英文名称 :infantile glaucoma
婴幼儿型青光眼(infantile glaucoma)见于新生儿或婴幼儿时期。50%的患儿在出生时就有表现,80%在1岁内得到确诊。65%的婴幼儿型青光眼为男性,70%为双眼性。虽然部分家系显示常染色体显性遗传,但大多数患者表现为常染色体隐性遗传,其外显率不全且有变异,或呈多基因遗传疾病表现。
原发性婴幼儿型青光眼病因尚未充分阐明。以往认为小梁网上有一层无渗透性的膜覆盖,但组织学证据不足。在病理组织学上,虹膜根部附着点前移,过多的虹膜突覆盖在小梁表面,葡萄膜小梁网致密而缺乏通透性等,都提示房角结构发育不完全,与胚胎后期分化不完全的房角形态相似。晚期病例,还可见到Schlemm管闭塞,这可能是长期眼压升高的结果而不是发病的原因。尽管婴幼儿型青光眼的确切发病机制仍未被证实,但房角结构发育异常是毫无疑问的。
原发性婴幼儿型青光眼是发育性青光眼中最多见的一型,约占发育性青光眼的65%~75%,无全身或眼部其他先天异常,其新生儿罹患率存在明显的种族和地域差异。西方国家平均发病率为1∶10 000(1∶5000~1∶22 000),其中最高的是在斯洛伐克的吉普赛人群,曾报道达到1∶1250。我国汉族人群的婴幼儿患病率为万分之一。可发生在出生前、出生时或出生后最初三年,但80%以上在出生后一年内发病。双眼累及者约60%~75%,可以同时或先后起病,两眼的严重程度也常有不同。男性患儿较多,约占65%~76%。大多数的原发性婴幼儿型青光眼属于散发病例,仅有10%~12%的患儿有家族史。有报道散发病例与遗传亦高度相关,且不同病例间存在异质性。青光眼致病基因遗传方式大多为常染色体隐性遗传,少数家系显示为常染色体假显性遗传,现代的观点倾向于多基因或多因子遗传。
关于遗传方式有两种学说:
1.常染色体隐性遗传学说
以Francois为代表的统计文献(1961年)报告1171例患儿中的151例有家族史,占12.8%。家族成员发病者以同胞为多,同代发病率(包括患儿本人)应为25.5%,用Just-Weinberg矫正公式算出的矫正同代发病率为9.8%,外显率为40%。同时患儿的亲代有8.1%的近亲通婚史。这些都说明本病为常染色体隐性遗传。
也有少数家族有连续传代史,这可以用患者与杂合子通婚,子代50%呈现疾病的“假显性遗传”来解释。如按本病在总人口中发病率为0.008%计算,人群中杂合子率为2.8%(假定外显率为40%),患者与外表正常者通婚,约有1/36的机会与杂合子通婚;倘与近亲通婚,则遇到杂合子的机会更大。
我国对原发性婴幼儿型青光眼的遗传问题也做了一些调查:通过黑龙江、上海两个大组家系分析,显示亲代近亲通婚率较高(分别为4%和5.9%),同胞患病率也较高,上海家系矫正的同代发病率为12.5%(Fisher矫正值)。北京和天津的396例有家族史记载的患儿中,无近亲通婚史,有17例的家族成员中有青光眼,其中14例为同胞患病者。
2.多因子学说
是由Fraser(1967)、Merin(1972)等提出。因为原发性婴幼儿型青光眼两性发病率不等,男性多于女性;同代发病率实际仅为3%~11%,又明显低于预期的隐性遗传发病率25%,亲代发病率与子代相近;再加上双生子调查,同卵双生子发生原发性婴幼儿型青光眼的一致率低于1.0,这些都支持多因子遗传。
