文章亮点

1 关键发现

• 利用光相干断层扫描(optical coherence tomography, OCT)、B超、超声生物显微镜(ultrasound biomicroscopy, UBM)等眼科影像学、视网膜电图等视功能检查、人工智能、宏基因组测序等技术，可以对各种类型眼外伤的角膜、前房、晶体、玻璃体、视网膜等组织进行精准诊断和评估。

2 已知与发现

• 眼外伤是一种非常个体化的疾病，由于致伤物的性质、速度、方向等存在较大的变异性。准确评估眼球组织是否受损及其损害的严重程度，才能应对个体化的问题。传统的评估手段依赖医生的经验，存在主观性，也难以做到精准诊断。

3 意义与改变

• 应用眼前后段影像学技术、宏基因组测序技术、人工智能技术等技术对眼外伤患眼进行精准诊断和评估，让医生可以更好地判断病情，更好地采用个性化的治疗方法和预测患者的预后。

       眼外伤是常见的致盲眼病，常累及眼部多个组织^[1]。由于致伤物的性质、速度、角度等特征有较大的变异性，不同的眼外伤患者受损的组织及其严重程度是不同的，也就是说眼外伤是一种高度个性化的疾病。准确评估眼球各个组织是否受损及其损害的严重程度，不仅是做出正确的诊断的关键，同时也是确定治疗方案、预测预后的重要基础。传统的评估手段例如裂隙灯、检眼镜等方法依赖医生的经验，存在主观性，也难以做到精准诊断。近年来，随着眼科影像学、人工智能、宏基因组测序等技

1 角膜伤口

       开放性角膜伤是常见的眼外伤类型。前节光相干断层扫描(optical coherence tomography, OCT)可以显示高分辨率的角膜横断面图像，前节OCT上角膜伤口缝合术后有2个重要的指标：内口开口距离和错位高度。角膜伤口缝合后的形态分为4种类型，即角膜伤口内口连续或者错位≤80 μm、内口错位>80 μm、内口张开、内口组织嵌顿。在术后随访过程中，4种类型可相互发生转变；初始不同类型的伤口在6个月随访结束时角膜厚度和伤口错位高度不同^[2]。OCT上伤口的光密度值(灰度值)可以作为伤口瘢痕化严重程度的定量指标，在缝合术后到6个月随访的过程中，伤口光密度逐渐增加。缝合术后第1天的伤口错位高度是术后6个月伤口光密度的唯一预测指标，错位越多，瘢痕越严重，提示角膜伤口缝合时应该尽量避免内口高低错位^[3]。 此外，利用人工智能技术可以对前节OCT上的角膜边界进行自动分割，从而精准地对角膜伤口进行定量分析^[4]。 这些研究提示利用前节OCT可以精准地评价角膜伤口状态，随访甚至预测伤口愈合情况。

2 前房炎症

       前节OCT不仅可以评价角膜的结构，也可以显示前房的细胞，进行前房细胞的计数，从而定量评估前房的炎症^[5]，用于外伤后前房细胞的定量测量，并且定量评价治疗/随访后前房细胞的改变。

       此外，在临床上可观察到有严重眼化学伤的患者出现角膜后弹力层脱离，通过前节OCT的研究，发现其机制可能是化学伤引起前房炎症，包括前房细胞和纤维渗出，纤维渗出在下方房角处沉积，造成虹膜和角膜内皮粘连，随后纤维收缩，造成对角膜内皮面的牵拉，后弹力层脱离^[6]。这提示前节OCT可以精细评估前房的炎症状态，有助于眼外伤发病机制的发现。

3 外伤性白内障

       外伤性白内障也是常见的眼外伤类型。手术治疗中最大的挑战是后囊破裂和晶状体悬韧带断裂的问题。术前可以采用常规的10 MHz超声波评价后囊是否有破裂，其灵敏度和特异度分别达到86.76%和90.28%，如果术前就发现有后囊破裂，就要做好相应的准备，例如备好玻璃体切割器械等，可以更好地应对术中出现的问题^[7]。对于晶状体半脱位，注意不要把外伤性睫状体脱离造成的悬韧带松弛误诊为晶状体脱位，用超声生物显微镜(ultrasound biomicroscopy, UBM)检查可以帮助鉴别^[8]。 利用影像学可以精准评估后囊和悬韧带的状态，有利于手术规划。

