染色剂在染色玻璃体切除术中的应用研究进展

张可人，雷春燕，张美霞

（四川大学华西医院眼科，四川 成都 610000）

染色玻璃体切除术可以定义为：在玻璃体切除术中使用眼内染色剂改善透明组织的可见性，以便于手术操作［1］。对于手术医生来说，实现玻璃体后脱离、彻底清除玻璃体后皮质、剥离透明的眼内组织是重要且困难的操作步骤。内界膜（internal limiting membrane， ILM），厚约10 微米，位于玻璃体与视网膜神经纤维层交界面，构成Müller 细胞和玻璃体胶原纤维的附着支架，不恰当剥离可能会导致不可逆的视网膜损伤，并伴随视野缺失以及视网膜色素 上 皮（retinal pigment epithelium， RPE）缺 损［2］。因此，为了改善眼内透明组织的可见性，在玻璃体切除术中使用眼内染色剂逐渐普及。各类染色剂由复杂的有机分子团组成，而特定的化学基团决定了其特别的颜色。本文将对用于染色玻璃体切除术的各类眼内染料做简要介绍并且简述新兴的眼内染色剂。

1 各类眼内染料及其特性

1.1 吲哚菁绿

吲哚菁绿（indocyanine green， ICG）是三碳氢化合物，在医学领域的应用极为广泛，常用于淋巴水肿、肝移植、尿路修复及各种癌症疾病的诊断。在眼科的应用历史可以追溯到1970 年用于眼内血管造影展示脉络膜血流的状态［3］，时至今日，ICG 仍是视网膜及脉络膜血管疾病的重要诊断工具。除此之外，ICG 可以用于白内障手术过程中晶状体前囊染色辅助撕囊［4］。

从生物学上来说，ICG 颜色特异并具有双亲性，可以很好的附着于ILM 上的细胞外基质成分，例如：胶原纤维、粘连蛋白及层粘连蛋白等。Bruk 等［5］在2000 年首次将0.5%的ICG 用于尸体眼中，发现可 以 增 强ILM 可 见 性［5］。后 来ICG 被 广 泛 应 用 于眼内染色以改善眼内透明组织的可见性及提高玻璃体视网膜手术的成功率。

ICG 导致视网膜神经节细胞和RPE 损害机制可能与ICG 的氧化毒性有关，目前认为ICG 会导致RPE 损伤、视野缺损、潜在的视神经萎缩等并发症［6］。有研究将不同种类、不同浓度的眼内染色剂用于人类Müller 细胞并测量染料对细胞的毒性作用，得出ICG 在较短的暴露时间内，且其浓度为0.25%时，可作为安全染色剂［7］。基于对ICG 渗透毒性、光毒性相关作用的共识，避免将染料注入黄斑裂孔区域、降低ICG 的浓度（低于0.5 mg/mL）、降低渗透压、减少与视网膜接触时间、减少眼内照明系统光照时间及避免照射黄斑区，对于降低ICG 相关毒性有一定作用［8］。

1.2 次菁绿

次菁绿（infracyanine green， IfCG）对ILM 有高亲和性，与ICG 具有相同化学公式、类似的药理学性质、相似的染色特性，两者主要的区别在于IfCG不含碘，这有可能降低对角膜及视网膜的毒性作用［9］。Balaiya 等［10］利 用 体 外 细 胞 实 验 对 比 吲 哚 菁绿、亮蓝G、IfCG 对视网膜色素上皮细胞、视网膜神经节细胞的毒性作用进行研究，结果显示IfCG 在暴露时间≤15 min 时，表现出最小的细胞毒性，故相比于IfCG 浓度相关毒性来说，IfCG 时间相关的毒性作用似乎更大［。Penha 等［11］在视网膜下分别注射0.5%浓度的IfCG 溶液及0.5 mg/mL 的ICG 溶液，结果显示，IfCG 相关的组织损伤率更低。

尽管IfCG 的价格相对与ICG 更加昂贵，但用于染色玻璃体手术中IfCG 展示出更低的毒性作用，由于其能被RPE 吞噬并且可以长期存在于细胞内部，带来持续的慢性毒性反应，仍需进一步研究［12］。

1.3 曲安奈德

曲安奈德（triamcinolone acetonide， TA）是不溶于水的合成皮质类固醇，早在19 世纪90 年代被用于眼科治疗多种炎症性疾病，并且TA 是确定玻璃体基底部和后玻璃体的标准试剂，常规用量为40 mg/mL，0.3 mL。Torrance 等［13］在2020 年报道了眼内使用TA 剥离ERM 以及ILM，认为TA 对于增强ERM、ILM 的可见性效果等同于或更优于传统的几类眼内染料。TA 进入玻璃体腔后，其晶体颗粒与玻璃体胶质紧密结合，在玻璃体纤维中形成的白色颗粒与空腔之间形成强烈对比，增强了玻璃体的可视性。这种方法可以很好地帮助操作者实现玻璃体后脱离，其手术安全性已在世界范围内得到认可，潜在的好处是减少了再次手术的发生率并抑制了术后血眼屏障的破坏［1］。

