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尖峰早读 | 超声乳化技术的演变part1 《尖峰白内障手术技术》04

 好大水 2018-07-03


1967年Kelman医生的第一例超声乳化手术标志着新时代的纪元,而1970年商业化Kelman-Cavitron超声乳化仪的上市则标志着这一时代的真正来临。近半个世纪以来,一代代工程技术人员在工业技术范畴不断提升设备的性能,一代代眼科医生则不断在手术技巧的领域持续追求完美,才使得今日的白内障手术成为整个医学领域最为有效、最为高效的治疗手段,正如kelman所述:“虽然,我发明了超声乳化仪,但是,只有当越来越多的人参与到这一技术革命中来的时候,才真正产生了愈来愈多的新想法、新思路。”

现代超声乳化手术技术的进步、演变主要集中在:切口的构建(Incision Construction)、连续环形撕囊(Continuous Curvilinear Capsulorhexis,简称CCC)、水分离(Hydrodissection)和水分层(Hydrodelineation)以及碎核技术(Nucleofractis Techniques)等等方面,逐一回顾如下:


超声乳化先驱(PIONEERS)

超声乳化发明人Kelman医生采用单手前房内超声乳化手术技术,他认为这是最容易被当时的医生所掌握的方法[1]。尽管Kelman建议初学者采用以角膜缘为基底的、4X4毫米的三角形瓣状巩膜切口,他本人则采用锋利的外科刀片制作3.2毫米的角膜缘切口,Kelman认为这样的切口直视性最好,而巩膜隧道切口则会干扰前房内超声乳化进程并增加后囊膜撕裂的风险。他采用双刃的Kelman灌注截囊刀自6点瞳孔缘附近钩住前囊,小心拉向12点切口方向,进行较大的三角形或“圣诞树”样的前囊开窗(图 1),所形成囊瓣基底在上方,随后囊瓣被拖出切口予以剪除;

图2-1 三角形或“圣诞树”样前囊开窗

如果有必要,他会在5点和7点位置重复行囊膜切开以扩大开窗。此后,Kelman利用截囊刀像“轮胎撬杠”一样分别在3点和9点位钩住晶状体核晃动,直至将其脱位至前房。随后用Kelman牛角面包法(croissant)(图 2)或旋转木马法(carousel)(图 3)在前房内乳化晶状体核。Kelman认为前房内乳化操作后囊破裂风险低,必要时则比较容易改为囊外摘除手术。在那个时代,尚没有闭合式玻璃体切割手术,晶状体核坠落就意味着视功能的丧失,因此保持后囊完整至关重要,这也是Kelman进行前房手术的重要原因。

对于Kelman牛角面包法(图 2),他采用15度斜面朝上的超声乳化针头,自晶状体核后表面吸住上极,去除一个很大的楔形核块后形成牛角面包的形态,之后降低能量把中间的下极慢慢切断,以免误伤下方虹膜,接着再次降低能量以防止角膜内皮细胞损伤,进一步乳化吸除残存核块。而旋转木马法(图 3),是一种由外向内的核乳化吸除方法。

图2-2 牛角面包法


图2-3 旋转木马法

Kelman以Kelman Phacoemusification(KPE)命名他的手术方式。在1973-1979年间,该手术方式被广泛使用[2-12]。但也存在一些问题:如角膜内皮损伤、较硬的或棕色的晶状体核无法用超声能量粉碎等,因此限制了Kelman超声乳化手术的普及。

20世纪70年代早期,Robert Sinskey发现较软的晶状体核无法脱出至前房,于是率先采用单手后房内超声乳化手术方式[13]。在大的开罐式截囊后,同样采用15度超声乳化针头,在后房向下雕凿晶状体核直至接近后囊,形成“核碗”样结构,前房随之不断加深,随后吸除周边的核壳,如此在囊袋内、前房最深处完成了超声乳化手术。该手术方式明显降低了对角膜内皮的损伤,是囊袋内超声乳化手术的原型,但存在后囊膜破裂、前囊膜撕裂的风险。

