第四章 角膜內皮細胞鏡
學習提要：角膜內皮細胞正常值、角膜內皮鏡的臨床應用和操作。
角膜內皮細胞鏡也稱角膜內皮顯微鏡或角膜內皮鏡，它是利用鏡面反射的原理，觀察角膜內皮細胞形態和密度的改變並進行分析處理的一種儀器。由於角膜內皮細胞和房水屈光指數不同，兩者之間形成了介面；當一窄光束聚焦在這一介面上時引起反射，內皮細胞各部分反射程度的差異顯示出細胞的邊界。利用顯微鏡放大觀察並照相，便可取得內皮細胞大小形態和密度等客觀資料。
角膜內皮鏡的用途是：通過觀察角膜內皮細胞大小形態、密度（細胞數量）及計算分析，以確定病因及發病機制、瞭解病情、判斷手術和治療對角膜內皮細胞的影響。
目前，臨床上角膜內皮鏡有兩種類型，非接觸型和接觸型。
1.非接觸型角膜內皮鏡（如日本KONAN公司生產的NONCON ROBO） 包括照明裝置和顯微放大光路，在分光顯微物鏡中照像與觀察光路以一定的角度固定。它不接觸受檢者角膜，能自動對焦並照像，能安全、舒適、方便地進行測量，臨床上對難以配合的兒童、老人及角膜術後不久的患者均較便利。因放大倍率較低，圖像解析度稍差，但能滿足臨床需要，見圖4-1。
2、接觸型角膜內皮鏡：其照明和顯微放大裝置與非接觸型角膜內皮鏡相同。不同之處是在物鏡前面裝上一個錐型的玻璃壓平角膜鏡，此鏡與壓平眼壓計的壓平鏡類似。需要在角膜表面麻醉下進行角膜檢查。因檢查時眼球相對固定，可排除眼球輕微震顫的干擾，焦點不易移動，圖像清楚，解析度好，為臨床和科研提供了更為精確的資料，但檢查操作相對較難。
一、非接觸型角膜內皮鏡(以KONAN非接觸角膜內皮鏡為例)
1. 接通電源，打開機器後，螢幕上顯示主功能表。
2. 滑鼠（或控制板控制）左擊ID框輸入患者姓名（字母）或編號（數位），完成後左擊END。
3. 時間設置，左擊TIME框設置正確的時間,完成後左擊END。
4. 點擊R或L框選擇左右眼。
5. 滑鼠左擊RECORD框（或控制板按REC鈕）執行自動攝像。若進行區域攝像，用滑鼠左擊螢幕上所示的區域，然後該圓框將顯亮。
6．調整受檢者位置並使之配合檢查：
（1）如對左眼攝像，讓受檢者下頜放在右下頜架上。反之，對右眼攝像時讓病人下頜放在左下頜架上。如果下頜沒有放好位置，螢幕上的R/L鍵將閃爍。
（2）調整下頜架高度使受檢眼在螢幕上可見，其瞳孔中心居於螢幕中央位置。
（3）請受檢者注視儀器內的固視燈，睜大眼瞼直到攝像完成。在固視燈閃爍時，不要眨眼。
7． 攝像時，左擊RECORD框或按REC鈕，機器將自動攝像。此時即可見角膜內皮細胞圖像顯示在螢幕上。圖像可存儲兩張，左右眼各一張。在攝像不能進行或病人下頜沒有放好在下頜架上時，機器將有一提示音。
8． 選擇一個清晰的圖像來進行細胞記數，點中所有需要的細胞的中央，不要略去中間的細胞，至少要記數50個細胞，最多輸入200個細胞。輸入完成後，點擊END框，出現檢查資料。
二、接觸型角膜內皮鏡(以TOPCON角膜內皮檢查儀為例)
1. 接通電源，開啟電腦顯示器、主機及印表機開關。
2. 注意顯示幕中檢查日期，需要時調整到正確的日期。
3. 在顯示幕上輸入受檢者姓名、性別、年齡、眼別及診斷等資料。
4. 檢查前滴用眼部表面麻醉劑2∼3次。
5. 固定受檢者額部，調整眼位。
6. 調節旋鈕，讓儀器鏡頭從正前方緩慢接觸受檢者角膜，當儀器發出一提示音時，表示已接觸角膜，輕微調整焦點距離使圖像清晰。
7. 選擇清晰圖像4幅進行列印。
8．按滑鼠，退出程式，檢查完畢關機。
9．棉簽沾75%酒精，輕輕地擦拭鏡頭，然後再用棉簽沾生理鹽水輕輕擦洗一次。
角膜內皮鏡可以觀察角膜各部位的內皮細胞，一般以觀察角膜中央部分為主。角膜內皮細胞圖像分析主要包括定量分析（內皮細胞密度、細胞面積等）及定性分析（內皮細胞形態）。
一、正常角膜內皮細胞形態及密度
為一單層扁平細胞，呈六角形、緊密鑲嵌、大小均等、排列整齊，對維持角膜透明和相對脫水狀態有極為重要作用。正常人的角膜內皮細胞密度（每平方毫米內皮細胞的數量）隨年齡增長而降低：1��10歲最高，20��50歲相對穩定，60歲後明顯下降。一般認為維持正常角膜內皮屏障功能所需最低臨界密度為700個/mm2。
