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角膜與外眼

透明邊緣角膜變性

1. 什麼是透明性角膜邊緣變性?

Section titled “1. 什麼是透明性角膜邊緣變性?”

透明性角膜邊緣變性(pellucid marginal corneal degeneration: PMD, PMCD)是一種非發炎性、非遺傳性角膜擴張症,以雙眼下方周邊角膜變薄為特徵。「pellucid」意為「透明的」,源於變薄區域保持透明。變薄區域無血管侵入或混濁等發炎表現,被認為是圓錐角膜的類緣疾病。

PMD是僅次於圓錐角膜的第二常見的非發炎性角膜變薄疾病。然而,由於常被誤診為圓錐角膜,實際盛行率可能被低估3)。PMD通常在30-50歲發病2,4),比圓錐角膜稍晚,男性較常見。

由於PMD與圓錐角膜在臨床和組織學上有很多共同點,一些觀點認為圓錐角膜和PMD是一個連續譜3)。約10%的PMD病例合併圓錐角膜,約13%合併球形角膜4)。有報告同一患者同時存在PMD和圓錐角膜;日本全國調查發現,27例單眼PMD中,17例對側眼有圓錐角膜或疑似圓錐角膜1)

角膜形態異常的進展導致嚴重的不規則散光視力障礙。有強烈的逆規散光傾向,眼鏡或隱形眼鏡矯正通常比圓錐角膜更困難4)

PMD常有較長的無症狀期;在20多歲的健康檢查或配鏡時經常被漏診,直到30-40歲逆規散光加重、矯正視力不佳時才首次確診。與圓錐角膜因急性水腫或明顯的角膜中央突出而相對早期發現不同,PMD以「治不好的逆規散光」、「逐漸不合適的眼鏡」形式緩慢進展。流行病學數據有限,沒有像圓錐角膜那樣進行國家層面的大規模研究,因此真實盛行率未知。也有在屈光手術術前檢查中偶然發現PMD的病例,推測潛在患者不在少數。

Q 與圓錐角膜的區別是什麼?
A

PMD表現為角膜下方周邊部變薄,最大突出位於變薄區域的上方(中央側)。而圓錐角膜表現為角膜中央至旁中央部變薄,變薄區域與突出部位一致。PMD無Fleischer環或Vogt條紋,傾向於高度逆規性散光。此外,PMD多在30歲以後發病,而圓錐角膜在青春期發病。

Pellucid角膜邊緣變性的角膜厚度圖和Scheimpflug斷面影像,顯示下方周邊角膜變薄
Pellucid角膜邊緣變性的角膜厚度圖和Scheimpflug斷面影像,顯示下方周邊角膜變薄
Sinjab MM, et al. Pellucid-like keratoconus. F1000Res. 2012. Figure 2. PMCID: PMC3752625. License: CC BY.
PMD中角膜厚度測量顯示的下方角膜變薄:A為厚度圖上的Bell徵,B為Scheimpflug影像上的變薄部位(白色箭頭)。這與本文「2. 主要症狀與臨床所見」部分討論的下方角膜變薄相對應。
  • 進行性視力下降:高度不規則散光導致即使眼鏡矯正也無法獲得足夠視力
  • 影像扭曲:由於角膜形狀異常
  • 急性疼痛和視力下降:罕見情況下發生急性角膜水腫時出現
  • 屈光不穩定:即使反覆更換處方,視力仍不穩定2)
所見特徵
帶狀變薄4至8點鐘方向,距角膜緣1–2 mm,寬度1–2 mm
前方突出位於變薄區域的上方(中央側),呈啤酒肚樣
角膜透明度變薄區域透明,無血管侵入或混濁
上皮始終保持完整(無脂質沉積)

變薄區域位於角膜緣上方1–2毫米處,呈1–2毫米寬的帶狀,從4點方向延伸至8點方向。厚度可減少至正常角膜厚度的20%。最大突出部位位於變薄區域的上方,角膜橫截面呈「啤酒肚」樣外觀2)。這種突出導致高達20D的高度逆規性散光,使視力矯正極為困難。

