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角膜與外眼

角膜膠原蛋白交聯技術(去上皮法 vs 經上皮法)

1. 什麼是角膜膠原蛋白交聯術?

Section titled “1. 什麼是角膜膠原蛋白交聯術?”

角膜膠原蛋白交聯術(CXL)是一種使用核黃素(維生素B₂)作為光敏劑,以波長365 nm的UVA光照射角膜基質,增加膠原纖維間交聯的手技2)。2003年首次報導了針對進行性圓錐角膜的臨床報告1),此後廣泛普及。

FDA已批准CXL用於14至65歲患者的進行性圓錐角膜屈光矯正術後角膜擴張2)CXL的主要目的是阻止角膜擴張症的進展,改善角膜光學特性是次要效果2)

CXL有兩種主要方法:去上皮法(Epi-off法),即去除角膜上皮;以及經上皮法(Epi-on法),即保留上皮。

去上皮法

核黃素吸收:去除上皮後,核黃素和UVA的吸收良好。

效果角膜硬化和平坦化更顯著,進展抑制效果優異1)

疼痛:術後疼痛劇烈,視力恢復需要時間。

Epi-on法

恢復:可快速恢復佩戴隱形眼鏡。

疼痛:不適持續時間短。

風險角膜感染和角膜混濁的風險較低,但有效性可能不如Epi-off法1)

項目內容
適應症進行性圓錐角膜、LASIK術後角膜擴張
禁忌症活動性感染、單純疱疹病毒/HZV病史、角膜基質疤痕
角膜厚度建議上皮去除後≥400 μm

進展的定義尚未統一,但通常根據12-18個月內以下任一情況判斷:Kmax增加≥1 D、平均角膜屈光力增加、屈光散光增加≥1 D、或角膜厚度減少≥10%1)。有單純疱疹病毒性角膜炎病史的患者需注意,UVA照射有病毒再激活的風險2)

Q 薄角膜也能進行CXL嗎?
A

傳統上,上皮去除後角膜厚度小於400 μm被認為是CXL的禁忌症。然而,有報告使用低滲透壓核黃素溶液在UVA照射前將角膜膨脹至400 μm以上的方案(sub400方案)2)。還有報告針對角膜厚度200–400 μm的病例個別調整UV照射時間的方案2)。Epi-on法評估包括上皮厚度的角膜厚度,因此上皮去除後厚度小於400 μm的病例也可能成為治療對象。

標準的Epi-off法稱為德勒斯登方案,按以下步驟進行1)

  1. 在局部麻醉下,用手術刀或旋轉刷去除7–9 mm的角膜上皮
  2. 每2分鐘滴用0.1%核黃素(含20%右旋糖酐),持續30分鐘。
  3. 以3 mW/cm²的UVA照射30分鐘(總能量5.4 J/cm²)。照射期間繼續滴用核黃素。

也有使用PTK治療性角膜切除術)去除上皮的報告。核黃素溶液也可使用不含右旋糖酐的HPMC懸浮液。HPMC製劑具有減少術中角膜脫水的優點1)

提高照射強度、縮短照射時間的加速方案也有嘗試。在保持總能量5.4 J/cm²的同時,例如有9 mW/cm²照射10分鐘或30 mW/cm²照射3分鐘的方案。部分研究報告與標準方案等效,但也有報告稱角膜平坦化或硬化效果較差,結果不一致1)

標準德勒斯登CXL可阻止圓錐角膜的進展(治療的主要目的)。一項包含75篇文獻、追蹤36個月以上的統合分析顯示,裸眼視力改善、角膜屈光力延遲性降低以及散光一定程度減少2)

在FDA第三期試驗(205名患者)中,接受德勒斯登方案治療的組在1年時Kmax較基線下降1.6 ± 4.2 D,而對照組持續進展2)。在LASIK術後角膜擴張的試驗(179名患者)中,治療組Kmax下降0.7 ± 2.1 D2)

Wittig-Silva等人的前瞻性RCT顯示,治療組Kmax顯著平坦化(-1.45 ± 1.00 D, P < 0.002),而對照組進展(+1.28 D, P < 0.001)。長期追蹤顯示4年後平坦化仍持續1)

Q 加速方案是否與標準方案效果相同?
A

加速方案通過提高照射強度、縮短照射時間來減少治療時間,但證據並不一致1)。雖然有研究顯示其臨床參數與標準方案相當,但也有報告稱角膜平坦化和硬化效果較差。比較Epi-on加速法與Epi-off標準法的研究顯示療效相當,但數據有限。

Epi-on法在保留角膜上皮的同時,使核黃素滲透到角膜基質中。由於角膜上皮具有疏水性,核黃素難以透過,因此採用以下方法促進滲透1)

化學添加物:添加苯扎氯銨(BAC)、EDTA、氨丁三醇、局部麻醉藥等,以增加上皮屏障的通透性。

離子導入法:利用電梯度使帶電的核黃素分子穿過上皮。

增加核黃素濃度:有時使用濃度從0.1%提高到0.25-0.5%的溶液。

尚未建立標準化的方案,不同研究中使用了多種核黃素溶液和添加物。目前尚無推薦的標準化Epi-on法1)

