巩膜扩张术治疗兔老视的安全性和有效性

徐志刚 刘远光 牛耘丽 王冬兰

(佳木斯大学附属第一医院眼科，黑龙江 佳木斯 154002)

1992年美国的Schachar等〔1,2〕对经典的Helmholtz调节理论提出了质疑，认为老视是晶状体正常生长的结果，晶状体来源于外胚层，一生中不断生长，使睫状肌和晶状体赤道部的距离随年龄下降，因此，睫状肌作用于晶状体赤道部的有效力随年龄增长呈线性下降，调节幅度也随年龄线性下降，导致老视；并提出了利用手术治疗老视的新方法——通过重建晶状体赤道部与睫状肌之间的生理空间以恢复调节。目前，依据Schachar调节假说设计的老视矫正手术主要有巩膜扩张术(SRP)和前睫状巩膜切开术(ACS)，在国内外已有成功手术的报道。本文以Schachar调节假说为基础，进行实验并探讨巩膜扩张手术治疗老视的可行性及其可能的作用机制。

1 材料和方法

1.1实验动物与分组 选择健康有色家兔30只，体重2.5～3.0 kg，兔龄8个月左右，由佳木斯大学实验动物中心提供。将30只兔随机分成正常组和实验组，正常组6只(12眼)，实验组24只，按不同的手术方法分为：1组：SRP巩膜隧道内植入硅胶(SEB)，编号为1～8；2组：ACS水平切口，编号为9～16；3组：ACS放射切口，编号为17～24。每组8只，所有动物均以右眼作为手术眼，左眼为正常对照，全部手术均由一人操作。

1.2术前检查和测量 正常组采用耳缘静脉注气法处死后立即摘除眼球，甲醛固定后进行正常值测定。本实验参照Okihiro等〔3〕的方法，电脑验光仪测量实验各组术前兔右眼的屈光度，用4%的匹罗卡品诱发兔眼的调节，1 h后测量晶状体形状改变后的屈光度，2次之差确定为调节幅度。采取单盲法，重复5次，取其均数为最终结果。

1.3SEB的制作 医用硅胶在显微镜下制成4.5 mm×1.2 mm×0.6 mm的SEB(按美国Presby公司生产的PMMA材质的SEB大小设计)，各个边缘圆滑，高压消毒后备用。

1.4麻醉 全麻用硫酸阿托品0.04 ml/kg,氯胺酮20 mg/kg,氯丙嗪10 mg/kg 3种注射液行兔肌肉注射。

1.5手术方法 将兔固定于兔台上，铺无菌敷料暴露右眼。开睑器开睑，结膜囊内滴1%地卡因表面麻醉，手术在显微镜下进行。沿角巩缘自10∶30至1∶30作球结膜切口，并在12点位垂直切开；自4∶30至7∶30作球结膜切口并在6点位垂直切开；分离筋膜组织，暴露前部巩膜；表层止血后，游标卡尺测量前睫状巩膜环直径。

实验1组用特制标识器标识1∶30、4∶30、7∶30及10∶30位距离角巩膜缘1.0 mm处相距4 mm的四对巩膜切口；作四对300 μm深、1.2 mm长的巩膜垂直切口，用特制隧道刀分别作4 mm长、1.2 mm宽的板层巩膜环带隧道，各植入一条硅胶材质的SEB，共四条。

其他两组用特制标识器标识1∶30、4∶30、7∶30及10∶30位距离角巩膜缘1 mm处相距1.5 mm的四对巩膜切口；作四对350 μm深、3 mm长的巩膜垂直切口。实验2组巩膜切口水平且平行于该点角膜缘，实验3组巩膜切口呈放射状垂直于该点的角膜缘。

游标卡尺测量手术后前睫状巩膜环直径。最后上下各一针缝合球结膜，结膜下注射庆大霉素2万 U，地塞米松2.5 mg。

1.6术后处理 术后局部滴抗生素和皮质类固醇滴眼液，4次/d，共3 w。常规裂隙灯及眼底检查，比较术眼和正常眼的不同。术后1 d、1 w及1个月时，测量屈光度及调节幅度并与术前进行比较。

