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角膜與外眼

光角膜炎(紫外線角膜炎)

光性角膜炎是在未佩戴防護裝備的情況下暴露於紫外線(UV)後發生的急性角膜上皮疾病1。相當於眼睛的「曬傷」,也稱為紫外線角膜炎2

紫外線按波長分為以下三種:

  • UVC(短波紫外線):傷害性最強。太陽光中不含,但由電焊、殺菌燈、汞燈、乙炔焊等人工光源發出。
  • UVB(中波紫外線):存在於太陽光中。直接被DNA吸收並造成損傷。
  • UVA(長波紫外線):存在於太陽光中。通過氧化壓力間接損傷細胞。

光性角膜炎根據光源分為兩種類型:

  • 電光性眼炎:由含UVC的人工光源(如焊接弧光)暴露引起。
  • 雪盲症(雪眼):由陽光中大量UVB暴露引起。由於陽光波長比人工光源長,通常症狀較輕,發病時間較長。

ICD-10編碼:H16.131(右眼)、H16.132(左眼)、H16.133(雙眼)、H16.139(未特指)。

Q 電光性眼炎和雪盲症有什麼不同?
A

致病紫外線類型不同。電光性眼炎由人工光源(如焊接或殺菌燈)的UVC(短波紫外線)引起,傷害性強。雪盲症由陽光中的UVB(中波紫外線)引起,通常症狀較輕,潛伏期稍長。詳見「病理生理學·詳細發病機轉」一節

紫外線暴露後經30分鐘至24小時潛伏期出現症狀1。典型模式是白天進行焊接作業或滑雪,夜間發病並急診就診4

  • 眼痛:最顯著的症狀。許多患者無法自行睜眼。
  • 異物感:由角膜上皮脫落引起。
  • 流淚:反射性增多。
  • 畏光(刺眼):對光高度敏感。
  • 視力下降:輕度至中度。常因疼痛難以檢查。
  • 眼瞼痙攣:伴隨疼痛出現。

通常為雙眼性。可能伴有臉部和眼瞼紅斑(紫外線引起的皮膚曬傷)。

  • 點狀表層角膜炎SPK角膜全面廣泛的點狀表層角膜炎是特徵性發現。以螢光素染色確認。重症病例中,點狀表層角膜炎融合,形成角膜糜爛
  • 結膜充血結膜水腫:球結膜出現充血和水腫。
  • 眼瞼結膜的保護:因眼瞼阻擋紫外線,眼瞼結膜相對保持完好。
  • 虹彩炎:有時合併發生。
  • 眼瞼發紅與腫脹:可能由紫外線引起的皮膚損傷所致。
Q 為什麼紫外線照射後不是立即而是數小時後出現疼痛?
A

紫外線誘導角膜上皮細胞凋亡(程式性細胞死亡)。由於細胞實際脫落並暴露上皮下神經需要時間,症狀在暴露後30分鐘至24小時出現,而非立即。詳情請參見「病理生理學·詳細發病機制」一節

電光性眼炎

電弧焊:最常見的原因。未佩戴防護面罩作業或在附近暴露時發病。

殺菌燈與水銀燈:發射短波長UVC。實驗室和醫療場所有意外暴露。

乙炔焊:發射UVC的人工光源之一。

雪盲症

滑雪場:雪面高反射率導致大量UVB暴露3

高海拔登山:大氣稀薄,紫外線散射減少。新雪的反照率(反射率)最高可達90%1。海拔每升高300公尺,紫外線暴露量約增加4%3

日曬沙龍和太陽燈:暴露於人工UVB/UVA光源。

其他暴露源包括損壞的金屬鹵化物燈(用於體育館等)和鹵素燈破裂。

在晴天滑雪場不戴防護眼鏡或護目鏡超過1.5至2小時會增加發病風險。事實上,一項針對登山者和戶外工作者的研究報告稱,約87%的紫外線角膜炎病例未佩戴防護眼鏡,其餘病例佩戴了缺乏側面護罩的太陽眼鏡3

Q 需要多少紫外線照射才會發病?
A

無防護情況下,在晴天滑雪場暴露超過約1.5至2小時被認為是發病的閾值。但對於含有UVC的人工光源,如焊接電弧,即使極短時間暴露也可能發病。

病史詢問最為重要。紫外線暴露史和症狀出現前的潛伏期是診斷的關鍵。

  • 裂隙燈顯微鏡檢查:觀察整個角膜
  • 螢光素染色:檢測點狀表層角膜炎SPK)或角膜糜爛。透過鈷藍濾光片激發,並在觀察系統中加入螢光素濾光片可更清晰地顯示。
  • 確認雙眼性:光角膜炎通常雙眼出現程度相似的徵象。若為單眼,應查找其他原因。

需要與表現為雙眼充血、疼痛、畏光的其他疾病進行鑑別。

疾病鑑別要點
病毒性結膜炎單眼發病,眼瞼結膜充血
隱形眼鏡過夜佩戴有隱形眼鏡使用史
乾眼症淚膜破裂時間縮短,無紫外線暴露史
藥物毒性有眼藥水使用史
化學物質暴露有化學物質接觸史
上眼瞼異物單眼、垂直線狀擦傷

