狮子眼科研究所，眼科和视觉科学中心，西澳大利亚大学，澳大利亚
电子邮件:dyyu@lei.org.au
狮子眼科研究所，眼科和视觉科学中心，西澳大利亚大学，澳大利亚
狮子眼科研究所，眼科和视觉科学中心，西澳大利亚大学，澳大利亚
狮子眼科研究所，眼科和视觉科学中心，西澳大利亚大学，澳大利亚
DOI: 10.15761 / JTS.1000135。
青光眼滤过手术(GFS)是一种通过前房至结膜下间隙形成人工引流通道来降低眼压的手术。自近180年前首次尝试以来，创造排水通道的外科技术和设备一直在不断改进。滤过术，如小梁切除术或引流植入手术已广泛应用于青光眼的治疗。青光眼影响着全世界6000万人，是造成不可逆失明的第二大最常见原因。我们的团队开发了一种微创外科技术，包括生物工程微瘘管、复杂的植入器和腹内-腹内手术程序。这种对结膜无手术损伤的微创手术将显著减少炎症反应和瘢痕过程，提供更优的手术结果。这也为临床研究结膜下组织中存在房水的后果提供了机会。我们的专利授权给了一家初创公司(aquasys)，用于商业开发该技术，aquasys最近被Allergan收购。商业化也为进一步改善手术结果的科学研究创造了新的机会。关于GFS后结膜下组织的监测和调控已成为一个重要的课题。我们也想在植入前检查结膜以选择最合适的手术部位。我们相信，这些问题的答案对改善我们的手术效果至关重要，甚至对所有其他GFS手术都是如此。我们描述了三个研究的途径，需要解决的同时，临床使用这一技术正在扩大。这种研究的目的是为每一位接受我们新开发的技术治疗的患者获得最好的结果。
青光眼，青光眼滤过手术，结膜，淋巴，滤泡
青光眼影响全世界6000万人，是不可逆失明的第二大常见原因。原发性开角型青光眼视神经损伤的主要可改变危险因素是眼压(IOP)升高，认为主要是由于小梁网和施莱姆管的房水流出减少[2-5]。青光眼的手术治疗希望实现永久性的外流阻力降低和恢复正常的眼压和最小的并发症。自从180年前首次尝试青光眼手术以来，许多类型的青光眼手术已经发展了[6]。滤过手术，如小梁切除术，或引流植入手术，已广泛应用于青光眼的治疗。微创青光眼手术有利于减少手术损伤、局部炎症和瘢痕形成。然而，微创青光眼手术有几种不同的方法。每一种方法都有一定的优点和缺点。研究青光眼手术结果的寿命是非常重要的。近年来，不同类型的微创青光眼手术在临床上得到了关注[7-10]。我们的目标是开发一种更安全、更有效的外科手术方法。 We hoped to overcome any potential causes of the failure of glaucoma surgery and obtain the best surgical outcome for every patient. A minimally invasive surgical technique including bioengineered microfistula, sophisticated implanter and ab-interno surgical procedure was developed by our team[10,11].我们的专利（AU#721915，PCT/AU97/00811，美国专利#6544249）被授权给一家初创公司（AqueSys），用于商业开发该技术，AqueSys最近被Allergan收购。我们的技术很有可能在世界范围内使用。这种微创手术对结膜无手术损伤，可显著减少炎症反应和惊吓过程，提供最佳手术效果。它最大限度地减少结膜干扰，最大限度地可视化结膜下组织变化的演变。此外，它为研究结膜下组织中房水存在的后果提供了机会。我们已经证明结膜及其淋巴管在GFS结果中起着关键作用[11]。部分青光眼患者可能有长期局部用药和青光眼手术史。重要的是在手术前开发检查结膜及其淋巴管的技术，以及监测和调节GFS术后结膜下组织特性。我们相信，这些问题的答案对进一步改善GFS的结果至关重要。
房水通常不接触结膜下组织。正常的房水流出通路包括眼内部分、房水离开眼的流出通路和进入体循环的回流通路。其主要组成部分是眼免疫系统、小梁网的吞噬功能和完全内皮内衬的引流系统。这些组分在正常条件下维持稳定的水流动中起着关键作用。稳态眼压是由于水的产生和水液流出的阻力之间的平衡而形成的。开角型青光眼眼压升高主要是由于流出阻力增加所致。一般认为，在正常和青光眼中，大部分流出阻力位于小梁网的两侧和内部，可能位于Schlemm管[12]内壁附近的筛状区域。我们也知道，青光眼患者的房水质量随着氧化应激能力[13]的增加而改变。
