睫状体的生物测量参数在青光眼中的改变
2021-12-06樊莉王秀青
樊莉,王秀青
(重庆医科大学附属第二医院眼科,重庆 400010)
0 引言
睫状体作为葡萄膜的中间部分,前方连接虹膜根部,后部以锯齿缘为界与脉络膜相移行,主要由睫状肌和富含血管的结缔组织组成[1]。基于超声生物显微镜(ultrasound biomicroscopy,UBM)及眼前节光学相干断层扫描(anterior segment optical coherence tomography,AS-OCT)技术的发展,可以实现睫状体实时无创的成像。睫状体作为房角的重要结构,与房水的生成及流出通道的调节密切相关[2],在原发性房角关闭中睫状突前旋和睫状体变薄并与房角关闭的形成密切相关,揭示了睫状体在原发性房角关闭疾病中的重要作用[3]。在其他类型青光眼中,同样观察到睫状体参数的改变,Croft等人假设,在调节过程中,通过睫状肌收缩,可以带动整个脉络膜和视网膜向前拉动,牵拉产生的张力最终施加在视神经乳头上,可能导致青光眼性视神经病变[4],提示睫状体可以通过多种机制参与青光眼的发生。进一步了解睫状体参数在不同类型青光眼中的改变,有助于我们更好的了解青光眼的发病机制。本文针对睫状体生物测量参数在不同类型青光眼中的改变进行总结和分析。
1 睫状体的解剖特点
睫状体作为色素膜在眼前段的环形增厚部分,在矢状位切面上呈三角形,根据睫状体的解剖特点,将其分为睫状体冠部和睫状体平坦部,睫状突位于睫状冠内侧面,呈纵形放射状突起,主要由结缔组织构成,其上为无色素睫状上皮覆盖,负责房水分泌,并为眼前段无血管组织提供代谢所需成分。睫状肌作为睫状体的主要组成部分,根据睫状肌纤维走行方向不同,分为三种类型[5]:(1)纵行纤维;(2)放射网状纤维;(3)环形纤维。其中纵行纤维位于最外侧,紧贴巩膜内侧壁,前后具有弹性肌腱连接,向前附着于巩膜突和小梁网,向后附着于脉络膜和Bruch’s膜,是睫状体平坦部的主要成分,通过收缩纵形纤维可引起巩膜突向后牵拉从而使小梁网增宽,促进房水流出[2]。放射网状纤维和环形纤维主要位于前内侧的睫状体冠部,肌肉收缩可使晶状体悬韧带松弛,实现调节功能。睫状肌是一种平滑肌,但它具有和横纹肌类似的快缩结构和粗糙的内质网[6],主要通过副交感神经支配来实现人眼睫状体动态、精确、快速的调节[7]。
2 睫状体参数的测量
UBM是由加拿大眼科医师Pavlin[8]发明并应用与临床的一种无创的高频超声诊断方法,并在长期的临床应用中不断改进,与常规眼科超声方法使用10MHz频率不同,UBM使用的超声频率可达50~100MHz,具有更高的分辨率,可以提供更好的成像和细节,目前临床常用50MHz的探头,穿透深度可达4~5mm[9]。可以对睫状体各方位进行成像,实现睫状体的位置和形态的定性和定量分析,准确性和可重复性均较高[10]。近期有研究[11,12]采用波长1050nm扫频源OCT(swept-source optical coherence tomography,SS-OCT)对鼻侧和颞侧睫状体进行了定量观察,图像显示清晰,具有良好的可重复性,但由于睫状体色素上皮的遮挡,对于上方及下方睫状体后部的观察并不满意,具有其局限性。
3 睫状体生物测量参数的定义
为了统一测量标准,根据睫状体解剖特点及毗邻关系,研究者们先后对睫状体相关参数进行定义,小梁-睫状突距离(trabecular-ciliary process distance,TCPD)和巩膜-睫状突夹角(scleral-ciliary process angle,SCPA)最早由 Pavlin[8]于1992年定义,其中TCPD定义为:距巩膜突前方500 处小梁网,作以虹膜后表面为参考的垂线至睫状突前表面的距离。而虹膜后表面与睫状突之间的距离则被定义为虹膜-睫突的距离状(iris-ciliary processes distance,ICPD)。SCPA定义为:巩膜外表面切线与睫状突长轴的夹角。由于睫状体长轴无明确的解剖标志参照,测量误差较大,故SCPA的重复性较差[13]。1999年杨晖[13]等人定义了小梁-睫状突夹角(trabecular-ciliary process angle,TCA):以巩膜突为顶点,连接巩膜突和角膜后表面与睫状体前表面切线即得。