胶原交联技术(collagen crosslinking,CXL)作为一种治疗进展期圆锥角膜的新方法，能够阻止进展期圆锥角膜的自然病程，改变了治疗圆锥角膜的思维方式，引起临床医生的重视。迄今为止，该技术历经10年探索，在技术方法和治疗适应症方面均有明显改进和扩大。海军总医院眼科樊郑军
　　1、CXL概述
　　共价交联存在于正常角膜相邻原胶原螺旋之间。自然条件下年龄、糖化水平可能影响交联程度。CXL技术的原理是利用UV-A照射光敏剂核黄素浸润的角膜，在370nm波长紫外线作用下，核黄素分子被激发到三线态，产生以单线态氧为主的活性氧族。活性氧族可与各种分子发生反应，诱导胶原纤维的氨基（团）之间发生化学交联反应（II型光化学反应），从而增加了胶原纤维的机械强度和抵抗角膜扩张的能力。370nm是核黄素的吸收峰波长。
　　目前文献涉及的CXL方法大部分是建立在德累斯顿方法之上。术前超声测厚仪确定角膜厚度至少400μm，可使用匹罗卡品缩瞳以减少UV-A对晶体和眼底结构的照射剂量。为利于核黄素弥散到角膜基质中，在表麻下去除角膜中央7～9mm范围内上皮，0.1％核黄素（20％右旋糖苷作为溶剂）溶液每2～3分钟滴一次，时间30分钟。使用370nmUV-A照射30分钟，能量为3.0mW/cm2。照射期间，每隔2～3分钟滴一次核黄素。术后给予抗菌素、激素和人工泪液药物治疗，戴软性角膜接触镜，3～5天角膜上皮愈合后摘镜。若角膜厚度低于400μm，可使用低渗核黄素溶液使角膜水肿达到400um后再进行CXL治疗。
　　若按目前CXL的参数进行照射，由于核黄素光敏剂的吸收作用，仅有7％的UV-A穿过角膜，晶体仅仅接受0.65J/cm2的剂量，远远低于引起白内障的70J/cm2 的剂量。造成猴视网膜光感受器细胞死亡的视网膜损伤UVA阈值是81mW/cm2，使用目前治疗参数是远远达不到这个阈值。若角膜厚度大于400um，角膜内皮细胞不会受损。为了避免对内皮细胞、晶体或视网膜的损伤，有必要在术前排除低于400um的薄角膜，术前矫正UVA照射剂量。
　　2、CXL术后角膜生物学反应
　　CXL最显著的一个生物学效应是对角膜生物力学的影响。应用微电脑控制的生物力学测量装置对CXL治疗前后的角膜进行应力-应变效应测量，显示猪角膜的硬度增加71.9％，人角膜的硬度增加328.9％，交联后猪角膜的杨氏模量为1.8，人角膜的为4.5。交联效应主要发生在角膜前部的300μm。人角膜之所以生物力学改变明显主要因为人角膜厚度较猪角膜薄。
　　角膜不仅具有弹性，也具有粘弹性。弹力由张力决定，与作用力呈直接的比例关系，粘性阻力表现为物理学上的"滞后现象"，主要取决于施加作用力的速率。眼球反应分析仪(ocular response analyzer, ORA)是一种能活体测量角膜生物力学属性的仪器，测量参数包括角膜滞后（corneal hysteresis，CH），角膜阻力系数（corneal resistance factor，CRF），角膜补偿IOP（corneal compensated IOP，IOPcc），Goldmann相关IOP（Goldmann correlated IOP，IOPg），中央角膜厚度（Central corneal thickness，CCT）。Goldich等用ORA观察10例10只眼CXL术前和术后1周、1月、3月河6个月上述参数的变化，结果显示CH和CRF有短暂升高，但没有统计学意义，IOPcc和IOPg在术后1周和1月有显著性提高，但3月以后没有明显改变，表明CXL术后ORA所反映的生物力学指标没有明显变化。Noguera等对离体猪角膜进行ORA分析发现CXL后CH和CRF 均有明显升高。因活体ORA评估的对象是整个眼球，而传统的生物力学和离体ORA评估对象是角膜，因此不同研究方法所得结果不同。由于ORA有活体测量生物力学的优势，其在评价CXL疗效的作用需进一步研究。
　　共焦显微镜(confocal microscopy)可以提供高清晰度和放大倍率的角膜各层面图像,为观察活体角膜组织细胞形态、结构、厚度以及病理变化提供了新的手段。共焦镜检查显示CXL治疗后照射区前部300um角膜基质细胞发生凋亡。术后一个月前部基质水肿、基质细胞密度和神经纤维数量减少。术后3～6个月，角膜水肿减轻，基质密度增加，激活的基质细胞逐渐聚集在前、中部角膜基质上，而深层基质和内皮形态未受到影响。CXL治疗2年后在前中部基质中有针形高反射带或桥，认为是一种新产生的胶原。术后36个月通过共焦镜检查仍能观察到角膜结构和细胞学方面的变化。利用共焦镜检查CXL后角膜发现，在角膜基质300-400um深度有一分界线，推测这是交联基质与未治疗区域的分界线。由于共焦镜能提供明确的形态学证据，该检查将是观察CXL治疗效果的一个重要工具。