二、角膜內皮細胞圖像定性分析
1.內皮細胞形態 正常的內皮細胞呈六邊形，大小相等、均勻規則、邊界清晰，細胞邊界的交叉角為120°，隨著年齡增長尤其在60歲以後或某些眼病時，可見細胞形態發生變化，大小不等、形態不規則，細胞平均面積增大。
2.內皮細胞邊界 正常角膜內皮細胞的邊界呈清晰的暗的直線，有時也可見幾個細胞出現雙邊，就是細胞邊界線內又出現一條平行於邊界的暗線，這可能是光學上的陰影現象，並無病理學意義。在正常狀態下，由於細胞呈六邊形鑲嵌排列，細胞之間的連接呈均一狀態，以三個相等的120°對頂角相連接，如果內皮細胞受損或發生移行，這個角度即發生改變。
3.暗結構及角膜後表面的形態 在角膜內皮鏡檢查時，在相鄰細胞之間可以發現大小不等的暗結構（暗區）或亮結構，小的比一個細胞還小，大的可以成片。暗區表明該處的角膜內皮細胞已不出現，較大的暗結構，多發生在角膜內皮病變時如後彈力膜結節，少數原因不明。亮結構的臨床意義不太清楚，有可能為內皮細胞核的反光。
4.角膜內皮後表面 這是內皮細胞與前房水相接觸的分界線，呈一暗色的帶行，內皮細胞表面光滑，鏡下呈直線形。當內皮細胞受損時，其表面失去光滑而產生不規則的暗的分界線，呈波浪型或鋸齒形。
三、角膜內皮圖像定量分析
近年來新一代的角膜內皮鏡已配置有電腦，角膜內皮圖像檢查完畢後即可列印，內皮細胞數及內皮細胞面積等參數經過計算和處理，給診斷帶來極大方便。
角膜內皮細胞檢查時，包括細胞密度和細胞面積，還有六邊形細胞百分數及細胞面積變異係數（CV,即標準差/平均細胞面積）、各種形態細胞所占百分數等參數。正常人角膜內皮細胞密度隨年齡增加而相應下降，細胞平均面積增加，多形性細胞增多，六邊形細胞所占比例下降。
KONAN SP-8000非接觸型角膜內皮鏡的有關參數見圖4-2。
圖4－2 上層圖像：表示各種形狀的細胞所占百分比；下層圖像：表示各種大小面積（以100�慆2為單位）的細胞所占百分比。
其中：
CD(cell density):表示細胞密度（以細胞數/mm2為單位）
一般CD正常值為2899±410.16個/mm2。隨著年齡的增大，CD逐漸減少，其關係可見表4－1。
表4－1 年齡與CD的關係
年 齡 31-40 41-50 51-60 61-80 80以上
CD 值 3000 2800 2600 2400-2500 2100-2400
SD(standard deviation):表示細胞面積標準差，理想值140以下。
CV(co-effient of variation):表示細胞面積變異係數，理想值30以下。
6A(percentage of hexagonal cells of the cells marked)：表示六邊形細胞的百分數，理想值50%以上。
AVE:表示平均細胞面積（以�慆2為單位）
MAX:表示最大細胞面積（以�慆2為單位）
MIN:表示最小細胞面積（以�慆2為單位）
NUM:表示檢查的細胞數目
四、臨床應用
（一）眼病
1．圓錐角膜 其臨床特徵是角膜中央逐漸變陡，角膜前突呈圓錐狀。其內皮變化主要為：?角膜內皮細胞呈多形化，有較小內皮細胞出現；?多數細胞呈方向性增大，其長軸向著圓錐頂部；?在急性圓錐病例，角膜中央局限性水腫及層間積液，局部有大的內皮細胞出現，為正常的7∼10倍，被認為是內皮和後彈性膜破裂後修復的痕跡。
2．青光眼 持續性高眼壓可導致角膜內皮細胞受損。其表現為：總的內皮細胞數量降低，內皮細胞密度不同程度下降，細胞形態為多形性，可見大小不等的暗區。
3．眼內炎症 由於眼內炎症的滲出物、炎性細胞不斷刺激角膜內皮細胞，持續作用使角膜內皮細胞數量減少，內皮細胞壞死脫落後形成暗區。在急性炎症時，單核細胞能進入內皮細胞或內皮細胞和彈性膜之間，加劇了內皮細胞損害。臨床發現眼內許多炎症都可引起角膜內皮細胞的損害，尤其是前部色素膜炎，病程越長，損害程度越嚴重。
（二）角膜接觸鏡
長期戴角膜接觸鏡，可引起角膜慢性缺氧和代謝改變如乳酸增多等毒性物質堆集，造成角膜內皮細胞損傷。角膜內皮鏡發現：角膜內皮細胞大小改變或六角形細胞數目減少。因此，角膜內皮細胞的隨訪對安全配戴角膜接觸鏡是有臨床意義的。