       另一方面，合并角膜缝线的外伤性白内障术后2期人工晶状体植入的时机和人工晶状体度数计算存在不同的选项，可以在角膜拆线前，也可以在角膜拆线后；可以采用对侧眼的角膜曲率，也可以用患眼的角膜曲率。笔者通过研究发现采用角膜拆线后的角膜曲率计算人工晶状体度数，其屈光预测的准确率最好，其次是对侧眼的角膜曲率，最差的是拆线前的角膜曲率^[9]。因此，对于合并角膜缝线的外伤性白内障患者，应该尽可能在拆线后再测量角膜曲率计算人工晶状体度数；如果同期拆线和植入人工晶状体(例如儿童、不想2次麻醉者)，应该采用对侧眼的曲率进行计算。

4 视网膜震荡/挫伤

       外伤可以引起多种视网膜病变，用频域OCT可以帮助发现这些病变，以及对这些病变进行精准的评价。笔者用OCT对138例外伤性视网膜病变进行研究，发现其主要类型有视网膜萎缩(50.7%)、脉络膜破裂(23.2%)、视网膜下出血(21.7%)、外伤性黄斑裂孔(18.1%)、内界膜皱褶(13.8%)、视网膜色素上皮撕裂(1.4%)，有34%的患者发生2种或2种以上病变^[10]。 其中视网膜萎缩主要由视网膜损伤造成。

       视网膜震荡和视网膜损伤在中文中是2个不同的名词，但实际上是不同程度的同一种病变。视网膜震荡程度较轻，其视网膜的灰白样改变和视力的降低可完全恢复；而视网膜挫伤程度较重，恢复后常残留色素改变，而且视力也难以完全复原。其发病机制在一开始存在争议，1978年Gass通过灵长类动物试验证明了其损伤的病理基础是感光细胞，尤其是外节的损害，才解决了争议^[11]。在频域OCT上，视网膜震荡/挫伤主要表现为感光细胞椭圆体带中断、外核层变薄甚至消失，严重者可以出现内层结构紊乱。笔者将OCT的表现分为3级，第1级只有椭圆体带中断不伴有视网膜萎缩，第2级为椭圆体带中断伴有外核层变薄，第3级为椭圆体带中断伴外核层完全消失，可合并内层视网膜结构紊乱。级别越高，视力预后越差。此外，OCT也可以定量测量中心凹厚度，厚度越薄，视力预后越差^[12]。利用人工智能技术可以为椭圆体带的中段进行三维分割，从而得到定量的椭圆体带缺失的体积，为定量评估视网膜震荡/挫伤提供基础^[13]。

       也有一些视网膜震荡的患者程度轻微，没有出现椭圆体带中断，有学者认为是OCT上椭圆体带的光密度增加^[14]。但是笔者通过定量的测量，发现这些患者的椭圆体带的光密度增加只出现在中心凹，而在旁中心处并没有改变；而椭圆体带与视网膜色素上皮的距离缩短，也就是说感光细胞的外节厚度减少，在中心凹和旁中心都有明显的改变，是更好的影像学标记^[15]。

       这些研究提示视网膜OCT可以为视网膜震荡/挫伤提供精准评估，以及预测预后。

5 外伤性黄斑裂孔

       外伤性黄斑裂孔和特发性黄斑裂孔都是黄斑中心凹的神经上皮中断。但是两者的易感人群和病因不同，其裂孔形态也有所差别。与特发性黄斑裂孔比较，外伤性黄斑裂孔的基底部直径更大，裂孔边缘视网膜厚度更薄；更少合并孔周的囊腔(48%比96%)和玻璃体后脱离(5.3%比95%)。这些不同说明2种疾病的发病机制不一样。有部分外伤性黄斑裂孔患者合并视网膜下出血、神经上皮层局限性脱离、脉络膜裂伤、视网膜萎缩等外伤的改变^[16]。

       在预后方面，大约1/3的外伤性黄斑裂孔可以自发闭合。自发闭合的裂孔有较小的裂孔直径(244.9 μm比523.9 μm)和更少比例的孔周囊腔(10%比76.5%)，其中不合并孔周囊腔是裂孔自发闭合的独立预测因素(图1)。这些结果可以为临床上决定是否要进行手术治疗提供参考^[17]。

术的发展及在眼外伤患者中的应用，眼外伤的精准诊断和评估也取得一定进展。

外伤后2天的眼底彩照(A)显示黄斑区裂孔，视网膜外层灰白色浑浊，OCT(B)显示黄斑裂孔伴孔周视网膜浅脱离。伤后一个月的眼底彩照(C)显示后极部视网膜色素紊乱，OCT(D)显示黄斑裂孔愈合，椭圆体带中断，外核层变薄。

The color fundus photograph taken 2 days after the trauma (A) shows a macular hole with grayish-white opacity in the outer retina at macular region, while the OCT image (B) reveals a macular hole with a shallow retinal detachment around the hole. One month after the injury, the color fundus photograph (C) shows pigmentary disorder in the posterior pole retina, and the OCT image (D) shows healing of the macular hole with disruption of the ellipsoid zone and thinning of the outer nuclear layer.