1.7显微镜观察及病理组织学检查 术后1个月，处死动物，摘除眼球，游标卡尺测量前睫状巩膜环直径，进行显微镜观察及病理组织学检查。

2 结 果

2.1兔眼正常值测定 兔眼睫状突位于角膜缘后(1.5±0.73 mm)，睫状体自角膜缘起长约(4.0±0.62)mm，角膜缘后至眼球赤道部巩膜厚度约为(390±21)μm。

2.2术眼一般状况 术后实验各组术眼均出现不同程度的球结膜充血、水肿、结膜下出血。1 w内术眼分泌物增多，予以常规抗生素地塞米松滴眼液点眼，分泌物逐渐减少，球结膜水肿充血及结膜下出血于术后2～3 w完全吸收。术后第1天实验1组植入的SEB清晰可见，实验2组及3组巩膜切口清晰可见。术后1个月时，各组术眼均恢复正常。

2.3屈光度和调节幅度变化 实验各组术前、术后1 d、1 w、1个月，使用4%匹罗卡品前和使用后的屈光度及调节幅度的变化，见表1。手术前后实验各组在缩瞳前的屈光度改变有显著性差异(P<0.01);缩瞳后的屈光度改变亦有显著差异(P<0.01);而在术后的不同时期内，各组的屈光度变化无显著性差异(P>0.05)。术前验光结果所有兔眼均为远视，手术后各组兔眼均有不同程度的向近视发展的趋势。其中实验1组随时间延长远视度数逐渐下降:而其他两组部分出现回退现象，术后1个月时实验各组远视度数仍较术前明显下降。手术前后屈光度的变化以实验2组最为明显，实验3组亦较1组明显。在局部滴用4%匹罗卡品1 h后，术前所有兔眼均呈远视。而术后则变为近视，各组向近视发展的趋势更加明显，不同时期屈光度变化趋势则与用药前基本相同。手术前后调节幅度亦有明显改变，术前各组的调节幅度极微，尚不足0.25个屈光度，术后各组的调节幅度均有不同程度的增加。术后第1天增加明显，随后则表现为逐渐下降趋势。术后1个月时，实验1组和2组获得约为1.5个屈光度的调节，而实验3组则获得约为1.0个屈光度的调节力。对术后各组所获得的调节力进行统计学分析，结果表明，手术后各组的调节幅度均明显高于术前，差异有高度显著性(P<0.01):而各组间采用不同的手术方法来提高调节幅度，差异无显著性(P>0.05);术后各组在不同时期内的调节幅度变化，差异亦无显著性(P>0.05)。见图1。

表1 实验各组术前和术后1 d、1 w及1个月屈光度的改变

2.4巩膜扩张程度 各组术后巩膜扩张(ACSC)直径均明显增加，增加幅度依次递减。术后1个月时，实验1组ACSC直径仍明显高于术前;实验2组和3组则较术后有所下降，但仍高于术前水平。见表2。

术后各组前睫状巩膜环扩张以实验1组最为明显，圆周增长约5 mm,实验2组和3组亦有不同程度的扩张。术后1个月时，实验1组前睫状巩膜环扩张基本维持在术后水平上，而实验2组和3组则有所下降，尤以实验3组明显。术后的巩膜扩张程度各组有显著性差异(P<0.01);术后1个月时各组的巩膜扩张程度仍有显著性差异(P<0.01):而在术后1个月的时间内，实验1组和2组巩膜扩张程度的变化无显著性差异(P<0.05)，而前2组与实验3组有显著性差异(P<0.05) 。见表3。

图1 实验各组调节幅度变化

表2 实验各组手术前后ACSC直径变化

表3 实验各组术后直径增长及巩膜扩张幅度

图2 各组术后1 d及1个月巩膜扩张与调节幅度变化的相关分析

2.5术后巩膜扩张与调节幅度变化的关系 调节幅度的变化是指术后测得的屈光度变化与术前屈光度变化的差值。以巩膜扩张程度为X坐标，调节幅度的变化为Y坐标，绘出两者关系的散点图。见图2。通过直线相关和回归的分析，实验各组术后的巩膜扩张程度与调节幅度变化均无明显的线性关系。

