眼角膜是眼睛前端一層透明薄膜。眼角膜完全透明,位于眼球前部,呈橫橢圓形。占眼球外壁的1/6的角膜和鞏膜一起構成眼球的外壁組織。角膜有十分敏感的神經末梢,如有外物接觸角膜,眼瞼便會不由自主地合上以保護眼睛。2017年8月一則豬眼角膜移植案例引發網友關注。

中文名

眼角膜

外文名

cornea

性質

透明

位置

眼球前部

營養攝入途經

氧氣

簡介

眼角膜完全透明,位于眼球前部,呈橫橢圓形。占眼球外壁的1/6的角膜和鞏膜一起構成眼球的外壁組織。眼角膜(Cornea)是眼睛最前面的凸形高度透明物質,覆蓋虹膜、瞳孔及前房,并為眼睛提供大部分屈光力。加上晶體的屈光力,光線便可準確地聚焦在視網膜上構成影像。角膜有十分敏感的神經末梢,如有外物接觸角膜,眼瞼便會不由自主地合上以保護眼睛。為了保持透明,角膜并沒有血管,透過淚液及房水獲取養份及氧氣。

具體分析

角膜完全透明,約占纖維膜的前1/6,從后面看角膜為正圓形,從前面看為橫橢圓形。成年男性角膜橫徑平均值為11.04mm,女性為10.05mm,豎徑平均值男性為10.13mm,女性為10.08mm,3歲以上兒童的角膜直徑已接近成人。中央瞳孔區約4mm直徑的圓形區內近似球形,其各點的曲率半徑基本相等,而中央區以外的中間區和邊緣部角膜較為扁平,各點曲率半徑也不相等。從角膜前面測量,水平方向曲率半徑為7.8mm,垂直方向為7.7mm,后部表面的曲率半徑為6.22-6.8mm。角膜厚度各部分不同,中央部最薄,平均為0.5mm,周邊部約為1mm。角膜的前后表面可以近似認為球面,其曲率半徑值分別為?7.7毫米(前表面)和?6.8毫米(后表面)。所以角膜在切面上如同一個凹半月形透鏡。

作用

眼角膜的感覺神經豐富,主要由三叉神經的眼支經睫狀神經到達角膜。如果把眼睛比喻為相機,眼角膜就是相機的鏡頭,眼瞼和眼淚都是保護“鏡頭”的裝置。在我們毫無知覺的情況下,眼皮會眨動,在每次眨眼時,就有眼淚在眼角膜的表面蒙上一層薄薄的淚膜,來保護“鏡頭”。由于眼角膜是透明的,上面沒有血管。因此,眼角膜主要是從淚液中獲取營養,如果眼淚所含的營養成分不夠充分,眼角膜就變得干燥,透明度就會降低。角膜也會從空氣中獲得氧氣,所以一覺醒來后很多人會覺得眼睛有些干燥。眼淚的成分和血液的液體部分很相似,膽固醇和卵磷脂等油性成分附在角膜表面,以抑制水分的蒸發;而其中被稱為溶菌酶的酶,具有殺菌的功能,可以保護接觸到外界空氣的角膜感染細菌。

結構詳述

角膜的解剖和生理角膜從結構上可分為5層:上皮細胞層、Bowman層、基質層、Descemet膜、內皮細胞層。角膜透明而無血管,但具有豐富的感覺神經組織,具有一定的形狀、大小、厚度和曲率半徑,還具有一定的屈光力,在眼球屈光中占有重要的地位。此外,它還與鞏膜組織一起對精細的眼球內容物提供特殊的保護作用,正因為角膜組織具有特異的性能,角膜病也就具有自己的特色。

上皮細胞層

上皮細胞層厚約50微米,易與Bowman層相分離,由5~7層細胞組成,共有3種類型細胞:基底細胞、翼狀細胞、扁平細胞。上皮細胞間以橋小體相接,構成致密的質膜,這層致密堅固的屏障可阻止大部分微生物的侵入,阻止淚液中液體和電解質進入基質層,使得角膜處于相對脫水狀態。

