境因素在發病中扮演著重要角色。

初期特徵是眼鏡處方在短期內頻繁變化,難以獲得足夠的矯正視力1)。隨著疾病進展,近視和不規則散光加劇,矯正方式不得不從軟性隱形眼鏡轉為托力克鏡片、再轉為硬性隱形眼鏡。由於角膜高階像差,尤其是垂直彗差的顯著增加,部分患者主訴點光源或視標如彗星般向下拖尾的獨特視覺現象。

視力障礙通常是在形態學改變之後出現的晚期表現1)。發生急性角膜水腫時,會伴隨視力突然下降、畏光、疼痛和充血

裂隙燈顯微鏡下可見角膜中央實質層變薄及向前突出。將觀察系統向患者耳側旋轉近90度進行觀察,是一種實用的操作技巧,可從側面清晰捕捉角膜的圓錐狀突出。即使在早期看似正常的對側眼,角膜地形圖也可能檢測出典型的局部陡峭化模式。

早期所見

不規則散光:高度散光,主經線之和不成180度的非正交性表現。

剪刀狀反射視網膜檢影(檢影法)中紅色反射呈剪刀狀移動。

角膜變薄:中央偏下方局部變薄,最薄處與最陡處一致1)

Fleischer環:圓錐基底部的上皮下鐵環形色素沉著。鈷藍濾光片下觀察清晰1)

Vogt紋角膜基質中至深層可見的微細垂直條紋。輕壓眼球時暫時消失,解除壓力後重新出現為特徵1)

晚期所見

Munson徵:向下注視時下眼瞼呈圓錐狀向前突出的非特異性表現1)

Rizzuti徵:從顳側置入裂隙光時,光線經圓錐頂點聚焦於鼻側角膜緣

角膜混濁Bowman層斷裂導致的尖端網狀瘢痕、中至深層實質瘢痕。

急性角膜水腫:Descemet膜破裂導致房水流入角膜實質,引起嚴重的角膜水腫和混濁。

角膜神經顯著化:隨著角膜實質變薄,角膜神經比平時更明顯可見1)

兒童和青少年患者進展比成人更快,診斷時已處於進展期的比例更高。Meyer等人對148隻兒童和青少年患眼進行了平均2.9年的追蹤,發現77.0%出現斷層掃描上的進展3)。16歲以下亞組中也有77.6%顯示進展3)。此外,兒童的圓錐常傾向於形成在角膜中央偏中心位置。雙眼進展模式也具有特徵性,當至少一隻眼為重症(Amsler-Krumeich III期或IV期)時,雙眼進展率達73.9%,顯著高於雙眼均為輕症時的36.8%3)。單眼重症病例需作為對側眼潛在進展的標誌予以密切關注。

在進展期病例中,初診時Kmax≥55 D者與<55 D者相比,進展率顯著較高(82% vs 62%,p=0.02)3)。亦即,初診時的嚴重程度本身可作為未來進展風險的預測因子。然而,多變量分析顯示,年齡、性別、異位性疾病和報告的揉眼史並非獨立的進展預測因子3)。Ferdi等人之大規模系統性回顧與統合分析整合了11,529隻眼的自然病程數據,深化了對未接受治療介入時進展模式的理解13)

圓錐角膜的病因是遺傳因素、生化因素和生物力學因素複雜相互作用的多因素疾病1)。自體顯性遺傳伴不完全外顯率是最符合的遺傳模式。

在遺傳背景方面,已有LOX(離胺醯氧化酶)、CAST、VSX1、DOCK9、TGFBI等多個基因多態性的報導1)。目前已有FDA批准的基因檢測可評估75個基因、2000多種變異1)

揉眼與環境因素

微創傷的累積:揉眼的機械刺激在角膜上皮和基質中產生微創傷,升高蛋白酶活性,促進膠原蛋白分解。

過敏性疾病的作用:花粉症、異位性皮膚炎、支氣管氣喘、春季角結膜炎等伴隨的眼部搔癢成為揉眼的誘因1)

睡眠姿勢:就寢時將臉壓在枕頭上的側臥位也可能作為持續的機械壓迫起作用6)

遺傳易感性

家族史:CLEK研究中14%有家族史1)。一級親屬的患病率明顯高於一般人群。

相關基因:LOX、CAST、VSX1、TGFBI等多態性1)

遺傳方式:常染色體顯性遺傳伴降低的外顯率被認為是最符合的模式1)

