睑缘张力改变及相关疾病的研究进展
物理学上,张力被认为是一种与物体伸展有关的牵拉力。在睑缘部位,由于眼轮匝肌的收缩,睑缘及眼睑皮肤被向两侧牵拉,即产生了睑缘的张力。对睑缘张力和眼表关系的研究最早可以追溯到1896年,Snellen发现下睑缘张力改变所产生的对眼表的压力的改变,可以对角膜形态带来细微改变和引起角膜散光。Collins等观察患者向下注视不同角度时的角膜地形图,发现在特定区域会发生明显的角膜地形图改变。向下注视的角度越大,改变越显著。同样的现象在Shaw等的实验中也得到证实,正常眼向下注视时角膜地形图峰谷值(peakto valley value, P-V)有显著变化,他们认为变化源于向下注视时睑缘对角膜所施加的压力,下睑缘所起的作用显著大于上睑缘。另外,还有文献推测眼睑张力的增加可能使硬性角膜接触镜发生弯曲变形。除了对角膜的影响外,睑缘张力的改变与眼睑肌肉、皮肤及结膜的关系也相当密切。
一、 睑缘张力的测量探索
Vihlen和Wilson于1982年首次提出相对可行的估测睑缘张力的方法,他们使用睫毛夹钳夹患者睑缘睫毛并向外水平拉拽睫毛,分别使用力学传感器(force transducer)和位移传感器(displacement transducer)测量拉拽的力量和睑缘拉出的位移,并计算睑缘张力(单位g/mm)。Ehrmann等对该设备做了进一步优化,他们的装置配有水平和垂直两个连接计算机的步进马达,睫毛夹和力学传感器都连接于步进马达上,整个设备配有相应的计算机数据采集、描点绘图系统。在测量方法上他们选择一个固定的拉拽睫毛的距离,采集每次测量的力学数据,最后计算睑缘张力(单位:mN/mm),利用该方法测定了4名高加索人和4名亚洲人的上睑缘张力(表3-1)。从基本原理上来说,这种拉拽睫毛测量拉拽距离和拉拽力量计算睑缘张力的方法是有一定依据的,其优势在于精确可控的步进马达的引入使整个测量过程处在一个稳定可靠的环境中。但在实际操作中,这种方法忽略了每个被测眼睑皮肤紧张度和弹性所存在的差异,可能影响测试结果。同时,由于睑缘张力的绝大部分是由于眼轮匝肌收缩使睑缘被牵拉向两侧,各切向力的合力是朝向眼内的,向外牵拉睑缘可能抵消了一部分合力,可能造成测量结果与实际结果间存在差异。另外,所测数据与拉拽睫毛的位置、粗细等属性有关,同时,机械地拉拽睫毛的过程可能对被测量者带来不适甚至创伤。
表3-1 Ehrmann等对8名受试者双眼上睑张力3次测量平均值结果(单位:mN/mm)
图3-14 Shaw等测量上睑对眼表压强示意图
Shaw等首次利用极薄的压阻式压力感应器(piezoresistive pressure sensor)配合硬性角膜接触镜测量了上睑缘对眼表的压强(图3-14)。他们利用一种特制的中央平坦的角膜接触镜作为支架和底座将压力感应器紧贴眼睑和接触镜表面,由压力传感器传递至计算机系统,用软件记录测量结果 (单位:mmHg)。该研究通过对11名受试者(11眼)眼睑与眼表接触面(接触面平均长度为0.6±0.16 mm)压强测量,认为较为可信的上睑对眼表压力为8.0±3.4 mmHg。这种方法虽然没有直接测量出睑缘的张力,但睑缘对眼表的压力可以认为是由睑缘张力所产生的结果。所以用睑缘压力间接反映睑缘张力是具有一定客观性、科学性的,且整个测量过程同样也是稳定可靠的。
当然该方法仍存在一定欠缺:① 由于压力感应器是坚硬固体材质,所以必须应用硬性角膜接触镜作为支架,角膜接触镜的厚度可能影响测量结果的准确性。② 该方法测量上睑缘压力时,可以在硬性角膜接触镜中央平坦部位安装支撑梁,使测量过程稳定。但因为解剖的原因,下睑缘几乎很少甚至不覆盖角膜,在测量下睑缘压力时则没有理想的支撑装置,所以该方法对测量下睑缘压力存在不确定性。
Fu等设计了一种新型简易的睑缘压力测量仪,该仪器由精密数字压力表、液压引压导管、调节导管、手柄、医用乳胶压强探头、调节针筒和底座组成。压力表、引压管道、手柄和探头组成一个充满液体、完全密闭的测量体,将软质的医用乳胶作为探头,置于被测眼睑与眼表之间,利用液压传导的原理将眼睑对眼表的压力传导至内置压阻式压力感应器的精密数字压力表并显示最终读数(图3-15)。由两名测量者分别应用该设备,对20名年龄20~39周岁睑缘完全正常被测者(20眼)下睑缘压力测量,均值分别为(445.28±121.17)Pa和(458.65±127.15)Pa(表3-2),组内相关系数(ICC)0.965,体现了很好的测量一致性。由于使用软性探头,无须增加任何眼表支撑,该设备可以测量上、下睑缘压力,且设计简单易用,测量重复性好(图3-16)。
