生物组织工程角膜穿透性移植治疗猫角膜坏死性穿孔

胥辉豪 ， 郑小波 ， 金艺鹏 ， 张 迪 ， 唐 静 ，冯雪倩 ， 龚雨豪 ， 慎晓军 ， 林珈好 ， 林德贵

(1. 中国农业大学动物医学院 ， 北京 海淀 100193 ； 2. 西南大学动物医学院 ， 重庆 荣昌 402460 ；3. 西南大学发光分析与分子传感教育部重点实验室 ， 重庆 北碚 400700 ; 4.重庆市友好动物医院 ， 重庆 江北 400020)

角膜穿孔是猫较为常见的眼科疾病。潜在病因较多，其中包括复杂性角膜溃疡、外伤、坏死性角膜炎、干燥性角膜结膜炎、毛发刺激等。角膜穿孔属于眼科急症范畴[1]，无论是初始病灶或是在治疗过程中发现的角膜穿孔，均应引起高度重视，在较短时间内采取合理的方法进行治疗，其目的在于尽可能保住眼球、维持角膜以及眼球完整性甚至维持一定视力。

笔者采用最新的生物组织工程角膜对数10例角膜穿孔病例进行穿透性角膜移植术后，均取得了显著疗效。该手术为国内首次开展，本文报告1例典型病例。

1 发病情况

2019年9月，某畜主携带自家饲养加菲猫前来就诊，主述该猫2.8岁，每年定期完成免疫、驱虫程序，日常饮食与排泄均无异常。近1个月发现患猫右眼角膜出现黑色斑块，由于该猫在幼龄时左眼同样因坏死性角膜炎接受手术治疗，故畜主对此疾病有所了解，发现异常后并未自行使用药物治疗，随即前往本院就诊。

2 眼科检查

患猫右眼中度眼睑痉挛，大量浆液性分泌物。球结膜中度水肿、充血。局部应用表面麻醉剂后，未见眼睑内翻以及毛发异常等问题。角膜视轴中央略偏内眦处有一明显圆形黑色坏死病灶，病灶外周区域角膜上皮糜烂，轻微炎性浸润，未见明显血管浸润(图1)。第3眼睑轻度凸出，第3眼睑结膜轻度充血、水肿。裂隙灯检查：右眼(OD)裂隙光束无法切面坏死区域，前房深度正常，未见明显房闪，虹膜未见异常。术前光学相干断层成像术(OCT)扫描可见坏死深度接近全层，泪膜与上皮层丢失。威胁反射：双眼(OU)阳性；瞳孔对光反射(PLR)：OU直接/间接阳性；泪液量检测(STT)：左眼(OS)15 mm/min，OD 21 mm/min；眼内压(IOP)：OS 13 mmHg，OD 10 mmHg；荧光素钠染色：OS阴性，OD阳性(图2)。

图1 患猫角膜坏死病灶

图2 术前荧光素钠染色

3 临床和实验室检查

对患猫进行了全面的临床以及实验室检查：雌性，体重6 kg，精神轻度沉郁，体温39.2 ℃，呼吸33次/min，脉搏140 次/min，收缩压145 mmHg，X线检查未见心脏及胸、腹腔内异常，血液和生化各项指标正常，PCR检测疱疹病毒阴性。

最终诊断该猫右眼患有全层角膜坏死，综合各方面情况并与畜主详细交流后，决定对患猫实施右眼生物组织工程角膜穿透性移植手术。

4 治疗

4.1 术前准备及给药 使用生理盐水和无菌棉签清洁患眼，术前局部给予妥布霉素滴眼液6 次/d；洛美沙星滴眼液4 次/d，连续3 d；术前1 d右眼局部给予阿托品眼凝胶扩瞳缓解睫状肌痉挛，并防止术中与术后虹膜粘连；透明质酸滴眼液4 次/d。