总的来说，TA 不仅作为疾病治疗药物，还是一种多用途染料，既可以用作玻璃体增强剂，也可以用 作 视 网 膜 前 膜（epiretinal membrane， ERM）染色剂。

1.4 台盼蓝

台盼蓝（trypan blue， TB）是一种偶氮染料，其中包含偶氮键和芳香环，该环决定其颜色和染料特性。TB 最早于1999 年由Melles 等人用于染色晶状体前囊并辅助白内障术中撕囊过程［14］。2002 年首次用于玻璃体视网膜手术［15］。作为眼内染色剂，TB是ERM 的理想染料，临床常规用量为：（1.2～1.5）mg/mL，（0.2～0.3） mL，注射后常需等待（5～10）s才能开启眼内灌注并继续进行手术。对于ILM 的染色效果，TB 差于ICG，但对于ERM 染色，TB 染色效果优于ICG［16］。Brazitikos 等［17］观察了35 例使用TB 辅助内界膜剥离的病例，结果显示在术后6 个月，TB 没有导致视网膜神经纤维层厚度的改变。

TB 被视为一种低毒性的眼内染料，但目前研究报道TB 对于视网膜细胞有毒性作用［18］。TB 主要对ERM 进行染色，但对ILM 的染色效果不佳，主要原因是TB 与失活的细胞成分可以很好的结合；浓度为0.15%的TB 对于染色来说相对安全［19］。许多研究发现TB 对视网膜及RPE 无明显的毒性作用，尽管有报道称TB 进入视网膜下组织导致了RPE 改变但对视力无明显影响［20］。

1.5 专利蓝

专利蓝（patent blue， PB）是一类酸性的三苯甲烷染剂，衍生自甲烷碳原子团的芳基甲烷染料。在医学中广泛应用，第一次用于肾脏血流学研究，并在肿瘤活检中标记淋巴结［21］。该染料2003 年用于眼科，将浓度为0.24%的PB 溶液用在白内障手术中对晶状体前囊进行染色，随后又用于染色玻璃体手术中［22］。

关于PB 相关的眼内毒性研究较少且与目前存在的研究结论相互矛盾。一项研究发现，PB 对于视网膜会产生轻微的可逆性毒性反应，对于体外的RPE 细胞，PB 没有表现出毒性作用［23］。

1.6 亮蓝G

从有报道称ICG 会引起视网膜毒性变化后，亮蓝G（brilliant blue G， BBG）作为弱亲水性三芳基甲烷染料成为ICG 的替代品，因为它比ICG 具有更好的生物相容性。BBG 在欧洲被证明是安全的食品添加剂，并且由于其结构特性，已被用于生物领域的蛋白质染色。在眼科手术中，常用于ILM 的染色及晶状体前囊染色，常规用量为：0.25 mg/mL，（0.2～0.3） mL，操作同TB。手术过程中，染料可以渗透到视网膜下组织区域，视网膜下注射ICG、TB可导致视网膜组织及功能损伤，但BBG 不会存在损伤［24］。有研究报道了关于BBG 对于体外实验带来的不同毒性作用，例如：视网膜色素上皮的坏死、视网膜神经节细胞活性的降低［25］。

尽管在体外试验中BBG 被证明了存在细胞毒性，且这种毒性作用常与计量相关，但由于BBG 对ILM 具有明显的亲和力并且在人眼术后的长期随访观察中未观察到毒性迹象，因此它已在染色玻璃体切除术中成为ICG 和IfCG 的可替代品。

2 新型眼内染色剂

随着对各类眼内染色剂的深入研究，新型染料不断被开发，近几年在天然植物及果实中提取到安全有效的染色剂，对于染色玻璃体手术来说，又是一个突破性进展。

叶黄素为亲脂性色素，属于传统上在水果和蔬菜中发现的类胡萝卜素。因其抗氧化作用和特征性分布在黄斑区域，故可预防年龄相关的黄斑病变。蓝光是导致光感受器和RPE 损伤的主要因素，最新研究发现叶黄素可通过增加大鼠血清中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）水平，达到对视网膜LED 蓝光损伤相关的保护作用［26］。这种新型染料由叶黄素、0.3%的玉米黄质晶体和0.025%的BBG组成，研究者认为这种染料具有良好的理论安全性，可用于玻璃体切除术中识别ILM 及玻璃体后皮质。该类染料与BBG 的结合使其比平衡盐溶液重，从而有助于沉积在后极部，从而避免了不必要的侵入性操作。Christoph 等人将含有叶黄素的眼内染料用以增强黄斑前膜术中透明组织的可见性，并用实时OCT（intraoperative optical coherence tomography， iOCT）观察染色有效性，结论得出：晶体样叶黄素物质比水溶性叶黄素的眼内染色剂更能增强视网膜前组织在iOCT 中的可见性［27］。