TCA被认与为睫状体前旋转的程度成反比,因其测量方便,干扰因素少,具有较高应用价值。随后Gohdo等[14]和Giorgio等[15]分别对睫状体厚度进行了测量,并给出了不同的定义,为了避免歧义,研究者普遍才用CBT1、CBT2、CBT3分别表示在巩膜突后方1mm、2mm、3mm处睫状体厚度(ciliary body thickness,CBT),因睫状突形态变化较大,睫状体厚度测量可能受到睫状突的干扰,故部分研究者采用睫状肌的厚度参数,在巩膜突后方1mm、2mm、3mm处睫状肌厚度(ciliary muscle thickness,CMT)分别记为 CMT1、CMT2、CMT3。2014年,Wang等[16]在恶性青光眼的研究中首次引入:(1)最大睫状体厚度 (maximum ciliary body thickness,CBTmax) :即睫状体最内侧点到巩膜内壁或其延长线的垂直距离;(2)巩膜突位点的睫状体厚度(ciliary body thickness at the scleral spur,CBT0):巩膜突位点对应睫状体的厚度;(3)睫状体前移距离(anterior placement of the ciliary body,APCB):从睫状体的最前端到过巩膜突的巩膜内壁通垂线的距离,均证明有良好的可重复性[16]。最近Wang等[3]在对急性原发性房角关闭的研究中新增定义了:(1)虹膜-睫状突角(Iris-Ciliary Process Angle,ICPA):虹膜后表面根部和睫状突前表面之间的夹角。反映睫状突和虹膜根部之间的位置关系。(2)角膜缘-睫状体角 (Limbus-Ciliary Body Angle,LCBA)[3]:该角度的两边分别是从睫状突中心点到睫状体基底中心点的连线的延长线和角膜缘角膜中心点与沿睫状体长轴方向的延长线上角膜外侧三分之一中心点之间连线的夹角。可以反映睫状体和角膜缘的位置关系及睫状体在眼球内的相对位置。睫状体因其解剖位置特殊,并且在不同的发病机制中侧重观察的指标不尽相同,在临床研究中,了解不同参数的定义及意义至关重要。
4 睫状体的自身特点
Okamoto等[17,18]利用UBM对85例正常人上方、下方、鼻侧及颞侧4个象限睫状体参数测量发现,平均睫状体厚度CBL为5.43mm,平均睫状体长度CBT1为1.25mm,各象限中上方的睫状体更大,认为这种差异可能与胚胎时期眼球发育有关。Fernández-Vigo等[11]应用扫频光学相干断层扫描(SS-OCT)技术测量了495例正常人睫状肌(CM)参数得到,平均睫状肌长度约为(CML)4.57mm,距巩膜突1、2、3mm 处睫状肌厚度(CMT1、CMT2、CMT3)分别为 558、366和210μm。当前研究证实,睫状体厚度主要与年龄、眼轴长度和屈光状态有关。随着年龄和等效球镜度数增大,睫状体厚度逐渐,并且随着年龄增长,表现出睫状突位置前移[11,19-21]。眼轴越长则对应睫状体增厚[17,18],并且在高度近视眼中观察发现,睫状肌厚度随着年龄的增长而显著增加。这可能是由于老年未调节眼睛的睫状体结构变化与年轻时调节状态相似,即随着年龄的增长,睫状体向前和向内移位[18]。
5 不同类型青光眼睫状体参数的改变
5.1 睫状体参数在原发性房角关闭疾病中的改变
最早Marchini 等[22]通过UBM检查发现原发性闭角型青光眼(primary angle-closure glaucoma,PACG)患眼的 TCPD和 SCPA 值均显著小于正常对照眼,提示PACG患眼的睫状突前位明显,故认为睫状体前移可能与房角关闭有关。Wang等[3]运用UBM测量急性原发性房角关闭(APAC)眼与对侧眼眼前节结构相关参数发现,病例组各象限的虹膜-睫状突角(ICPA)和角膜缘-睫状体角(LCBA)均明显小于对照组,且两组间睫状体LCBA存在显著差异(P<0.001)。表明APAC眼睫状突位置更靠前,可能导致周边虹膜上更大的前推和前房角更高的急性闭合趋势。除了 APAC外,APAC对侧眼与正常人相比也存在明显的睫状突前旋,TCA平均值分别为:(48.10±13.26)°、(50.60±9.08)°、(87.11±20.71)°[20]。Li等[23]通过对比APACG患者对侧眼和CPACG患者对侧眼的睫状体形态位置发现APACG的对侧眼TCPD更小,睫状体位置前旋显著。上述研究结果表明睫状突前旋可能与急性房角关闭有关。同时在APAC眼中观察到睫状体前移距离(APCB)与脉络膜厚度呈正相关,脉络膜扩张可能推动睫状体前移,睫状体前移的始动因素可能来自脉络膜扩张[24]。
