使用22号针头进行内皮角膜移植术的术中周边虹膜切开术

《Eye Banking and Corneal Transplantation》：Intraoperative Peripheral Iridotomy for Endothelial Keratoplasty With a 22-Gauge Needle

　　目的：描述在角膜内皮移植术中采用22号针进行术中周边虹膜切开术的方法及其优势。方法：采用上方入路来制作下方虹膜切开口。通过上方1.1毫米的穿刺切口向眼腔内注入1%利多卡因和1%氯化乙酰胆碱，以控制疼痛并缩小瞳孔。将22号针在靠近针柄处弯折，斜面朝下，然后通过穿刺切口插入并穿过瞳孔。当针尖到达下方虹膜下方时，需定期抬起针尖以确定其位置，直至达到理想的虹膜切开点。在退出点对角膜缘施加反压力，再将针尖向上调整并推过虹膜和角膜缘，使得针杆形成标准、通畅的圆形虹膜切开口（直径约0.7毫米，面积约0.4平方毫米）。我们通过分析每种技术对应的10个手术视频，并运用Mann–Whitney U检验和自助法对时间数据进行统计分析，比较了使用眼内剪刀与22号针进行虹膜切开术所需的时间。结果：使用22号针创建虹膜切开口的中位时间为19秒（四分位数范围：14–24秒），而使用眼内剪刀则需85.5秒（四分位数范围：57–258秒，P < 0.001，差异为66.5秒，95%置信区间为33.5–238秒）。结论：22号针是一种安全、经济且高效的方法，可通过标准化的直径在角膜内皮移植术中制作下方虹膜切开口。进一步的研究有助于确定全球不同人群中最佳的针径。角膜内皮移植术是通过选择性替换角膜内皮组织来治疗由内皮源性因素引起的角膜水肿的标准化治疗方法。2024年，美国共进行了34,601例Descemet膜角膜内皮移植术和Descemet层剥离角膜内皮移植术，这既体现了该手术方法的广泛应用，也凸显出预防并发症的重要性。角膜内皮移植术的一个已知并发症是瞳孔阻塞，即术后空气或气体填充物阻碍了房水通过瞳孔的流动，从而导致眼压急剧升高、疼痛、移植物失败以及原有青光眼的加重。预防性周边虹膜切开术可以通过在周边虹膜上制造一个孔洞，为房水提供绕过瞳孔的替代通道，有效预防瞳孔阻塞，将该并发症的发生率从高达15%降至0%。目前已有多种方法可在术前或术中实施周边虹膜切开术。Nd:YAG激光虹膜切开术仍是常见的术前选择，但并非所有手术中心都具备激光设备，而且额外的术前操作可能会带来 logistical难题。术中方法包括机械性技术，如使用弯曲的30号针、Sinskey钩或眼内剪刀进行的刮切法，以及在使用冲洗液维持前房的情况下用23号器械进行的手工虹膜切开术。每种方法都有各自的优缺点；例如，激光虹膜切开术可减少术中出血并缩短手术时间，但会增加门诊就诊时间，而且如果导致瞳孔过早闭合，反而可能增加瞳孔阻塞的风险。在此，我们介绍了一种安全、有效、高效且经济的方法，即使用22号针（Becton Dickinson，新泽西州富兰克林湖）在角膜内皮移植术中制作术中下方虹膜切开口。方法：视频1展示了制作下方虹膜切开术的步骤，具体如下。准备：在12点钟方向做上方穿刺，以便针头顺利进入。我们发现1.1毫米的穿刺刀片（Alcon，德克萨斯州沃斯堡）足以让针头顺畅进出。