花青素类染料是从天然果实里提取的染料，优先染色ILM，极具发展前途。最早用于眼科是于2013年，将该类染料用于尸体眼中展示出很好的染色性能并 增 强 眼 内 组 织 的 可 见 性［28］。Caiado 等［29］将 含 有10%、25%浓度的花青素类染料用于兔眼中，两种浓度的染料均有较高的安全性。随后该研究组又对花青素类染料进行了研究，在此次研究中，向兔眼中分别注入10%、25%、35%浓度的花青素染料，对照组注射平衡盐溶液（balanced salt solution，BSS）。采用视网膜电图评估功能变化，用眼底成像、荧光血管成像、光学相干断层扫描（optical coherence tomography，OCT）、光学显微镜及电子显微镜进行形态变化评估，结果发现，浓度为10%、25%的染料不会导致明显的功能及形态的毒性作用，然而在24 h的毒性跟踪反应中发现，35%浓度带来了明显的形态功能改变［30］。由于花青素类染料较BSS 比重大，故染料可以很好的附着在眼底后极部，降低手术干扰。对使用花青素类染料评估其在眼内的抗氧化性以及对于眼内组织，特别是RPE 保护作用的研究均展现出了较好结果［31］。长期的随访及深入研究是必不可少的，但从以往的研究结果看来，花青素类的天然染料在玻璃体视网膜术中运用有较好发展。

3 手术操作技术

3.1 双重染色技术

在手术过程中常使用两种染色剂，双重染色常被定义为：先注入染料以剥离ERM，后再注入另一种染料进行ILM 剥离。手术过程中可以使用不同的染料进行双重染色，或者可以使用相同的染料对多个眼内组织进行染色［32］。该技术可以较好的鉴定玻璃体后皮质与ERM，玻璃体后皮质与ILM。一般是先注射对玻璃体具有高亲和力的染料，以实现玻璃体去除，再注射对ERM/ILM 亲和力高的染料以剥除相应的组织。例如继TA 后，再次注射例如IfCG、ICG、TB或BBG 的染料，以染色和剥离ERM。Henrich等［33］认为，将BBG 与TB 以低浓度比例混合，比单独使用一种染料来说，有更好的染色效果。

3.2 染料注入方法

在手术过程中注入眼内染色剂常有两种操作方式，分为：干性注射和湿性注射两种［34］。干性注射操作步骤为：在染料注入之前通过气-液交换除去玻璃体腔中的液体，当玻璃体腔充满空气时，再将染料注入玻璃体腔。干性注射的优点是可以使染料集中在后极中并可避免染色剂在晶状体的后囊处附着，但这种手术方式可能使视网膜表面接触较高浓度的染料。

湿性注射是不进行气液交换，当玻璃体腔内充满液体时将染料注入玻璃体腔内，因染料被玻璃体腔中的液体稀释可以降低与视网膜表面接触的染料浓度。该技术的缺点是染料可能分散，可能会降低染色效果及扩大染色范围。

4 结语与展望

玻璃体视网膜手术的理想操作过程是避免机械性损伤、减少光照时间、降低眼内染料的毒性作用。理想的眼内染色剂应具有对眼内组织较为安全，良好的着染效果，可选择性染色，能从眼内快速代谢等特点［35］。用于染色玻璃体切除术的眼内染料种类繁多，但对于不同的眼内染色剂，均建议在操作过程中使用溶液最低有效浓度、缩短染色时间、准确定位染色组织、缓慢注入眼内，避免猛烈冲洗注射，并且玻璃体腔内使用的所有物质的渗透压应约为（280～300）mOsm，pH 值为约7.00［1］。由于染色剂常用于MH 及ERM 等手术，为了防止染料直接进入裂孔区域，降低染料与视网膜下组织的接触机率，可对黄斑区域进行保护，如裂孔附近放置诸如全氟化碳液体、自体全血或透明质酸钠之类的物质。针对iMH 闭合率而言，有研究结果显示，使用眼内染色剂辅助内界膜剥离的裂孔闭合率高于未用染色剂情况下的内界膜剥离，其中安全性从高到低依次是BBG、TB、TA、ICG、无染料，对于iMH术后视力改善来说，提升从高到低依次是BBG、TB、无染料、TA、ICG［36］。Li 等［37］对特发性黄斑裂孔手术中染色剂辅助内界膜剥除等一系列研究进行了网状Meta 分析，1 492 例处于2 期至4 期的特发性黄斑裂孔术后，从裂孔闭合率来说，未用染料的内界膜剥离优于0.25%浓度的ICG 溶液，0.5%浓度的ICG 或TA 溶液优于未用染料的病例组，使用0.05%浓度的BBG、0.15%浓度的TB、0.5%或者0.05%ICG 均比0.25% 浓度ICG 的内界膜剥离效果好。

总的来说，在染色玻璃体切除术中，不同类型的染料对不同眼内组织有其特异性着色效果，但各类染色剂的毒性作用仍是引人关注的话题，几乎所有种类的生物染料都对视网膜具有潜在的副作用。在今后的研究中，除了进一步开发新型眼内染色剂之外，更应该注重染色剂本身相关的短期及长期安全性。