高褶虹膜型(plateau iris configuration,PIC)原发性房角关闭作为一类在UBM上表现为睫状沟消失,虹膜从根部开始紧贴小梁网,随后虹膜出现一个远离房角的转折,同时伴有平坦的中央虹膜和相对较深的中央前房的特征性原发性房角关闭[25]。Junki等[25]通过UBM特征对不同类型APAC眼分型得到,与其他类型青光眼相比发现,高褶虹膜型APAC眼具有明显更小的小梁-睫状突夹度(TCA),睫状突前位突出,说明睫状突的前位与高褶虹膜的形成密切相关。在一项长期的临床随访观察发现[26],与基线相比,高褶虹膜型原发性房角关闭眼的房角开放距离(AOD)在LPI术后的中期和最后随访中均无显著变化,且随着时间推移,PIC组的前房深度减少的速度更快,说明前旋的睫状突可能加重浅前房,支持上述结果。并且推测可能的机制为:睫状体的前旋会导致周边虹膜抬高并与小梁网附着,阻塞房水流出通道。可以解释相当一部分患者在进行LPI治疗后出现持续的房角关闭,甚至眼压升高现象[27]。
近来多项研究发现睫状体厚度也可能与APAC有关,先前Ku等[28],利用UBM对60 例可疑房角关闭(PACS)患者、114例PACG患者、41例 APAC患者及33例正常人进行定性分析,发现睫状体厚度增加可能与急性房角关闭有关。然而同样采用UBM检查,Wang等[20]得出了不同结论,与正常人对比发现,PACG急性发作眼和对侧眼的睫状体CBT0都比正常组薄,而CBT1无显著差异,认为造成不同结论的原因可能是由于两者用于评估睫状体厚度的方法不同造成的,此外该研究还发现浅前房和晶体位置前移与睫状体变薄和前旋有关,认为睫状体变薄可能与PACG患者高眼压状体睫状体灌注不足有关。Li等[24]取得了与其结果相似,通过运用 ASOCT和UBM发现与对侧眼相比,APAC眼睫状体厚度变薄,并且伴随着睫状突前移,认为薄的睫状体可能会通过睫状突前旋和悬韧带松弛导致晶状体虹膜隔前移,引起前房变变浅。
先前的研究[19]观察发现,随着年龄的增长,睫状肌的纵形纤维逐渐萎缩,而环形纤维逐渐增厚,与上述Wang等[20]在APAC眼中睫状体改变类似,当睫状肌收缩时会导致睫状突前移,悬韧带松弛,使晶状体变凸,前房变浅。所以认为老年人APAC可能与睫状肌萎缩导致的睫状体形态改变有关。然而Mao等[5]通过对55只离体人眼组织组织的解剖观察发现,合并青光眼时,环形纤维和放射网状纤维的横截面积更小,而纵形纤维的大小与青光眼无关,尚不清楚这种差异是来自不同测量方式,还是由青光眼本身造成的变化。总之,在青光眼中,均观察到了睫状肌的萎缩。
然而,睫状体变薄和睫状突的前旋虽然可以解释部分PAC眼房角的粘连,且伴有睫状体变薄和睫状突前旋的PAC眼具有更显著的房角关闭的趋势,但是并不能完全解释房角骤然关闭,青光眼急性发作的原因,可能存在其他触发APAC的因素,需进一步研究。
5.2 睫状体参数在恶性青光眼中的改变
恶性青光眼(Malignant glaucoma)也称为睫状环阻滞型青光眼,通常发生在内眼手术后,表现为明显的浅前房和周边房角关闭,并伴随难治性的眼压升高[29]。之前的研究发现恶性青光眼存在睫状突前旋和睫状体增厚,由于睫状体水肿,紧贴虹膜后表面,且睫状突与晶体间隙消失,从而房水无法流入前房,后房压力不断增大,推挤晶体虹膜隔前移,加重浅前房[30]。最近Wang等[16]对恶性青光眼组、恶性青光眼对侧眼及与恶性青光眼匹配的原发性房角关闭或原发性闭角型青光眼组共3组的睫状体参数比较得到,平均APCB分别为(0.860±0.176)、(0.608±0.219)和(0.427±0.139)mm。 发现在恶性青光眼及其对侧眼均存在中睫状体位置前移,认为类似的解剖结构可能为恶性青光眼的诱发因素,并且认为APCB可能是比TCA更敏感的恶性青光眼发病风险指标。Guo等[31]通过比较小眼球合并继发性慢性闭角型青光眼(NSCACG)和慢性原发性闭角型青光眼(CPACG)的前段参数和恶性青光眼的发病风险,证明与CPACG眼相比,NSCACG眼发生恶性青光眼的风险更高,且具有特征为前房较窄,晶状体向位明显,睫状体前旋更显著。上述研究均强调了睫状体前位在恶性青光眼中的重要作用。