上皮細胞層是角膜抵御外來侵犯的第一道重要防線,?是一種非角化鱗狀上皮。角膜上皮細胞層生長迅速,結合牢固,對絕大多數的細菌和毒素有很大的抵抗力,破壞后可以再生,24小時即可修復,且不留瘢痕。由于該層神經豐富,感覺靈敏,輕微損傷,即有明顯異物感。由于角膜暴露在外,角膜上皮很容易遭受損傷,給致病微生物以可乘之機,故角膜的感染很常見。如稻谷等角膜異物損傷后處理不當,有導致角膜潰瘍以至穿孔的危險。

前彈力層

Bowman層位于上皮基底膜后面,厚約8~14微米。用光鏡觀察是一層相當均勻的非細胞層,但通過電鏡觀察,該層是類似基質的特殊層,并非真正的膜,而是表層基質的致密層,由膠原纖維組成,不能與基質層分離,只在靈長類可見。該層不能再生,損壞后會成為不透明的疤痕組織。該層上有小孔,角膜神經由此到達上皮。?前彈力層由膠原纖維構成的無細胞的薄膜,實際并無彈性。作為上皮細胞附著的基礎,它受損傷后不能再生,代之以纖維組織。對創傷、機械和感染具有一定的抵抗力。

基質層

基質層占角膜厚度的90%,主要由膠原纖維、粘合物質和角化細胞組成?;|的膠原纖維很規則、均勻,膠原纖維束構成片狀,層層緊密相疊,基質層的層狀結構使角膜在剝離術中可以相當容易地分離。粘合物質由角朊硫酸鹽、軟骨硫酸鹽組成,充盈纖維及細胞間隙。腫脹的角膜,粘合物質增加,膠原纖維大小無改變。

透明、無血管,為排列整齊的相同屈光指數的角膜小體、膠原纖維和粘合物質組成200~250層平行排列的纖維小板,各纖維板層又成十字交叉排列,這就有利于光線通過和屈折。由于沒有血管直接供應而代謝緩慢,病理代謝產物不易除去,炎癥過程常遷延難愈。角膜基質層的透明性決定于角膜小體的完整均勻與否,任何外傷或炎癥破壞了角膜小體,即使愈合后,也終將遺留程度不等的混濁,即角膜翳,影響其彎曲度和透明度,從而使視力受損。

后彈力層

Descemet膜由內皮產生,大約10微米厚,與Bowman層不同,

Descemet?膜能輕易從基質層脫離,位于基質層和內皮細胞層之間,為內皮細胞的分泌產物。是一層有彈性、無結構、極有抵抗力的透明薄膜,比較堅韌,對機械張力和微生物有較強的抵抗力,損傷后可以再生。

內皮細胞層

內皮細胞層由一層六角形內皮細胞所形成,厚約5微米,寬18~20微米,直接與房水接觸,這層細胞的再生是受限制的,內皮可用角膜內皮顯微鏡觀察或拍攝。內皮細胞的密度隨年齡增大而減低,同樣,因損傷、炎癥、眼部手術而引起的細胞丟失,通過增大細胞、減低細胞密度來代償完成的。雖然部分細胞因年齡或疾病而增大,但是另一些細胞保持大小不變,這樣均勻的內皮群落就會逐漸變得參差不齊。出生時內皮細胞密度約3000/mm2,隨年齡的增大其密度逐漸下降,至成人階段細胞密度降為1400-2500/?mm2,同時,其細胞構型亦失去規則的六角形布局。角膜內皮細胞的屏障和主動液泵功能對于角膜保持正常厚度和透明性是極其重要的。眼球手術、創傷、藥物毒性、炎癥、高眼壓和其它各種病理性刺激均可以使角膜內皮細胞大量死亡。一旦角膜內皮細胞密度低于維持內皮細胞生理功能的臨界密度(400-700/?mm2),角膜將出現不可逆的病理性改變。

內皮細胞層是由單層六角形扁平細胞鑲嵌而成,從生下直至死亡,細胞不能再生,衰老與死亡的細胞留下的位置,靠其他內皮細胞的擴大移行來鋪墊。受損后亦由鄰近內皮細胞增大、擴展和移行滑動來覆蓋。內皮細胞層不斷地將基質層中的水分子排入前房,使基質處在脫水狀態而保持透明,因此它的功能是否正常,關系到整個角膜能否透明,也是如何保存角膜移植供體材料的重要研究方向。