PMD中無Fleischer環、圓錐頂點或頂點疤痕。變薄區域與角膜緣之間的角膜健康,變薄區域始終有上皮覆蓋。與Terrien角膜邊緣變性不同,PMD無脂質沉積。

角膜地形圖顯示以下特徵性模式。

  • 蟹爪(crab claw)模式角膜屈光力圖上下方新月形陡峭化的特徵性表現
  • 蝴蝶結(butterfly)模式:中央區域垂直方向的冷色蝴蝶結樣模式
  • 接吻鴿/接吻鳥(kissing doves / kissing birds)模式:Scheimpflug成像中觀察到的外觀5)
  • 逆規性散光和大曲率半徑角膜曲率計顯示強逆規性散光,但與圓錐角膜不同,角膜曲率半徑反而增大

然而,蟹爪樣表現也可見於進展期圓錐角膜,並非PMD特有3)角膜高度圖上,前表面和後表面均可見下方周邊部隆起,角膜厚度圖上最薄點位於隆起部稍下方。

Placido盤式角膜地形圖僅能評估約60%的角膜表面,對於周邊部病變PMD的評估存在局限性2)。Scheimpflug成像或裂隙掃描斷層成像(Pentacam、Orbscan等)可評估角膜前後表面及全角膜厚度圖,對PMD的診斷及其與圓錐角膜的鑑別診斷具有價值2,5)。特別是後表面高度圖下方周邊部的膨隆以及最薄點位於膨隆部下方的表現,是診斷PMD的重要依據。PMD與圓錐角膜的鑑別在臨床上很重要,但存在過渡病例,僅憑影像學表現難以確診,需要縱向觀察病情進展。

角膜擴張症的進展評估採用整合於Scheimpflug成像設備的ABCD分類。該分類由四個要素組成:前表面曲率半徑(A)、後表面曲率半徑(B)、最小角膜厚度(C)和最佳矯正遠視力(D),用於追蹤隨時間的變化2)

PMD的病因尚不明確,但被認為是由角膜基質膠原蛋白結構異常導致的脆弱化與眼壓引起的力學應力共同作用,導致角膜變薄和突出。組織學上,基質膠原蛋白出現異常的纖維狀長週期(FLS)膠原蛋白(週期100-110 nm),而正常膠原蛋白週期為60-64 nm。這種結構異常可能與角膜脆弱化有關4)

近年來,有觀點認為PMD和圓錐角膜屬於同一疾病譜。Belin等人提出「邊緣性透明變性不是一種獨立的疾病,而應被視為下方偏移的圓錐角膜的一種表型」3)。這一觀點基於大量同一患者同時存在PMD和圓錐角膜的病例報告、共同的組織學和膠原蛋白異常,以及影像學表現的連續性。另一方面,在臨床實務中,由於變薄部位、突出部位、發病年齡和進展速度的差異,通常仍將PMD作為獨立表型處理。

  • 過敏體質:約30%的患者合併異位性皮膚炎或氣喘等過敏性疾病。日本的一項全國調查顯示22.2%的患者有過敏體質1)
  • 揉眼:被認為是角膜擴張症的加重因素,建議使用肥大細胞穩定劑控制過敏2)
  • 過敏與穿孔風險:過敏體質被認為是急性水腫和角膜穿孔的風險因素1,2)。Ueji等人報告,在18例因PMD導致角膜穿孔的病例中,6例有過敏體質或揉眼習慣1)
  • 阻塞性睡眠呼吸中止症候群和高BMI:與角膜擴張症總體相關2)
  • 遺傳因素:PMD單獨被認為非遺傳性,但近年來有報告稱與角膜膠原相關基因(如KERA基因突變)存在關聯。
Q 過敏會使PMD惡化嗎?
A

過敏體質被認為是急性水腫和角膜穿孔的危險因子。圓錐角膜中已知過敏體質是急性水腫的危險因子,PMD中也有類似的關聯。過敏引起的眼睛癢可能誘發揉眼,增加角膜的機械應力。早期抗過敏治療和加用肥大細胞穩定劑可能有效預防穿孔。