同一时期,Little[14]和 Kratz [15, 16]使用第二器械,形成双手超声乳化(Two-Handed Emulsification)手术方式。两者的区别在于:Little将虹膜恢复器和超声乳化针头均自12点位切口进入前房完成手术,而Kartz建立了侧方3点位第二切口(Side-Port Second Incision),第二器械自侧切口进入前房,与超声乳化针头配合完成手术。同时,为了减少对角膜内皮的损伤、保护后囊膜,Kratz提出了“虹膜平面超声乳化(Iris Plane Phacoemulsification)”的理念。

Kratz 的学生William Maloney[17]将Kratz 的虹膜平面双手超声乳化手术方式进一步系统化,演变为“超声乳化手术三步法课程(Three Steps to Phaco)”。这一手术操作程序一度被作为标准手术操作方式,广泛普及。许多创新性手术技巧都是在此基础上发展起来的。

切口构筑(WOUND CONSTRUCTION AND ARCHITECTURE)

在20世纪中后期,美国和欧洲的大部分白内障手术是采用经结膜瓣下角膜缘板层切口的白内障囊内摘除术。随着白内障摘除术的进展,构筑更小的切口是必然的发展趋势,同时切口位置逐渐从上方巩膜转移到颞侧透明角膜。

Kratz被认为是第一位将切口从角膜缘向后移至巩膜的眼科医师,这种方法可增加切口前后唇的对合、接触面积,有助于切口愈合,降低手术源性散光[18]。Girard和Hoffman首先将这种后移的巩膜切口命名为巩膜隧道切口,并且与Kratz共同提出,巩膜隧道切口末段应行经透明角膜进入前房,这一内切口的后唇构成角膜“隔板”(Corneal Shelf)样结构,可有效防止虹膜脱出[19]。Kratz的学生Maloney也提倡角膜“隔板”的切口设计,称这种切口闭合牢固且水密性良好[20]。

McFarland在1989年将角膜“隔板”切口构筑应用于其巩膜隧道切口,并且发现在超声乳化、人工晶体植入后切口并不需要缝合[21]。1990年,Ernest意识到,McFarland构建的长巩膜隧道,以关键性的透明角膜入路为终点,Ernest提出假设:隧道内口的角膜后唇(Corneal Lip)形成了单向阀门样结构,从而揭示了切口自闭的机制[22]。

巩膜隧道切口的缺点主要有:需制作结膜瓣、需局部电凝止血、需进行繁复的巩膜层间分离等等。最为关键的是,巩膜隧道形成“船浆浆架”样作用,影响到超声乳化针头的操作灵活性,容易造成角膜的变形而影响直视。可通过更小切口植入的折叠型人工晶体的出现,无疑是由巩膜隧道切口向透明角膜切口过渡的最强劲推动力。

在现代透明角膜切口流行之前,已经有很多手术医师喜欢采用这一解剖位置的入路进行白内障手术。1967年德国的Harms 和Mackenson发布了采用透明角膜切口的白内障囊内摘除技术[23]。1968年Kelman称最好的白内障手术方法是采用透明角膜切口、三角形前囊膜开窗、后房内刻槽并碎核的超声乳化手术[1]。Troutman是早期提倡采用透明角膜切口来控制白内障手术源性散光的医生[24]。尽管需要扩大切口来植入人工晶体,英国的Arnott仍然使用钻石刀制备透明角膜切口进行超声乳化手术[25]。比利时的Galand利用透明角膜切口、信封式截囊进行白内障囊外摘除手术[26],南非的Stegman 也长期使用这一入路[27]。但是,这些先驱的透明角膜切口入路与现代透明角膜切口技术在自闭性方面存在着本质区别。