图3-15 睑缘压力测量仪示意图及实物图
图3-16 Fu等测量下睑对眼表压强示意图
表3-2 两名测量者对20名被测者下睑缘压力测量结果(Pa)
二、 睑缘张力改变的相关疾病
(一) 睑缘张力增高相关疾病
1. 眼睑痉挛·眼睑痉挛(blepharospasm)是局部肌张力障碍的一种亚型,是以无意识的痉挛性眼睑闭合为特征的疾病,通常临床诊断的眼睑痉挛主要是良性特发性眼睑痉挛(benign essential blepharospasm, BEB)。本病多发于女性,绝大多数患者在50岁以后发病,双眼多见,病因尚不明确。
Horovitz等通过对14名BEB患者及14名正常人的头颅磁共振弥散成像(DW-MRI)及基于像素的形态测量学(voxel-based morphometry, VBM)结果进行对比后发现,BEB患者初级感觉运动区与前部扣带回的灰质容量明显减少,并推测其与不自主的眼睑闭合和眼睑异常感觉有关。还有研究认为本病与定位于9号染色体的显性致病基因DYT1有关,具有遗传学特征。由于长期肌肉痉挛,睑缘张力增高,眼表泪膜稳定性被破坏,干眼症在本病患者中较为普遍。Martino等通过1项多中心研究对165名眼睑痉挛患者进行问卷调查和眼科检查,发现眼干、畏光等眼表症状与眼睑痉挛有密切的相关性。Van Bijsterveld等则认为眼干及眼表刺激症状通过增加三叉神经的敏感性对BEB的发生起到一定促进作用。
在治疗方面,A型肉毒杆菌毒素(botulinum toxin type A, BoNTA)局部注射是治疗眼睑痉挛的首选治疗方案。2005年,一种新型A型肉毒杆菌毒素Xeomin®(merz pharmaceuticals, germany)开始应用于眼睑痉挛的治疗。该药计量与传统的Botox®(allergen inc, USA)可以1∶1换算。初次用药者推荐初始计量2.5~5 U/注射部位,平均33 U/眼,最大治疗计量为50 U/眼。药物一般注射后4天起效,4~6周达到高峰,药效可维持3~4个月。Benecke和Roggenkamper等的研究证实了其与Botox®在疗效上没有显著差异。
而Wabbels等的一项65人(63人完成,其中31人应用Botox®,32人应用Xeomin®)随机双盲平行对照实验表明,两种药物在药效持续时间及安全性方面也无明显差异。而Xeomin®的优势在于其具有更高的纯度,祛除一切多余菌群和蛋白质,也不包含其他类型的神经毒素,减少了诱发全身免疫反应的机会。且Xeomin®制剂是目前唯一能够常温有效保存3年的肉毒杆菌毒素制剂。目前眼睑痉挛的手术治疗已经很少应用,在以下情况可以考虑进行眼周全眼肌切除术或改良切除术:① 与眼睑痉挛相关的开睑失用(apraxia of eyelid opening, ALO)患者;② 与眼睑痉挛相关的眼睑畸形患者;③ 局部注射A型肉毒杆菌毒素无效患者;④ 拒绝或无法应用A型肉毒杆菌毒素患者。
中医学认为眼睑痉挛为气血不足,日久肝风内动,风邪乘虚侵入胞睑所致,称“胞轮振跳”。近年来多项国内研究表明,于攒竹、太阳、足三里、三阴交局部穴位行数疗程针刺治疗,对改善患者胞睑痉挛症状有一定作用,但并没有能够取代西医药物治疗的有效手段的报道。
2. 结膜松弛症·结膜松弛症(conjunctivochalasis)是一种常见的眼表疾病,多发于老年人。其主要是由于球结膜变薄、弹性下降、过度松弛,堆积在眼球与睑缘内外眦部之间,引起眼表泪液学异常并伴有眼干、泪溢及异物感等眼部不适症状。
严雅静等和周欢明等的两项研究通过对已确诊的结膜松弛症患眼下睑缘类型及位置进行观察,发现存在下睑缘向眼球方向卷曲,即下睑缘内翻或内倾(45.1%)以及下睑位于角膜缘上(52.86%)解剖结构的人群在结膜松弛症患者中的构成比更高,此类结膜松弛症患者在下方球结膜往往可观察到明显的推压痕迹。故由此推测下睑缘张力增高是结膜松弛症的重要诱因及发病机制。