相關的全身疾病

染色體異常:Down症候群是關聯性最強的疾病1)

結締組織疾病:Ehlers-Danlos症候群、Marfan症候群、成骨不全症1)

其他:Leber先天性黑矇、視網膜色素變性症、Apert症候群、Crouzon症候群1)

生活習慣相關:阻塞性睡眠呼吸中止症候群、高BMI1)

揉眼睛是最重要且可干預的環境因素1, 6)。Bitton等人報告的單卵雙胞胎不一致病例中,發病的雙胞胎有強烈的揉眼習慣,且因夜班長期保持左側臥睡眠姿勢,而未發病的雙胞胎僅有輕度揉眼且採用仰臥睡眠6)。這對具有相同遺傳背景卻出現發病差異的病例,顯示了環境因素的決定性影響6)

Q 揉眼睛會導致圓錐角膜嗎?
A

揉眼被認為是圓錐角膜發生和進展中極為重要的環境因素。不過,遺傳易感性也參與其中,並非所有揉眼的人都會患上圓錐角膜。針對同卵雙胞胎的研究報告了這樣的病例:擁有相同基因但揉眼習慣不同的雙胞胎中,只有揉眼較嚴重的一方發展出圓錐角膜。一旦確診,通常建議完全停止揉眼。

Keratoconus image
Keratoconus image
Gavin Swartz, Khyber Alam, Alex Gentle, Laura E Downie Impact of contact lens correction on wavefront aberrations and vision quality in keratoconus 2025 Oct 29 Ophthalmic Physiol Opt. 2025 Nov 29; 45(7):1811-1828 Figure 1. PMCID: PMC12682100. License: CC BY.
顯示圓錐角膜角膜上皮厚度不均的OCT B掃描影像。白色方框區域的放大插圖中,亮藍色斜線凸顯了角膜上皮。在該區域,角膜實質變薄的同時上皮增厚,對平滑角膜前表面輪廓產生影響。相比之下,角膜後表面的曲率明顯更為陡峭。

圓錐角膜的診斷是基於特徵性的病史、裂隙燈顯微鏡檢查結果以及角膜地形圖角膜斷層掃描的結果1)。理想情況下,最好在主觀症狀出現之前進行早期診斷,但目前尚未建立兼具成本效益的簡便篩查方法1)

檢查方法評估項目主要表現
角膜地形圖(Placido盤式)前表面曲率・SimK・SAI・SRI下方局部陡峭化、I/S比上升
角膜斷層掃描(Scheimpflug)前後表面高度・角膜厚度前後表面的島狀突起、偏心變薄
前段OCT上皮厚度圖・角膜厚度變薄區域上皮變薄,周圍呈甜甜圈樣增厚
波前像差分析高階像差垂直彗差顯著增加
角膜生物力學評估CH・CRF・CBI・TBI生物力學剛度降低

角膜地形圖/角膜地形測量:前後表面的全面評估對診斷至關重要1)。下方/上方曲率比(I/S比)≥1.2、徑向軸偏斜≥21度是圓錐角膜的典型特徵1)。後表面高度圖顯示出較高的敏感度和特異度,但在檢測不全型(forme fruste)方面存在局限性1)。Klyce/Maeda法和Smolek/Klyce法作為圓錐角膜篩查演算法被廣泛應用。

眼前節OCT:提供高解析度的角膜斷層影像1)。在角膜上皮厚度圖上,基質變薄區域的上皮變薄,周圍伴有增厚的上皮緣,呈甜甜圈樣圖案1)。由於上皮重塑部分掩蓋了前表面形態的不規則性,後表面分析成為早期診斷的關鍵。

角膜生物力學評估:使用角膜滯後量(CH)、角膜阻力因子(CRF)、Corvis ST動態變形分析等方法8)。結合角膜斷層掃描與生物力學評估的斷層掃描生物力學指數(TBI)和角膜生物力學指數(CBI)被推薦為綜合篩查指標8)。生物力學變化被認為先於形態學變化,有望應用於早期檢測1)

眼壓測量注意事項:由於角膜變薄與生物力學減弱,Goldmann壓平眼壓計會低估眼壓1)。建議使用非接觸式眼壓計或動態輪廓眼壓計(DCT)1)

根據2015年關於進展定義的國際共識,以下3項中至少2項的變化超出測量系統的變異範圍即定義為進展9)