Demeneis等(1979)用复杂的遗传学统计方法研究了374例原发性婴幼儿型青光眼的一级、二级、三级亲属发病率。根据分析结果,单用一种遗传方式都不能满意解释。因此认为可能有遗传异质性,即本病包括了多种不同类型,其遗传方式分别为多因子、隐性、显性等,甚至还可能包括一些性连锁隐性遗传在内。
原发性婴幼儿型青光眼同胞发病率相对较高。某些调查显示在确诊有原发性婴幼儿型青光眼的家庭中,生育第2胎发病的机会较一般家庭要多,且与已患病孩子的性别有关:如第1胎为男孩,第2胎发病机会为3%;若第1胎为女孩,第2胎得病机会则几乎为零。原发性婴幼儿型青光眼虽子代发病率较低,但也应对其子女加以注意,以便早期诊断早期治疗。我们遇见有两个家系都是三代患病的原发性婴幼儿型青光眼。
目前,致病基因定位的主要方法有基于家系样本的连锁分析和基于大样本的病例对照关联研究。共发现并报道三个主要的与婴幼儿型青光眼发病相关的基因座:GLC3A(2p21)、GLC3B(1p36.2-p36.1)和GLC3C(14q24.3)。仅在GLC3A位点找到了确切的致病基因——CYP1B1,该基因在不同人群患者中的突变率和突变模式相差很大,从阿拉伯和吉普赛人的90%~100%,到印度尼西亚、摩洛哥、印度和巴西的30%~50%,再到日本的20%。陈宇虹和孙兴怀等对116名中国汉族散发病例的研究显示,仅有17.2%的患者为GLC3A突变致病。由此说明在各个人群特别是中国汉族的婴幼儿型青光眼患者中存在着其他的致病基因。基因座GLC3B是1996年对4个与CYP1B1基因不相关的家系中通过连锁分析得到的,定位于1p36.2-p36.1,约3cM的染色体内部。在此区域内共有16个小梁网特异表达的基因。第三个候选区域GLC3C是在一个多代的常染色体隐性遗传的先天性青光眼家系分离得到的,定位于14q24.3,约2.9cM。最近,在巴基斯坦两个近亲婚配的PCG大家系的研究中,致病基因定位到了这一位置的附近,并发现了一个新的致病基因LTBP2。LTBP2是一类潜在的转化生长因子结合蛋白,邻近GLC3C区域上游。
由于青光眼多为隐性致病,同时我国已基本消除近亲婚配现象,因此在中国汉族人群很少有青光眼的大家系来开展遗传学研究。基于这一情况,陈雪莉和孙兴怀等选择了152个不携带CYP1B1基因突变的三联家系样本进行GLC3C候选区域与婴幼儿型青光眼关系的研究。在GLC3C区域内发现了和婴幼儿型青光眼强相关的信号,为寻找汉族人群先天性原发性青光眼的致病基因提供了参考和方向。
虽然目前普遍认为原发性婴幼儿型青光眼眼压升高的机制是由于前房角发育异常导致房水外流受阻,但迄今为止,关于前房角分裂发育、分化异常、小梁发育异常以及如何产生此种异常等病理和发病机制的精确过程,仍未完全明了,还存在许多有争论的问题。事实上,前房角的形成、房角网状组织的分化和Schlemm管的出现,经历了十分复杂的生物发育过程,其中任何一个环节出了问题都可能发生房水外流不畅。
