后发性白内障评估方法和激光治疗时机的研究进展△

谢 雪 梁娇娇 严 宏

随着白内障手术技术的发展、人工晶状体材料和设计的革新、晶状体囊膜抛光技术的改进和稳定眼内微环境药物的应用，后发性白内障(PCO)的发生率较前明显降低，但仍是非复杂性白内障术后常见的远期并发症之一[1]。PCO的主要发病机制是术后部分残留在囊袋内的晶状体上皮细胞(LEC)在一些细胞及生长因子的作用下发生增殖、迁移、上皮-间质细胞转化、胶原沉积及晶状体纤维再生[2]。白内障术后发生PCO对有较高生活质量要求的患者影响较大，必要时需要行Nd:YAG 激光后囊膜切开治疗，但目前临床上对PCO的评估及Nd:YAG 激光后囊膜切开手术时机的选择主要依据视力、裂隙灯显微镜检查及对比敏感度等非客观指标[3-4]。掌握精准的PCO信息采集、客观评估及Nd:YAG 激光合适的治疗时机，对白内障术后患者长期预后至关重要。

1 PCO的检查方法

1.1 裂隙灯及眼前段照相裂隙灯及眼前段照相是目前临床观察PCO并保留图像信息最常用的手段之一，也是PCO信息采集与分析的金标准。拍摄前应充分散瞳，焦点准确聚焦在人工晶状体后方的囊膜上，裂隙灯光源应略向人工晶状体颞侧或鼻侧边缘倾斜，采用眼底红光反射照相法可准确显示PCO的混浊位置及范围。PCO的主观及客观分级评定依赖于清晰准确的眼前段图像信息，但仅使用裂隙灯检查被证实会低估PCO的严重程度[5]。

1.2 眼前节光学相干断层扫描眼前节光学相干断层扫描(前节OCT)有非接触、高分辨率并可快速实时成像等优点，其基于相干光学原理，从反向散射光中产生高分辨率的后囊膜横截面图像[6]，从而可评估后囊膜混浊范围、厚度和密度。前节OCT也可对不同类型PCO进行鉴别，再生型PCO可表现为多个圆形或椭圆形囊腔样高反射信号，纤维化型PCO为质地较致密的条索状高反射信号[7]。Bhargava等[8]研究表明，纤维化型及明显较厚的PCO在行Nd:YAG激光治疗过程中需要更多能量，但激光治疗总能量与人工晶状体损伤、眼压增高、视网膜脱离、黄斑水肿等术后并发症发生率呈正相关[9]。此外，前节OCT可用于判断人工晶状体与后囊膜之间的关系及后囊膜弯曲状态，从而预估PCO的发生速率[10]。相比裂隙灯和视力检查，前节OCT反映PCO混浊程度更加客观，相比基于眼底红光反射的眼前段照相，前节OCT只要求眼前段屈光间质相对清晰便可获得较为客观的图像[11]。

1.3 超声生物显微镜超声生物显微镜(UBM)为非侵入性超高频超声成像系统，可直观显示眼前节的二维断层切面影像，已被广泛用于眼前节疾病的诊断和治疗中。尤其先天性白内障术后发生PCO或视轴区混浊的儿童，由于患儿配合欠佳、角膜水肿或瞳孔散大等因素，裂隙灯及前节OCT等检查受限制[12]，UBM则可在患儿口服水合氯醛镇静状态下反复测量。UBM被证实可以用于PCO或视轴区混浊时的分型诊断和治疗，如Chen等[13]提出根据UBM的不同图像特征对儿童PCO进行分类并指导治疗。纤维化型PCO在UBM图像中表现为虹膜下连续线状或梭形不均匀高回声影，其混浊的后囊膜较薄，Nd:YAG激光切开后囊膜可取得较好效果；皮质再生型PCO在UBM中表现为瞳孔区或囊袋内不规则的高低回声交错影，由于瞳孔区再生的晶状体皮质较多，需行前段玻璃体切割才可恢复视轴区透明。

1.4 眼前段三维分析仪眼前段三维分析仪(Pentacam)是利用Scheimpflug相机旋转 0°～180°拍摄自角膜前表面到晶状体后表面裂隙图像50张，将多张图像由平面检查合成后囊膜三维模型并测量厚度[14]。Pentacam可动态观察白内障术后PCO混浊厚度及密度，预测治疗时机[15]。

前节OCT、UBM及Pentacam等眼前节检查可以更加客观地显示后囊膜混浊厚度及密度，并对PCO进行分类，动态观察并记录PCO发生及进展过程，为Nd:YAG激光治疗提供充分的理论依据及检查数据，并有效指导手术时机、手术方式及术中激光能量的选择。