  • 角膜前表面變陡
  • 角膜後表面變陡
  • 角膜厚度減少,或從周邊到最薄部位的角膜厚度變化率增大

Meyer等人在兒童及青少年世代中計算了Orbscan斷層掃描儀的測試-再測試變異閾值,將Flat K +1.30 D、Steep K +1.88 D、Kmax +1.20 D、central K +0.87 D、前表面高度 +11.7 µm、後表面高度 +24.3 µm、central pachymetry −28.1 µm、thinnest pachymetry −30.5 µm作為進展判定的閾值3)。按嚴重度分布,Amsler-Krumeich分類中Stage I占37.8%、Stage II占39.9%、Stage III占9.5%、Stage IV占12.8%3)

Amsler-Krumeich分類是一種經典的4級嚴重程度分級系統,綜合評估K值、屈光度、角膜厚度(pachymetry)和角膜混濁情況。較新的ABCD分類(2016年)則獨立評估A:前表面曲率半徑、B:後表面曲率半徑、C:最薄點角膜厚度、D:最佳矯正視力(BCVA)這4個要素1)。基於CLEK研究的輕/中/重度分類也常用於日常診療。

對於可能快速進展的患者,需要密切追蹤。對於17歲以下的病例以及Kmax超過55 D的病例,建議以更短間隔進行觀察1)。在臨床實務中,兒童每13個月、成人每612個月進行一次追蹤是常見的參考標準。

  • 角膜邊緣透明變性(PMD:特徵為角膜下方周邊部帶狀變薄,變薄區域比圓錐角膜更靠近周邊。發病年齡也較晚,多在30~50歲。
  • 球形角膜:一種從出生起雙眼整個角膜變薄的先天性疾病,不出現Fleischer環或Vogt線條。
  • 屈光手術後角膜擴張(post-LASIK ectasia):可能發生在有圓錐角膜素因的病例術後出現進展,也可能因過度切削導致角膜變薄所引起。
  • 繼發性圓錐角膜:在角膜疱疹等原發疾病的瘢痕化過程中角膜變薄,伴隨血管侵入和瘢痕形成。
  • 隱形眼鏡導致的角膜變形:由於硬式隱形眼鏡的中心定位不良(尤其是上方定位),可顯示類似的彩色編碼圖,但不伴隨角膜變薄且具有可逆性。

角膜生物力學評估在早期及不確定病例的圓錐角膜偵測中扮演重要角色。為避免偽陰性並提高診斷準確性,建議採用角膜斷層掃描與生物力學評估相結合的綜合術前篩查。8)

治療的兩大支柱是維持視功能的視力矯正和阻止疾病進展的進展抑制1)。輕度不規則散光可透過眼鏡或軟性散光隱形眼鏡因應,但不規則散光加重時需要硬式隱形眼鏡,進一步惡化時則會考慮CXLICRS角膜移植等介入措施。

眼鏡和隱形眼鏡是多数患者的主要治療方式1)。輕度病例可透過眼鏡或軟性散光隱形眼鏡因應,但不規則散光加重時,硬式隱形眼鏡(RGP)成為首選。多數患者使用RGP可獲得顯著的視力改善。

硬式隱形眼鏡的驗配在技術上比一般近視眼更為困難10),若根據測量的角膜曲率半徑決定基弧,容易導致配戴過緊。實務上的原則是不拘泥於角膜曲率半徑,而是以良好的中心定位和活動度為目標進行驗配。對於球面鏡片無法對應的病例,可考慮使用多弧線鏡片。

對於難以佩戴硬式隱形眼鏡的病例,可選擇鞏膜(scleral lens)、混合鏡片、背馱式鏡片(軟鏡上加硬鏡)等特殊鏡片1)鞏膜鏡佩戴於角膜緣外側的鞏膜上,對角膜的機械刺激較小,且能應對高度角膜形狀異常,因此有報告指出,隨著近年來的普及,其已為降低角膜移植實施率做出貢獻1)。90%以上的病例可透過某種隱形眼鏡維持實用視力

針對進行性圓錐角膜的角膜交聯術,通過在角膜膠原纖維之間誘導交聯結合來增強生物力學剛度,是目前抑制疾病進展的首選療法1, 2, 4)CXL可阻止或減緩疾病進展,降低未來需要角膜移植的可能性1)CXL除了穩定角膜外,還可誘導1.0〜2.5 D的角膜平坦化,有可能改善視力1)。荷蘭的全國數據顯示,CXL引入後圓錐角膜角膜移植的實施數量顯著減少12)

標準Dresden方案(epi-off CXL5)