临床病理研究发现原发性婴幼儿型青光眼的房角组织病理学改变有:虹膜附着靠前,虹膜突存在。巩膜嵴未发育,睫状肌纵形纤维直接附着于小梁网上。小梁网粗细、长短不等,构成小梁网的“小梁束”异常变粗,排列紧密或相互融合,小梁板压缩,网眼变窄,内有蛋白、细胞碎片等沉积物。在小梁网眼内破碎的细胞器和变性的蛋白沉积物中,有不同程度的纤维化。Schlemm管呈裂隙或线状狭窄,表面覆以原始间叶组织,在Schlemm管区内皮下存在一种无定形物质,内皮细胞有变性和坏死,细胞器稀少,核糖体增多,内质网扩张或溶解,胞质内有空泡形成并见大量微丝,线粒体肿胀。多数学者未见Barkan和Worst等所描述的无渗透性薄膜,但见到小梁形成的致密物,在光镜下不能分辨为单个细胞或薄的板片,给人以连续膜的错觉。小梁板片处于拉紧状态,当周边虹膜后退时尤为明显。Maumenee注意到,因睫状肌纵形纤维异常附着于小梁,肌肉收缩时使小梁板片紧密,小梁间隙封闭,造成房水流出阻力增加。Maul在做组织学检查时发现红细胞可穿过内侧的小梁间隙,而在受压缩的外侧小梁间隙及邻近Schlemm管区则未见红细胞,表明病变发生于该部。
20世纪90年代以来针对房角组织的胚胎发育研究成为青光眼研究领域的一个热点。研究前房角的发育主要着眼于两方面:一是Schlemm管及巩膜突的发生和分化,二是构成前房角的几个重要组织结构的相互位置变化。在正常的胚胎发育过程中,胎龄5个月时其小梁区表面有葡萄膜组织覆盖,到胎龄7个月时此葡萄膜开始后退,小梁区前部完全暴露于前房中。随着胎儿的增长,葡萄膜亦继续后退,至出生时睫状体前端已后退到其在巩膜突的附着处,此时小梁区表面完全裸露。如果此时小梁区表面仍有葡萄膜组织残留或睫状体肌纤维覆盖,则为先天发育异常。研究发现凡有虹膜组织紧贴小梁区表面的,小梁的分化就差,表现为小梁网眼少且不规则,内皮细胞萎缩变性,胞质内有空泡,Schlemm管不存在;而无虹膜组织贴附区域的小梁则发育稍好,至多只是轻度的发育不良,内皮细胞生长活跃,小梁网的网眼腔隙内有基膜样物质沉积。实验胚胎学的研究表明头面部中胚叶组织是从神经嵴起源,房角网状组织并非全部来自中胚叶组织,而是有很大一部分来源于从神经嵴起源的神经外胚叶组织,如角膜的基质细胞和内皮细胞、房角小梁网的内皮细胞以及虹膜的基质细胞等。因此,有学说认为虹膜的正常位置可能对其附近小梁网的发育有诱导作用。当虹膜位置发生异常,贴附于小梁网表面时,有可能产生一种隔离作用或组织接触性抑制作用,使小梁网的正常发育受到干扰,导致小梁网的发育处于不正常状态。虹膜贴附于小梁网表面很可能使存在于房水中的某种小梁网发育刺激因子不能发挥作用,前房角的发育、分化受阻。
关于原发性婴幼儿型青光眼的发病机制尚存在各种不同的理论,较具代表性的有以下几种学说:
1.Barkan膜
Otto Barkan认为原发性婴幼儿型青光眼前房角覆盖一层不渗透的薄膜,阻碍房水流出。Worst支持这一理论,并认为该膜为残存中胚叶组织的无渗透性表面膜,正常情况下应裂开,但在原发性婴幼儿型青光眼却持续存在。Hansson等用扫描电镜观察证明小梁网有连续的内皮表面层,在胎儿正常发育的最后数周形成空隙,而在原发性婴幼儿型青光眼则可能是发育异常使这一无渗透性薄膜继续残留。一些临床医师支持在正常胚胎发育中有一连续的内皮细胞性膜(Barkan膜)衬覆在小梁原基表面这个观点,设想此膜异常残留或没有孔隙形成就会引起房水外流受阻,导致原发性婴幼儿型青光眼发生。因此房角切开术就是切开这一表面组织,使虹膜根部后移,房水得以外流而降低眼压。外路小梁切开术后房水外流明显增加,也可能与此膜的断开有关。但从病理组织学上一直没有足够证据来表明此膜的存在。一些支持此膜存在的学者认为,这可能是难以得到疾病早期的标本,或者在标本制作过程中此膜受到破坏的结果。但Anderson、Maumenee等认为即使在合适的标本中,光镜下也未发现任何膜的证据。
