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梁庆丰 孙旭光
随着激光原位角膜磨镶手术(laser in situ keratomileusis,LASIK)的普遍开展,术后并发感染性角膜炎的病例报道不断增多,延误该病的诊断和治疗将会对术后视力造成很大威胁。引起LASIK术后角膜感染的主要病原微生物包括细菌、病毒及真菌,近年来LASIK术后角膜非结核性分枝杆菌(non-tuberculous mycobacteria, NTM)的感染呈上升趋势。
一、流行病学 1965年Turner和Stinson报道了第一例NTM角膜炎,经鉴定为偶发分枝杆菌感染。Gangadharam于1978年发现了第一例龟分枝杆菌性角膜炎,随后有关NTM角膜炎的报道不断增多。大多数NTM角膜炎与角膜手术、外伤及配戴角膜接触镜有关。 二十世纪角膜屈光手术尤其是LASIK手术得到了不断推广,1998年全世界共行LASIK手术两百万例,术后感染性角膜炎的发病率为0.1%~0.2%,其中NTM是最多见的致病微生物之一。 首例LASIK术后NTM角膜炎是Reviglio于1998年报道的,其后不断有病例报道。2000年8月22日至9月4日巴西圣保罗医院连续发生10例(11眼)LASIK术后龟分枝杆菌性角膜炎,患者均在术后第三周起病,经实验室检查证实为龟分枝杆菌感染。2001年4月美国一私立LASIK中心,四天内连续发生四位患者(七只眼)LASIK术后龟分枝杆菌性角膜炎,为此美国疾病预防控制中心警惕全美眼科医师注意该并发症的发生,并开始对LASIK中心的消毒液及环境进行检测,以查找感染来源。
二、病原学 NTM又称非典型分枝杆菌,由于具有抗酸染色阳性的特性,故又称抗酸菌。它在外界环境中广泛存在(包括土壤、牛奶、消毒水、动物体表及体液等),以往被认为是非致病菌。最近研究表明,NTM可以引起人类很多疾病,包括颈淋巴结炎、肺部疾病、皮肤溃疡及角膜感染,并且呈上升趋势。由于这些细菌可污染多种水源,尤其是医院中的试剂和冲洗液,因此已成为医院感染中最常见的细菌之一。 NTM为直或微弯的杆菌,无鞭毛及荚膜,不形成芽孢,无运动能力,生长缓慢。电镜下发现其在不同的生长条件下表现为多形性。NTM属于需氧菌,菌细胞的结构十分复杂,已能检测出的抗原达100多种。由于NTM胞壁脂质成分多,故对理化因素(如化学消毒剂、低温等)的抵抗力强于一般无芽孢菌。另外NTM在代谢过程中对金属元素(如锌)具有特殊的需求,所以NTM可在供水系统的镀锌管中长期存在。 从临床标本中分离出的NTM有25种,其中致病性NTM有7种。根据NTM的生物学特性(主要是菌落色素及生长速度)Runyon将其分为四组,引起角膜感染的NTM均属于第Ⅳ组(快速生长NTM),其中以偶发分枝杆菌及龟分枝杆菌最常见。因偶发分枝杆菌与龟分枝杆菌的生物学特性及致病性相似,Youmans将上述两种菌合称为偶发-龟分枝杆菌复合群。偶发分枝杆菌在形态上呈球杆状、丝状或颗粒状,在25℃~37℃可生长,菌落呈白色或乳白色的粗糙型;龟分枝杆菌的形态呈多形性(细长、短粗形或球形),大小(0.2~0.5)um ×(1~6)um,在培养早期抗酸性强,长期培养抗酸性消失。
三、发病机制 与许多常见致病菌不同,NTM不含有内、外毒素及胞外侵袭性酶,也不具有抗吞噬作用的荚膜,其毒力因子及组织破坏的机制目前还不十分明确。研究认为LASIK术后NTM感染与以下因素有关:NTM细胞壁的脂质中含有索状因子,可破坏角膜组织;LASIK手术改变了角膜的局部解剖,破坏了角膜的完整性,创造了适于NTM生长的微环境;NTM种植到角膜瓣下,正常的眼表防御系统不能对其发挥有效作用;术后常规局部使用激素,抑制了细胞介导的免疫反应,不利于NTM的清除;眼科常规应用的抗生素对NTM不敏感,并且药物难于穿透角膜瓣;NTM本身具有对抗化学消毒剂(如甲醛、戊二醛及氯)的作用,在消毒液及眼药水中可大量繁殖且存活一年以上,致使LASIK手术器械极易被其污染。
四、临床表现与诊断 1.临床表现:LASIK术后NTM角膜炎的发病呈慢性经过,平均潜伏期2~3周。感染早期的症状包括畏光、流泪、眼红,部分患者有眼痛,但不明显,这与LASIK手术损伤了角膜瓣的感觉神经纤维有关;后期出现视力下降。眼部体征:睫状充血,角膜基质灰白浸润,开始为小的上皮下浸润,之后浸润范围逐渐扩大,边界不规则呈羽状,且病灶可融合形成瓣下脓肿,严重者可产生角膜瓣坏死,游离浮起;部分患者出现卫星病灶、环状浸润、钱币形角膜炎或结晶样角膜病变。重症患者可引发前房炎症。 2.诊断:LASIK术后有激素使用史,2~3周后角膜出现浸润病变或角膜瓣下出现结晶样角膜病变,应高度怀疑NTM角膜炎,病因诊断须依靠实验室检查。若浸润表浅,可刮取角膜上皮或浅基质进行染色镜检及培养;浸润较深或瓣下浸润时,应掀开角膜瓣取标本进行培养。 涂片染色镜检、培养及动物实验是NTM常用的诊断、鉴定技术。涂片抗酸染色镜检可给临床提供一个初步的实验室诊断,其优点为简便、快捷,但敏感性较低,Vincent 统计直接涂片抗酸染色镜检敏感性为22%~80%,Somoskovi用金胺-若丹明(auramine-rhodamine)对涂片进行荧光染色后镜检,NTM检测的敏感性明显提高。NTM培养时间比普通细菌要长,判定结果一般需7~60天,常选择使用罗氏(或改良罗氏)培养基、Middlebrook7H 9、10、11培养基或吐温卵蛋白液体培养基。 分子生物学技术可快速、敏感、特异地对NTM作出诊断。其方法主要是PCR技术,用于NTM分类鉴定的靶基因序列有16S rDNA、16S ~23S rDNA、IS6110及hsp65。PCR-RFLP是将PCR和限制性内切酶分析相结合的技术手段,16S ~23S rDNA IGS的PCR-RFLP可快速、准确地进行菌种鉴别。核酸杂交技术是用125I标记的DNA探针与分枝杆菌的rRNA互补结合,2小时即可完成检测,具有高度特异性和敏感性。 由于NTM的毒力较结核杆菌弱,组织病理学检查发现NTM角膜炎可表现为非干酪样坏死的组织细胞反应;中性粒细胞或嗜酸粒细胞增多;巨噬细胞胞内吞噬有抗酸菌。
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