虽然也可以直接用22号针进行穿刺，但我们在尝试时发现针头穿过角膜时会遇到阻力。向眼腔内注入1%利多卡因以控制疼痛，同时注入1%氯化乙酰胆碱。利多卡因通常会使瞳孔扩大，因此我们会再注入1%氯化乙酰胆碱以缩小瞳孔并暴露下方虹膜。外科医生也可考虑采用Tenon下或球周阻滞来同时控制疼痛并防止眼球运动。若如此，之后也可注入氯化乙酰胆碱以进一步缩小瞳孔。将22号针在靠近针柄处弯折成90至120度角，斜面朝下。这样做有两个原因：其一，针柄处的弯折可使持针的注射器不会被上眼睑或窥镜阻挡；其二，斜面朝下的设计能降低针尖穿过晶状体囊的风险。将22号针装入装有上述任一种液体的注射器中，以便在进入眼内后根据需要加深前房，并提高操作效率。如果氯化乙酰胆碱溶液中已含有OVD，那么针头也可直接插入该溶液中。需要注意的是，如果在实施此类手术的同时进行白内障手术，我们会在用氯化乙酰胆碱缩小瞳孔之前先取出袋中的OVD，然后再根据需要向前房内注入OVD。任何尺寸的注射器均可用于稳定前房，我们估计用于稳定前房的液体总量最多为100毫升。虹膜切开术：将针头通过上方穿刺切口插入，进入瞳孔，然后尽可能保持平直的角度在下方虹膜下方操作。随着针头的前进，需定期抬起下方虹膜，以便观察并确定针尖的位置，直至达到理想的虹膜切开点。由于针头上没有标记，很容易操作过快，从而增加针头刺穿睫状体的风险，因此必须随时监测针尖的位置。在退出点对角膜巩膜交界处施加反压力，将针头完全推过虹膜和角膜缘。我们之前曾尝试仅让针头的锋利部分穿过虹膜而不进行角膜切割，但由于针杆无法撑开虹膜切开口，针头的长斜面只能形成裂隙而非圆形孔洞，无法保证充足的液体流通，因此必须将针头穿过角膜缘，才能形成圆形且通畅的虹膜切开口。迅速离开眼睛。虽然眼内注射利多卡因已足够控制疼痛，但我们仍希望尽量减少不适感，确保疼痛只是短暂出现。快速离开眼睛还能降低患者突然移动时出现并发症的风险。虹膜切开口必须位于周边位置，否则可能会形成裂隙而非圆形孔洞。在这种情况下，可以在周边再制作一个孔洞。我们会在手术后2小时检查患者的状况，确保其没有出现瞳孔阻塞。并发症处理：如果瞳孔收缩不足或针头路径过于靠上，导致虹膜切开口位置不够靠下，可以再次操作，在适当位置制作第二个开口。如果针头是从巩膜而非角膜巩膜交界处穿出，伤口应能快速自行闭合，无需其他处理。但如果针头穿得过深，血液可能会回流到前房，导致前房积血。为防止积血堵塞虹膜切开口，我们建议清除血块并确保虹膜切开口的通畅，如果这些措施无效，则需要在其他位置制作新的虹膜切开口。虽然我们通常在分离Descemet膜之前进行虹膜切开术，以便给出血时间停止，但也有人认为可以在分离Descemet膜之后再进行，这样即使出现出血，也不会影响视野。此外，还可以使用静脉输液瓶来进行加压处理，以控制眼压。如果患者只能侧卧而无法仰卧，那么可以使用22号针通过颞侧切口进行鼻侧虹膜切开术，且不会出现问题。不过，我们还是建议在患者坐起或站立时也制作一个下方虹膜切开口，以防止瞳孔阻塞。尽管我们很少需要第二个虹膜切开口，且此类情况较为罕见，但尚未发现有两个孔洞会导致视觉异常。