2.前房角中胚层分裂不完全
胚胎发育学中前房角是由眼前部原始中胚叶组织裂开并经过萎缩、分化等所形成。Allen、Burian及Braley等认为早期充填在前房角的中胚叶组织,在胚胎发育过程中分裂(cleavage)不完全,造成了前房角的发育异常。
3.前房角中胚层萎缩不完全
Mann提出正常房角的形成并不是由于分裂而是中胚叶间质的萎缩吸收过程。原发性婴幼儿型青光眼的病因学基础是这种中胚叶组织未完全萎缩所致,前房角内的中胚叶组织异常残留阻碍了房水的外流。
4.睫状肌附着异常
Maumenee观察到睫状肌异常地附着于小梁网,可将巩膜嵴突压向前外方,因而使Schlemm管变得非常狭窄。还有原发性婴幼儿型青光眼组织病理学标本显示患眼根本未见Schlemm管存在,这些都是房水外流阻碍的原因。
5.小梁网分化异常
Smelser及Ozanics认为原发性婴幼儿型青光眼的发生是由于前房角中胚叶组织在胚胎发育过程中重新排列分化为小梁网时发生错误所致。电镜研究观察到原发性婴幼儿型青光眼的葡萄膜部小梁网结构致密,有的患眼Schlemm管的内皮细胞下存在一层较厚的不定型物质,这些支持该学说。
6.神经嵴细胞发育受阻
Kupfer及Kaiser-Kupfer提出原发性婴幼儿型青光眼中有些类型的缺陷系神经嵴细胞(neural crest cell)的移行或胚胎感应器的终末诱导缺陷所导致的发育异常。胚胎发育研究表明角膜基质和内皮、小梁网、睫状肌、葡萄膜基质、巩膜等是源于神经嵴细胞,支持这一学说。该学说还可以解释一些合并其他异常的发育性青光眼(如Rieger综合征),因为眶骨、结缔组织也是来源于神经嵴细胞的,其发育受阻亦可影响到其他组织如面部、骨、齿、软骨和脑膜的发育。
7.综合学说
由于上述各个学说均难以圆满地解释原发性婴幼儿型青光眼的发病机制,Worst首先提出综合学说,它包括萎缩和重吸收理论,但不同意原始中胚叶组织裂开学说,认为巩膜嵴发育不全使得睫状肌纵形纤维部分终止于小梁网上。此外,胚胎发育期间前房角有单层内皮组织遮盖,出生后在婴幼儿型青光眼中所见的前房角异常组织残留,被认为即是Barkan膜的构成。Smelser对胚胎发育中的人眼和猴眼小梁进行透射电镜观察,发现房角结构的分化是由于间质组织的逐渐疏散而非分裂。Wulle赞同其观点,认为在胚胎早期前房角细胞重新排列,形成小梁内侧早期中胚叶间质。Hansson认为发育胚胎的小梁表面层(相似于内皮)在最后几周即行分裂,此过程受阻则常残存非渗透性的细胞状膜。Anderson指出前房角的发育过程除了分裂和萎缩外,还包括与角膜和巩膜发育相关的葡萄膜组织后移以及葡萄膜的各层次沿巩膜内面复位的过程。如果小梁网的胶原性组织过早成熟或过度形成,则可阻止睫状体和周边虹膜的后移而导致前房角发育异常。因此,目前关于原发性婴幼儿型青光眼发病机制的综合理论学说是:源于神经嵴细胞的前房角发育过程受阻,造成了小梁网的不同平面发育异常、睫状体和虹膜的向前附着到小梁网上以及Schlemm管的异常,通过某种或多种机制导致房水外流障碍。
原发性婴幼儿型青光眼原则上一旦诊断应尽早手术治疗。抗青光眼药物在孩童的安全性难以评价,且如有不良反应患儿通常也不会自诉。因此,仅用作短期的过渡治疗,或适用于不能手术的患儿。
1.药物治疗