1992年,Fine开始常规使用透明角膜切口技术。最初Fine对Shepherd的水平褥式巩膜隧道切口缝合技术进行了改进,采用了“Infinity”缝线关闭透明角膜切口,该缝线与角膜缘呈切线方向安置,纵剖面上跨越切口前后唇,形状类似于数学符号无限大“∞”,因此而得名。但这种缝合方式很快被自闭性无缝线透明角膜切口所替代[28]。1992年4月,Fine在美国白内障和屈光协会年会(the American Society of Cataract and Refractive Surgery,简称ASCRS)上展示了其自闭式颞侧透明角膜切口技术[29]。日本的Kimiya Shimizu 可谓现代超声乳化白内障手术透明角膜切口的最有影响力的倡导者。在美国,越来越多的手术先驱,包括Williamson, Shepherd, Martin和 Grabow[30]使用这一切口技术,自此,这种自闭性透明角膜切口的安全性获得了证实,在世界范围内开始流行。

Rosen通过角膜地形图研究发现,透明角膜切口宽度在3mm或以下时,不会引起明显的散光[31]。这一发现激发了越来越多眼科医师的兴趣,这意味着在白内障手术同时,采用T型切口、弓形切口和角膜松解切口进行散光控制技术具有更好的预测性。

颞侧透明角膜切口还有其他许多优点:能更好地保护上方已有的滤过泡[32],或为未来的滤过手术预留空间;不容易受瞬目和重力影响,屈光状态稳定性增加;易于操作;无需牵引缝线,减少医源性上睑下垂的风险;更有利于通过外眦角进行废液引流。

Fine 首先描述使用3mm钻石刀制作的单平面(Single-Plane Incisions)切口[33]。通过辅助切口注入黏弹剂提高眼内压后,将钻石刀置于角膜缘血管弓前缘,利用刀片下压从而压平组织,沿角膜平面推进钻石刀,当距刀尖2mm的两侧刀肩接触切口外缘时,转折向后运刀切开角膜后弹力层,这一方法称为“压陷――下压技术”(Dimple-Down Technique), 当刀尖进入前房后,前端刀刃回到原来的平面以直线形切开角膜后弹力层。

Williamson率先采用300-400um较浅沟槽(外切口)的透明角膜切口技术,他认为该切口隧道的前唇较厚,从而减少了前唇撕裂伤的风险[34]。Langerman随后描述单一铰链式切口(Single Hinge Incision)(图 4),其外切口深度达到角膜厚度的90%,或600um,然后在角膜沟槽内稍浅的位置开始制作隧道,并认为这种切口可抵抗外力作用不易变形[35]。

图2-4 单一铰链式切口

还有医生将白内障手术切口构筑与角膜屈光手术切口相结合。Fine使用颞侧透明角膜切口,并用 Feaster 刀在7mm光学区做一或两个T形切开,以矫正术前已经存在的散光。其他医生,如Lindstrom 和Rosen将白内障角膜切口旋转至角膜陡峭轴线上(the Steep Axis),通过降低这一轴线的曲率矫正散光。Gills[36]和Nichamin[37]普及推广的角膜缘松解切口则是通过另一种方式减少术前已存在的散光。

除了切口构筑的手术技巧在不断进步外,不同厂商在刀具上也展开了独具匠心的设计。比如,Rhein Medical开发的“三维刀”(3-D Blade)(图 5),其前、后刃面具有不同坡度、形状,这一设计使得医生只需要找准切口起点位置、在角膜平面运刀即可,角膜组织的阻力会使得刀具有“自潜”特性进入前房从而制备出理想的切口:内外切口均呈直线形、隧道长2mm,这样,在制作切口时就无需下压刀尖或改变运刀角度,以防止组织扭曲变形[38]。

图2-5 3维刀(3-D blade)

手术结束前,在透明角膜切口隧道的两侧壁注水,使得角膜基质肿胀有助于切口对合,随后完整的角膜上皮层以及角膜内皮细胞的脱水作用参与形成的静水压力梯度是维持伤口密闭的关键机制,因此,除切口三维构建外,保护好切口部位的角膜上皮和内皮对于切口自闭尤为关键。

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