Epi-on法的系統評價顯示,CXL後3-12個月,UDVA改善0.22-0.28 logMAR。但CDVA的變化和Kmax的減少無統計學意義。

部分比較研究發現Epi-off組和Epi-on組之間Kmax減少存在差異。Al Fayez等人的研究(36個月追蹤)中,Epi-off組Kmax下降-2.4 D,而Epi-on組增加+1.1 D(P < 0.0001)1)。這些結果表明Epi-on法的療效可能不如Epi-off法1)

比較研究一致顯示Epi-on法的疼痛更少。一項70名患者的研究中,1-5級疼痛評分,Epi-on組平均為2,Epi-off組平均為4(P = 0.0035)。

指標Epi-off法Epi-on法
Kmax變化顯著平坦化效果有限
CDVA顯著改善改善不明確

一項包含8項比較研究的統合分析顯示,在1年追蹤時,UDVA和CDVA無顯著差異。但Epi-off法的平均K值下降顯著更大(標準化平均差0.28,P = 0.03)。與使用離子導入的Epi-on法相比,差異更大(標準化平均差0.43,P = 0.01)。

KERALINK試驗是一項針對60名10-16歲進行性圓錐角膜患者的RCT 3)CXL組18個月時的K2(陡峭角膜曲率)為49.7 ± 3.8 D,而標準治療組為53.4 ± 5.8 D,調整平均差為-3.0 D(95% CI: -4.9至-1.1,P = 0.002),CXL組顯著較優 3)。進展率在CXL組為7%,標準治療組為43%,CXL使進展風險降低90%(OR 0.1,P = 0.004)3)

CXL可阻止大多數年輕患者的圓錐角膜進展。對於進行性疾病,應考慮將CXL作為一線治療 3)

一項針對78隻兒童眼、追蹤5年的前瞻性世代研究中,Epi-off組平均角膜平坦化3.18 D,而加速Epi-on組僅為0.09 D。加速Epi-on組有9.4%(3/32眼)出現進展,但Epi-off組在5年時未觀察到進展。

Q Epi-off法和Epi-on法,哪一種比較好?
A

目前,已有證據顯示Epi-off法在角膜平坦化和進展抑制方面較具優勢1)。特別是長期數據顯示,Epi-off法在5年後仍能維持進展抑制,而Epi-on法則觀察到部分進展病例。另一方面,Epi-on法具有疼痛較少、恢復較快的優點。有報告指出,化學增強的Epi-on法在K值減少方面與Epi-off法相當,優於離子導入法。最終的技術選擇應根據個別病例判斷。

Epi-off法的併發症

角膜霧狀混濁:術後1-2個月出現,通常在6-12個月消退。永久性實質疤痕的發生率據報導最高達8.6%1)

感染性角膜:據報導發生率為0.0017%。均為Epi-off法1)

無菌性浸潤:術後早期出現,使用類固醇眼藥水消退1)

持續性上皮缺損:上皮癒合延遲可能導致角膜溶解的風險。

Epi-on法的併發症

充血和異物感:多為術後24小時內消退的一過性表現。

畏光:據報導為術後早期一過性症狀。

角膜上皮損傷:在加速Epi-on法的試驗中,有報導出現伴有瀰漫性點狀表層角膜病變的光化性角膜炎。

總體趨勢:霧狀混濁、疤痕和微生物感染僅在Epi-off法的研究中報導。

其他併發症包括角膜水腫、過度角膜平坦化導致的遠視以及內皮損傷1)。當角膜厚度小於400 μm接受UVA照射時,內皮損傷風險增加。可見一過性內皮細胞計數減少,但通常在6個月內恢復正常2)

CXL以核黃素為光敏劑,在角膜基質中局部引發光聚合反應,增加膠原纖維間的生化結合2)。這使結構脆弱的角膜變硬,抑制擴張症的進展。

UVA光(365 nm)照射激發核黃素,產生活性氧。活性氧在膠原分子間形成新的共價鍵,導致膠原纖維直徑增大和纖維間距擴大。這種變化集中在角膜基質前300 μm。

角膜上皮是核黃素滲透的屏障。Epi-off法透過去除上皮使核黃素直接到達角膜基質。Epi-on法中,通過上皮的核黃素量受限,因此基質中的交聯形成減少,有效性可能降低1)。化學添加物和離子導入法是為克服此限制而設計,但尚未建立標準化方法1)

角膜阻力因子和角膜遲滯量等生物力學參數在CXL後變化較小,但同一設備導出的自訂變數顯示出提示硬化的變化2)

Q KERALINK試驗顯示的臨床意義是什麼?
A

KERALINK試驗是一項針對10-16歲年輕圓錐角膜患者的RCT,顯示CXL在18個月後使大多數年輕患者的圓錐角膜進展停止3)CXL組進展率為7%,而標準治療組為43%,進展風險降低90%3)。此結果支持在進展迅速的年輕患者中儘早考慮CXL作為一線治療3)

  1. Lim L, Lim EWL. Current Trends in Corneal Cross-Linking. Open Ophthalmol J. 2018;12:181-201.
  2. American Academy of Ophthalmology Corneal/External Disease Preferred Practice Pattern Panel. Corneal Ectasia Preferred Practice Pattern. Ophthalmology. 2024.
  3. Larkin DFP, Chowdhury K, Burr JM, et al. Effect of Corneal Cross-linking versus Standard Care on Keratoconus Progression in Young Patients: The KERALINK Randomized Controlled Trial. Ophthalmology. 2021;128:1516-1526.

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