2 PCO的分型与分级

2.1 分型PCO有两种不同的组织分型：纤维化型与再生型(图1)。纤维化型PCO与肌成纤维细胞的增加、细胞基质沉积及后囊膜皱缩有关，LEC向肌成纤维细胞转变，形态发生改变,形成新的间充质细胞沿后囊膜迁移，导致原本光滑的后囊膜发生皱缩和纤维化。再生型PCO是LEC异常分化为含有高水平结晶蛋白质的纤维样细胞团块，表现为晶状体囊袋周边部的 Soemmerring 环和后囊膜散在的Elschnig珍珠小体[16-17]。再生型PCO对患者视力及对比敏感度影响相较于纤维化型PCO更严重[18]。

图1 PCO两种组织分型 A:纤维化型PCO，表现为后囊膜线状纤维化改变及后囊膜皱缩；B：再生型PCO，表现为圆形或椭圆形珍珠状细胞弥漫分布于后囊膜。

2.2 主观分级Tetz等[5]较早提出依据裂隙灯观察人工晶状体后囊部混浊程度将其分为5级，0级：未出现混浊；1级：轻微混浊，囊膜轻度皱缩或残留单层LEC；2级：轻度混浊，残留多层LEC或较致密的纤维组织；3级：中度混浊，出现珍珠小体或残留致密的LEC；4级：极度混浊，发现致密的珍珠小体。Sellman等[19]根据PCO类型及红光反射将PCO分为4级，1级：后囊膜轻微混浊不伴随红光反射降低，或珍珠小体未到达人工晶状体边缘；2级：后囊膜轻度混浊伴随红光反射下降或珍珠小体到达人工晶状体边缘；3级：后囊膜中度纤维沉积或珍珠小体到达人工晶状体边缘但视轴区透明；4级：重度纤维型混浊或珍珠小体覆盖视轴区(图2)。该方法不仅可以对后囊膜光学部和周边部评估，同时还可以区分后囊膜混浊类型。有学者认为，相较于基于裂隙灯图像的观察分级，使用眼底红光反射并区分珍珠小体型PCO的评估方法能更好地预测Nd:YAG激光治疗效果[3]。有学者建议将主观判断达到中度及以上程度的PCO作为Nd:YAG激光治疗的指标[20]。动物模型中，Legler等[21]通过裂隙灯和间接检眼镜结合评价眼底可见度，将PCO分为4级，0级：后囊膜无混浊；1级：眼底欠清晰，尚可见视盘及视网膜中央动、静脉主干；2级：眼底可分辨视盘，难以分辨视网膜神经纤维层及血管；3级：眼底难以分辨组织结构及仅见红光反射；但该方法的可靠性并未在临床上得到证实。利用裂隙灯检查可以直观区分PCO类型、混浊范围及程度，但以上对PCO分级的评价方法多基于主观判断，并不能对PCO混浊程度进行客观及定量分析。

图2 PCO主观分级示意图

2.3 PCO客观定量分析随着计算机及辅助图像处理技术的发展，较为客观的电子计算机辅助PCO评价方式也越来越多地被应用到PCO量化评估及临床研究中。Tetz等[5]在1997年提出计算机辅助PCO评价系统(EPCO)，EPCO是依靠后囊膜形态学计分来定量PCO的眼前节照相及分析系统，通过计算机描绘出患者后囊膜图像的混浊面积并对混浊程度由轻度1至重度4主观分级，软件程序将混浊面积百分比和相应等级相乘，将各乘积相加计算出PCO 的精确定量值[22]。Barman等[23]在2000年提出后囊膜混浊量化系统(POCO)，POCO由眼前段照相及图像分析两部分组成，通过特定的眼前段成像，提供背景均匀的后囊膜图像并去除反光点，通过计算机程序增加灰度对比并分析照片上手动勾勒的后囊膜混浊区域，计算后囊膜混浊百分比。POCO通过增强图像对比度计算后囊膜混浊面积，使部分轻度或中度的PCO易被评价为100%混浊，与主观分级评价相关性较差。EPCO及POCO均有较好的可重复性，并均能较快计算出后囊膜混浊面积[24]。但以上2种方法并不完全客观，选择后囊膜混浊区域的过程和混浊程度分级仍依靠检查者的主观判断。

全自动客观量化系统(AQUA)是Buehl等[25]在2002年提出的一种全自动客观定量PCO分析系统，以结构分析为基础，根据后囊膜图像计算后囊膜混浊百分比，AQUA对PCO评价分为0～100分，且每张图像处理只需1.3 min。Findl等[26]的一项对比研究认为，AQUA与主观分级具有较好的相关性，可成为随机双盲法评价PCO的测量工具。Kronschläger等[27]提出的对AQUA II系统进一步优化，除评估PCO的混浊面积外，同时利用特征分析方法将PCO分为6类，弥补了AQUA不能定性PCO类型的缺点。有学者比较了主观评分、EPCO、POCO、AQUA与AQUA II共5种方法对100张不同混浊程度PCO图像的分析，结果表明，EPCO、AQUA与AQUA II与主观评分具有较高的相关性(相关系数分别为0.93、0.94、0.95)，POCO与主观评分相关性较弱(r=0.72)，并且4种计算机评估系统在可重复性、敏感性及特异性等方面均优于主观评分[27]。我们课题组近期拟利用人工智能的新算法，研发更加客观评价PCO的方法，期待能够获得有效的开发和应用。