PMD的診斷基於裂隙燈檢查和病史,並透過角膜地形圖確認。如果發現下方周邊角膜帶狀變薄(透明、非發炎性、無脂質沉積)且變薄區域上方突出,則懷疑PMD。

屈光檢查通常表現為高度逆規散光和不規則散光,難以用一般眼鏡矯正4)視網膜檢影可見剪刀樣反射2)。輕症病例易被誤診為單純逆規散光,因此角膜地形圖詳細檢查很重要。

  • 角膜曲率計:檢測高度逆規散光。與圓錐角膜不同,角膜曲率半徑往往較大。
  • 角膜地形圖(Placido盤型):可檢測蟹爪樣圖案,但評估周邊部有侷限性2)
  • Scheimpflug斷層掃描:透過前後表面高度圖和全角膜厚度圖,有助於PMD的診斷和進展評估2,5)
  • 裂隙掃描斷層掃描(Orbscan):可檢測接吻鴿圖案等特徵性表現。
  • 眼前段OCTAS-OCT:透過高解析度橫斷面影像評估角膜厚度圖和上皮厚度圖,顯示基質變薄和上皮重塑2)
  • 角膜生物力學測量角膜滯後量和角膜阻力因子降低有望用於早期檢測2)

根據2015年國際共識,進展定義為以下至少兩項惡化:前表面角膜曲率變陡、後表面角膜曲率變陡、變薄(或從周邊到最薄點的角膜厚度變化率增加)2)

圓錐角膜

變薄部位角膜中央至旁中央。PMD位於下方周邊。

突出部位:與變薄部位一致。PMD中位於變薄部位上方。

特徵性發現:可見Fleischer環、Vogt線條。PMD中未見。

發病年齡:青春期。PMD在30歲以後。

Terrien角膜邊緣變性

炎症表現:伴有脂質沉積、假性翼狀胬肉、表層血管侵入。PMD中未見。

變薄模式:多見於上方,但可發生於任何方向。PMD位於下方。

邊緣形狀:貝殼狀扇形邊緣。

Mooren角膜潰瘍

炎症:前眼部炎症嚴重,呈現角膜潰瘍

上皮損傷:可見角膜上皮損傷。PMD中上皮保持完整。

單純順規性散光

角膜厚度:未見變薄。

角膜地形圖:正常的蝴蝶結圖案。未見蟹爪樣下方陡峭化。

屈光手術的術前評估中,若誤將輕度PMD診斷為「單純逆規散光」並進行手術,則有術後誘發角膜擴張症(keratectasia)的風險2,4)。術前篩檢中可靠地排除PMD最為重要。特別是對於年輕、高度逆規散光、處方不穩定、或提示角膜下方變薄的表現(下方I/S不對稱、下方高度升高、下方角膜厚度減少)的患者,應排除LASIKSMILE和PRK的適應症。

建議結合角膜厚度、角膜形態和生物力學評估,基於多種檢查手段的一致結果進行診斷。僅憑單一檢查的暫時性異常值容易導致偽陽性,因此建議進行兩次或以上檢查以追蹤隨時間的變化。

大多數PMD病例通過非手術方式管理。據報導,約88%為非手術管理,其中36%通過眼鏡矯正,52%通過隱形眼鏡矯正4)。隨著逆規散光的增加,眼鏡矯正相對較早達到極限。

鏡片類型特點
硬性透氣性角膜接觸鏡(RGP對中和不規則散光最有效,但因下方偏心易左右移位,驗配困難
鞏膜不接觸角膜,覆蓋角膜,穩定性極佳;進展期PMD的首選2)
混合鏡片RGP中央+軟性裙邊。佩戴舒適度良好2)
背馱式在軟性CL上放置RGP,兼顧舒適度和矯正力2)

在PMD中,由於突出部位位於角膜周邊部,一般RGP鏡片容易左右偏移,比圓錐角膜更難驗配。有時會嘗試大直徑RGP或上眼瞼支撐鏡片,但可能導致刺激感或鏡片脫落。鞏膜鏡片完全不接觸角膜表面,因此對進展期或前表面形態不規則的病例有效2)。鏡片與鏡片後方的淚液層在光學上起到「液體鏡片」的作用,中和角膜的不規則散光。雖然需要時間適應配戴,但容易同時獲得良好的矯正視力和配戴舒適感,近年來正逐漸成為角膜擴張症的首選方案。

角膜交聯術是一種通過在角膜基質膠原纖維之間形成交聯,增加角膜生物力學剛度,從而抑制擴張症進展的治療方法。美國FDA已批准用於14-65歲進展性圓錐角膜角膜擴張症術後患者2),也應用於PMD。