　　另外，CXL治疗后的角膜热力稳定性以及抗胶原酶能力均显著提高。实验显示CXL后猪角膜能抵抗胶原酶和其它酶的消化，这提示CXL可以减缓或阻止因感染、外伤或免疫原因引起的角膜基质溃疡。但是，CXL不像EDTA和其它抗胶原酶，它不依赖金属耦合剂，其对胶原酶的抵抗作用归因于胶原纤维的结构性改变，阻止蛋白酶接触酶作用的断裂位点。
　　3、CXL在圆锥角膜治疗中的应用
　　目前CXL技术所取得的临床经验大部分是从治疗圆锥角膜取得的。
　　有证据表明CXL在治疗进展期圆锥角膜中是有效的，长达5年的临床观察显示角膜变平，裸视和矫正视力提高，但目前尚缺乏多中心、随机对照研究结果，也不能进行Meta分析。对新诊断圆锥角膜病人应进行系统角膜地形图随访，如果确认圆锥角膜处于进展期，早做CXL治疗是有益的，甚至在视力损伤前或出现明确临床症状前即可行CXL治疗。由于不能明确非进展期圆锥角膜是否进一步发展，CXL对这些病人的治疗效果不能肯定，需要进一步的研究。
　　有学者提出可对forme-fruste（顿挫型？）圆锥角膜者先进行预防性CXL治疗，然后再行角膜屈光手术。考虑到CXL本身可对角膜结构和屈光造成影响，并且CXL治疗后屈光疗效的预测将受到干扰，因此应慎重扩大角膜屈光手术的适应症。
　　对于那些进展期圆锥角膜植入基质环的人，CXL可使基质环植入后几年发生的角膜变薄减缓，角膜变平。植入基质环时间和CXL的时机目前还没有定论。CXL和PRK手术是否联合施行目前也不统一。有作者认为PRK手术目的是去除散光，CXL同时进行PRK手术，术后再佩戴硬性角膜接触镜可以明显提高患者视力。应当在明确CXL治疗后角膜发生的病理生理变化后再决定CXL是否与其他治疗圆锥角膜方法联合应用。
　　虽然大多数报道患者接受CXL治疗后最佳矫正视力提高，Koller报道CXL后1年后有2.9％眼最佳矫正视力丢失2行以上，认为超过35岁并且术前最佳矫正视力（6/7.5以上）是视力下降的明确风险因素。CXL治疗圆锥角膜的其他并发症还包括感染性角膜炎、无菌性炎症浸润、haze形成和角膜上皮延迟愈合。感染性角膜炎可因细菌、阿米巴、单疱病毒造成，这些感染有潜在损伤视力的风险。
　　4、CXL在其他扩张性角膜病变中的应用
　　医源性圆锥角膜是屈光手术严重并发症。目前越来越多的报道用CXL方法治疗此疾病，有少数病例联合角膜基质环进行治疗。短期到中期结果来看具有稳定效果。Vinciguerra等人应用CXL治疗9例13眼医源性圆锥角膜，术后12个月平均SimK减少2.02D，视力提高0.1 logMAR。Kymionis等应用共焦镜观察CXL治疗后的医源性圆锥角膜，发现其术后组织细胞学变化类似于圆锥角膜。对于医源性圆锥角膜应当密切进行角膜地形图观察，若病变进展，可积极进行CXL治疗。
　　透明边缘变性是一种非炎症、渐进发展角膜病变，以双侧下方角膜周边部无痛性变薄性为特征，可造成明显的逆归散光，角膜接触镜矫正效果不佳，最终需进行角膜移植。鉴于透明边缘变性在病理过程上类似于圆锥角膜，CXL治疗若能阻止其发展，将是一种比较理想的治疗方法。Spadea应用CXL治疗一例透明边缘变性患者，治疗后三个月最佳矫正视力由0.1提高到0.3，CXL治疗1年后视力仍保持稳定，角膜地形图也有改善。其他报道也提示透明边缘变性经CXL治疗后病变得到控制。因病变处于角膜周边部，CXL有损伤角膜缘干细胞风险，治疗时需慎重。
　　5、CXL在其他角膜病变中的应用
　　CXL可减轻角膜水肿。Ehler等对11例大泡性角膜病变进行CXL治疗后10例角膜变薄、视力提高。Wollensak对3例角膜水肿患者治疗后角膜均变薄。为使深层基质更有效的交联，Krueger等采用分层基质内传递核黄素联合UV-A照射治疗大泡性角膜病变。
　　CXL治疗角膜感染的临床有效性有待验证。目前仅有一例报道埃希杆菌感染的角膜炎和一例不明原因的角膜炎。理论上核黄素对核酸有中等亲和力，吸收UV-A造成鸟嘌呤基团氧化，因此可以阻断病毒和细菌基因组的复制。UV-A具有抗微生物作用，对微生物膜的损伤和氧自由基造成DNA的损伤均对核黄素的抗菌作用有协同性。已证实UV-A和核黄素联合可以杀死造成感染性角膜炎的常见细菌。
　　CXL技术操作简单，安全性高，副作用小。随着对其角膜生物学效应的深入了解，CXL治疗角膜疾病的适应症还会将扩大和深入。