GFS可使改变的和未过滤的房水与结膜下组织密切接触。GFS术后结膜下组织的房水不可避免地改变了结膜下的微环境。
预料是，在GFS之后，大量的含水液体进入亚细胞约束子组织。假设通过睫状上皮的水性产生每分钟〜2μl，在GFS后进入亚基约会组织的水溶液可以每天高达3毫升。毫无疑问，必须有足够的途径和机制来允许在GFS之后从BLEB中除去水性幽默。据我们所知，结膜在GFS成果中的作用尚未系统地审查，许多关键问题仍未得到答复。
自然地，结膜和/或Tenon囊下的房水池形成一个滤泡，被认为是GFS后控制眼压的基石[14-19]。水泡通常表现为不稳定的组织。水泡相关的并发症可能很严重，外科医生对术后滤过泡的最终外观几乎没有控制。这些并发症需要非常小心的处理以避免失明。
从结构和功能上了解泡是非常重要的。房水进入结膜下组织并加入组织间液。新形成通道周围的细胞和组织不断地沐浴在房水中。理想情况下，应尽早去除房水。临床证据表明，眼结膜炎性细胞和成纤维细胞数量的变化增加了GFS失败的风险[22-27]，这可能影响术后创面愈合过程。小梁切除术的失败最常与结膜下组织[28]创面的纤维化反应有关。然而，GFS后房水从泡中流出的机制尚未完全阐明[29-33]。关于从泡中排出房水的途径和机制的知识非常有限。
在不对结膜造成手术损伤的情况下，我们可以获得植入微峡部后结膜泡的更可靠信息。图1显示了我们实验研究中的一个例子，说明了GFS后结膜下泡的详细动态信息，为房水如何从结膜下组织进入和排出提供线索[11]。将荧光素染料注入前房后，在植入微峡部后出现功能性滤泡的兔子身上记录了AVIDEO。一系列视频画面显示了前房荧光染色的扩散。将荧光素注入前房后，在与巩膜通道相连的结膜组织下方出现一条荧光素染色细线。这条荧光素细线随后扩大，显示出非常不均匀的结构以及一些初始淋巴管，表明初始淋巴管（淋巴毛细血管）非常接近功能性滤泡中房水的巩膜出口点。荧光素染色在长度和面积上逐渐延伸，这可能表明相关的扩散过程。随着淋巴管的充盈，淋巴管变得越来越长。最初，较小的淋巴管由于体积小和一些弥漫性渗漏而难以识别。然而，在后期，小淋巴管被清楚地显示出来，伴随着更广泛的充盈和数量的增加，并且随着时间的推移在滤泡内扩大。现在我们知道，除了弥漫性房水外，滤泡还包含许多初始淋巴管，这些血管排出房水，形成“主动”引流通路的重要部分。这些“主动”引流通路似乎在清除结膜下组织的房水中起着重要作用，虽然滤过泡的扩散可能仍然是一个因素，但结膜滤过泡、巩膜通道和许多引流血管是明显的。有些血管呈均匀规则的小口径，其方向和外观与正常结膜静脉和巩膜上静脉相似。引流淋巴管不均匀，口径较大，其方向和外观与正常结膜淋巴管相似。
图1所示。微瘘管植入后6个月向兔前房注射荧光素后的视频帧序列(图A至图I)。
最初，在结膜组织下出现一条荧光素染色细线，直接与巩膜通道相连(图a，黄色箭头)。这条荧光素细线变大，显示非常不均匀的结构(黄色箭头)，很可能是最初的淋巴。这条线逐渐扩展的荧光素染色长度和面积(电池板E I)。更多的排水船被认为和他们中的一些人有一个淋巴外观(褐色和弯曲的箭头,面板C I)。在以后的阶段,小血管被更广泛的填充和增加的数字。水泡内的着色也随时间增加。图J显示i放大图。可见结膜泡沿巩膜通道(黑色箭头)和一些引流血管。部分引流血管排列均匀，径小，形态与正常结膜静脉、巩膜外静脉相似。其他引流血管不均匀，口径较大，方向和外观与正常结膜淋巴管相似(箭头呈褐色弯曲)。
(修改,et al。) [11]
我们已经证明了淋巴管在从结膜下组织引流液体的作用。将台班蓝注射到结膜下组织，生成间质组织液，然后使用与前面描述的类似的技术通过淋巴管引流[34,35]。用32号针头注射少量无菌台台兰在结膜上皮下方形成一个小的结膜下水疱。观察台台蓝池是为了评估它是否保持停滞状态，即没有淋巴引流，还是从水泡扩散开来形成明显的分支状分支，表明存在淋巴引流。猴正常结膜淋巴管的分布及外观如图2所示。在结膜下腔注射足量台盼蓝使其起泡后，染料迅速出现在最有利的淋巴管中。然后染料扩散到淋巴管树，到达主要的收集淋巴管(2B)。一些较小的初始淋巴的回填也很明显(2F)。只需要在猴子身上打一个小小的台盼蓝水泡。
图2。结膜下缬台盼蓝注射液显示猴子结膜淋巴管正常。
从正常猴子身上拍摄的一系列视频帧（图A至图F），显示台盼蓝注射后淋巴管的局部分布。图A显示注射前将一根针（红色箭头）插入靠近角膜缘的结膜表层。结膜下组织注射少量台盼蓝；一些结膜淋巴管是明显的（图B）。当台盼蓝注射量逐渐增加时，更广泛的淋巴管被填充（图B至图F）。在高倍镜下（图G），可以识别初始淋巴管（黄色箭头）以及形成集合淋巴管的较大结构（蓝色箭头）。结膜淋巴管的分布与结膜血管的分布明显不同。（由Yu修改），等)。[11]