  • 去除直徑8〜9 mm的角膜上皮
  • 每2分鐘點眼0.1%核黃素滴眼液(含20%葡聚醣),持續30分鐘
  • 連續照射UV-A(波長365 nm),強度3 mW/cm²,持續30分鐘
  • 總能量為5.4 J/cm²
  • 術後配戴治療用隱形眼鏡,保護直至上皮再生完成
  • 術後使用抗生素與類固醇眼藥水追蹤

加速CXL:為縮短標準方案時間而開發,採用9 mW/cm²×10分鐘或18 mW/cm²×5分鐘等照射條件。許多比較研究顯示其效果與標準型相當5)。但30 mW/cm²×3分鐘等高通量條件因組織內氧氣耗竭而效果較差,為此開發了補充氧氣的脈衝照射法5)

經上皮CXL(epi-on):在保留角膜上皮的情況下進行CXL的方法,優點是減輕術後疼痛及降低感染風險。但由於核黃素的滲透性降低,隨機對照試驗顯示其效果往往劣於標準epi-off法,部分研究報告了Kmax的惡化5)

KERALINK試驗是一項針對10〜16歲進行性圓錐角膜60例患者,比較CXL與標準治療(眼鏡・隱形眼鏡)的觀察者盲法隨機對照試驗2)。納入標準為間隔3個月以上K2或Kmax增加≥1.5 D的進展病例,且角膜頂點厚度≥400 µm、K2≤62 D2)。介入採用Avedro KXL裝置進行10 mW/cm²×9分鐘照射(總劑量5.4 J/cm²)合併核黃素點眼2)

指標(18個月時)CXL組(n=30)標準治療組(n=28)
平均 K2 值49.7 ± 3.8 D53.4 ± 5.8 D
出現進展的眼2例(7%)12例(43%)
基線Kmax56.0 ± 4.8 D57.2 ± 5.7 D
角膜頂點厚度512 ± 47.9 µm507 ± 41.2 µm

18個月時CXL組的K2校正平均差顯著較低,為−3.0 D(95%CI −4.93〜−1.08 D,p=0.002)2),裸眼和矯正視力(logMAR)在CXL組也顯著較佳(均p=0.002)2)CXL組的進展機率降低90%(OR 0.1,95%CI 0.02〜0.48,p=0.004),Cox比例風險模型也顯示CXL組的時間相關進展風險降低87%2)。未觀察到嚴重不良事件2)CXL與異位性病史或種族無交互作用,顯示其對不同背景的年輕患者均有效2)。美國多中心CXL試驗也證實了其在成人中的有效性4)。這些結果表明,CXL被推薦作為年輕進展性患者的第一線治療2)。KERALINK的結果強力支持當前在確認進展後盡快考慮CXL的臨床實踐。

當隱形眼鏡無法提供足夠視力,或難以配戴隱形眼鏡時,可考慮外科介入1)

角膜基質內治療

角膜內環ICRS:將Intacs、Ferrara、Keraring等半弧形合成節段插入由飛秒雷射製作的角膜基質內隧道中。適用於中央角膜透明且插入部位角膜厚度在400 µm以上的輕至中度病例1)。可使角膜扁平,減少不規則散光,便於配戴隱形眼鏡。

CAIRS(同種角膜基質環):由捐贈者角膜製成的生物環節段,作為合成環的新替代方案已被報導。與CXL合併使用的安全性與有效性已有報導。

屈光矯正

有晶體眼內鏡片(ICL:作為CXL穩定角膜形態後的屈光矯正手段,已有報告植入散光ICL虹膜夾持型(Artiflex)眼內鏡片5)。由於LASIK角膜屈光手術為禁忌,以晶體為基礎的矯正成為選擇。

聯合治療:已有報導地形圖引導PRK聯合CXL的Athens方案、經上皮PTK聯合CXL的Cretan方案、以及偏中心個體化球柱面(DISC)消融聯合CXL11)

角膜移植

深層前角膜移植術DALK:一種保留患者角膜內皮、僅置換前方角膜實質的手術方法。原理上不存在內皮排斥反應的風險,外傷性破裂的風險也低於PK。在無急性水腫的病例中,近年來DALK傾向於被選為首選治療1)

全層角膜移植術(PK):成功率高,長期療效確切,已確立為標準角膜移植術。存在感染、排斥反應、外傷性破裂的風險,少數情況下術後不可逆性散瞳會成為問題。術後往往仍需使用角膜接觸鏡進行屈光矯正。