4.2 手术治疗 (1)术前禁食8 h，禁水4 h，建立静脉通路；右美托咪定5 μg/(kg· bw)混合布托啡诺0.2 mg/(kg· bw)，丙泊酚2 mg/(kg· bw)静脉缓慢推注诱导麻醉，异氟烷维持麻醉；(2)动物仰卧保定，术眼朝上，剃毛后生理盐水反复冲洗清除残毛与眼部分泌物，真空头枕固定头部位置；放置血压、心电监测装置；调整手术显微镜位置和放大倍数(10倍)；1∶10聚维酮碘溶液对外周皮肤进行消毒；放置多层手术创巾以及覆盖眼贴膜；充分开张眼睑后再次使用1∶50聚维酮碘溶液冲洗结膜囊；(3)使用6-0圆针缝线牵引固定眼球；使用打磨头将病灶周围疏松糜烂的角膜进行打磨处理，进一步清晰显示出真实坏死区域；通过量规精确测量角膜病灶大小为8 mm×9 mm；选择9.25 mm直径角膜环钻(注意范围完全包括整个病灶区域)垂直作用于角膜表面进行切割(切割深度约0.4 mm)；(4)初步切割完成后，左手持显微有齿镊将创口边缘轻轻提起，该病例由于坏死程度严重，中心区域严重硬化，当轻微夹持坏死边缘时角膜中央区域出现了穿孔，显微镜下可见全层角膜坏死。为保证完全切除坏死组织，随即立刻进入全层角膜切割模式。从穿孔处注入一定量粘弹剂维持前房，使用角膜剪沿环钻切痕垂直剪切，逐步移除坏死角膜组织。完成切割后，对部分植床进行修剪，再次注入粘弹剂建立临时前房；(5)选择L4型号生物组织工程角膜，平镊小心取出人工角膜后静置复水1 min，将植片(直径1 cm)置于植床上，调整方位后开始缝合。使用9-0可吸收缝线首先缝合12、6、9和3点钟4个位点，随后在各个象限中对称完成16针间断缝合，缝合完成后进一步调整、对合创缘；(6)随后在角巩膜缘进行穿刺，使用I/A手柄清理前房内残留的粘弹剂、血液以及纤维蛋白，注入灭菌空气建立前房，最后使用9-0可吸收缝线闭合切口。生理盐水清洁眼表，手术完毕(图3)。

图3 手术完毕

4.3 术后治疗 待患猫完全苏醒后佩戴眼科脖圈，术后每日局部给予重组人表皮生长因子6～7次/d(连用1～2周)；局部给予盐酸头孢甲肟滴眼液，1次/h(连用1周)，随后可降低给药频率至无感染迹象；左氧氟沙星滴眼液4次/d(连用2～3周)；透明质酸钠4次/d(连用4～6周)；阿托品眼凝胶(连用1～2周)；术后1周内每日全身静脉滴注抗生素、止血药和消炎药。

术后1周植片保持天然透明，随后逐渐出现水肿。2周后大量新生血管爬行进入植片，同时植片出现肉芽样增生，该阶段持续4～6周(图4)。当荧光素染色确定上皮化完成后，加强抗炎和抗排斥治疗，局部使用典必殊滴眼液6 次/d，环孢霉素滴眼液3 次/d，随后根据植片情况可逐渐递减至停药；术后2个月新生血管明显消退，植片肉芽增生情况基本消退，外周植片已经恢复透明度，未见任何角膜炎性反应(图5)，基质层仍处于修复阶段，可见轻微水肿、分层；术后3个月植片透明范围进一步扩大，中央区域同样具有一定透光性，前房清澈、稳定，瞳孔形态正常，PLR阳性；术后4个月植片进一步透明，仅在腹侧瞳孔区域可见小范围瘢痕，但瞳孔通过该区域瘢痕肉眼可见。新生血管肉眼不可见(图6)，OCT扫描可见基质排列相对规律，上皮与泪膜稳定。随着时间推移，该区域通透性可进一步提升。