3 讨 论

3.1巩膜扩张手术的基础 1992年Schachar对经典的Helmholtz调节理论提出了质疑，首先，他认为人体肌肉都是在收缩时引起张力增加，舒张时引起张力减小的，而没有发现哪一个系统是由于肌肉的收缩导致直接相连组织张力减小的情况，其次，如果调节时悬韧带是松弛的，那么人在近距离阅读时必然会出现晶状体的不稳定，而视系统在放大倍数越高的情况下要求系统的稳定性也越高。他提出了一种新的假说，认为人眼在调节时，睫状肌收缩，晶状体赤道部悬韧带紧张，晶状体赤道部直径变大，移近巩膜，而中央前曲率半径减小，即晶状体前中央弯曲度变陡，屈光力增加。Schachar博士将晶状体悬韧带分成三部分：前叶、中叶和后叶，前叶止于晶状体前囊，中叶止于晶状体赤道部，后叶止于晶状体后囊。当人视近物时，睫状肌收缩，前叶和后叶晶状体悬韧带松弛，而中叶紧张，以保持晶状体的位置，使晶状体变凸，以增加晶状体的屈光度，使人能看清近处的物体。本实验正是根据Schachar的老视调节理论设计，立足于扩张晶状体赤道部与睫状肌之间的生理空间，使前部睫状肌紧张，增加其对晶状体赤道部的牵张力，以增加晶状体悬韧带调节的功能，改变晶状体的曲率，从而增加调节幅度。巩膜扩张手术主要是为了获得前睫状巩膜环的扩张，从而使睫状体与晶状体赤道之间的距离拉大。巩膜的组织学特点决定了巩膜的可扩张性。根据生物力学的原理，本研究发现切口的强度和抵抗眼球内压力有这样的关系：当眼球任何一点受到外力后，力在球心会聚，再以均匀的力分散到球壁，切口垂直于眼球力的放射线，受到的力为分力。而切口越与力的放射线平行，直接作用的力就越大。也就是说切口隧道越长，与眼球壁的夹角越小，受到的力越分散越少。反之，切口越垂直于球壁，受到的力越直接，也越大〔4〕。

3.2实验动物的选择与调节储备量的测定 选用兔作为实验对象的原因是其眼的结构与人类大体相似，由眼球壁和一套折光系统构成。兔眼的眼球壁由3层膜构成：外层为纤维层，由角膜和巩膜构成；中间一层称脉络膜，脉络膜前面的部分为睫状体；内层为视网膜。兔的睫状体亦由睫状突和睫状肌两部分构成，睫状肌收缩可以调节晶状体的凸度。兔眼的调节机制与人类也有相同之处，都是通过睫状肌的收缩，改变晶状体的弯曲度来进行视觉调节。调节幅度或调节力是指眼的静态屈光与最大调节时屈光之差。兔眼的静态屈光可以用剪影的方法测得，为获得兔眼的最大调节，我们局部应用4%的匹罗卡品滴眼。匹罗卡品学名毛果芸香碱，能直接激动M胆碱受体，引起缩瞳和调节痉挛。此浓度的匹罗卡品能引起睫状肌最大量的收缩，晶状体悬韧带放松，晶状体变凸，屈光度增加，只适于视近物，从而模拟人眼的调节。