急性角膜水腫的治療:針對Descemet膜破裂引起的急性角膜水腫,佩戴加壓眼罩約1個月,必要時口服乙醯唑胺(Diamox®)。亦可使用高滲食鹽水點眼液(5%NaCl)或類固醇點眼液減輕水腫。待自然瘢痕化後重新驗配角膜接觸鏡。近年來,前房內注氣或羊膜移植也被報導為治療選擇。水腫後的瘢痕化可能位於角膜中央,但諷刺的是,也有些病例因瘢痕化而使角膜陡峭度自然減輕,需在瘢痕穩定後評估屈光狀態再決定下一步治療方針。

預防進展的基本是完全停止揉眼1, 6)。如果過敏性結膜炎或異位性結膜疾病導致眼癢,應使用抗過敏滴眼液或抗組織胺藥充分控制症狀,減少揉眼的機會。眼癢嚴重時,除滴眼液外,還應考慮抗原清除和優化皮膚護理等全身性過敏管理。注意睡姿,指導患者避免將臉壓在枕頭或手臂上的側臥位6)。不僅向患者本人,還要向家屬和護理人員解釋病情及預防的重要性,在整個家庭環境中重新審視誘發揉眼的習慣,這一點非常有效。

圓錐角膜患者合併白內障時,角膜曲率的不穩定性和高度不規則散光會使人工水晶體度數計算和手術操作均變得困難。建議術前通過CXLICRS穩定角膜,設置停戴隱形眼鏡的時間(軟性至少2週,硬性至少5週以上),確認生物測量穩定後再進行手術7)人工水晶體度數計算時,標準公式易導致術後遠視化(hyperopic surprise),建議使用Barrett True-K或Kane keratoconus formula等圓錐角膜專用公式,並設定輕度近視目標7)。不推薦使用多焦點人工水晶體,因其會增加高階像差7)

手術技術方面,對薄化的角膜進行透明角膜切口存在傷口滲漏的風險,因此建議採用強角膜隧道切口7)。若因角膜混濁導致前囊切開可視性下降,可採用錐蟲藍進行前囊染色、在角膜表面塗布分散型黏彈性物質等方法。重症病例同時需要角膜移植時,可選擇白內障手術、人工水晶體植入及角膜移植同時進行的三合一手術。

Q 角膜交聯手術會痛嗎?
A

標準的去上皮法需去除角膜上皮,術後數天內常出現疼痛、異物感及流淚。疼痛可透過配戴治療用隱形眼鏡、冷敷及止痛藥進行管理。上皮通常需3至5天再生完成,之後疼痛亦會緩解。保留上皮法無需去除上皮,術後疼痛較輕,但其效果可能不如去上皮法。

Q 圓錐角膜可以戴隱形眼鏡嗎?
A

在圓錐角膜的視力矯正中,隱形眼鏡扮演著核心角色。硬式透氣性隱形眼鏡(RGP)能夠中和不規則散光,是最常使用的方法,通常可以獲得顯著的視力改善。若無法佩戴硬式隱形眼鏡,也可選擇鞏膜鏡、混合鏡片、背馱式鏡片(在軟式鏡片上疊加硬式鏡片)等特殊鏡片。據報告,90%以上的病例可透過某種隱形眼鏡進行視力矯正。

Q 兒童圓錐角膜與成人圓錐角膜有何不同?
A

兒童和青少年的圓錐角膜比成人進展更快。角膜的生物力學剛度隨年齡增長而增加,因此兒童的角膜更容易發生膠原蛋白分解。一項對148隻兒童和青少年患眼平均追蹤2.9年的研究發現,77.0%出現進展,且確診時處於進展期的比例也較高。成人的追蹤間隔為6至12個月,而兒童建議每1至3個月進行一次密切追蹤觀察。一旦確認進展,及時進行角膜交聯術是唯一能降低角膜移植風險的介入措施。

在圓錐角膜中,角膜膠原蛋白的分解是角膜變薄的基礎1)。在健康角膜基質中,以I型膠原蛋白為主的膠原纖維束呈三維重疊排列,維持角膜的剛性與形狀。與Bowman膜接觸的淺層中,膠原纖維束的寬度相對較細,角度陡峭且具多方向性,而深層中纖維束寬度增加並趨於平坦,存在結構性梯度。這種淺層陡峭而細密的纖維束結構對維持角膜的前表面形狀有重要貢獻,但已知在圓錐角膜中這些結構會發生改變。