角膜炎是一種自限性疾病。角膜上皮通常在24至72小時內再生1。治療以支持療法為主1,4

  • 抗菌眼藥水:用於預防感染。防止上皮缺損處的繼發感染。
  • 玻尿酸眼藥水:促進角膜上皮再生。
  • 眼藥膏:塗抹可保護眼表,提高舒適度。可使用紅黴素眼藥膏,每日4次,持續2-3天。
  • 口服止痛藥:用於疼痛管理。比局部NSAID眼藥水更具成本效益。
  • 局部NSAID眼藥水:使用酮咯酸或雙氯芬酸存在爭議。2017年Cochrane綜述(637例,9項試驗)顯示,對外傷性角膜擦傷的疼痛無臨床意義的效果,僅可能減少口服止痛藥用量5
  • 眼罩:可能延遲角膜擦傷的癒合,不推薦使用。
  • 睫狀肌麻痺劑:環噴托酯或後馬托品的有效性尚未證實。

佩戴隱形眼鏡者應在角膜癒合前停止佩戴。

初診後1-2天內回診,確認症狀與徵象改善。若出現新的疼痛或惡化,應立即重新評估。

Q 為什麼不能開立止痛眼藥水?
A

表面麻醉眼藥水會妨礙角膜上皮修復,加重損傷,因此禁止處方給患者。僅限檢查時暫時使用,居家時使用口服止痛藥。


角膜是透明的,可穿透可見光(400-700 nm),同時吸收紫外線(10-400 nm)。角膜上皮雖然僅佔角膜總厚度的約10%,但上皮細胞含有高密度的核酸與蛋白質,因此承擔了大部分紫外線吸收1

紫外線被生物體中的核酸與芳香族胺基酸吸收,透過使基因與蛋白質變性而引起細胞損傷。其中,UVB照射產生的環丁烷嘧啶二聚體(CPD)是最常見的DNA損傷,若修復不及時,會誘導細胞凋亡6

不同波長紫外線對角膜的影響如下所示。

紫外線類型波長主要作用機制
UVC10~280 nm直接被上皮吸收。傷害性最強。
UVB280~320 nm直接損傷DNA
UVA320~400 nm氧化壓力(間接)

角膜上皮細胞吸收紫外線後,會誘導凋亡(程式性細胞死亡)2。動物實驗中,在300 nm波長紫外線照射後5小時內,角膜所有三層均觀察到凋亡2。受損的上皮細胞會隨時間脫落,暴露出上皮下的角膜神經叢。這種神經暴露是劇烈疼痛的原因1

從暴露到症狀出現的潛伏期(30分鐘至24小時)反映了上皮細胞凋亡和脫落所需的時間1

電光性眼炎和雪盲的病理生理差異

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電光性眼炎由包括UVC在內的短波紫外線引起,傷害性強,潛伏期較短。而雪盲主要由太陽光中的UVB引起,波長相對較長,症狀較輕,發病時間也較長。

動物實驗顯示,大量紫外線暴露時,損傷可超越上皮,累及角膜基質和內皮。

終生累積的紫外線暴露是翼狀胬肉、紫外線相關角膜變性、惡性黑色素瘤和非黑色素瘤皮膚癌的危險因子2。慢性紫外線暴露也會對角膜內皮細胞和晶狀體造成氧化壓力,導致角膜內皮損傷和白內障2,6


以下はいずれも PubMed/PMC で実在を確認した peer-reviewed の文献である。

  1. Willmann G. Ultraviolet Keratitis: From the Pathophysiological Basis to Prevention and Clinical Management. High Alt Med Biol. 2015;16(4):277-282. doi:10.1089/ham.2015.0109. PMID: 26680683.
  2. Izadi M, Jonaidi-Jafari N, Pourazizi M, Alemzadeh-Ansari MH, Hoseinpourfard MJ. Photokeratitis induced by ultraviolet radiation in travelers: A major health problem. J Postgrad Med. 2018;64(1):40-46. doi:10.4103/jpgm.JPGM_52_17. PMID: 29067921; PMCID: PMC5820813.
  3. McIntosh SE, Guercio B, Tabin GC, Leemon D, Schimelpfenig T. Ultraviolet keratitis among mountaineers and outdoor recreationalists. Wilderness Environ Med. 2011;22(2):144-147. doi:10.1016/j.wem.2011.01.002. PMID: 21396859.
  4. Joumany BS, Dahi S, Khamaily M, Tarib I, Laaribi N, Reda K, Oubaaz A. Keratoconjunctivitis photoelectrica (arc eye). Pan Afr Med J. 2020;36:42. PMID: 32774618.
  5. Wakai A, Lawrenson JG, Lawrenson AL, et al. Topical non-steroidal anti-inflammatory drugs for analgesia in traumatic corneal abrasions. Cochrane Database Syst Rev. 2017;5(5):CD009781. doi:10.1002/14651858.CD009781.pub2. PMID: 28516471; PMCID: PMC6481688.
  6. Volatier T, Schumacher B, Cursiefen C, Notara M. UV Protection in the Cornea: Failure and Rescue. Biology (Basel). 2022;11(2):278. doi:10.3390/biology11020278. PMID: 35205145; PMCID: PMC8868636.

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