与此同时,Murube对44例结膜松弛症患者进行观察,发现存在球结膜淋巴管扩张的患眼占所有患眼的88.6%。Watanabe等通过对结膜淋巴管扩张组织病理学研究,认为造成球结膜淋巴管扩张的主要原因是下睑缘对球结膜的过度机械压迫造成局部结膜淋巴管道阻塞。张兴儒等则进一步利用前节相干光断层成像术(AS-OCT)结合组织病理学观察,对结膜松弛症患眼球结膜淋巴管扩张情况进一步研究,发现结膜松弛症患眼球结膜淋巴管扩张的发生率随着结膜松弛症分级的增高(Zhang等的结膜松弛症诊断分级标准)而增加。并认为结膜松弛症的发生发展可能与下睑缘高张力所致球结膜淋巴管扩张有一定关系。Ⅰ~Ⅱ级无症状的结膜松弛症往往不需要特殊治疗,若存在明显眼表症状则可局部应用人工泪液以缓解症状。Ⅲ~Ⅳ级结膜松弛症需要手术治疗,Zhang等通过对22名结膜松弛症患眼(共32眼)行电凝治疗,并与传统结膜新月形切除术进行对比,发现电凝治疗能够在更短的时间内缓解患者症状,且治疗时间明显短于传统手术。是一种较为理想的结膜松弛症治疗方法。
3. 睑内翻·睑内翻为引起眼睑张力增高最常见的疾病,按病因可分为非随意性(老年性、痉挛性)睑内翻、瘢痕性睑内翻和先天性睑内翻等。睑缘内翻,睫毛倒向眼表,角膜上皮脱落,继发感染可致角膜炎、角膜溃疡。晚期新生血管长入角膜可致失明。本病主要治疗方法为手术牵拉固定眼睑或切除部分眼轮匝肌纤维降低睑缘张力。先天性睑内翻在儿童鼻梁未完全发育前,若无严重角膜刺激无须急于手术。
(二) 睑缘张力减低相关疾病
1. 眼睑松弛·眼睑松弛并不是单一疾病,而是一组较为少见的临床综合征。包括眼睑皮肤松弛综合征、老年性眼睑皮肤松弛综合征、松弛眼睑综合征及睑松弛综合征等。
(1) 眼睑皮肤松弛综合征(blepharochalasis syndrome):是一种以间断发作的无痛性眼睑水肿并最终导致眼睑及眶周皮肤萎缩、褶皱松弛为主要特征的临床综合征,临床较为少见,青少年患者居多,上睑发病明显多于下睑,单侧发病较多。其最主要危害在于疾病后期眼睑皮肤由于反复水肿变薄、组织破坏而出现的眼眶脂肪脱垂、泪腺脱垂、眼睑退缩或外翻等并发症。该病目前病因不明,最新研究认为可能与眼睑弹性蛋白分解、IgA沉积及局部炎症反应有关。
(2) 老年性眼睑皮肤松弛综合征(dermatochalasis):本病的主要特征为眼睑皮肤松弛下坠超过睑缘甚至覆盖眼表,影响视力。本病为年龄相关性,多发生于老年,发病原因主要是眼睑组织胶原退变,过量的脂肪组织和肿胀的眼轮匝肌堆积于眼睑及重力作用等。
(3) 松弛眼睑综合征(floppy eyelid syndrome, FES)和睑松弛综合征(lax eyelid syndrome, LES):FES多见于肥胖的中年男性,其主要特点为上眼睑不自主地松弛外翻,多于睡眠时发生,晨起时最重且患者习惯睡眠一侧症状更明显。睑外翻导致眼表长期暴露,故多伴有眼红、眼干、异物感、眼表刺激症状及眼睑肿胀、慢性乳头状结膜炎等。Culbertson等在对60名本病患者观察后,发现71%患有角膜疾病,其中几乎所有患者都能发现浅层点状角膜炎,10%的患者确诊为圆锥角膜。另外,本病患者往往合并有睡眠呼吸暂停综合征(obstructive sleep apnea, OSA),McNab在50名FES患者中,发现48名患者具有睡眠呼吸暂停症状,16名患者确诊为OSA。而经过持续气道正压通气或手术治疗后,患者眼表症状及结膜炎均有不同程度改善。而LES的临床症状与FES较为相近,但几乎可发生于任何年龄、任何体型的人群,男女均可发病,且一般不合并全身及系统性疾病。
目前眼睑松弛的治疗方法并没有统一认识,无论何种临床综合征,对全身或局部药物治疗均不敏感。通过手术恢复并加固睑缘及眼睑张力,同时积极处理并发症仍然是最有效的治疗手段。
2. 睑外翻·睑外翻由于眼睑离开眼表,向外翻转,故多存在睑缘张力减低。本病根据病因可分为瘢痕性、老年性、先天性、麻痹性、机械性等。轻度睑外翻因泪小点离开眼表,失去收集泪液功能而出现泪溢。重度睑外翻因眼睑闭合不全出现角膜干燥、上皮脱落、暴露性角膜炎、角膜溃疡等,严重影响视力。利用电热疗法收缩睑结膜面胶原纤维对矫正轻度睑外翻有一定疗效。V-Y成形或Z字成形术适用于老年性、瘢痕性睑外翻。严重睑外翻需行自体皮瓣移植术。对于不可逆的麻痹性睑外翻,应予睑缘缝合手术复位眼睑。
睑缘张力改变及其相关疾病在眼科日常工作中较为常见,但其诊断、分级分期、治疗及疗效评估往往完全依赖于临床医师的主观判断和患者的主观感受,特别是对手术效果的评价缺乏客观依据。睑缘张力值作为一个客观指标,若能被准确测量,势必将大大提高相关疾病的诊治水平。