为了比较22号针与眼内剪刀在术中周边虹膜切开术中的操作时间，我们回顾性分析了威尔默眼科研究所的3名外科医生所实施的20例Descemet膜角膜内皮移植术的手术视频，这些视频是出于教学目的而收集的。其中10例使用了22号针，另外10例则使用了眼内剪刀。我们在器械进入前房时以及虹膜切开术完成后器械取出时分别拍摄截图，然后根据截图中的时间戳计算从进入到退出所需的秒数。如果多次进入眼睛，则以最后一次接触虹膜之前的时间作为初始时间戳。两名评估人员对所有视频进行了分析，最终数值为两名评估人员意见的一致结果。我们使用Mann–Whitney U检验对两组中位时间的差异进行了统计分析，95%置信区间则是通过自助法（10,000次迭代）计算得出的。所有统计分析均使用MATLAB（版本R2023b，MathWorks，马萨诸塞州）完成。该研究已获得约翰霍普金斯大学医学院机构研究委员会的批准，且符合《赫尔辛基宣言》的原则。结果：通过对视频的分析，22号针进行虹膜切开术的中位时间为19秒（四分位数范围：14–24秒），而使用眼内剪刀的中位时间为85.5秒（四分位数范围：57–258秒）。两组之间的中位时间差异具有统计学显著性（66.5秒，95%置信区间为33.5–238秒，P = 0.0003），22号针的操作时间更短。我们已使用22号针技术成功完成了200多例手术，其中仅有1例在存在前房积血的情况下出现了瞳孔阻塞，经检查发现是血块堵塞了虹膜切开口。图1显示了手术2年后标准22号针虹膜切开口的通畅情况。打开多媒体模式图1. DMEK手术28个月后，周边虹膜切开口依然通畅，其圆形且边界清晰的形态正是由术中使用的22号针所形成的。根据该虹膜切开口与角膜水平直径的比例关系，其直径约为0.4毫米。讨论：在本研究中，我们展示了一种安全、有效、低成本、高效、便携且易于操作的方案，即使用22号针在角膜内皮移植术中实施术中周边虹膜切开术。这种方法的优点在于能够为每只眼睛制作出大小一致的标准虹膜切开口。虽然不同虹膜对激光能量的吸收程度可能存在差异，且玻璃体切割刀每次切割的虹膜组织量也可能不同，但针式方法能够始终如一地以机械方式将虹膜切割并拉伸至特定直径。由于不同虹膜的厚度存在差异，虹膜切开口的直径仍会有一定波动，因此标准化的直径必须足够大，以确保切开口保持通畅。数学模型表明，至少20微米的直径才能在出现瞳孔阻塞时让压力梯度得以缓解。如表1所示，有多种针径符合这一理论要求。不过，我们最初尝试使用25号针和23号针均未成功，这才决定使用22号针，这表明在实际操作中，有多种因素可能导致角膜内皮移植术后的虹膜切开口无法保持通畅。其中一个因素是眼内液体的性质：如果因为使用了粘弹性眼药水、存在前房积血或纤维蛋白等原因，导致房水的粘度增加，那么即使虹膜切开口符合理论标准，液体也可能无法顺利通过。另一个因素是虹膜本身：密度更高、萎缩程度更低的虹膜可能更容易闭合。因此，尽管直径为0.5毫米的25号针本应足够使用，且在某些病例中也取得了成功，但我们还是在未使用OVD、没有血液或纤维蛋白的情况下也遇到了瞳孔阻塞的情况，这说明有些虹膜即便使用这种尺寸的针也可能自行闭合。22号针头实现瞳孔阻滞的最小概率表明，其孔径大小很可能足以适用于各种虹膜形态。表1. 不同针头尺寸下的针杆直径及开口面积

