两种不同超声乳化术对兔角膜内皮细胞的影响
作者：陶仕英 穆长征 刘华 王小梅
【摘要】 目的：探讨冷超声乳化术和热超声乳化术后角膜内皮形态结构的变化。方法：将12只纯种日本大耳白兔随机分为3组，对照组为正常的兔角膜内皮细胞，实验组分为冷超声乳化组和热超声乳化组。每组4只兔，每只兔左眼均行冷超声乳化术，右眼行热超声乳化术。于术前和术后6小时采用接触性角膜内皮显微镜进行角膜内皮细胞形态学定量测定，并在透射电镜下观察角膜内皮细胞超微结构的变化。结果：热超声乳化组细胞密度和六边形细胞百分率明显降低（P<0.01），细胞面积和变异系数明显增加（P<0.01）。角膜中央1mm区域取材的透射电镜切片示冷超声乳化组的内皮损害小于热超声乳化组。结论：在相同的手术条件下，冷超声乳化术后角膜内皮的损伤小于热超声乳化术。
【关键词】 冷超声乳化术； 热超声乳化术； 角膜内皮
白内障是眼科常见病和多发病，超声乳化白内障摘除术由于切口小，手术安全可靠而备受眼科界的青睐。以往多应用连续脉冲模式超声乳化术，又叫热超声，由于超声晶体核产生热量及浪涌现象对角膜内皮细胞造成损伤，是该手术最普遍最严重的并发症［1］。如何降低超声乳化过程中角膜内皮细胞的损伤，一直是眼科医生探讨和研究的课题。近年来，眼者们提出新的概念—间歇微脉冲超声乳化术，又叫冷超声。本研究观察并对比了两种不同超声乳化术对角膜内皮损伤的差异，旨在为临床医生选择安全的手术方式提供理论依据。
1 材料与方法
1?1 实验动物纯种日本大耳白兔12只，3.5月龄，体重1.8~2.0kg，雌雄不限，由辽宁医学院实验动物中心提供。
1?2 药品和试剂平衡盐溶液（美国Alcon公司）；粘弹剂Viscoat（美国Alcon公司）；其它均为国产试剂。
1?3 主要仪器接触性角膜内皮细胞反射显微照相反射系统（日本TOMEY EM?1000）；透射显微镜（日本JEM?1200EX）；超薄切片机（日本LKB?5型）；美国Allergen公司带有白星软件系统的Sovereign超声乳化机；美国Stors公司的Protégé超声乳化机。
1?4 模型制备纯种日本大耳白兔12只随机分为3组：正常对照组；冷超声组采用间歇微脉冲模式超声乳化术；热超声组采用连续脉冲模式超声乳化术。用100ml/L水合氯醛（3ml/kg）腹腔麻醉，眼部用4%盐酸奥布卡因滴眼液表面麻醉。常规显微手术器械，灌注液为平衡盐溶液，设置恒定参数（瓶高170cm，乳化时间1min40s）。于上方巩膜缘后2mm作长约3.5mm的巩膜隧道切口，穿刺入前房，注入粘弹剂0.25ml；环行撕囊，直径约5mm。囊袋内劈核行超声乳化手术：左眼冷超声乳化能量设定10%，负压吸引400~500mmHg；右眼热超声乳化能量设定30%，负压吸引120~150mmHg；抽吸晶状体皮质。
1?5 角膜内皮细胞检测
1?5?1 形态学定量分析 术后6小时采用Tomey EM?1000型接触性角膜内皮显微镜行中央部角膜内皮细胞照相，每次检查前，术眼点局麻药一次。选取角膜中央区为统一的测量区域，检查者从目镜中看到内皮细胞的清晰图象后，通过机系统连续采集20张照片，从中选取分辨率最佳的进行计算机图象处理。通过计算机系统分析得出角膜内皮细胞密度、细胞面积、六边形细胞百分率和变异系数。
1?5?2 电镜观察 术后6小时全麻下取双眼角膜置于2.5%戊二醛固定液中，然后取角膜中央1mm区域的组织制成透射电镜样本。
1?6 统计学分析应用计算机图象分析仪进行图象分析处理，数据以±s表示，采用SPSS11.5统计程序进行单因素方差分析和q检验，P＜0.05为差异有显著性意义。
2 结果
2?1 术前角膜内皮显微镜检查结果
表1 术前角膜内皮显微镜检查结果（略）
