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圆锥角膜与马凡悖论一个大胆且合理的推论 [复制链接]

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圆锥角膜与马凡悖论

“如果圆锥角膜确实有生物分子基因水平的结缔组织营养不良,那么圆锥角膜就像马凡氏综合症中的角膜一样,将均匀,扁平且规则”

马凡氏综合征

马凡氏综合症(MFS)是一种结缔组织遗传疾病,由法国儿科医生AntoineMarfan于年首次描述。马凡氏综合症中的变化是由于胶原蛋白的异常合成所致,从而改变了人体软组织的生物力学(1)。马凡氏综合症广泛影响骨骼,心血管和眼部系统。眼球异常与该疾病有关,包括轻度外翻(晶状体移位),高度近视和视网膜脱离(2),但角膜变化并出现类似圆锥角膜锥样改变。通过研究和详细比较马凡氏综合征和圆锥角膜患者的角膜也许可以获得对我们有启发的未知。

上图为马凡综合症患者的角膜地形图。患者的晶状体韧带松弛导致晶状体的部分移位(箭头:晶状体赤道处的“凹口”,这通常是不可见的)。角膜表面更平坦,而不是像圆锥角膜那样更陡峭,请注意SimKs,此处的平均角膜曲率均<41.5D,这是Marfan角膜的典型现象,与眼组织(角膜和巩膜)的逐渐扩张相一致。

圆锥角膜

圆锥角膜像马凡氏综合症一样,被认为是由于异常的胶原蛋白合成以及遗传和细胞因素导致的。但是,与马凡氏综合症不同,这只是一种理论,因为尚未发现具体的遗传突变或生物分子变化。

经典理论指出圆锥角膜是一种营养不良,仅限于角膜,导致其软化,变薄和局部凸起。但是圆锥角膜的病因一直是不明确的。

由于缺乏可信的证据,圆锥角膜是否仍应被视为胶原合成异常的营养不良?

因此我们提出马凡悖论:一个较好的反例,或可以尝试解释圆锥角膜发病机理

注意:这种悖论仅对那些认为圆锥角膜的主要病因是因为基因或分子生物水平的结缔组织异常,该异常足以引起圆锥角膜凸起的特征性改变,而无需反复的外部摩擦。

如果圆锥角膜经典的遗传和分子生物理论成立,那么就有马凡氏综合症“涉及包括角膜在内的人体血管和器官的软化和膨胀现象。”

据此可以推断,马凡氏综合症患者圆锥角膜发病率应该很高。

但是,事实并非如此!相反,马凡氏综合症患者的角膜并没有变得更陡峭和不规则,而是更平坦和规则,其角膜直径经常增大(5,6)。此外和圆锥角膜患者一样,马凡患者的角膜也变薄(7),但是这种变薄是均匀的并不是局部的。

总之,尽管马凡患者整体组织生物力学减弱,但马凡氏综合症患者的角膜变薄和变弱表现出与圆锥角膜患者相反的特征。

马凡患者的角膜变软、变薄,但并没有出现锥状凸起

之所以有“马凡悖论”,主要是由于我们大多医生都认为角膜生物力学下降角膜曲率就会增加,角膜就会变得凸起。

但在马凡患者角膜中,这种情况恰恰相反:角膜后表面因眼内压的作用,患者的角膜出现了伸展、扩大,变得更为平坦,角膜曲率逐渐变小,角膜直径逐渐增大。

在马凡患者的主动脉壁处也有类似的过程,随着病程的进展患者的主动脉壁会逐渐变薄在主动脉压力的作用下导致其过度膨胀,主动脉变粗曲率半径增加。这与角膜在眼内压作用下变薄和扩张有类似的发病过程。

马凡氏综合症中升主动脉的扩张的特征是血管壁去弹性和平滑肌纤维破裂。当主动脉扩张时,其壁的曲率半径增大,这意味着其曲率减小。这与马凡患者角膜扩张、变薄的机制是一致的。眼球的逐渐扩张会影响巩膜(高度近视)和角膜,角膜逐渐变薄和变平。以往我们认为圆锥角膜是由于“角膜扩张”引起。但真正的角膜扩张是角膜变薄且扁平而不是圆锥角膜中变的更薄更陡。尚没有明确的分子理论机制和信号传导通路解释在眼压的作用下圆锥角膜为什么会在局部角膜变薄的情况下会局部凸起。因此外部机械力(如揉眼睛)的作用可能更好解释圆锥角膜所见的特征。

