超薄Descemet膜剥离自动内皮角膜移植术后最佳矫正视力与移植厚度及不对称性的关系

《Eye Banking and Corneal Transplantation》：Transplant Thickness and Asymmetry Related to Best-Corrected Visual Acuity After Ultra-Thin Descemet Stripping Automated Endothelial Keratoplasty

　　目的：通过一项针对超薄Descemet剥离自动内皮角膜移植术后最佳矫正视力情况的对照试验数据，探讨移植组织厚度及不对称性对最佳矫正视力的影响。方法：患有Fuchs内皮营养不良的受试者接受了由眼库提供的移植片进行UT-DSAEK手术。术后12个月，对其进行了包括最佳矫正视力在内的随访评估。通过光学相干断层扫描图像，测量移植片中心以及沿4个子午线方向距离中心1、2、3、4毫米处的厚度，以全面评估移植片情况。运用回归分析方法，研究最佳矫正视力与移植片最薄处的厚度以及通过厚度变化标准差所反映的移植片不对称性之间的关联。结果：在33名患者植入的33片移植片中，12个月时的平均最佳矫正视力为80.4 ETDRS字母表值。移植片最薄处的平均厚度为74.1微米（范围：32–114微米，标准差为22.6微米）。移植片最薄处的厚度与12个月时的较好最佳矫正视力存在显著相关性（P＜0.001），而移植片不对称性与最佳矫正视力之间则无显著关联。结论：本研究表明，尤其是移植片最薄处的厚度，对UT-DSAEK术后的最佳矫正视力有显著影响；移植片不对称性对最佳矫正视力并无显著影响。这些发现强调了在优化视觉功能方面，即便对于接受UT-DSAEK手术的患者，降低移植片厚度也具有重要意义。与传统的穿透性角膜移植术相比，Descemet剥离自动内皮角膜移植术在治疗内皮功能障碍，尤其是Fuchs内皮营养不良方面取得了显著进展。而较新发展的Descemet膜内皮角膜移植术因其能带来更好的最佳矫正视力，且并发症发生率与DSAEK相当，也越来越受到重视。不过，DSAEK仍是全球范围内用于治疗内皮功能障碍的常见手术方式，这主要是因为其在处理复杂病例时具有技术上的优势，同时这也是因为从业者通常首先学习这种手术技术，因而操作起来更为熟练。已有研究证明，DSAEK手术中移植组织的厚度会显著影响视觉功能的恢复情况。较薄的移植片通常能带来更好的视觉效果，因为它们更接近自然角膜的解剖结构。DSAEK移植片往往周边厚度较大，导致后表面曲率半径减小，进而出现远视化趋势。然而，DSAEK移植片的最佳厚度以及超薄Descemet剥离自动内皮角膜移植术中基质层厚度的作用机制目前仍不清楚。此外，移植片厚度在各处的差异，通常通过厚度测量的标准差来表示，人们推测这种差异也会影响视觉效果，因为后表面的一些异常可能会对视觉造成影响。本研究旨在探讨DSAEK移植片厚度及不对称性对术后1年视觉功能的具体影响。通过选择一批移植片厚度较为均匀的受试者，本研究希望进一步优化DSAEK移植片的制备流程，从而提升临床治疗效果。方法：研究设计与受试者：本研究是对Madsen等人开展的关于UT-DSAEK术后最佳矫正视力结果的前瞻性研究的二次分析。研究对象为2020年6月至2022年1月期间，因相关疾病被转诊至丹麦奥胡斯大学医院眼科的患者。这些患者的年龄在53至81岁之间，患有Fuchs内皮营养不良和白内障。排除标准包括其他可能影响视力的疾病，如青光眼、葡萄膜炎、视网膜静脉阻塞、视网膜萎缩、既往眼部手术史、眼部外伤或影响视力的系统性疾病。所有参与研究的受试者均签署了书面知情同意书。本研究遵循《赫尔辛基宣言》的原则，并获得了丹麦中部地区健康研究伦理委员会的批准。共有36名患者参与了研究，其中1人在干预前去世。其余所有患者都接受了UT-DSAEK手术，且没有患者在随访过程中失联。在随访期间，有1名患者因眼内炎被排除在外，另有1名患者由于移植片附着不良，不得不进行再次的Descemet膜内皮角膜移植术，因此最终用于分析的共有33名患者。角膜库与组织准备：移植片由位于丹麦奥胡斯的丹麦角膜库负责制备和储存。供体选择依据的是欧洲眼库协会制定的最低医疗标准。组织采集在供体死亡后48小时内完成。在切除16毫米大小的角膜巩膜标本之前，眼库技术人员会对标本进行生物显微镜检查。