冷超声组和热超声组与正常对照组比较内皮细胞密度、细胞面积、六边形细胞百分率和变异系数各组对比无显著性差异（P＞0.05）。
2?2 术后6h角膜内皮显微镜检查结果表2 术后6h角膜内皮显微镜检查结果（略）
注： * 与正常对照组比较,P＜0.05;** 与冷超声组比较P＜0.01。
细胞密度、六边形细胞百分率各实验组与对照组比较明显减少（P＜0.05），其中以热超声组减少最为显著（P＜0.01）。细胞面积、变异系数各实验组与对照组比较明显增加（P＜0.05），其中以热超声组增加最为显著（P＜0.01）。
2?3 透射电镜检查结果
2?3?1 正常对照组 角膜内皮细胞为单层扁平上皮细胞，细胞内结构（如细胞核、线粒体、粗面内质网等）清晰可见，内皮细胞与基底膜连接紧密（图1）。
图1 正常对照组角膜内皮细胞（×5000）（略）
2?3?2 冷超声组 细胞结构完整，但与正常组对比线粒体及粗面内质网扩张，胞浆内吞饮小泡增多（图2）。
图2 冷超声组角膜内皮细胞（×5000）（略）
2?3?3 热超声组 与正常组对比，细胞结构明显破坏，线粒体数量明显减少，细胞内出现多处大的空泡（图3）。
图3 热超声组角膜内皮细胞（×5000）（略）
3 讨论
3?1 角膜内皮细胞的功能及损伤的修复角膜基质中含有葡糖胺聚糖等物质，产生的渗透压能使水被基质吸收，而单层内皮细胞是渗漏性的，内皮细胞的泵功能将基质内过多的水分排除至房水中，保持着角膜的正常的脱水状态。如果内皮功能被破坏，泵功能消失，水漏入基质，破坏了胶原纤维的有序结构，使光线散射，角膜浑浊，失去正常的角膜的透明性。白内障手术对角膜内皮的损伤多在角膜的内上象限。超声乳化白内障手术时的主要损伤为超声波的直接损伤。当内皮细胞受损时，周围细胞通过移行扩展来完成修补［2］。一个内皮细胞受损，其周围的六个细胞都要受到影响，它们的正常形状和大小必然首先要发生改变，这样才能填补缺损的细胞，产生大小不均匀的改变：标准的六角形细胞减少，非六角形细胞增多。手术创伤后，细胞的移行可导致平均细胞密度降低和原典型六边形细胞形态发生变化。角膜内皮功能的恢复不仅需要一定的细胞密度，而且很重要的是细胞形态。在我们的实验中，通过表2和图2、图3发现，应用冷超声乳化术可以很好地保存角膜内皮的结构，降低变异系数。
3?2 冷超声乳化术降低角膜内皮细胞损伤比热超声乳化术效果好在本实验中，通过表2可见冷超声组术后6小时六边形细胞百分率和变异系数分别为55.83±13.08和43.74±7.05，而热超声组术后六边形细胞百分率和变异系数分别为49.09±9.63和53.01±9.92，两者对比差异显著（P<0.01）。从图2和图3我们更清晰地看到冷超声乳化对角膜内皮超微结构的保存更加完整，这与超声乳化手术仪器和手术方法的改进是密不可分的。白内障超声乳化术的经历了三个阶段：前房超声乳化阶段、后房超声乳化阶段和囊袋内超声乳化阶段［3］。前两个阶段主要强调超声能量，角膜内皮细胞易损伤，报道超声能量平均在60%，术后角膜内皮细胞丧失率为9%~25%［4］。囊袋内超声乳化阶段出现了劈核技术和抽吸力两个概念，并提出了新概念—冷超声乳化［5］，即降低能量，采取间歇式脉冲，通过对能量的调控，减少进入眼内的总超声能量。一个微小脉冲的时间长度仅是常规脉冲的1/100，间歇时间内尽管没有能量释放，但通过负压同样能维持效能，间歇期起到冷却作用，能够更有效地防止热灼伤。微爆破能量具有良好的刻蚀效果，高负压具有良好的碎片跟随性，在平静中进行有效的超声乳化。因此，在临床工作中，尤其对于术前角膜内皮细胞密度低的病例，冷超声乳化术是较安全而慎重的选择。
【文献】
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