此外，我们还证实了结膜淋巴管在兔和猴中的分布。我们通过酶组织化学、免疫组织化学和分离的淋巴管发现初始淋巴管和聚集淋巴管都存在于结膜中。这些初始淋巴管通常与其他器官的淋巴管相似。间质组织液、溶质、细胞和颗粒物质从结膜组织进入最初的淋巴管。起始淋巴管也被称为末梢淋巴管或淋巴毛细血管。这些是淋巴系统中最远端的结构。它们在大小和形状上各不相同，通常是盲端管，与其他初始或聚集的淋巴管有不同的吻合口。最初的淋巴管壁很薄，包括无孔的内皮细胞，不完整的基底膜，缺乏肌肉细胞或周细胞。
我们开发了一种微创青光眼手术以及生物工程微峡部和ab interno入路，可显著改善青光眼手术效果。我们还通过对结膜下组织中房水引流机制的详细实验研究增强了我们的知识。我们希望通过开发无创和无标记成像技术，监测每位患者手术前的结膜淋巴管和GFS后的结膜泡，将结膜下组织中房水引流机制的研究发现转化为临床诊断和进一步治疗。可以预期，如果能够采用此类技术，GFS的成功率将显著提高。此外，如果我们能够开发新的疗法来调节结膜淋巴管的功能，我们可以潜在地微调淋巴管和滤泡引流，以更有效地清除结膜下组织中的房水。不可避免的是，一些青光眼患者在我们的手术之前，已经用含有各种物质的滴眼液和/或以前的手术进行了长期的药理学治疗，这往往会增加GFS失败的风险。我们想分享我们的概念和初步工作，以改进GFS后结膜下组织和淋巴管的监测和调节，从而提高GFS结果的可预测性。
与血液不同，淋巴液是无色的，而且淋巴管壁很薄。在正常情况下，我们看不到结膜的淋巴管。虽然我们使用荧光和台盼蓝染料来说明结膜淋巴管的存在及其在结膜下组织引流房水中的作用，但这些染料在临床上应避免使用。
幸运的是，无侵入性和无标记技术，这种诸如光学相干断层扫描（OCT）和共聚焦激光扫描眼科（CLSO）已被广泛用于眼科[10,36]。使用CLSO和Heidelberg Rostock角膜模块技术我们具有成功的结膜光学部分的结膜光学部分（图3）。从这些部分中，我们能够在微观水平下可视化子诊断组织和过滤BLEB的结构。但我们无法识别究竟是哪种结构代表淋巴管。OCT技术的进步可能有助于鉴定淋巴管。OCT的发展通过提供快速，简单，无侵入的方法来彻底改变眼科，以评估微观水平的视网膜结构[37]。最近，OCT-血管造影（OCT-A）的发展已经开辟了令人兴奋的新途径，用于无视网膜毛细血管的无标签3D临床成像，如使用市售或定制系统的研究中所示[38-43]。OCT-A已使用来自移动红细胞的信号成功获得视网膜毛细管和微血管结构图像。一个有趣的问题是我们是否可以利用结膜淋巴管的特定特征来临床识别。结膜淋巴管具有特定的图案和分布，如我们所描述的[11,44,45]。图4显示了由淋巴细胞和收集器组成的结膜淋巴管。 The conjunctiva has relatively dense lymphatic network. The blind-ended tubes at the initial lymphatics and collecting lymphatics have a larger and more uneven caliber located in the deeper layer. The conjunctival lymphatics have relatively large size and irregular shape which is distinctly different compared to blood vessels. In addition, initial lymphatics are located under conjunctival epithelium. It may be possible to use OCT techniques to image the conjunctival lymphatics identified by an interconnected large lumen network and the characteristics described above without the presence of moving red blood cells. Label-free optic lymphangiography has been reported by an auto segmentation method applied to OCT to visualize skin lymphatic vessels[46].