由于儿童身体状况及婴幼儿青光眼的特殊性,其药物治疗不仅要考虑降眼压的效果,而且要根据儿童的生理特点以及各种青光眼药物的特性来选择。此外,还要将婴幼儿青光眼的表现及药物治疗的要求、注意事项告诉患儿家长,并取得其配合。药物治疗的原则是选择低浓度和全身影响小的制剂,如0.25%噻吗洛尔,0.25%倍他洛尔,1%毛果芸香碱,1%布林佐胺等滴眼液。不主张全身用药,如果短期应急治疗口服乙酰唑胺为5~10mg/kg体重,1~2次/日。滴药时要避免患儿哭闹,将药液挤出眼外,影响疗效;同时要压迫泪囊区,防止药液经鼻泪道和鼻腔的黏膜吸收而产生全身的不良反应。近年欧洲已经通过多中心临床试验批准0.005%拉坦前列素滴眼液1次/天用于先天性青光眼的治疗。对于手术未能完全控制眼压者,或有其他病残,预期寿命短或全身麻醉有危险而不适于手术的患儿,需要较长期药物治疗,尤其要注意全身的药物不良反应,必要时应与儿科医师共同处理。
2.手术治疗
原发性婴幼儿型青光眼的早期诊断及早期手术治疗是争取较好预后的关键。对3岁以下患儿可选用外路小梁切开术(trabeculotomy ab externo)或前房角切开术(goniotomy),3岁以上及所有伴角膜混浊影响前房角视见的病例均适于外路小梁切开术。特点是术后不需滤过泡引流,其房水循环仍为生理性的外流途径。从手术效果来看,首次手术成功率高,患儿在1~24个月龄,尤其1~12个月龄时手术成功率高,术后畏光、流泪、睑痉挛症状多数很快解除。外路小梁切开术和房角切开术可多次施行,如失败则选择小梁切除术等其他滤过性手术。
(1)外路小梁切开术
此手术是经巩膜切口,暴露Schlemm管,从管内钝性切开Schlemm管内壁及小梁网,使房水进入Schlemm管而重新建立有效的房水外流途径治疗青光眼的一种显微手术。该手术是公认的治疗原发性婴幼儿型青光眼的理想手术,并发症少,其疗效与前房角切开术相同,不需要特制的房角镜和训练有素的助手,对手术器械和操作技术的要求也不如前房角切开术高。对因角膜混浊而无法施行前房角切开术的婴幼儿型青光眼,外路小梁切开术更是首选的手术方式。万一在手术中找不到Schlemm管不能完成小梁切开时,可以临时改做小梁切除术。具体的手术方法可参见青光眼手术治疗章节。找到Schlemm管并准确切开小梁是该手术成功的关键。由于婴幼儿型青光眼的眼球扩大,使得病理状况下的角膜缘解剖标志发生改变,可以变得模糊不清,甚至完全消失,Schlemm管难以确认。另外,Schlemm管发育不全或内壁存在隔膜,以及晚期病例的长时间眼压升高挤压Schlemm管可使其成为一潜在的腔隙等等,均是术中寻找Schlemm管困难的主要原因。因此,根据患眼病理变异准确定位角膜缘解剖标志很重要,我们曾经手术过一晚期婴幼儿型青光眼,其角膜缘扩大达到7.0mm的宽度。显然,这些眼球扩大的患眼,其Schlemm管会随着角膜缘的扩大而相应地后退。在手术显微镜下用Goldmann房角镜做前房角结构的观察和前房角顶点的定位,对术中准确寻找和正确切开Schlemm管非常有用,可以大大提高小梁切开术的手术成功率。该手术术后处理有一特殊要求,即于手术结束时就给予1%毛果芸香碱滴眼,术后3次/日,通常用药持续3个月。目的是通过收缩瞳孔将虹膜根部拉离小梁切开处,以保持小梁切开间隙与Schlemm管腔之间的畅通。