供体组织被储存在30摄氏度下的100毫升有机培养液（Tissue-C，Alchimia，意大利庞特圣尼科洛公司）中。内皮细胞密度通过手动计数确定，必须超过2000细胞/平方毫米才符合使用标准。用于UT-DSAEK手术的移植片首先会在含有右旋糖酐的有机培养液运输介质（Carry-C，Alchimia公司）中脱水24至48小时。随后使用微角膜刀（法国Moria公司的OU LC head-Art. Chamber型号以及Evolution 3E控制台）对移植片进行预切割。眼库技术人员会根据需要为每片移植片选择合适的切割头，目标是使移植片最薄处的厚度达到80微米。在微角膜刀切割完成后，会用光学相干断层扫描仪（日本名古屋TOMEY公司的CASIA SS-1000型号）对移植片进行成像。UT-DSAEK手术用的移植片会被浸泡在运输介质中运送到手术室。手术操作及术后处理的相关细节已在其他文献中有详细描述。临床检查：术前以及术后3个月、6个月和12个月，由一名非盲检医生（M.M.）对患者进行全面的临床检查。在视觉功能测试过程中，手术室的照明强度保持在250至270勒克斯之间（使用台湾Daton公司Lutron Electronic Enterprise品牌的LX-1108光度计），测试用的视标则显示在4米远处的一台电子LED屏幕上（德国多特蒙德Block Optics Ltd.公司的Polaphor光源系统）。最佳矫正视力的测量是按照先前规定的方法，使用早期治疗糖尿病视网膜病变研究专用视标表进行的。为确保测试准确性，要求患者从左到右依次阅读显示的字母。一旦某行中能辨认出的字母少于3个，测试即终止，然后记录下正确辨认出的字母总数。移植片评估：我们重新分析了Madsen等人研究中所保存的每位供体移植片的光学相干断层扫描图像，并进行了额外的测量。用于移植片准备的、放置于人工前房中的DSAEK移植片的中心点是由程序自动确定的。微角膜刀切割后的移植片厚度则由同一位研究人员（H.S.）在中心点以及向两侧距离中心1、2、3、4毫米处进行测量，该研究人员在最佳矫正视力测试方面为盲检状态（见图1）。测量是在0度、45度、90度和135度这4个子午线上进行的，这样可以确保对整个移植片进行测量，而非仅针对临床上的子午线方向。结果测量：我们研究了术后12个月最佳矫正视力与两个参数之间的关系，这两个参数分别是：1）切割后的移植片最薄处的厚度，即移植片最小厚度；2）移植片不对称性，即所有厚度测量值的标准差。我们运用Excel软件进行了各项分析（Microsoft公司推出的Windows版Microsoft Excel 2019）。为了分析这些数值之间的关联，我们采用了线性回归模型。结果：共有33名患者接受了UT-DSAEK手术，其中大多数患者为女性，占比60.6%。这些患者的平均年龄为69.1岁（范围：53.7–80.7岁）。术后12个月时，他们的平均最佳矫正视力为80.4 ETDRS字母表值。所有测量点的平均移植片厚度为129.0微米（最小值：32微米，最大值：368微米，标准差为48.6微米）。移植片最小厚度的平均值为74.1微米（范围：32–114微米，标准差为22.6微米），其中51.5%的移植片在最薄处的厚度在中心点上下1毫米范围内，27.3%的移植片在最薄处处于中心点，还有24.2%的移植片在最薄处处于中心点上下2毫米范围内。如图2和表1所示，移植片在中心点上下2毫米范围内的厚度相当接近。图2为Descemet剥离自动内皮角膜移植术移植片中心点以及沿各子午线方向距离中心1、2、3、4毫米处的厚度箱线图。表1则展示了不同测量区域内的平均厚度、标准差以及95%置信区间：包括仅中心点的厚度数据、包含所有子午线方向上中心点周围1毫米范围内厚度数据的厚度数据，以及包含所有子午线方向上中心点周围1毫米和2毫米范围内厚度数据的厚度数据。各项数据的对比结果显示：中心点的平均厚度为103.0微米，中心点加上周围1毫米范围内的平均厚度为98.2微米，中心点加上周围1毫米和2毫米范围内的平均厚度为101.3微米。各组数据的标准差分别为19.0微米、18.3微米和18.9微米，对应的95%置信区间分别为95.9；109.9微米、91.6；104.8微米以及94.5；108.1微米。相关性分析方面：最佳矫正视力与移植片最小厚度之间存在显著的负相关关系（斜率为-0.167，95%置信区间为-0.253；-0.080，相关系数为0.575，P值小于0.001），其解释方差占比为0.330，说明这种关联的解释力度较高（见图3）。