图3。在三轴切除术后，共聚焦扫描激光显微镜光学部分来自患者的功能性BLEB。（a）结膜上皮细胞，（b）囊肿状不规则形状暗空间，（c）小动脉和静脉和（d）肿胀组织
如果能对结膜淋巴毛细血管进行功能调节，则可进一步改善GFS的预后。GFS后房水会持续进入结膜下组织，加入组织间液。淋巴管是将液体、间质蛋白、多肽和细胞运送到淋巴结并返回血液循环所必需的(图4)。最初的淋巴管(也称为淋巴管)存在于人、兔子和灵长类动物的结膜中[11,44]。我们的实验工作的一个重要结果是，在功能泡[11]中，淋巴毛细血管非常接近巩膜外的水出口点。我们仍然不知道这些淋巴毛细血管是预先存在的，还是内皮细胞从最初的淋巴管或淋巴管生成的变形虫迁移而形成的。最初淋巴管中的内皮细胞能够进行变形迁移甚至吞噬作用[47]。淋巴毛细血管由单层重叠和指间的内皮细胞组成。这些重叠的内皮细胞由连接蛋白VE-cadherin连接。最初淋巴管的外腔部分通过所谓的锚定丝与周围ECM中的弹性纤维相连，锚定丝由VII型胶原组成，这种连接是通过跨膜整合素和局灶粘附激酶形成的[47,48]。这种结构被描述为允许细胞、液体和蛋白质单向通过的襟翼和初始瓣膜。
图4。最初的淋巴管，收集淋巴管和淋巴结。(A)淋巴系统示意图，包括起始淋巴管、汇集淋巴管、引流淋巴结。
（b）初始淋巴血管和从正常的猴结膜淋巴管扁平安装结膜收集淋巴血管，其被酶组织化学（5'-核苷酸酶）染色。结膜具有相对致密的淋巴网络。注意，初始淋巴管（白色箭头）处的盲端管和收集淋巴管（黄色箭头），其位于更深层中具有较大和更不均匀的口径。（c）通过免疫化学（VEGFR-3）染色的结膜的冷冻乳酸（VEGFR-3）显示结膜上皮细胞（EPI）下的结膜淋巴管（LYM）。(修改,et al。)(11日45)
另一个有趣的问题是，在正常的结膜下组织中是否存在低阻力路径的“淋巴前通道”。有趣的是，自发运动的综合效应可以引起整个初始淋巴管的体积收缩。改变塌陷淋巴管的淋巴管体积需要拉伸组织应力。膨胀的淋巴需要压缩组织压力来减少淋巴体积。“组织泵”和初始淋巴管使淋巴形成和运输成为可能。重叠的连接可能因此构成一个瓣膜系统，阻止淋巴毛细血管逆行流回间质。由最初的淋巴管从结膜下组织中去除房水涉及到复杂的机制。对这些机制的了解将有助于我们改进这一消耗过程。
我们已经证明结膜中存在集合淋巴管。在组织学上，可以在用5'-核苷酸酶染色的人结膜平面上以及在GFS后的活体猴子和分离的灌注制剂中看到淋巴阀[11,44].这些管腔单向阀紧密隔开，形成分段的集合淋巴管。收集血管中的这些节段形成淋巴管。分割、单向瓣膜和肌壁是淋巴管的重要特征。淋巴管的功能具有内在的收缩机制，并经历有节奏的阶段性收缩以推动淋巴管集中。本组采用以前在分离的视网膜小动脉和静脉上使用的方法建立了分离的灌注结膜淋巴管系统[49-55]。为了确定收集淋巴管的性能，我们对新鲜结膜的收集淋巴管进行了解剖、插管和灌注，并对其进行了研究。随着淋巴系统在人体中的重要性越来越明显，新的研究工作将推动改进淋巴生物学模型的需要。使用这种制剂，还可以测试化学品、药物和其他因素对收集淋巴管的可能调节。如果需要的话，我们有望找到能够调节GFS后结膜淋巴前收集器功能的有效化合物。
翻译研究就是其中之一医学研究最重要的方面我们的团队专注于眼科领域中一些常见和关键的问题和需求。我们需要仔细考虑我们的假设，采取最佳的方法，并进行适当的实验研究。随着这种新型GFS方法的广泛应用的临床数据变得可用，我们将有令人兴奋的机会发现关键问题的答案。与行业伙伴的合作可能是最有效的前进方式。将新发现转化为临床实践并不是这个过程的终点。来自临床使用的反馈将提供最佳途径，以优化设备和技术，为每个患者产生最佳结果。这个过程(图5)可能是长期的，有很多挑战。因此，我们应该考虑在临床应用中提出的新问题和挑战。我们将继续努力，回答这些新的问题和挑战。 We propose to collaborate with experts in OCT and lymphatic fields to develop the techniques required to further improve surgical outcomes in GFS.