然而睫状体厚度似乎更具有可变性,与之前发现的睫状体增厚不同,同样在Wang等[16]的研究中,他们发现恶性青光眼睫状体厚度更薄,与对侧眼及对照组相比平均CBTmax测量值分别为(545±88)、(855±170)和(960±127)mm,并且晶体虹膜膈的前移与睫状体变薄和前旋的相关。两组研究得到不同的研究结构,可能与他门采用的测量方式不同有关,前者测量冠状面睫状体厚度,后者测量的则是矢状面睫状体厚度,而矢状面睫状体厚度受睫状突形态影响较大,尤其是当睫状突本身存在前位时,可能无法反映真实的睫状体厚度。
5.3 睫状体参数在原发性开角型青光眼中的改变
最近Kudsieh等[12]首次利用扫频源光学相干断层扫描仪(SS-OCT)测量了89例原发性开角型青光眼(primary open-angle glaucoma,POAG)患者和92例正常对照组睫状肌参数(包括睫状体厚度、睫状体长度及睫状体面积),对比发现两组睫状体参数未见显著差异,POAG组且睫状肌参数与视野平均缺损(MD)、平均RNFL厚度和眼压(IOP)之间均未见明显相关关系,提示睫状及参数并不是POAG眼睛随访的敏感指标。Marchini等[15]通过观察26名POAG患者发现,局部使用拉坦前列素1周后CBT2显著增加,与先前假设拉坦前列素作用在睫状肌,通过睫状肌间隙增宽促进葡萄膜巩膜途房水流出的降眼压机制相符。选择性激光小梁成形术作为POAG的常规治疗方式,Aykan等[32]对比了31例POAG患者行SLT治疗前后睫状体的变化发现,SLT术后3天CBT达到最高,并在一个月内恢复到基线厚度,认为睫状体厚度增加可能是由炎症反应、血管扩张或睫状肌收缩引起的。假设睫状肌调节或收缩时,纵形纤维后部附着于脉络膜和Bruch’s膜的弹性肌腱被拉伸,肌肉缩短,而前部附着于小梁网及巩膜突保持不变,使得睫状肌向前向内移动,插入小梁网及巩膜途的弹性纤维网松弛,从而扩张小梁网,促进房水引流[33],老龄化是POAG发展的主要风险因素之一,而老年人睫状肌调节功能下降可能与POAG发病有关。基于睫状肌调节的特点,Croft等[4]认为,在调节过程中,睫状肌收缩时,通过与脉络膜之间的附着,从而带动整个脉络膜和视网膜锯齿缘处向前拉动,张力最终施加在视神经乳头上,导致青光眼性视神经病变。上述研究表明睫状体在POAG中可能存在多种机制,睫状肌调节与POAG的发生可能关系密切,需要大量的研究进一步证实。
5.4 睫状体参数在先天性青光眼中的改变
先天性青光眼(congenital glaucoma)与眼球的先天发育异常有关,常常表现为角膜直径和眼轴长度的增大。Todorova等[34]首次报道了在先天性青光眼中观察到睫状体与巩膜的分裂,认为在先天性青光眼眼压升高时,眼球的扩张会使睫状体位置后移,由于邻近的脉络膜复合体和巩膜组织弹性有限且不同,最终导致了睫状体的分离。Al Nosair等[35]较通过对比原发性先天性青光眼患眼和正常对照组儿童的睫状体位置发现,PCG眼睫状体位置更靠后,且睫状体后位与眼轴的增长呈正相关。原发性先天性青光眼睫状体位置的后移可能与眼球壁在高眼压状态下的扩张和眼球的先天发育异常有关,在进行内眼手术时需注意睫状体位置特点,避免造成医源性损伤。
6 总结
综上所述,睫状体生物测量参数众多,在不同类型青光眼中睫状体参数的改变具有其特征性,根据研究目的不同可以进行有针对性的选择。睫状体的结构特点可能与青光眼的发病机制有关,其中睫状突前旋及睫状体变薄可能是与原发性房角关闭的危险因素。在恶性青光眼中睫状位置前移更显著,睫状突前位可能诱发恶性青光眼。而原发性开角型青光眼睫状体的改变可能更多与睫状体的调节机制有关。先天性青光眼睫状体位置更靠后,提示了睫状体发育的异常并与眼球壁扩张有关。然而上述研究结论大部分来自于临床观察,其中也存在一些矛盾的地方,对于睫状体改变的机制仍需进一步研究