癥狀體現

由于眼角膜是透明的鏡頭,上面沒有血管。因此,眼角膜是從淚液中獲取營養,如果眼淚所含的營養成分不夠充分,眼角膜就變得干燥,透明度就會降低眼角膜是眼睛眼前部無色透明的表層,它是人眼的主要構成元素,它像汽車的擋風玻璃一樣容易損壞[1]。

眼角膜?癥狀1、如果角膜因疾病、外傷、感染變得混濁。

眼角膜?癥狀2、或有其他原因視力就會驟然下降。

角膜折射

角膜實質的折射率約為1.376,而與角膜后表面接觸的房水的折射率是1.336。

關于面折射力,應用通常的公式,可得:

前面折射力=1000(1.376-1)/?7.7=?48.83D

后面折射力=1000(1.336-1.376)/?6.8=-5.88D

因此,整個角膜的等價折射力約是?43D,占整個眼光學系統折射力的2/3以上。然而當角膜缺乏淚液保護時,其前面的折射力就會減弱,從而使視網膜像變得相當模糊。

移植手術

角膜移植手術分兩類:即穿透性角膜移植和板層角膜移植手術。

1.穿透角膜移植是以全層透明角膜代替全層混濁角膜的方法,用一定直徑的環鉆鉆去有病變全層角膜,然后用同樣口徑或略大一些的環鉆,鉆取供體角膜片,作10-0尼龍線嚴密地縫于受主角膜上。適應癥按其手術目的可分為光學性、治療性、成形性、美容性等方面。?光學性角膜移植:是指為達到光學目的(角膜透明)所施行的角膜移植術,常見的適應癥為圓錐角膜、各種原因所致的角膜瘢痕、各種角膜營養不良、各種原因的所致的角膜內皮細胞功能衰竭。治療性角膜移植:用以治療角膜疾病、控制感染、縮短療程、挽救眼球主要適應癥為化膿性角膜瘍、眼化學傷、蠶蝕性角膜潰瘍、角膜邊緣變性等。成形性角膜移植:以恢復角膜的組織結構為目的的角膜移植,如角膜變薄、穿孔的角膜病變。美容性角膜移植:主要用以改善角膜外觀。適合于已失明的角膜白斑患者。

2.板層角膜移植是一種部分厚度的角膜移植,只切除有病變的角膜淺層組織,深層比較完好的受主角膜仍然保留作為移植床,然后取同樣大小和厚度的供體角膜前層角膜片,縫于受體角膜的創面上。板層角膜移植不穿透前房,屬于眼外手術,一般不擾動眼內組織,并發癥較少。故凡角膜病變未侵犯角膜深層,而內皮生理功能健康或可復原者,均可行板層角膜移植術。臨床常用于中淺層角膜斑留或角膜營養不良性混濁,進行性角膜炎或潰瘍、角膜瘺、角膜腫瘤。?角膜移植手術僅僅是角膜移植的一部分,術后的處理和自我保健對角膜移植成功也起到很重要作用。角膜移植術后約1~2周可出院,因角膜移植術的免疫排斥反應問題是導致術后失敗的主要原因,故病人出院后還需繼續用藥治療。一般術后局部滴用皮質類固醇眼藥水或環胞霉素A等,需三個月;全身應用糖皮質激素等免疫抑制藥物需一個月,部分受體角膜條件差的病人用藥時間更長。由于這些藥物的副作用較多,用藥時間、方法和劑量要嚴重按醫囑執行,不能隨意加減,更不能隨意停藥,以防激素反跳等不良反應。病人要按時復診,尤其是出院早期應每周一次;若病情無特殊,一個月后可每月一次,待角膜縫線拆除后,每三個月復查一次,如有特殊情況需隨時復診。穿透性角膜移植的縫線一般于術后6月-12月;板層角膜移植一般于術后3月-6月,但具體時間復查時由醫生確定。

移植材料

角膜移植材料根據其來源可分為:活體捐贈與尸體捐贈。所謂活體捐贈顧名思義供體是活人,因外傷、視神經疾患、顱內疾患等原因導致失明(無光感)而角膜卻是完好無損的眼球,均是合適的供體。