图5。翻译研究的示意图
Kenneth Maiese
评论文章
收稿日期:2016年3月28日
受理日期:2016年4月22日
出版日期:2016年4月25日
©2016 Yu DY.这是一篇开放获取的文章，在知识共享署名许可条款下发布，该条款允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制，前提是注明原作者和来源。
Yu DY, Morgan W, Su EN, Cringle S(2016)青光眼滤过术后结膜下组织监测和调节的临床益处。翻译科学2:doi: 10.15761/JTS.1000135。
西澳大利亚大学狮子眼科研究所眼科和视觉科学中心，2 Verdun Street, Nedlands, WA 6009, Australia, Lions Eye Institute, Centre of Ophthalmology and Visual Science, The University of Western Australia, 2, WA 6009, Australia, Tel: 618 9381 0716。
电子邮件:dyyu@lei.org.au
图1所示。微瘘管植入后6个月向兔前房注射荧光素后的视频帧序列(图A至图I)。
最初，在结膜组织下出现一条荧光素染色细线，直接与巩膜通道相连(图a，黄色箭头)。这条荧光素细线变大，显示非常不均匀的结构(黄色箭头)，很可能是最初的淋巴。这条线逐渐扩展的荧光素染色长度和面积(电池板E I)。更多的排水船被认为和他们中的一些人有一个淋巴外观(褐色和弯曲的箭头,面板C I)。在以后的阶段,小血管被更广泛的填充和增加的数字。水泡内的着色也随时间增加。图J显示i放大图。可见结膜泡沿巩膜通道(黑色箭头)和一些引流血管。部分引流血管排列均匀，径小，形态与正常结膜静脉、巩膜外静脉相似。其他引流血管不均匀，口径较大，方向和外观与正常结膜淋巴管相似(箭头呈褐色弯曲)。
(修改,et al。) [11]
图2。结膜下缬台盼蓝注射液显示猴子结膜淋巴管正常。
从正常猴子身上拍摄的一系列视频帧（图A至图F），显示台盼蓝注射后淋巴管的局部分布。图A显示注射前将一根针（红色箭头）插入靠近角膜缘的结膜表层。结膜下组织注射少量台盼蓝；一些结膜淋巴管是明显的（图B）。当台盼蓝注射量逐渐增加时，更广泛的淋巴管被填充（图B至图F）。在高倍镜下（图G），可以识别初始淋巴管（黄色箭头）以及形成集合淋巴管的较大结构（蓝色箭头）。结膜淋巴管的分布与结膜血管的分布明显不同。（由Yu修改），等)。[11]
图3。在三轴切除术后，共聚焦扫描激光显微镜光学部分来自患者的功能性BLEB。（a）结膜上皮细胞，（b）囊肿状不规则形状暗空间，（c）小动脉和静脉和（d）肿胀组织
图4。最初的淋巴管，收集淋巴管和淋巴结。(A)淋巴系统示意图，包括起始淋巴管、汇集淋巴管、引流淋巴结。
（b）初始淋巴血管和从正常的猴结膜淋巴管扁平安装结膜收集淋巴血管，其被酶组织化学（5'-核苷酸酶）染色。结膜具有相对致密的淋巴网络。注意，初始淋巴管（白色箭头）处的盲端管和收集淋巴管（黄色箭头），其位于更深层中具有较大和更不均匀的口径。（c）通过免疫化学（VEGFR-3）染色的结膜的冷冻乳酸（VEGFR-3）显示结膜上皮细胞（EPI）下的结膜淋巴管（LYM）。(修改,et al。)(11日45)
图5。翻译研究的示意图