  • 標準方案(德勒斯登方案):去除角膜上皮後,每2分鐘滴用0.1%核黃素滴眼液,持續30分鐘,然後用波長370 nm的UV-A以3 mW/cm²的強度照射30分鐘(總能量5.4 J/cm²)2,7)
  • 加速方案:已開發出將UV-A強度提高到9-30 mW/cm²並縮短照射時間的方法2)
  • 效果:早期和進展期病例均報告擴張症進展停止,並觀察到1.0-2.5 D的角膜平坦化2,7,8)。長期追蹤確認CXL後10年穩定性7)
  • 禁忌症:UV照射時角膜基質厚度小於400 µm的病例因內皮損傷風險而禁忌2)。但也有針對超薄角膜的個體化方案(sub400方案)的報導9)
  • 併發症:點狀角膜炎、角膜紋、畏光、乾眼、感染性角膜炎、無菌性浸潤、角膜霧狀混濁、上皮缺損遷延、角膜水腫2)
  • Stojanovic等人報導了局部PRK(地形圖引導經上皮消融)與CXL一期聯合手術對PMD和圓錐角膜的有效性6)

在荷蘭,導入CXL後,圓錐角膜角膜移植數量減少了約25% 10)。Cochrane回顧也得出結論,CXL能有效抑制角膜擴張的進展 12)。對於PMD,雖然不像圓錐角膜那樣有大規模RCT的累積,但多個病例報告顯示角膜形狀穩定和最大角膜曲率值變平。因此,對於確認進展的年輕至中年患者,建議早期導入CXL

角膜內環節ICRS,商品名:Intacs、Ferrara等)是一種將半圓形PMMA環插入角膜基質以平坦角膜形狀並減少不規則散光的手術方法。

  • 適應症:中央透明且角膜厚度≥400 µm的擴張性角膜 2)
  • 效果:改善裸眼視力矯正視力,減少高階像差,便於隱形眼鏡佩戴 2)
  • 技術飛秒雷射輔助製作通道是主流方法,效果與手工技術相當 2)
  • CXL聯合:許多報告在ICRS植入後添加CXL以增強抑制進展的效果

近年來,還開發了使用同種角膜組織的CAIRS角膜同種異體角膜內環節)。在一項針對24隻圓錐角膜眼的初步研究中,聯合CAIRSCXL後未觀察到與環節相關的併發症 11)ICRS主要是為了改善視功能而改變角膜形狀的手段,其抑制進展的效果有限。因此,對於確認進展的病例,採取與CXL順序聯合的策略以獲得兩者的優勢。

當無法佩戴隱形眼鏡或視力矯正不足時考慮手術。PMD中,突出部位位於角膜周邊部,因此手術比常規的中央角膜移植更複雜。

  • 周邊新月形板層角膜移植術:將新月形板層移植物插入變薄區域的手術。排斥反應風險相對較低,是近年來最受歡迎的方法之一。如果視力不足,建議進行兩步手術,隨後進行中央穿透性角膜移植術
  • 深層前板層角膜移植術DALK:僅替換角膜基質而保留宿主內皮的手術。沒有內皮排斥反應的風險,術後內皮細胞丟失比穿透性移植慢,眼球破裂風險也較低 2)
  • 穿透性角膜移植術PKP:經典手術。在PMD中,需要將大型(≥9.0 mm)移植物向下偏心放置,這增加了新生血管和排斥反應的風險。
  • 部分板層角膜移植術:將菲薄區域半月形切除並以板層移植片置換的手術方式。若需進一步改善視功能,有時會採用兩階段方法,後期再行中央穿透性角膜移植

急性水腫的處理與圓錐角膜類似,採用高滲透壓眼藥水、降眼壓、氣體注入等保守治療。PMD因菲薄區域較薄,有穿孔風險,穿孔病例的管理在臨床上很重要。

Ueji等人報告了一例PMD導致角膜穿孔的病例,透過治療性軟式隱形眼鏡(TCL)保守治療後穿孔閉合,術後1年矯正視力改善至1.0。保守治療也使散光減少約一半1)。過去的文獻回顧中,PMD角膜穿孔20眼中13眼嘗試了保守治療(組織黏合劑/TCL),其中4眼成功1)。對於較小的穿孔,值得嘗試保守治療。

Q 我可以接受LASIK手術嗎?
A

PMD患者禁忌進行LASIK屈光矯正手術。在角膜基質菲薄化的狀態下切除角膜會誘發角膜擴張症(keratectasia)。PMD輕症病例有時會被誤診為常規逆規散光,因此在屈光手術前篩查中可靠地排除PMD非常重要。