3.3巩膜扩张手术的机制 SRP手术的机制是根据Schachar调节假说，通过前睫状巩膜环的扩张，能使睫状体与晶状体赤道部之间的距离拉大，使睫状肌的工作距离增加，睫状肌收缩所产生的的力量加大。本实验证实了SRP手术后巩膜明显扩张，调节幅度亦明显增加，但其所获得的调节力与巩膜扩张的程度并无线性关系，可能的机制在初期的研究中已有阐明。通过大体解剖观察发现，硅胶SEB植入处内侧的巩膜向内凸出，Schachar主张巩膜隧道的深度越深越好，随着深度的增加，植入条向内凸出的程度则越大，因此，本研究推测SEB植入条的位置并非巩膜扩张处，国内有的学者认为巩膜扩张处位于植入条前后，并以植入条后方为主，且巩膜扩张与植入条材质无关，只要植入安全可靠的材质，即能起到扩张的作用。本文观察并发现植入SEB前的角膜缘宽度增加。角膜的外屈率半径不变，而内屈率半径缩小，从光学物理的角度来分析，节点前移，亦可以降低远视。因此，角膜内屈率半径的变化也可能是巩膜扩张术矫治老花眼的机制之一〔5〕。ACS手术的机制也是以Schachar调节假说为基础，通过手术增加前睫状巩膜环的周长，使后房面积增宽，睫状体和晶状体赤道之间的距离拉大。ACS手术能安全、有效地扩张睫状体相应部位的巩膜，而不会挤压晶状体〔6〕。通过术后的大体观察和病理学检查结果，本研究认为ACS手术后的巩膜纤维被水平或放射状切断后，切口愈合后形成的疤痕纤维细小又致密；缺少正常巩膜纤维束的排列。因此，术区的巩膜壁变薄，在眼内压的作用下可以向外扩张。本研究通过动物实验证实，ACS手术后睫状环所在位置的巩膜明显扩张，调节幅度增加，两者间并无线性关系，因此，ACS术后调节力的增加可能还与其他的原因有关〔7〕。国内有学者通过A超检查发现，ACS手术后睫状环所在巩膜扩张，使晶状体虹膜膈前移，调节状态下，晶状体厚度增加，近点距离减小，调节力增加。

3.4巩膜扩张手术的安全性 本实验中不同手术组所采用的手术方法，均是从扩张睫状体相应部位的巩膜着手，通过在巩膜壁上植入巩膜扩张带或前部巩膜水平或放射状切开，使前睫状环部位球壁周长增加，使睫状体与晶状体赤道之间的距离拉大。所有手术操作均在结膜和前部巩膜上进行，手术相对安全和简单。ACS手术前应用超声生物显微镜(UBM)来精细测量巩膜厚度，以确定切口深度是手术成功的关键。如果巩膜切口的深度不足，则手术无效，同时因为手术切口是在含有丰富血管的睫状体和脉络膜上进行，切口过深则产生严重后果。巩膜隧道的制作要正确定位，隧道深度、宽度和长度需一致，以免造成散光，或降低手术效果。因此，使用标准化的专用器械可提高手术效果〔8〕。本研究设计的前巩膜水平切开术，切口深度为1/2～2/3巩膜厚度，即将表层前后走行的胶原纤维切断，达到巩膜扩张效果。因而与其他两种术式相比，更加简单、安全可靠。

3.5硅胶替代PMMA作为SEB的可行性 PMMA是最早应用于医学上的人工合成高分子材料，它具有优良的机械强度和电绝缘性能，耐酸碱腐蚀，易于染色，抗碎裂能力强，及突出的耐老化等性能。它作为人工晶状体的主要材料已得到了广泛的应用〔9〕。1992年Schachar博士将其应用于老视矫正手术中，作为巩膜扩张带植入巩膜层间，并研究证实其安全性。1960年Schepens等首次介绍使用软硅橡胶作为巩膜外填充物，硅橡胶表面光滑，呈半透明状，无色，易于切割，可以高温消毒，不宜细菌生长，具有良好的生物相容性，没有免疫原性，植入体内后，其性能稳定。术后未见硅胶片排斥及脱出现象，且硅胶片取材容易，价格低廉，因此在巩膜扩张手术中可以替代PMMA〔10〕。

3.6前睫状巩膜水平切开术的可行性 根据Schachar调节假说，我们自行设计了前睫状巩膜水平切开术。与巩膜扩张术相比，该术式术后调节幅度的提高与应用巩膜扩张术后的结果相近，而且手术方法简便易行，巩膜内无植入物，相对于巩膜扩张术更安全经济；与经典的ACS手术相比，在术后短期调节幅度的提高上无显著性差异，而在术后1个月时则明显优于经典的ACS手术。同时，前睫状巩膜水平切开术的操作简单、安全度大，动物实验证实术后无严重并发症，完全可以在今后的临床治疗中替代经典的ACS手术〔11,12〕。

4 参考文献

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