浙江省人民醫院眼科中心分別于2006年3月與12月成功完成兩例活體角膜移植,其中一例為全國首例盲人活體捐贈角膜。但是,國內的角膜移植材料絕大多數還是來源于新鮮尸體(供體),一般情況下6月-60歲且角膜健康者均適合,尤其死于急性疾病或外傷,其中以介于18-35歲最佳;六個月以內的嬰兒與九十歲以上的老年人,因其角膜功能差,不適合捐獻的。一般情況下在死后6小時以內、冬季在死后12小時以內摘取才有價值,角膜上皮完整、基質透明、厚度不變者(無水腫)為佳,如果將新鮮角膜材料經保存液或深低溫特殊處理,則可保持數天或數周后待用。

但是下面這些供體的角膜不能用于移植:1、某些傳染性疾病如艾滋病、梅毒、狂犬病、破傷風、麻風、白喉、病毒性肝炎、腦炎、脊髓灰質炎等;?2、惡性腫瘤已侵犯眼組織者以及白血病,何杰金氏病等;?3、某些眼部疾病如眼前段惡性腫瘤、視網膜母細胞瘤、病毒性角膜炎、角膜變性或疤痕、青光眼、虹膜睫狀體炎、化膿性眼內炎以及做過內眼手術者等。

捐獻細則

眼角膜的捐獻中華人民共和國法律規定,活人生前不可以捐獻眼角膜,因為眼角膜捐獻了眼睛也就看不見了,成了殘疾人,這是有悖道德倫理的,所以不允許。但可以填寫捐獻眼角膜的意向書,在死后將眼角膜捐獻出來。?捐獻眼角膜是指去世后捐獻,但生前要辦好有關手續。捐獻者須是生前自愿或身后家屬同意,以尊重自愿為原則。年齡以6至60歲為好。如用作醫學科研則不受年齡和疾病的限制。

角膜捐獻是指在逝世后捐出眼角膜以幫助因角膜病變而失明的人重見光明。成功的角膜移植可以使視力恢復正常。所以,捐獻眼角膜可以使因角膜病變而失明的人重見光明。

眼角膜疾病學

眼角膜疾病學綜合運用實踐醫學、眼科疾病學、生物學、物理學、化學等的理論知識和醫療技術,研究有關人體眼角膜炎疾病的發病部位、性質、病因、病癥、病理及其診斷、治療、預防的原則、原理、方法、手段、措施和程序等的一門新興學科。屬于眼科疾病學的一個分支學科?。

技術發展

豬眼角膜移植

2017年8月一位右眼幾近失明的27歲湖北男子,在長沙某醫院移植豬眼角膜后視力開始恢復。截止8月17日患者視力已經恢復到0.3。

張華(化名)的右眼得了“壞死性角膜基質炎”,需要做板層角膜移植,以免加深右眼感染。之后,醫院決定給患者實施生物角膜移植手術,即豬眼角膜移植。豬眼角膜移植,不是直接把豬的眼角膜移植到人的眼球上,而是經過特殊工藝處理,將角膜的三維立體結構移植到人的眼球上,形成一個新的角膜組織。

角膜移植中心的主任唐仁泓表示:豬眼角膜沒有血管供給,不用配型,手術成功率高達90%。維持視力的時間,主要取決于患者的排斥反應,移植豬的眼角膜和人的眼角膜都有可能出現排斥反應。豬眼角膜是臨時替代品,沒有人的眼角膜好,但臨床上使用它,是因為國內缺乏人體捐獻角膜,很多病人沒有機會獲得人體角膜移植。豬眼角膜的參數與人體比較接近,比貓、狗這些動物的眼角膜,優勢突出很多,即使是豬的眼角膜,也要經過篩選,具體要看豬眼角膜的各項參數,還有它的細胞成分等,這些都要弄清楚才能用。此次豬眼角膜移植案例最先由深圳一家公司研發,2016年開始應用于臨床。從2016年開始,國內包括北京、武漢、湖南地區在內的一些醫院,開始做豬眼角膜移植手術,但成功的還不到10例。