计算机辅助分析系统对PCO的准确量化及分型可用于观察不同手术方式或药物治疗对PCO进展的影响，也可以用于比较多种人工晶状体之间PCO发生率或进展速率，从而降低Nd:YAG手术率。电子计算机辅助PCO量化系统在临床试验中的普遍应用也使其有效性及可靠性得到论证。Vasavada等[28]将EPCO用于临床对照试验，定量比较锐利边缘设计的疏水性及亲水性两种人工晶状体植入术后3年PCO的发生率，并证实疏水性人工晶状体在术后3年内后囊膜混浊显著减少。Chartmüller等[29]将AQUA用于定量比较两种不同疏水性人工晶状体植入术后PCO的发生率，并证实其后囊膜混浊程度无明显差异。

3 PCO与视觉质量及Nd:YAG激光治疗时机的选择

视觉质量是包括舒适度、清晰度、持续性及稳定性等方面的视觉感知，常用的评价指标有客观散射指数(OSI)、调制传递函数(MTF)、对比敏感度视力、波前像差参数和点扩散函数(PSF)等。但白内障患者术后视功能最常用的评价方法是视力检查，仅反映黄斑中心凹功能，无法全面反映术后视觉质量的改善情况[30]。一部分白内障患者术后视力恢复良好，却仍然有强光下视物模糊、光晕、眩光及夜间驾车困难等问题。当患者发生PCO时，光经过混浊的后囊膜可引起色散和吸收，降低视网膜成像对比度，引起视觉质量下降；混浊的后囊膜对折射率也有影响，导致进入人眼的光线偏离理想的光学通路，使物像在视网膜上的对应点变成一个弥散光斑，引起视觉质量下降。

PCO随时间推移，后囊膜混浊程度及厚度将逐渐增加，从而增加Nd:YAG激光治疗所需的能量及手术并发症，因此，适时的激光治疗十分重要[8]。并且在进行后囊膜切开时，须考虑患者年龄、人工晶状体材料(亲水或疏水)、眼轴长度和囊膜切开大小等因素，因疏水材质和亲水材质人工晶状体对Nd:YAG激光的损伤反应不同。对于儿童PCO，应尽早行激光治疗以促进其视功能的发育[31]。轻度的后囊膜混浊但褶皱明显的PCO患者也可以尽早治疗，以消除视物变形、眩光等症状。目前，白内障患者术后出现视力显著下降、眩光、对比敏感度下降、中度及以上的PCO或后囊膜混浊影响眼后节疾病诊疗等仍是Nd:YAG激光治疗的主要临床指征，但其评价视功能的敏感性及有效性仍存在争议[32]。裂隙灯检查虽能直接观察PCO混浊程度及范围，却无法全面评估PCO对视觉质量的影响。EPCO、POCO、AQUS等计算机辅助PCO评价系统虽可提供对PCO更准确客观的测量和评估结果，却也无法分析PCO对视觉质量的影响。有学者建议，可将患者视觉质量的客观测量用于PCO的量化并作为Nd:YAG激光治疗的指标[33]。Zafar等[34]通过双通道视觉质量分析系统对Nd:YAG激光后囊膜切开前后的PCO患者进行视觉质量观察后发现，术后患者OSI平均下降1.35，MTF与斯特列尔比(SR)也明显改善，视力提高幅度与OSI呈正比，并且当OSI大于3.05时,Nd:YAG激光治疗能有效提高患者术后视力，改善术后视觉质量。后囊膜不同混浊部位对视觉质量的影响差异较大，中心区域与视力显著相关，当混浊位于后囊膜周边部时患者仍能有较好的矫正视力，但其视功能已经受损[35]。McMillin等[36]研究表明，即使最佳矫正视力大于0.8的PCO患者，Nd:YAG激光治疗后OSI仍平均下降0.76，眼内散射减少约35%。Cinar等[37]研究发现，Nd:YAG激光后囊膜切开可降低患者高阶像差，改善视觉质量。

综上所述，视觉质量的测量有助于更加全面、客观地分析PCO患者视功能情况，为Nd:YAG激光治疗时机的选择、术后效果评估等提供一定的评价标准，期待建立临床可参考应用的PCO患者Nd:YAG治疗的客观标准。

4 小结

PCO是白内障术后常见的远期并发症，尤其对于屈光性白内障手术后视觉质量的干扰仍然是尚未完全解决的问题。故通过客观定量的PCO图像分析，并与视觉质量及患者主观症状相结合，指导临床相关治疗是十分必要的。而有关PCO发生率报道的差异，可能与其使用视力、PCO等级、Nd:YAG手术治疗标准的不同相关，所以对PCO客观、准确的评估对于选择Nd:YAG激光手术治疗时机十分重要。