“角膜扩张”这一术语我们认为可以更好的描述马凡氏综合症患者角膜所见到的情况。用于描述圆锥角膜我们认为还有不恰当之处。

(类似的近视术后角膜的凸起用角膜扩张来解释我们认为也是不合理的)

圆锥角膜必要因素:角膜炎症和外部机械刺激

与马凡患者角膜相反,圆锥角膜的典型地形图包括角膜表面变陡和不规则,以及角膜厚度的变化,包括中央或中央附近的变薄。圆锥角膜患者的角膜除了病变处变薄其周围的大部分角膜组织并没有类似改变,该变化的分子机制并不清楚。如果我们把外部的摩擦(如揉眼)来解释该过程,发现也许这就是重要的诱因。

通过手指,特别是指关节的压力,施加在角膜上的力可能很大。重复摩擦可能导致角膜胶原拉伸、排列紊乱,局部角膜组织变薄,生物力学下降。手指压迫眼球导致眼内压急剧上升,角膜局部的凸起。角膜胶原纤维的异常引起角膜生物力学的变化在马凡患者和圆锥角膜患者中有明显的差异,用外部的机械原因来解释圆锥角膜病变的过程我们认为是合理的。

从马凡悖论中学到什么?

马凡悖论理论可以质疑目前圆锥角膜是由于遗传分子生物学异常引起的。如果这个理论成立那么圆锥角膜患者的角膜应该是均匀的扩张,而不是局部不规则并变得陡峭。对角膜顶点的这种机械摩擦(如揉眼)能更好的解释圆锥角膜的这种病变过程。

所以我们是否需要重新考虑圆锥角膜的病因?

我们所有的眼科医生应该拓展思路大胆的猜测其病因机制。

是什么原因导致其局部的病变?

后面分享的圆锥角膜病例在追问病史中都曾有揉眼、不良睡姿,而且揉眼的频次和不良睡姿与圆锥角膜病变的进展有强相关性。据此我们认为,揉眼这种不良习惯可以更好的解释圆锥角膜发病发展的过程。

参考文献

1.DietzH.MarfanSyndrome.In:AdamMP,ArdingerHH,PagonRA,WallaceSE,BeanLJH,MeffordHC,StephensK,AmemiyaA,LedbetterN,editors.GeneReviews?[Internet].Seattle(WA):UniversityofWashington,Seattle;-.Apr18[updatedOct12].

2.KonradsenTR,Zetterstr?mC.AdescriptivestudyofocularcharacteristicsinMarfansyndrome.ActaOphthalmol.;91(8):-5.

3.KaraN,BozkurtE,BazO,AltinkaynakH,DundarH,YukselK,YaziciAT,DemirokA,CandanS.CornealbiomechanicalpropertiesandintraocularpressuremeasurementinMarfanpatients.JCataractRefractSurg.;38(2):-14

4.BeeneLC,TraboulsiEI,SevenI,FordMR,SinhaRoyA,ButlerRS,DuppsWJJr.CornealDeformationResponseandOcularGeometry:ANoninvasiveDiagnosticStrategyinMarfanSyndrome.AmJOphthalmol.;:56-64

5.SultanG,BaudouinC,AuzerieO,DeSaintJeanM,GoldschildM,PisellaPJ;MarfanStudyGroup.CorneainMarfandisease:Orbscanandinvivoconfocalmicroscopyanalysis.InvestOphthalmolVisSci.;43(6):-64

LuebkeJ,BoehringerD,EberweinP,ReinhardT.CornealK-ValuesasaDiagnosticScreeningToolforMarfanSyndrome.Cornea.;36(6):-

6.SultanG,BaudouinC,AuzerieO,DeSaintJeanM,GoldschildM,PisellaPJ;MarfanStudyGroup.CorneainMarfandisease:Orbscanandinvivoconfocalmicroscopyanalysis.InvestOphthalmolVisSci.;43(6):-64

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