孙兴怀等(1994)报道的原发性婴幼儿型青光眼80例128只眼,除了2例2只眼手术中未找到Schlemm管而改行小梁切除手术外,其余均成功地施行了外路小梁切开术。其中有9例13只眼施行了2次、1例2只眼施行了3次的小梁切开术。手术后平均随访15.2个月的单纯手术成功率达90%。与其他抗青光眼手术相比,外路小梁切开术的并发症少且多不严重。最多见的是手术中前房积血,可达到81%,但严重出血仅3.6%,绝大部分(85.5%)于手术后3天内完全吸收。有观点认为轻度前房积血是准确切到Schlemm管的特征,因为表层巩膜静脉内的血液能通过小梁切开处反流到前房。另有8只眼发生了局限性周边角膜后弹力层的小片撕脱损伤,但长期随访均无角膜水肿等后遗症。文献报道的其他并发症还有:睫状体或脉络膜脱离,虹膜脱出,虹膜根部断离,晶状体脱位、混浊,角膜血染,虹膜周边前粘连等,这些并发症大多系手术操作不当,误伤周围组织所致。
(2)房角切开术
是治疗原发性婴幼儿型青光眼的经典手术,根据Barkan膜理论设计,从前房角切开覆盖于小梁网上的Barkan膜,即打开一通道使房水流向Schlemm管。一旦切开靠近Schwalbe线处角巩膜小梁部前面的残存中胚叶组织膜,虹膜附着就后退,睫状肌对小梁网纤维牵拉被中断,即可减少小梁网压力,增加房水排出而降低眼压。手术在Barkan前房角镜及手术显微镜下进行,助手用齿镊固定上下直肌以便转动眼球,术者用Barkan前房角切开刀从周边角膜入眼,穿过前房到对侧房角,切开紧靠Schwalbe线下方的角巩膜小梁网。房角切开时,即见虹膜后退,房角隐窝加宽。手术成功的关键在于角膜清晰可清楚分辨房角的详细结构,如角膜水肿混浊则难以施行。李美玉(1990)报告14例19只眼做了直视下前房角切开术,有2只眼做了2次手术,其余均为一次手术成功。术后随访8个月以上(其中平均随访27个月以上者11例16只眼),3~8个月的婴儿眼压控制率为90%,2~9岁者则为33.3%。
(3)滤过性手术
目前多数医师对原发性婴幼儿型青光眼早期患儿都主张采用外路小梁切开术或房角切开术。手术失败者,甚至首次滤过性手术失败者,也可重复施行上述手术。在无条件或无法施行上述手术术式时,才选用小梁切除术治疗原发性婴幼儿型青光眼,方法同成年人。但要注意婴幼儿型青光眼扩大的眼球这一特殊病理状况,剥制巩膜瓣时要防止切穿眼球壁,切除小梁和周边虹膜时谨防玻璃体脱出,因为眼球明显扩展后往往存在晶状体韧带的断裂。有报道原发性婴幼儿型青光眼施行滤过性手术并发症最多见的是玻璃体脱出。此外,该手术是一结膜下的滤过性手术,在生长发育非常旺盛的婴幼儿常常难以建立持久的房水外滤过通道。如果多次手术失败,也可施行青光眼引流阀植入物手术,选择儿童型的引流阀,但同样存在纤维瘢痕包裹的问题。
文献报道外路小梁切开术的疗效从71%~100%不等,一次手术成功率为80%~84%;房角切开术的疗效从63%~92%不等,一次手术成功率为33%~75%。McPherson注意到为最终控制眼压,外路小梁切开术所施行手术次数较房角切开术的要少。二者比较,Luntz和Livingston、Rothkoff和Blumenthal、Qigley及Anderson等认为外路小梁切开术和房角切开术的疗效相当,但前者的手术适应证更为广泛,即使角膜混浊也适用。Harms和Dannheim、McPherson等认为外路小梁切开术优于房角切开术,尤其是一次手术成功率。