针头尺寸 Sigma Aldrich Becton Dickinson Hamilton
针杆直径（毫米） 0.8 0.7 0.64
PI面积（平方毫米） 0.5 0.4 0.32

21号针头：0.8毫米，PI面积0.5平方毫米；0.8毫米，PI面积0.5平方毫米；0.82毫米，PI面积0.5平方毫米
22号针头：0.7毫米，PI面积0.4平方毫米；0.7毫米，PI面积0.4平方毫米；0.72毫米，PI面积0.4平方毫米
23号针头：0.64毫米，PI面积0.32平方毫米；0.64毫米，PI面积0.32平方毫米；0.64毫米，PI面积0.32平方毫米
25号针头：0.51毫米，PI面积0.20平方毫米；0.51毫米，PI面积0.20平方毫米；0.52毫米，PI面积0.21平方毫米

我们使用了所有列出的针头尺寸，其中较小尺寸会增加瞳孔阻滞的风险。PI面积是根据制造商提供的直径数据计算得出的，但实际虹膜切开术的尺寸可能会因虹膜厚度而有所不同。为达到预期尺寸，虹膜切开术应位于周边位置，呈孔状而非裂隙状。如果通道是否通畅不确定，可轻松在相邻位置再进行一次虹膜切开术。

周边虹膜切开术的一个潜在并发症是杂光通过PI进入眼睛所导致的视觉异常。我们发现，使用玻璃体切割器进行较大范围的虹膜切开术时这种情况尤为常见，这类手术往往需要后续手术闭合，或是进行手术性的周边虹膜切开术，其直径通常在1-2毫米左右。

在210多例病例中，没有患者反映因22号针头操作而出现视觉异常问题。虽然大部分病例是在假性晶体眼患者身上进行的，但我们也在白内障手术前需进行DMEK手术的晶状体眼患者中采用了该技术。为避免损伤晶状体，我们会用钝头套管在虹膜下方注入少量OVD，使其膨胀，从而避免针头接触到晶状体。对于其他晶状体眼病例，如植入可植入型胶原透镜或预防闭角型青光眼的情况，我们并未采用此技术。

在本研究中，我们比较了在DMEK手术过程中两种常见的周边虹膜切开术的操作时间。这两种技术最为相似，操作仅需数秒，而术前激光虹膜切开术则需要数分钟来准备和实施。尽管激光虹膜切开术的优势在于可在手术前提前完成，但其设备成本高达数万美元，还会给患者带来不适感，增加手术时间和文书工作量，需要额外的电源供应，而且由于可能需要术后使用眼药水，还会增加患者的经济负担。表2展示了各种创建PI方法的资本、物流及财务成本对比。

表2. 不同PI创建方法的资本、物流及财务成本对比

| 方法 | 最低资本支出 | 准备时间 | 操作时间 | 患者不适程度 | 是否需额外费用 | 是否需额外时间与文书工作 | 是否需电源供应 |
|---------------------|--------------|----------|----------|--------------|----------------|---------------------------|----------------|
| 针头法 | 不到10美元 | 数秒 | 数秒 | 最低 | 否 | 否 | 否 |
| Reverse Sinskey钩/针头法 | 数十美元 | 数秒 | 数秒 | 最低 | 否 | 否 | 否 |
| 手术性虹膜切除术 | 数十美元 | 数秒 | 数秒 | 最低 | 否 | 否 | 否 |
| 前部玻璃体切除器法 | 数万美元 | 数秒 | 数秒 | 最低 | 否 | 否 | 是 |
| YAG激光法 | 数万美元 | 数分钟 | 数分钟 | 轻微 | 是 | 是 | 是 |

与激光法相比，针头法所需资本支出极低，操作仅需数秒，患者不适感也很少，无需额外文书工作，不需要额外电源，且不会给患者带来额外经济负担。针头的最小尺寸可能因虹膜厚度而异，应由每位外科医生自行确定。

虽然通过时间戳对手术视频进行客观分析具有优势，但本研究的局限性在于其为回顾性研究。此外，我们在学术机构进行的手术还包含教学任务，这为手术时间增加了另一个变量，我们无法完全将其考虑在内。因此，实际的时间差异可能更大。另外，尽管22号针头在我们所在地区的人群中效果良好，但虹膜厚度可能会因人口统计因素而存在差异；由于这只是单中心研究，我们无法排除某些患者可能需要20号或21号等更大针头的可能性。多中心研究有助于解答这一问题，以及哪些风险因素可能导致需要使用更大尺寸的针头。

总之，我们提供了一种安全、有效、低成本且高效的方案，即使用22号针头来创建始终通畅的周边虹膜切开术。