图4 术后1个月

图5 术后2个月

图6 术后4个月

5 讨论

坏死性角膜炎是猫一种独特的眼部疾病，在波斯猫与喜马拉雅猫中尤其常见[2]。其潜在病因目前认为主要是由于疱疹病毒-1型感染、长期慢性刺激、角膜溃疡等因素所导致[3-5]。该疾病导致角膜出现不同程度的坏死，通常病灶随时间的推移会逐渐加剧，对角膜的形态、光学以及生理功能产生巨大影响。由于持续存在炎性浸润，反射性葡萄膜炎可导致虹膜粘连，长期粘连可导致出现青光眼、白内障等并发症。坏死性病灶的治疗手段主要由彻底切割病变组织和修补缺损区域两部分组成[6-7]。

角膜穿孔是常见的眼科急症，多见于外伤、化学伤以及继发于各种角膜原发病。由于角膜穿孔发生后立即对整个眼球产生巨大威胁，故需在第一时间经过全面评估后及时进行治疗。手术修补是最主要的治疗手段，目前对于角膜穿孔进行手术治疗的方案较多，主要为猪小肠黏膜下层修补[8]、结膜瓣遮盖术或两者结合修补[9]以及天然同种异体角膜移植术[10]。手术目的主要在于维持眼球完整性，稳定眼压、房水循环等生理状态，尽全力保留眼球。但相关术式由于采用非同类组织进行修补，所以几乎都具有术后瘢痕化严重的后遗症。同种异体天然角膜植片尽管能够达到较好的光学预后，但供体匮乏以及免疫排斥是严峻考验。多年来，如何更好地治疗角膜穿孔始终是眼表移植学中的研究重点之一。

本文报道的病例同时涉及到了角膜坏死与角膜穿孔，这2种情况并存在临床上较为常见，具有代表性。为了彻底移除病灶组织并尽量避免复发，需将肉眼可见的变色坏死角膜组织完全清除。该病例术前检查发现坏死区域较大，尤其是黑色凸起坏死痂块提示角膜受累较深。由于裂隙灯光束无法穿透坏死灶中央，术前OCT扫描可辅助判断坏死深度，便于制定手术方案。该病例角膜坏死灶未见软化分层，在初步分离切割时出现角膜穿孔，这也提示如果不及时手术治疗，后期坏死灶自然脱落势必导致角膜穿孔。由于术前评估全面，在充分准备的基础上立即转入穿透性角膜移植术。术中持续补充粘弹剂对于植床切割、组织保护和对合创缘等环节至关重要，可提供一定张力来支撑前房与角膜，同时对角膜内皮细胞与虹膜组织起到缓冲与保护作用。植床由于刺激反应会出现不同程度的水肿，此时整体略厚于植片，但后期植床水肿缓解以及植片复水膨胀可逐渐消除这种差距。在植片缝合过程中，须保证植床与植片上皮、前基质层良好对合，这有利于后期完成上皮爬行。术后2周植片开始出现水肿，这与复水以及房水浸润有关，该过程持续4～6周，期间伴随血管与基质细胞浸润。生物组织工程角膜在本质上为角膜修复提供支架功能，其中角膜上皮爬行较快，术后2周眼表未见荧光素明显着色，术后4周创缘完全平整。基质层修复周期为8周左右，基质纤维走向相对规律，角膜厚度与植床基本接近，这提供了植片透光度的基础。值得惊喜的是，术后4个月植片整体基本恢复了透光度，仅瞳孔下方角膜肉眼可见小范围朦胧，但自然光下透过该区域可见虹膜。推测生物组织工程角膜在一定程度上为内皮细胞提供了良好的爬行与代偿环境，从而最大限度保证了脱水功能。

综上所述，生物组织工程角膜能够支撑与促进角膜各层次细胞结构的修复和功能恢复，能提供当前其他修补材料无法比拟的效果，可广泛应用于角膜穿孔病例，推动眼表移植学的发展。