在实际应用中，这意味着每减少10微米的厚度，最佳矫正视力就能提高1.67个ETDRS字母表值。最佳矫正视力与移植片厚度标准差之间存在较弱的负相关关系（斜率为-0.141，95%置信区间为-0.383；0.101，相关系数为0.208，P值为0.245），其解释方差占比仅为0.043，说明这种关联的解释力度很弱（见图4）。移植片最小厚度与移植片厚度标准差之间存在较弱的正相关关系（斜率为0.0426，95%置信区间为-0.114；0.199，相关系数为0.099，P值为0.582），其解释方差占比仅为0.01，说明这两种数值之间几乎不存在明显的关联（见图5）。讨论：所有子午线方向上的平均移植片厚度为129.0微米，而与视力相关的、包括中心点周围1毫米和2毫米范围内的临床重要区域的平均厚度则为101.3微米。对于所有供体而言，移植片最小厚度的测量值都集中在中心点周围2毫米范围内，其平均厚度为74.1微米。研究中发现，每减少30微米的厚度，最佳矫正视力就能提高5个ETDRS字母表值。最佳矫正视力与移植片最小厚度之间的相关系数为0.330，之所以认为这种关联较强，是因为最佳矫正视力受多种因素影响，比如不同患者泪膜质量的不同以及个体视觉感知能力的差异。这一结果与之前的研究结果一致，那些研究也表明较薄的移植片有助于提升术后视觉功能。在所研究的厚度范围内，两者之间的关系大致呈线性分布。二次函数模型并未能更好地拟合数据（P值为0.646），而通过探索性的分段回归分析也未能发现具有统计学或临床意义的临界值，因此在所研究的范围内并未观察到性能趋于稳定的现象。最佳矫正视力与移植片厚度标准差之间存在轻微但不显著的下降趋势，这说明二者之间的关联并不确定，也没有明显的关联意义，这表明角膜厚度的差异对视觉功能的影响并不大。此外，数据点的分布情况也显示出较大的差异性，这可能是因为不同移植片之间的厚度标准差差异太小所致。研究未发现移植片厚度标准差与移植片最小厚度之间存在任何关联。从理论上讲，移植片的最小厚度应该位于移植片的中心位置，但实际上只有27.3%的移植片符合这一情况。出现这种情况的原因可能是由于中央垂直方向的OCT信号存在光饱和度升高的现象，从而导致无法准确判断移植片的边缘位置，进而使得对中心处移植片厚度的测量值有所偏高。Lin等人的研究指出，与DMEK手术相比，DSAEK手术之后角膜后表面的异常情况更为明显。出现这种差异可能是因为DSAEK手术会形成更多的基质层，从而使移植片厚度增加。我们的研究结果支持这样一种观点，即较薄的DSAEK移植片有助于提升视觉功能，而这可能也有助于减少角膜的异常情况。然而，移植片厚度变化与视力敏锐度之间缺乏相关性，这与理论预期相悖——即更均匀的移植片应能减少视觉异常。Tourabaly等人采用了类似的方法，通过术后测量角膜厚度并计算相关系数来反映厚度的变化情况。他们得出结论，最终视力质量并未受到移植片均匀性的影响。因此，术前移植片厚度以及术后角膜厚度的变化均不会影响最佳矫正视力。进一步研究其他测量方法或许能够揭示移植片厚度变化对最佳矫正视力的潜在影响。该研究的优势在于提高了研究的普遍性和可重复性，具体表现为研究对象明确，均符合进行UT-DSAEK移植的适应症；移植片的制备流程标准化；且视力测量由同一人操作。此外，单中心设计保证了手术技术和术后护理的一致性。不过，该研究也存在一些局限性：对微切刀切割后的移植片进行OCT图像测量时依赖人工操作，这可能会引入测量误差，尽管这种误差并无特定方向。为减少这一潜在偏差，测量工作由同一位对最佳矫正视力结果不知情的研究人员负责。作为一项单中心研究，其结果可能受到该中心特定操作习惯和人群特征的影响。另外，该研究的样本量相对较小（n=33），限制了统计分析的效力。排除患有其他影响视力的疾病的患者，使得研究结果难以适用于临床实践中更为复杂的病例，也限制了其在更广泛人群中的普遍性。本研究还测定了从中心向外±4毫米范围内的厚度，而不仅仅是直接影响临床视力的中心±2毫米区域，这是因为外科医生可能无法准确调整移植片中心的尺寸。同样，手术过程中或术后移植片位置的变动可能导致其周边部分进入视线范围，从而增加这些区域的厚度。总体而言，尽管这项研究为了解UT-DSAEK移植片特性与视觉效果之间的关系提供了有益见解，但由于存在诸多局限性，其结果需谨慎解读。未来若能开展更大样本量、更长随访期的研究，将有助于进一步验证并拓展这些研究成果。