6 眼内异物

       眼内异物不仅可以引起机械性损害和带入微生物引起眼内炎的风险，金属异物也可能造成视网膜的毒性。视网膜电图(electroretinogram, ERG)可以评价视网膜的功能，反映视网膜毒性的严重程度。但是ERG有多种参数、多个指标，哪个能最好地反映视网膜毒性是重要问题。笔者对ERG的各种指标和眼内金属异物患者术后的视力预后进行关联性分析，结果发现振荡电位P3有最高的相关性^[18]。 这项结果提示临床医生可以采用振荡电位P3来反映眼内异物造成的视网膜功能降低，以及预测异物取出后的视力预后。

7 眼内炎

       眼内炎临床诊治的要点是确定病原体和敏感的抗菌药物，才能针对性地使用抗菌药物。但是传统的细菌真菌涂片和培养、药敏试验灵敏度低、耗时久。近年来，宏基因组测序技术的发展为病原体检查带来突破，将原来需要数天甚至数周的培养+药敏缩短到1~2 d，而且将敏感性提高到90%左右。宏基因组测序不仅可以检测病原体，也可以检测到耐药基因，并且显示病原体基因的拷贝数，从而定量反映病原体的载量^[19]。但是，真菌存在细胞壁，宏基因组测序对真菌的灵敏度较低，可以联合使用G试验和GM试验提高诊断的灵敏度^[20] 。另外，宏基因组测序有高灵敏度，但是存在假阳性的问题，在结果解读的时候，应该参考总序列数、微生物检测序列数、内参检出率、覆盖度等质控指标和病原微生物的序列数等，结合临床表现进行判断，必要时联合其他的检验手段。

       眼内炎经过治疗后炎症受控，但是部分患者视力却无法恢复。眼内炎的视力预后可以通过几种方式进行预测。在临床指标方面，就诊视力差、合并有眼内异物和玻璃体腔多次注射抗生素是治疗后视力差的独立预测因素^[21]。在OCT中，视网膜内层的萎缩是治疗后视力差的独立预测因素(图2)，其机制可能是眼内炎造成白细胞大量阻塞视网膜血管，造成了视网膜缺血，从而影响视力的恢复^[22]。 在病原学上，微生物检测序列数和治疗后视力预后有中度的相关性，说明病原体载量越多，视力越差^[19]。也有部分眼内炎患者严重到需要进行眼内容物剜除或者眼球摘除，相对而言，角膜溃疡继发眼内炎和内源性眼内炎有较大的比例无法保留眼球，而外伤性眼内炎和继发于眼内手术的眼内炎则较少，就诊视力差也是无法保留眼球的危险因素^[23]。

眼内炎术后一个月的激光扫描眼底成像(A)显示视网膜血管白线状改变，OCT(B)显示视网膜内层萎缩，结构紊乱(disorganization of retinal inner layer, DRIL, 箭头所示)。

One month after pars plana vitrectomy for endophthalmitis, Scanning Laser Ophthalmoscopy (A) shows white linear changes in retinal vessels, and Optical coherence tomography (OCT) (B) shows atrophy and disorganization of the retinal inner layer (DRIL, indicated by arrows).

8 外伤性无光感

       部分严重眼外伤可能导致就诊时无光感，对这些患者的处理存在争议。以前认为这些患者已经无光感，没有再修复的价值，应该进行眼内容物剜除以预防交感性眼炎。随着技术的发展，外伤性无光感的患者中有39%经过手术治疗后可恢复光感。天津医科大学颜华教授组织了国内多家机构的专家团队，收集了531只眼，采用人工智能技术预测能否恢复光感及以上的视力，结果发现玻璃体状况、巩膜伤口距离角膜缘的最大距离、眼内异物、伤口总长度、晶状体状态、角膜状况、虹膜状况、玻璃体手术时机、房水状况、穿通伤或者裂伤、视网膜脱离、视网膜残留、视网膜状况、脉络膜脱离、视网膜脱离形态等指标是预测的特征，并且建立了预测模型，可以利用这个模型帮助判断修复手术是否能恢复患者的光感^[24-25]。

9 结语

       总的来讲，近年来眼前后段影像学技术、宏基因组测序技术、人工智能技术等技术的发展给眼外伤的精准诊断带来了新的进展，让医生可以更好地评估病情，更好地采用个性化的治疗方法和预测患者的预后。但同时我们也要认识到，目前眼外伤的类型种类繁多，目前精准诊断的研究只是局限于其中的一些类型，需要进一步拓展其在更多类型损伤中的应用。另一方面，目前很多研究只局限于诊断研究，需要进一步开展临床研究，验证采用这些精准诊断是否能真正提高患者预后。

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