在分子機制方面,基質金屬蛋白酶(MMP)的增加及其組織抑制因子(TIMP)的減少參與角膜基質的膠原蛋白分解1)。在圓錐角膜患者的淚液中可檢測到IL-6、TNF-α、MMP-9等發炎性介質濃度升高1)。這些發炎性介質會誘導角膜基質細胞(角膜細胞)凋亡,導致細胞密度降低1)

圓錐角膜傳統上被歸類為「非發炎性」角膜變薄疾病,但近年的研究已明確存在與病變發生和進展直接或間接相關的發炎性因素。1)

組織病理學上可見Bowman層斷裂或消失、膠原纖維排列紊亂、疤痕形成、基質變薄。在進展病例中亦可能發生Descemet膜皺褶或破裂。

角膜生物力學的角度來看,局部彈性係數的降低與膠原纖維的崩解及變性有關8)。一旦局部剛性下降,眼內壓這一恆定負荷會導致應力集中於薄弱部位並重新分佈,從而形成角膜陡峭化與變薄不斷進展的「生物力學崩潰循環」8)

除遺傳易感性外,揉眼等反覆機械刺激被認為會誘發這種生物力學崩潰1, 6)。年輕人的角膜膠原交聯密度較低,且隨著年齡增長剛性才會增加,因此兒童及青少年時期的角膜更易受到機械性與酶性分解1)。這一點是兒童病例進展較快的生物學基礎。抗氧化壓力防禦機制的異常,尤其是超氧化物歧化酶活性下降與穀胱甘肽代謝異常,也被指出可能參與致病。這些分子途徑可能形成惡性循環,加劇發炎介質的產生與膠原分解酶的活化。

角膜基質細胞(角膜細胞)的細胞凋亡是圓錐角膜角膜基質細胞密度降低與基質變薄的直接細胞學機轉1)Bowman層在正常情況下是約10 µm厚的細胞外基質層,但在圓錐角膜中早期即可觀察到斷裂與消失,角膜前表面的形態維持機制遭到破壞。Descemet膜在電子顯微鏡下可分為前帶狀層與後非帶狀層的基底膜,發生急性水腫時,該膜破裂導致房水流入基質,引起一過性劇烈視力下降。

兒童及青少年早期CXL:KERALINK試驗以高品質證據證明了CXL在10~16歲患者中的有效性2)。Meyer等人報告的兒童及青少年77%的高進展率,成為在確認進展前進行早期介入的依據3)。如果角膜交聯的長期穩定化效果得以持續,則未來可能避免長期佩戴隱形眼鏡或進行角膜移植的需求2)。Ferdi等人的系統性回顧與統合分析整合了有自然病程資料的11,529隻眼的信息,但兒童資料仍然有限,需要進一步積累長期追蹤資料13)

生物力學早期檢測角膜生物力學評估的進步,使得在傳統形態學改變(角膜地形圖/斷層掃描)之前的「生物力學階段」早期檢測成為可能1, 8)。建立結合角膜斷層掃描與生物力學評估的綜合篩查是未來的課題8)

基因篩查:評估75個基因、2000多個變異體的FDA批准基因檢測已可供使用1)。整合環境因素與遺傳風險評分的早期診斷方法處於研究階段,需要進一步驗證其臨床實用性1)

CXL方案優化:加速方案的優化、脈衝照射改善氧氣供應、epi-on法滲透性改良等研究正在進行中5)。已發現高通量條件下組織內氧氣耗竭會降低交聯反應效率,正在探討通過間歇性照射停止(脈衝CXL)補充氧氣供應的方法5)。地形圖引導PRK聯合CXL的Athens方案、經上皮PTK聯合CXL的Cretan方案、去中心化個體化球柱鏡(DISC)消融聯合CXL等聯合治療已被報導,旨在同時實現疾病進展抑制和視功能改善11)。由於這些聯合治療需額外切除角膜組織,因此僅限於殘餘角膜厚度充足的病例。

長期穩定性驗證:關於CXL的長期穩定效果,10年以上的觀察研究數據正在累積中。雖然有報告顯示治療效果具有持續性,但部分病例中也觀察到隨時間推移再次進展的情況5)。再次進展時是否應再次施行CXL、再次進展的預測因子、開發更具耐久性的方案等,是未来的研究課題。此外,隨著鞏膜鏡技術的普及,預計需要角膜移植的病例將進一步減少1)

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