（三）眼部手術
在內眼手術時，由於房水成分的改變，器械進出前房，以及手術對角膜的牽拉變形，均可或多或少地引起角膜內皮損傷，輕者僅為角膜暫時水腫，線狀渾濁，嚴重者可導致角膜內皮失代償，最終發生大泡性角膜病變，角膜完全混濁。
1．白內障手術 白內障手術的改進，人工晶體植入的普遍應用，對手術者的技巧和手術前的檢查角膜內皮細胞密度、形態、六角形細胞數目和變異係數等，要求更加嚴格，以防術後出現角膜內皮的損傷，導致角膜內皮失代償。所以，術前瞭解角膜內皮的功能狀態對提高手術安全性、篩選高危角膜患者具有重要意義。
2．穿透性角膜移植術 術前檢查內皮細胞的密度等參數，為選擇優質的供體提供了依據。由於手術創傷，術後炎症反應、排斥反應或併發症，都使內皮細胞的部分喪失在所難免。一般成功的穿透性角膜移植術，內皮細胞的損失控制在15%��25%左右。所以，評估供體內皮細胞功能狀態對手術的成功具有一定的意義。
3．青光眼手術 術前檢查內皮細胞的密度等參數，對估計術後癒合情況有一定的參考意義。有研究表明，提高手術品質，減少術後淺前房和炎症反應的發生或縮短其存在的時間，可降低術後角膜內皮細胞的損失率。
4．眼內灌注液及部分藥物毒性作用 手術中前房灌注液，其組成pH值和滲透壓應近似于房水，方能保持角膜內皮細胞的結構與功能。滲透壓過高或過低，pH值在6.9��7.5以外的灌注液及成分單一的灌注液對內皮細胞都可造成損傷。故採用不同的眼內灌注液或前房用藥時，應注意對角膜內皮細胞功能的檢測。
以KONAN非接觸型角膜內皮鏡為例，其注意事項如下。
一、使用前注意事項：
1． 本機的所有程式既可由滑鼠點擊螢幕來控制，又可用控制板來控制。
2． 設備首次使用或較長一段時間未使用，可能需要重新設置日期和時間。
3． 操作前，確認電源線、滑鼠、控制板以及任何外接設備都已正確連接。
4． 列印前，確認印表機已打開並已準備完畢。
5． 如果使用外部存放裝置，請確認該設備已打開並已準備完畢。
6． 在左擊OTHER框前，外部存放裝置必須在圖形輸出狀態下。否則，螢幕上將沒有圖像且主機不會工作。此時請連接外部設備，打開並作好準備。然後在螢幕上將會有一穩定的圖像。
二、攝像時注意事項：
1． 調整下頜架高度，使患者瞳孔出現在螢幕中央。
2． 當眼瞼遮擋瞳孔時，不能進行攝像。讓患者在固視燈閃爍時睜大眼睛。
3． 如病人上瞼下垂，檢查者可用手指將其撐開。
三、在自動模式下不能得到角膜內皮細胞圖像時的處理
在正常操作模式下不能得到角膜內皮細胞圖像時，或得到的圖像範圍比較小時，請參照以下的步驟進行：
1、螢幕上沒有內皮細胞圖像
（1） 如受檢眼在自動攝像過程中移動了，則攝像不能進行。請患者在攝像過程中保持眼睛不動。
（2） 如在此過程中患者眨眼，攝像也不能進行。請患者在攝像過程中不要眨眼。重複操作幾次。
（3） 如患者上瞼下垂，檢查者可用手指將其撐開，重測。
（4） 該儀器採用霧化技術來進行眼球的跟蹤和對焦。如有光源（如，鎢燈）靠近儀器將導致儀器不能正常工作，所以不要讓這些光源靠近儀器。
（5） 如閃光燈或照明燈連接不好或損壞，也不能得到內皮細胞圖像。此時請檢查這兩個部分。
2、使用自動對焦模式不能得到圖像或所得到的圖像範圍太窄。
根據患者角膜情況，內皮細胞圖像範圍可能太窄，這是正常的。此時可使用手動照相模式獲得較寬的圖像。
（1） 連續左擊▲（AUTO將變成M001），直到變為M045。然後左擊RECORD框或按控制板上的RECORD，以進行內皮細胞的攝像。
（2） 如果內皮細胞圖像不在螢幕中央，左擊▲增加數目可右移圖像，左擊▼減少數目可左移圖像。然後按前面的步驟攝像。通過這種方式，也可以得到那些有問題的角膜內皮細胞圖像。
（3） 要退出手動模式進入自動模式，左擊中央的MXXX。
四、內皮細胞分析時注意事項
1． 進內皮細胞分析的前提是必須保證輸入的是細胞的中央，這一點很重。
2． 在輸入過程中，請注意不要略去中間的細胞。
3． 至少要數50個細胞。
4． 最多輸入200個細胞。
1． 角膜內皮鏡的原理是什麼？
2． 分析角膜內皮細胞，主要的參數有哪些？有何臨床意義？
3． 臨床上哪些疾病需要角膜內皮鏡檢查？