Q 我可以使用隱形眼鏡嗎?
A

許多PMD患者可透過隱形眼鏡管理,約88%的病例採用非手術管理。但由於下方突出,普通硬式隱形眼鏡容易移位,驗配比圓錐角膜更困難。進展病例常選擇鞏膜鏡或混合鏡片。隱形眼鏡透過中和不規則散光改善視力,但不能抑制疾病進展,因此確認進展時應聯合角膜交聯(CXL)。

PMD的組織病理學表現與圓錐角膜相似。可見角膜基質菲薄化,但上皮、內皮和Descemet膜正常。Bowman層可見缺損或斷裂(局部破壞),通常無脂質沉積。基質富含黏多醣。

變薄區域的電子顯微鏡觀察發現異常的纖維狀長週期(fibrous long-spacing, FLS)膠原蛋白。FLS膠原的週期為100-110 nm,明顯長於正常膠原蛋白(60-64 nm)。這種FLS膠原也在晚期圓錐角膜中觀察到,支持兩種疾病之間的關聯4)

圓錐角膜及相關角膜擴張症中,已報導基質金屬蛋白酶(MMP)活性升高及其內源性抑制劑(TIMP)降低,表明基質膠原降解增強導致變薄2)。此外,淚液中IL-6、TNF-α、MMP-9等發炎介質增加,提示傳統上被認為是「非發炎性」的PMD和圓錐角膜也可能存在低度發炎成分2)。這些發現與揉眼和過敏刺激加重病情的臨床觀察一致。發炎細胞因子升高引起的角膜細胞凋亡降低了基質細胞密度,損害膠原纖維代謝和重塑,可能導致角膜力學強度下降和變薄。

角膜基質膠原結構異常導致角膜脆弱,無法承受正常眼壓,從而引起下方周邊部變薄並突出。最大突出點位於最薄區域的上方,這是因為最薄區域本身結構薄弱,但眼壓應力在最薄區域與正常角膜交界處最大。由於這種力學機制,角膜橫截面呈現「啤酒肚」樣獨特形態,結合了變薄帶和向上膨隆。這種形態異常導致嚴重的逆規散光,是普通眼鏡無法充分矯正的視功能障礙的直接原因。

角膜變薄嚴重進展時,Descemet膜破裂,房水流入基質引起急性水腫。根據Ueji等人的報告,PMD角膜穿孔的平均年齡為50.1±14.6歲,晚於圓錐角膜的36.9±16.3歲1)。這反映了PMD進展較圓錐角膜緩慢。穿孔是相對罕見的併發症,但一旦發生會導致嚴重視功能障礙,因此監測進展、指導避免揉眼和控制過敏非常重要。在PMD中,由於變薄帶位於周邊部,外傷、眼壓波動或過度揉眼等局部機械應力可能誘發穿孔。建議定期進行裂隙燈檢查和角膜厚度測量監測,對於角膜厚度顯著降低的病例考慮早期手術介入,以預防穿孔。

近年來與PMD相關的研究主題包括以下內容:

  • 生物力學早期檢測:利用Ocular Response Analyzer和Corvis ST等設備,透過角膜滯後量、角膜阻力因子和動態Scheimpflug分析,在發病前階段(生物力學階段)檢測PMD 2)
  • 個人化CXL:Hafezi等人提出的sub400方案針對厚度小於400 µm的超薄角膜,根據角膜厚度調整照射時間,顯示出對傳統CXL禁忌的進展病例的適用性 9)
  • 地形圖引導PRK與CXL同時聯合:Stojanovic等人的報告顯示,對PMD和圓錐角膜同時實現了視功能改善和進展抑制 6)
  • 角膜同種異體移植ICRSCAIRS:使用人類角膜組織片的CAIRSCXL聯合應用已有報導,在圓錐角膜的初步研究中未發現與片段相關的併發症 11)
  • 基因檢測:針對包括TGFBI在內的75個基因、2000多種突變進行篩檢的基因檢測,正逐步應用於角膜擴張症風險評估 2)
  • AI分析與上皮厚度圖:利用AS-OCT的上皮厚度圖及眼前段影像的AI分析,自動檢測發病前階段角膜擴張症的嘗試正在推進 2)。由於上皮透過改變厚度來補償下方基質的形態不規則,上皮厚度模式作為基質擴張症的早期標誌物備受關注

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